地鐵民用通信引入5G 后的干擾分析

鐵小輝，朱 佳

（中國通信建設集團設計院有限公司，鄭州 450000）

1 引言

隨著5G 網絡快速部署，地鐵民用通信系統[1]建設也將引入5G 網絡，此時，多個系統的多個制式將共址共建，5G 與其他系統間的干擾將成為其中一個關鍵問題，因此，分析5G 與其他系統之間的干擾問題成為一種必要。

2 干擾及隔離

2.1 干擾類型及隔離原則

目前地鐵民用通信系統中多家運營商大多是采用POI 進行合路[2]，以及分纜的建設方式。運營商不同通信系統不同頻率間將存在一定的干擾[3]，其干擾類型主要有三種，分別是雜散干擾、阻塞干擾和互調干擾[4]。

2.2 系統干擾隔離原則

通過對系統靈敏度惡化的定量分析，得出滿足干擾隔離的靈敏度底限值，計算公式為：

靈敏度惡化的情況如圖1所示。

圖1 靈敏度惡化圖

通過圖1可知，當干擾功率等于-7dB 時，靈敏度惡化為0.8dB，通常，把0.8dB 作為接收機能接受的最大靈敏度惡化值，因此雜散輻射信號強度應比它的接收機底噪低7dB。

3 5G 與其他系統間的干擾隔離度計算

3.1 雜散干擾隔離度

雜散所需的隔離度可按照如下公式進行計算：

3.2 阻塞干擾隔離度

在進行地鐵多系統合路的POI 設計時，如果能保證系統指標要求的阻塞電平不小于接收機輸入端的強干擾信號功率，就不影響系統正常工作。系統的阻塞干擾隔離度公式如下：

3.3 互調干擾隔離度

互調隔離度計算公式為：

3.4 隔離度計算結果

各系統分析參數及雜散和抗阻塞指標要求如表1所示。

表1 各系統分析參數及雜散和抗阻塞指標

根據系統分析參數及雜散和抗阻塞指標要求，并結合給定的計算公式，可以計算出5G 系統與其他異系統共址時的干擾隔離要求，計算結果如表2所示，其中5G 系統工作于2.6GHz。

表2干擾隔離度要求

由以上計算結果可知，在雜散干擾、阻塞干擾、互調干擾抑制3方面最大隔離要求分別為86dB，76dB，176dB。一般情況下，雜散干擾的隔離度要比阻塞干擾的隔離度高很多，因此，隔離度需滿足阻塞干擾的要求即可。

目前，多家運營商多個同系統共址共建時，都采用POI 進行合路，上下行分纜的部署方式，由POI 合路器的性能可知，其隔離度一般都能夠達到90dB，完全能滿足目前各系統的阻塞和雜散干擾的隔離要求，其三階互調抑制值可以達到-140dBc。因此，如果要消除176dB 的互調干擾，還有36dB 需要通過漏纜上下空間分纜來滿足系統之間的隔離度要求。

4 干擾隔離距離計算

天線垂直隔離度計算公式為：

式中，Vi[dB]為天線垂直隔離度；dv[m]為天線之間的垂直距離；λ[m]為無線電波長。

天線水平隔離度計算公式為：

式中，IH[dB]為天線水平隔離度；dh[m]為天線之間的水平距離；λ[m]為無線電波長。

在這里，隔離度為36dB 的隔離距離通過代入上述公式可得：

（1）垂直隔離距離dv=0.183m，因此，建議隧道內上、下行漏泄電纜相隔0.2米，能滿足指標要求。

（2）水平隔離距離dh=0.58m，結合5G 對天線間距要求，建議站廳/站臺上下行天線覆間距0.7米，可滿足指標要求。

5 結束語

本文采用最小耦合損耗干擾分析法，結合各系統之間的隔離度指標和空間隔離度要求分析了5G 與其他系統間的干擾。首先，分析了地鐵內多系統之間可能存在的干擾類型并詳細簡述了三種干擾隔離原則，然后通過隔離度計算公式，得出5G 與其他系統的雜散干擾、阻塞干擾、互調干擾隔離度。最后結合設備的性能，計算出5G 與其他系統間的干擾隔離距離，希望對5G 建設具有一定的指導作用。