地鐵引入TD—LTE系統對地鐵通信干擾分析及應對措施

武斌

【摘要】 隨著我國城市經濟的不斷增長以及社會的快速進步，地鐵交通也得到了與之相對應的發展，與此同時使得地鐵業務范圍也在不斷的擴大，乘客的數量也隨之逐漸的上漲，這就會對地鐵提出了更好以及更苛刻的要求。要求在地鐵運行過程中，有著更加穩定的通信性能，為此，就需要地鐵工程當中引進TD-LTE系統。基于此，本文主要探討了地鐵通信系統中引入TD-LTE 系統受到的干擾，同時也計算了個干擾的隔離度，并指出了相對應的有效解決措施，從而能夠有效的大幅度提高地鐵系統引入 TD-LTE 系統后選用頻段的合理性。

【關鍵詞】 地鐵通信系統 LD-LTE系統 干擾

一、引言

隨著地鐵時代的來臨，越來越多的乘客選擇地鐵作為自己的出行方式，在這樣的背景之下，就需要在乘坐地鐵的過程中，為乘客提供質量合格以及滿意的通信服務，從而更好的滿足人們的需求。眾所周知，地鐵通信主要包括兩方面的內容，分為民用通信及專用通信，其中民用通信與我們日常的生活之間息息相關，比如像2G/4G通信。而對于專用通信而言，它能夠有效的實現了地鐵的調度通信。但是在實際過程當中由于發射機與接收機本身的問題，使得通信系統之間發生阻塞干擾、互調干擾等干擾形式。如果地鐵工程引進TD-LTE系統，管理部門就能夠準確有效的控制地鐵的運行情況，另外，地鐵的通信質量也可以得到大幅度提升。為此，在地鐵系統當中引入TD-LTE系統具有極其重要的意義，但是在實際的應用過程當中還存在一些解決的問題，只有采取有效的解決措施才能夠有效的保障地鐵運行的穩定安全。

二、 地鐵通信系統中引入TD-LTE系統的影響分析

在地鐵通信系統當中引入TD-LTE系統具有重要的作用，它不僅僅能夠提升通信質量，同時也有利于對地鐵運行狀態進行有效的控制。但是在其帶來積極影響的同時也存在自身所固有的缺點，主要表現在四個方面。首先，它的移動速度相對比較慢；其次，碼資源受限TD只有16個碼，這對于業務需要所需要的碼數量并不能夠進行有效的滿足；再次，存在著一定的干擾問題，主要是對鄰小區、上下行以及本小區產生一定的干擾；最后，同步要求GPS與高TD同步，并且同步的準確性對于整個系統的工作具有嚴重的影響。所以，必須要對引入TD-LTE系統后產生的干擾做一個詳細全面的分析，并且針對所存在的干擾，對其采取科學以及合適的控制措施，從而能夠

三、地鐵系統引入TD-LTE系統存在的干擾以及隔離度的計算

在地鐵系統當中引入TD-LTE系統以后，存在的系統間干擾類種具有很多種，其中主要包含有雜散、互調以及阻塞干擾等形式。對于這幾種類型的干擾都能夠通過與之相對應的公式進行計算，從而更加的明確隔離度。當受害系統對于干擾基站的干擾不大于受害系統自身熱噪聲 6.9B 的條件之下，這時所存在的干擾可以忽略不計。計算雜散隔離度公式如下：

式中，MCL ：隔離度要求；

Pspu、Pn：分別為干擾基站的雜散輻射電平和干擾系統的接收帶內熱噪聲；

WInterfering和WAffected分別為干擾電平的測量和被干擾系統的信道帶寬；

Nf ：接收機的噪聲系數；

其中通常情況下接收機噪聲系數都會低于5。

計算互調隔離度公式為：

MCL=MAX（P1，P2，P3）+POI合路器互調-Pn-Nf+6.9

其中，P1、P2、P3分別對應于1、2、3 干擾系統的信號電平，POI為合路器的互調指標。

比如說，在設計多系統的過程當中，只有讓系統阻塞電平高于接收機輸人端的上干擾信號功率得到相應的保證，才能夠進一步的使得系統的正常運行有足夠的保證。當Po 為干擾發射機輸出功率，Pb為接收機阻塞電平指標時，Pb=PoMCL，并且這一數值不低于接收到的干擾電平。在這樣的條件下，即便是干擾信號存在，但是也不會影響到接收機的正常運行。此時，系統間的隔離度MCL≥Po-Pb。

四、地鐵系統引入TD-LTE系統干擾計算結果分析

按照各個系統所存在的雜散系數以及噪聲基底，計算通信系統間所具有的雜散干擾結果主要表現在以下幾方面。首先，雜散干擾隔離度通過與之相對應的公式進行計算完成以后，必須要重視通信系統對于CDMA2000、WCDAM系統的隔離，其具體隔離度是 91dB；其次，通過相關的公式對于阻塞干擾隔離度進行計算，通過計算便可發現通信系統間隔離的關鍵點在于CDMA2000 與其他通信系統，且其具體隔離度為 72dB；再次，通過與之相對應的公式計算互調干擾隔離度，經過相關的計算結果發現各個通信系統間實際的隔離度為24dB。通過計算互調、雜散以及阻塞干擾隔離度，結果證實在通信系統之間最大的隔離度為91dB。

五、通信系統引入TD-LTE干擾的有效解決措施

通信系統主要包含有民用以及專用通信系統兩部分。民用通信系統與專用通信系統之間存在的互調干擾隔離度為36dB。與此同時，對于民用與專用通信系統而言，兩者之間的阻塞干擾以及雜散干擾隔離最小需求是90dB。民用通信系統所使用的設計方案是 POI，對于實際的隔離需求能夠進行科學以及合理的滿足。同時在民用通用系統當中應用器件隔離的形式也能夠將其所受到的干擾進行有效的降低，在專用通信系統端進行器件的安裝同樣可以有效的降低民用通信系統干擾。但是值得注意的一點就是在進行器件安裝的過程當中，不能夠引入干擾抑制設備。為此，通過空間隔離方法的使用也能夠得到相對比較滿意的效果。

對于民用通信系統受專用通信系統干擾而言，通常情況下，在地鐵專用通信系統當中都是以分布系統式作為集群通信的布放方式，而WLAN可利用AP 的直接架設式或者是分布系統式兩種形式進行布放。由于地鐵 WLAN 并沒有明確出具體的布放方式，為此，在核算實施隔離度的時候可以根據第一種布放形式進行相關的計算，這主要是由于第一種布放方式相對具有較為嚴格的要求，計算漏纜隔離距離的公式為：

Vi=64-20*lg（dv/λ）

其中，Vi和dv分別為接收天線與發射天線以及發射和接收天線間存在的垂直隔離度；

λ為接收頻段范圍內存在的無線電波的波長。

為此，按照地鐵隧道民用通信系統的相關內容，民用通信系統與集群通信系統以及WLAN之間的距離分別為 0.5m以及1m。這兩者之間所存在的實際隔離度為68dB以及82dB。在CDMA2000 、GSM 、DCS 系統當中，應用POI合路對信源信號進行相關的處理之后，然后利用漏纜以及饋線來將他們之間的相互連接得以實現，且認為信源與漏纜之間存在的隔離度損耗為 9.5dB。在 TD-LTE 系統當中，功分處理信源信號以后，在將其與POI系統進行相對應的連接，將漏纜通過饋線進行接入到其中，此時所存在的隔離損耗也為9.5dB。通過POI合路對WCDMA 系統當中的信源信號進行處理之后，將漏纜利用饋線進行接入，此時所存在的隔離損耗為 6.5dB。在WLAN與民用系統之間，兩者之間的空間垂直隔離為 1m。

對于WLAN 系統與TD-LTE 系統而言，在這兩者之間所存在的干擾主要有基站之間、終端之間以及基站和終端之間的干擾，對于這些不同類型的干擾，都需要采取與之相對應的有效措施來進行規避。

（1）在WLAN AP與 TD-LTE 基站當中所具有的干擾主要就是相互間雜散干擾，為了能夠將這一類型的干擾進行有效的規避，所采取的措施就是要保證漏纜與WLAN 天線之間的距離為一米；

（2）WLAN終端與TD-LTE基站之間所存在的干擾主要就是雜散干擾，要想對于這種類型的干擾就行有效的規避就要對于協議的具體要求進行嚴格的執行，將兩者之間的距離保持在0.5m以上；WLANAP與TD-LTE終端之間的主要干擾形式是雜散干擾，對于這種類型的干擾，要想使其能夠有效的規避，在對于相關協議內容進行嚴格要求之外，還應將兩者之間的距離保持在250m以上，在 TD-LTE 基站要對雜散指標進一步嚴格化，并且利用方案二頻段，使得實際當中兩者之間的距離在2.2m。

（3）WLAN 終端與TD-LTE 終端之間主要也是雜散干擾，此時為了能夠將其所存在的干擾進行有效的規避，在TD-LTE 終端就應該運用2.6GHz 頻段，當 TD-LTE 終端剛好是該頻段雜散干擾的時候，還應該加嚴41dB，而當其所處的場景相對比較惡劣極端的時候，可進行合理的降敏。

六、結束語

綜上所述，隨著社會的不斷進步以及經濟的快速發展，地鐵作為一種交通工具得到了較多人的廣泛關注，在地鐵工程當中引入TD-LTE系統具有極其重要的作用，不僅僅能夠大幅度的提升其通信質量，同時也能夠讓相關的管理部門對其運行進行有效的控制，但是在實際過程當中，由于接收機以及發射機自身的原因，會使得通信系統之間存在著眾多的干擾形式。但是通過采取科學有效的措施就能夠將其進行有效的規避。比如說，應用POI系統能夠實現TD-LTE基站對WLAN 基站90dB的隔離，能夠完全滿足相應的要求。通過不斷的深入研究以及分析 TD-LTE 系統引入對地鐵通信系統產生的干擾，將其中相關的隔離度進行明確，這樣就能夠提供給TD-LTE 系統建設更多科學以及合理的參考，從而更加充分的發揮該系統所具有的作用，促進地鐵的快速發展。

參 考 文 獻

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