CBTC系统的干扰共存分析

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作为中国大中型城市不可替代的交通工具,近年来城市轨道交通以极快的速度部署。基于通信的列车控制(Communication Based Train Control,CBTC)系统可以依托两种制式,包括已服务多年的WLAN(Wireless Local Area Network)和正在开发的LTE-M(LTE for Metro)通信技术。然而其依托的WLAN由于技术限制和所处频段的开放性,导致CBTC系统面临的干扰问题愈发严峻;而应用LTE-M后,也会面临其他系统带来的同频、邻频干扰。因此为保障CBTC系统的稳定运营,需分析两种制式下的干扰共存问题。本文首先针对应用WLAN技术的CBTC系统进行实地测试,搭建硬件设备环境抓取空口数据,分析排查干扰源并明确干扰机制后提出解决方案。接下来分析LTE-M技术下的干扰共存问题。结合3GPP对1.8GHz频段的频谱划分规则,明确新的同频和邻频干扰源。首先通过确定性计算的方式推导同频干扰源McWiLL的铺设限制,并进行仿真,验证理论安全隔离度达到吞吐量损失的要求。然后提出适用于LTE-M的保护带边界场强模型来削弱同频干扰,分析干扰源落在规定公共边界处的场强限制、对轨道交通线路上车载设备信号传输的影响,提出干扰设置的临界条件。最后分析LTE FDD移动终端上行链路、GSM基站下行链路带来的邻频干扰,在不同城市环境下分别进行确定性计算,得到理论上网络规划和建设的参考值,通过设置频段、安全隔离度等参数保证地铁的安全运营。本文立足于我国城市轨道交通发展的迫切需求,针对基于WLAN技术的CBTC系统进行实地测试排查干扰源,并针对实际建设中应用LTE-M技术后可能面临的同频、邻频干扰问题,分析干扰共存场景并提出抗干扰方案,为相关研究提供理论依据。
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