深圳市地铁集团有限公司运营总部
摘要：地铁通信系统是列车安全运行的重要保障，车地无线通信系统作为重要组成部分。而在引入LTE技术后对车地无线通信系统带来了一系列的干扰。本文主要针对LTE组网方案对车地无线通信系统的干扰进行分析，并提出解决措施。
关键词：车地无线通信系统；LTE；链路预算；干扰；措施
一、车一地无线LTE技术方案
（一）LTE组网方案
地铁运营需要通信系统的支持，如车辆段、停车场、站台、站厅、隧道区间、换乘通道以及出入口等区域。隧道区间应用用漏缆方式，对隧道区域进行场强均匀覆盖，确保覆盖质量。在车站的站台、站厅、办公区域、换乘通道以及出入H等区域采用吸顶小天线进行覆盖。地铁LTE实现车一地无线的组网结构如图1所示。
图1 LTE组网结构
（二）链路预算
链路预算作为对通信链路上的各种损耗和增益的核算，通过核算，可以对系统的覆盖能力进行评估。
1.漏缆射频特性
漏缆的损耗主要是传输损耗和耦合损耗。传输损耗和耦合损耗具有此消彼长的关系。传输损耗主要是指传输线路的线性损耗，受距离和频率影响，以d B/100m标识。它同时包括了3个因素：泄露损耗、导体损耗和介质损耗。传输损耗的公式表述为
同轴波模的功率体现出电缆辐射出的电磁波在泄露电缆和移动接收机之间的路径损耗或信号衰减度量值。泄漏电缆的传输损耗和耦合损耗的大小与厂家、型号有关。目前市面上，在1.8 GHz的频率下，漏缆的传输损耗=4.2dB/100 m；耦合损耗（95％取值，距漏缆2m处测量值）=67dB。
2.隧道区间下行链路预算
隧道区间采用漏缆方式进行覆盖，而链路损耗主要来自于漏缆的传输损耗和耦合损耗。漏缆在隧道中的分布情况如图2所示，在下行链路中，各种损耗情况如表2所示。
图2 RRU射频连接
对于车内覆盖，接收电平要求在-75～-85 dBm之间。显然，隧道区间的下行链路预算满足要求。
表2 隧道区间下行链路预算
3.站厅内下行链路预算
站厅内通常使用吸顶小天线进行覆盖，吸顶天线的增益为3dB。在下行链路中，各种损耗和增益情况如表3所示。
表3 站厅内下行链路预算
对于室内覆盖，接收电平要求是在-75～-50dBm之间。站厅内最偏僻位置的电平为-62.98dBm，站厅内下行链路预算满足要求。
（三）多频段接入干扰分析
地铁通信系统是由多家运营商共同存在，在引入LTE之后，运营商的系统就产生了对LTE的干扰。分析干扰根源，可以减少投资，提高运营安全目的。由于系统之间的干扰形式多样，如不合理的频率资源、不当配置的无线系统、发射机和接收机性能问题等等。由于地铁LTE使用的频段是1785～1805 MHz，与中国联通DCSl 800系统的频段有点接近，通过工作实践发现，系统间的干扰主要包括邻频干扰、接收机互调干扰、杂散干扰和阻塞干扰。由于一般系统之间的间隔率可以是工作带宽数倍，所以系统间一般不容易出现邻频干扰。
1.接收机互调干扰
收发机的非线性器件使得两个以上频率信号相互作用，而互调产物的频率落入接收机内才造成干扰，使信噪比下降。其中3阶互调的影响最大，3阶互调产物容易落入接收机的工作频段内。
中国联通DCSl 800基站对地铁LTE基站的杂散干扰：DCSl 800基站在地铁LTE频段杂散电平按照要求应低于-61dBm/100 kHz；LTE工作信
为了减小系统间的干扰，不同基站的天线之间必须要有足够的隔离度。
二、干扰解决方案
从基本技术和工程建设类解决干扰，技术类采取信号处理技术加以改善或解决干扰，从无线资源管理角度看，动态信道分配是十分有效的方案。如果是工程建设类只要方法有增加频率保护带、提高滤波精度、增加站址间距、优化天线安装、限制设备参数等。
1）为了保证受扰系统能够正常工作，根据干扰产生的机理和效果，通常需要遵守以下规避准则。①杂散干扰规避准则：受扰基站天线口接收的杂散干扰功率应比接收机底噪低7dB（降敏0.8 dB）；受扰终端天线口接收的杂散干扰功率应不高于接收机底噪（降敏3dB）。②阻塞干扰规避准则：受扰基站从干扰基站接收到的总载波功率应比接收机的1dB压缩点低5dB。由于1dB压缩点为接收机射频电路部分的指标而非整机指标，不易评估，因此通常情况下采用受扰基站的接收阻塞指标作为干扰门限即可。③互调干扰规避准则：在受扰基站生成的3阶互调干扰电平比它的接收机噪底低7dB（降敏0.8 dB）；如果满足了这些隔离度要求，受扰基站的接收机灵敏度只下降0.8 dB，这对于绝大多数系统都是可以接受的。
2）工程实施和网络规划时常用的干扰隔离具体措施有以下几种：①发射和接收天线保证足够的空间隔离，二者必须在距离上保持足够远；②调整干扰基站天线的倾角或水平方向角，或使用高前后比的天线；③在干扰基站发射口增加外部带通滤波器，但这会增加额外的插损和故障点，降低下行覆盖，同时增加成本；④减低干扰基站的发射功率，但会降低下行覆盖；⑤在被干扰基站的接收端增加带通滤波器，但会增加接收机的噪声系数，降低灵敏度，降低反向覆盖。
三、结束语
LTE技术其自身所具备的高带宽、低时延、抗干扰等特点，给地铁通信应用带来了很大帮助，提高了地铁交运输的服务质量，同时也带来了一些干扰问题，通过采取有效措施减少干扰，使地铁中的各种无线通信系统安全、可靠地运行。
参考文献：
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[3]邢强强，李新.地铁通信系统引入TD—I／rE系统后的干扰分析研究[j].移动通信，2012(18)：27--31.
论文作者:缪丽琼
论文发表刊物:《防护工程》2018年第2期
论文发表时间:2018/5/24
标签：干扰论文; 基站论文; 接收机论文; 链路论文; 地铁论文; 天线论文; 系统论文; 《防护工程》2018年第2期论文;