杂散干扰在地铁通信系统中的影响分析

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摘要：本文主要是针对在城市轨道交通中多种制式标准无线信号在同一天馈分布系统引入后，产生的杂散干扰进行分析，并提出规避此类干扰的相应方案。

关键词：地铁通信系统杂散干扰的产生 规避杂散干扰的方法

中图分类号：F293文献标识码： A

前言

为满足地铁乘客的移动通信需求，中国电信、中国移动、中国联通三个运营商需要在地铁隧道内建设无线通信系统；由于受场地，租金，电力保障等限制，三家运营商的多种无线通信系统在同一系统中引入，重庆城市轨道交通的通信建设是三家运营商通过共建共享方式完成。

各移动通信运营商的信号设计为多个系统使用同一天馈分布系统，必然导致各种干扰，如CDMA(800MHZ)系统的三阶互调产物会对GSM900系统造成影响。根据造成的后果干扰一般分为杂散干扰、阻塞干扰、互调干扰。一般干扰会造成系统接收灵敏度降低，减小系统覆盖范围，相应影响系统通信质量，严重时将造成系统瘫痪，形成阻塞，其中杂散干扰是不可避免的，只能通过技术手段减少其影响。

杂散干扰

杂散干扰的产生

杂散干扰是在信号处理过程中由于器件的非线性而产生的寄生在原始频带附近的信号形成的干扰。由于在产生杂散干扰信号的信号处理过程中滤波器的带外频率衰减作用，杂散信号偏离原始频带越远，其信号强度越弱，两系统频率相隔越近杂散干扰越严重。

在移动通信引入系统中由于不同系统的下行功率在同一点基本相当，且下行功率远远高于上行功率，再加上杂散衰减的作用，终端接收到的杂散干扰信号强度远远低于下行信号强度，因此将不会对系统的下行造成干扰；由于上行信号功率弱，杂散信号经过衰减后与相邻频率的上行信号强度仍差距不大，将会对上行造成很强的杂散干扰。(1)

针对杂散的分析采取以下方法：

图1杂散干扰的分析方法

若分析系统A杂散对系统B的影响，最终得到系统A对系统B的隔离度要求，首先通过协议获得系统A发射机的最低杂散要求，并计算A系统杂散辐射在B系统带宽内的功率。根据工程近似方法，以A系统杂散低于B系统接收机基底噪底10dB为设计目标，从而得到A系统对B系统的隔离度需求。

CDMA800与GSM900的杂散干扰分析

CDMA是一个扩频系统，所以抗干扰能力很强，一般情况GSM系统对其干扰很小，相反GSM比CDMA抗干扰能力弱，由于CDMA与GSM从频段分配上更为接近，于是问题主要集中在CDMA系统对GSM系统的干扰上。

依据CDMA的杂散要求，算出其与GSM系统最低隔离度要求，如下表：

表1 CDMA基站与GSM基站的隔离度要求

CDMA的发至GSM的收，整个信号链路的隔离度，包括收发泄漏电缆空间隔离、上下行POI及连接电缆损耗等总合。

指标按最保守计算：

=下行POI（隔离+插损）+漏缆耦合损耗+上行POI（插损）=（33+6）+80+（6）=125dB

远远大于要求的62dB，因此不存在对GSM接收系统的影响。

WCDMA对其它系统的杂散干扰分析

WCDMA的杂散指标：

表2WCDMA基站的杂散要求

由上表，可知WCDMA对于GSM上行和CDMA上行的杂散很小在此不做分析，杂散比较大的主要分布在2000MHz频段附近的系统，因此着重分析该工作频段内的系统。(2)

规避杂散干扰的方法

在地铁通信的合路系统中，采用的均是大功率无源器件，如高Q腔体滤波器、合路器、3dB电桥、耦合器等。这些器件均是采用腔体设计，表面镀银，耦合器采用螺纹连接，无焊接缺陷，腔体设计使信号反射及损耗最小，功率容量大（平均功率200W，峰值2KW）。可以满足带外抑制度为90dB，相互间不会对其他系统造成任何干扰。

表3各系统间的杂散隔离度

总结

在多信号引入下同一分布系统前提下，需根据各通信系统不同频率特性和性能参数，合理的规划选取相应设备和器件，考虑好安装距离和空间，可以有效避免彼此间引入杂散干扰，从而满足系统设计提出的性能要求。

参考文献：

(1)3GPP规范：TS 125 413-V3.0.0

(2)华为提供的参考文档

作者简介：

杨桦（1972），男（汉），重庆人，工程师。主要从事移动通信网的规划咨询和科研项目的管理工作，现任重庆市电信规划设计院无线所所长。