地铁民用通信引入5G 后的干扰分析

铁小辉，朱 佳

（中国通信建设集团设计院有限公司，郑州 450000）

1 引言

随着5G 网络快速部署，地铁民用通信系统[1]建设也将引入5G 网络，此时，多个系统的多个制式将共址共建，5G 与其他系统间的干扰将成为其中一个关键问题，因此，分析5G 与其他系统之间的干扰问题成为一种必要。

2 干扰及隔离

2.1 干扰类型及隔离原则

目前地铁民用通信系统中多家运营商大多是采用POI 进行合路[2]，以及分缆的建设方式。运营商不同通信系统不同频率间将存在一定的干扰[3]，其干扰类型主要有三种，分别是杂散干扰、阻塞干扰和互调干扰[4]。

2.2 系统干扰隔离原则

通过对系统灵敏度恶化的定量分析，得出满足干扰隔离的灵敏度底限值，计算公式为：

灵敏度恶化的情况如图1所示。

图1 灵敏度恶化图

通过图1可知，当干扰功率等于-7dB 时，灵敏度恶化为0.8dB，通常，把0.8dB 作为接收机能接受的最大灵敏度恶化值，因此杂散辐射信号强度应比它的接收机底噪低7dB。

3 5G 与其他系统间的干扰隔离度计算

3.1 杂散干扰隔离度

杂散所需的隔离度可按照如下公式进行计算：

3.2 阻塞干扰隔离度

在进行地铁多系统合路的POI 设计时，如果能保证系统指标要求的阻塞电平不小于接收机输入端的强干扰信号功率，就不影响系统正常工作。系统的阻塞干扰隔离度公式如下：

3.3 互调干扰隔离度

互调隔离度计算公式为：

3.4 隔离度计算结果

各系统分析参数及杂散和抗阻塞指标要求如表1所示。

表1 各系统分析参数及杂散和抗阻塞指标

根据系统分析参数及杂散和抗阻塞指标要求，并结合给定的计算公式，可以计算出5G 系统与其他异系统共址时的干扰隔离要求，计算结果如表2所示，其中5G 系统工作于2.6GHz。

表2干扰隔离度要求

由以上计算结果可知，在杂散干扰、阻塞干扰、互调干扰抑制3方面最大隔离要求分别为86dB，76dB，176dB。一般情况下，杂散干扰的隔离度要比阻塞干扰的隔离度高很多，因此，隔离度需满足阻塞干扰的要求即可。

目前，多家运营商多个同系统共址共建时，都采用POI 进行合路，上下行分缆的部署方式，由POI 合路器的性能可知，其隔离度一般都能够达到90dB，完全能满足目前各系统的阻塞和杂散干扰的隔离要求，其三阶互调抑制值可以达到-140dBc。因此，如果要消除176dB 的互调干扰，还有36dB 需要通过漏缆上下空间分缆来满足系统之间的隔离度要求。

4 干扰隔离距离计算

天线垂直隔离度计算公式为：

式中，Vi[dB]为天线垂直隔离度；dv[m]为天线之间的垂直距离；λ[m]为无线电波长。

天线水平隔离度计算公式为：

式中，IH[dB]为天线水平隔离度；dh[m]为天线之间的水平距离；λ[m]为无线电波长。

在这里，隔离度为36dB 的隔离距离通过代入上述公式可得：

（1）垂直隔离距离dv=0.183m，因此，建议隧道内上、下行漏泄电缆相隔0.2米，能满足指标要求。

（2）水平隔离距离dh=0.58m，结合5G 对天线间距要求，建议站厅/站台上下行天线覆间距0.7米，可满足指标要求。

5 结束语

本文采用最小耦合损耗干扰分析法，结合各系统之间的隔离度指标和空间隔离度要求分析了5G 与其他系统间的干扰。首先，分析了地铁内多系统之间可能存在的干扰类型并详细简述了三种干扰隔离原则，然后通过隔离度计算公式，得出5G 与其他系统的杂散干扰、阻塞干扰、互调干扰隔离度。最后结合设备的性能，计算出5G 与其他系统间的干扰隔离距离，希望对5G 建设具有一定的指导作用。