地鐵全線移動通信引入系統(tǒng)設(shè)計.doc

XX地鐵全線公眾移動通信引入系統(tǒng)設(shè)計初案一、前言近年來，我國的移動通信得到了迅速發(fā)展，用戶數(shù)量不斷增加，移動電話成了人民群眾廣泛使用的現(xiàn)代化通信工具。但是，在移動通信大發(fā)展的同時，也出現(xiàn)了一些需要解決的問題。例如，在大型建筑物、地鐵、隧道、地下商場、地下停車場等室內(nèi)環(huán)境下，移動通信信號弱，手機無法正常使用，形成了移動通信的盲區(qū)和陰影區(qū)。XX是我國最大的城市，是沿海對外開放的窗口。XX地鐵一號線開通后，每天的客流量將達數(shù)十萬人次，為XX市人民帶來了極大的便利，緩解了城市的交通壓力。但是，由于屏蔽效應(yīng)，XX地鐵內(nèi)移動電話和尋呼機均無法使用，廣大乘客迫切希望改變這種狀況。根據(jù)歐美發(fā)達國家和我國香港地區(qū)的統(tǒng)計，移動電話室內(nèi)話務(wù)量占總話務(wù)量的三分之一，如果室內(nèi)覆蓋解決不好，將損失很大一筆話費收入，同時也會給廣大用戶的工作和生活帶來不便。我國郵電部對移動通信的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化很重視，97年曾對各地電信部門提出消除室內(nèi)和室外環(huán)境下移動通信盲區(qū)、實現(xiàn)連續(xù)覆蓋的目標，98年初又提出將室內(nèi)覆蓋和室外覆蓋分開，提高覆蓋率的要求。因此，將公眾移動通信引入XX地鐵，解決地鐵內(nèi)手機不能使用的問題，既是國家電信管理部門的要求，又是廣大用戶的需要，同時也是XX地鐵公司亟待解決的一個問題。由于XX地鐵實業(yè)公司已成功地將無線尋呼引入地鐵，因此，將公眾移動電話引入XX地鐵主要是解決移動電話在地鐵內(nèi)的覆蓋問題。將公眾移動電話引入地鐵有二種方法：1 大量使用微蜂窩基站。為了達到良好的覆蓋效果，每一層（站臺層或商業(yè)層）都安裝基站。由于基站價格昂貴，還需另配傳輸設(shè)備與移動交換中心相連，這種方法需投入大量資金，對于寶貴的頻率資源而言，也是一種浪費。2 微蜂窩基站與移動通信光纖直放站配合使用。在每23個地鐵站安裝一個微蜂窩基站，通過光纖和光無源分配器件將基站信號傳輸?shù)礁鱾€鄰近的地鐵站和本站的各層。這種方法，需要較少的微蜂窩基站和較多的光纖直放站。由于光纖直放站與微蜂窩基站相比，價格上要便宜得多，一套光纖直放站可以同時接入多種制式的移動通信信號，因此，用微蜂窩基站與光纖直放站相結(jié)合的方法，將移動電話信號引入地鐵，是目前最經(jīng)濟、便捷的方法。二、工程要求與目的：本次工程的要求主要解決XX東站至花地灣站十四個地鐵站站臺、站廳、以及站與站之間隧道的移動電話覆蓋問題，同時不影響原無線尋呼信號的覆蓋效果?？梢氲南到y(tǒng)頻段見下表：序號系統(tǒng)上行頻率（MHz）上行帶寬（MHz）下行頻率（MHz）下行帶寬（MHz）1GSM89091525945960252ETACS87290533917950333AMPSCDMA82484925869894254DCS1800171017857518051880755PACS（PCS）18501910601930199060DCS1800與GSM可自動切換，而目前我國的DCS1800和PACS（PCS）系統(tǒng)尚處于實驗階段，還未投入商業(yè)使用，現(xiàn)在建設(shè)這兩種系統(tǒng)投資巨大且近期難見經(jīng)濟效益，因此我們建議目前先考慮引入GSM、ETACS和CDMA系統(tǒng)。由于CDMA的下行頻率正好落在ETACS帶內(nèi)，且與GSM的上行頻率也有5MHz重疊，因此，整個移動信號的引入系統(tǒng)不能采取收發(fā)合一的傳輸方式，而只能采取收發(fā)分開傳輸?shù)姆绞?。三、XX地鐵一號線資料廣州東站1591米體育中心長壽路體育西楊箕704米烈士陵園771米農(nóng)講所581米公園前612米西門口東山口1207米1001米中山七路949米719米907米黃沙693米：基站芳村：直放站坑口和廣鋼兩站為地面站，不考慮直放站1086廣鋼坑口花地灣花地灣431米669米序號12345678910111213141516站名西朗站坑口站花地灣站芳村站黃沙站長壽路站中山七路西門口站公園前站農(nóng)講所站烈士陵園東山口站楊箕站體育西路體育中心XX東站車站總長（m）152.14142.14211.30688.70276.5246.5234.0225.0594.4245.0247.0292.0238.0233.6256.5517.64車站總寬（m）53.767.135.3521.719.919.919.821.833.919.821.821.819.822.821.823.2車站建筑面積（m2）817095401421032230129201267011770132304273012420136701910012760141301498027060站臺形式兩島一側(cè)側(cè)式側(cè)式島式島式島式島式島式一島兩側(cè)島式島式島式島式島式島式島式長（m）142142142142142142142142142142142142142142142142寬（m）8.3（島）8.3（島）3.5（側(cè)）4+45.5+5.512.110.110.110.112.13.5（側(cè)）12.1（島）3.5（側(cè)）10.112.112.110.113.112.115.1區(qū)間長度（m）47.9+1369.9324.2+431.1699.21086.7693.0907.1704.4621.2581.0771.7949.01001.31207.4719.51591.4四、地鐵移動通信室內(nèi)接入系統(tǒng)分路器站廳天饋線系統(tǒng)POI（站廳）站臺、隧道天饋線系統(tǒng)POI（站臺）耦合器基站POI（站廳）光纜光纖傳輸直放站遠端設(shè)備組光纖傳輸直放站近端設(shè)備組站廳天饋線系統(tǒng)站臺、隧道天饋線系統(tǒng)POI（站臺）鐵移動通信室內(nèi)接入系統(tǒng)基本模型三種信號的室內(nèi)接入系統(tǒng)光纖傳輸直放站示意圖：GSM功放至POITACS功放電分路器耦合器TACS基站至POI自POI至POI光傳輸設(shè)備光傳輸設(shè)備合路器自POITACS低噪放耦合器GSM基站GSM低噪放電合路器自POICDMA功放至POI至POI至POI光傳輸設(shè)備光傳輸設(shè)備耦合器CDMA基站光纜CDMA低噪放光纜由于GSM、ETACS、CDMA三個系統(tǒng)頻帶較寬，為保證系統(tǒng)的頻響特性，我們考慮用兩套光纖傳輸系統(tǒng)，一套傳輸GSM和ETACS信號，一套傳輸CDMA信號。目前的移動通信引入地鐵或隧道系統(tǒng)中，隧道一般采取的是泄漏電纜覆蓋方式。由于泄漏電纜價格昂貴，為節(jié)省投資，一般采用收發(fā)合一方式，但由于XX地鐵要求引入的CDMA信號下行頻率與ETACS和GSM信號的上行頻率均有重疊，因此，為避免CDMA信號與ETACS信號和GSM信號之間的串擾，隧道內(nèi)泄漏電纜需采用收發(fā)分開的方式。而在站廳覆蓋時，由于天線價格相對較低，我們建議采用收發(fā)分開的天線陣方式。為此，可見以下站廳和隧道兩種POI系統(tǒng)的連接示意圖：ETACS-A917950MHz隔離器945960MHz寬帶合路器ETACS-B隔離器TX869894MHzGSM隔離器CDMA站廳POI（下行）ETACS-A872905MHz隔離器ETACS-B寬帶分路器890915MHzRX隔離器GSM824849MHz隔離器CDMA站廳POI（上行）ETACS-A917950MHzETACS-B隔離器至隧道下行饋纜寬帶分路器寬帶合路器945960MHz隔離器GSM至隧道下行饋纜869894MHzCDMA隔離器站臺及隧道下行POICDMA隔離器隔離器隔離器寬帶分路器824849MHzGSMETACS-BETACS-A890915MHz872905MHz自隧道上行饋纜自隧道上行饋纜站臺及隧道上行POI寬帶合路器五、基站頻率規(guī)劃考慮分析XX地鐵一號線各車站的有關(guān)資料，各站之間的距離不等，如XX東站與體育中心相距1591米，體育西站與楊箕、體育西站與東山口和烈士陵園的距離在2000米以上，而公園前站與農(nóng)講所和西門口距離僅600米左右。根據(jù)XX地鐵公司要求，擬在XX東站、體育西站、公園前站和芳村站建4個基站，每個基站引入的頻點數(shù)為GSM 6載頻，ETACS 20信道，GSM、ETACS、AMPSCDMA三系統(tǒng)頻點數(shù)不少于20。我們考慮將XX東站的基站信號引至體育中心，將體育西站的基站信號引至楊箕、東山口和烈士陵園，將公園前站的基站信號引至農(nóng)講所、西門口和中山七路，將芳村的基站信號引至黃沙站、長壽路和花地灣。XX東站的基站信號與體育西站的基站信號在體育中心至體育西站的隧道中間相切，體育西站的基站信號與公園前站的基站信號在農(nóng)講所至烈士陵園的隧道中間相切，公園前的基站信號與芳村的基站信號在長壽路至中山七路的隧道中間相切，各基站應(yīng)作好數(shù)據(jù)切換工作，并應(yīng)作好各站口與外部宏蜂窩基站的數(shù)據(jù)切換工作。六、工程實施預(yù)案根據(jù)我公司直放站設(shè)備及泄漏電纜的目前一般指標分析，距基站距離超過1000米的地鐵站，需安裝3套室內(nèi)接入系統(tǒng)，距基站距離不超過1000米的地鐵站，為節(jié)省投資，只需安裝2套室內(nèi)接入系統(tǒng)。因此，需安裝3套室內(nèi)接入系統(tǒng)的地鐵站為：體育中心，楊箕，東山口，烈士陵園，中山七路，長壽路，黃沙站；需安裝2套室內(nèi)接入系統(tǒng)的地鐵站為：農(nóng)講所，西門口，花地灣。由于地鐵隧道的特殊地理情況（截面積很小，長度很長，并伴有彎曲現(xiàn)象），如果用天線覆蓋方式，因無線電波的傳播是直線傳播的方式，如遇阻攔，則衰耗很大，并且在隧道內(nèi)布置天線時，固定、維護難度均較大。因此，國際上對地鐵站臺和隧道一般采用通過泄漏電纜進行移動電信信號泄漏覆蓋的方式。對于XX地鐵的站臺和隧道，同樣可通過敷設(shè)泄漏電纜，進行移動電信信號泄漏覆蓋；而站廳的結(jié)構(gòu)對于敷設(shè)泄漏電纜來說，工程施工困難且費用較高，因此考慮利用天線陣來覆蓋?；竞推渌局g信號傳輸用光纖通信的方式解決。具體方案如下：首先在基站端，將各基站信號通過耦合器耦合，其主路信號覆蓋基站所在的站廳、站臺和隧道，其副路信號經(jīng)合路后再經(jīng)過GZF900-I型光端機轉(zhuǎn)化成光信號通過光纖傳輸至遠端各地鐵站，經(jīng)過GZF900-IX型直放站遠端機將光信號還原成電信號并進行放大和電分路，放大后的信號通過合路平臺，一路輸出信號送入站廳的天線陣，覆蓋站廳；另外一路輸出信號則通過泄漏電纜覆蓋站臺和隧道。七、各站室內(nèi)接入系統(tǒng)示意圖至站臺饋纜至站廳天線陣站臺POI站臺POI站廳POITACS功放站廳POI（下行）至站臺饋纜電分路器至站廳天線陣光纜GSM功放耦合器TACS基站合路器光近端機4功分器功分器光近端機1光遠端機1光近端機2TACS低噪放電合路器GSM基站耦合器功分器光近端機3GSM低噪放站廳POI（上行）光纜CDMA功放自站廳天線陣功分器光遠端機4耦合器CDMA基站光近端機5光近端機6功分器體育中心CDMA低噪放廣州東站站臺及隧道POI（下行）TACS功放電分路器至站臺及廣州東站方向隧道下行饋纜GSM功放光纜TACS低噪放光遠端機2光近端機2電合路器站臺及隧道POI（上行）GSM低噪放CDMA功放自站臺及廣州東站方向隧道上行饋纜光近端機5光纜光遠端機5CDMA低噪放體育中心廣州東站站臺及隧道POI（下行）TACS功放電分路器至站臺及體育西站方向隧道下行饋纜GSM功放光纜光遠端機3光近端機3TACS低噪放站臺及隧道POI（上行）電合路器GSM低噪放自站臺及體育西站方向隧道上行饋纜CDMA功放光纜光近端機6光遠端機6CDMA低噪放廣州東站體育中心體育西楊箕、體育西東山口、體育西烈士陵園、公園前中山七路、芳村長壽路、芳村黃沙的室內(nèi)接入系統(tǒng)與此類同。至站廳天線陣至站臺饋纜站廳POI站臺POI站廳POI（下行）TACS功放至站臺饋纜站臺POI至站廳天線陣電分路器功分器光纜GSM功放耦合器TACS基站功分器TACS低噪放光遠端機1光近端機1合路器光近端機2電合路器功分器站廳POI（上行）GSM低噪放耦合器GSM基站CDMA功放光近端機3光纜自站廳天線陣光遠端機3功分器CDMA低噪放耦合器CDMA基站光近端機4功分器15m1m1m電功分器1#電功分器黃陂南路電功分器電功分器站臺BPGZF900-IX寬帶型寬帶型寬帶型農(nóng)講所公園前站至站臺及烈士陵園方向隧道下行饋纜站臺及隧道POI（下行）TACS功放電分路器GSM功放光纜光遠端機2光近端機2TACS低噪放電合路器站臺及隧道POI（上行）GSM低噪放CDMA功放自站臺及公園前站方向隧道上行饋纜光近端機4光纜光遠端機4CDMA低噪放公園前站農(nóng)講所公園前西門口、芳村花地灣的室內(nèi)接入系統(tǒng)與此類同。八、技術(shù)要求與指標1、光傳輸系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)與指標（1）頻率范圍：8001000MHz（2）光源波長：131030nm（3）發(fā)光功率：-3dBm（4）光接收靈敏度：-25dBm（5）光纖：G.625單模光纖（6）帶內(nèi)平坦度：30dB（13）環(huán)境溫度：-15+50C2、GZF900-IX型移動通信直放站RF電路指標：（1）頻率范圍：8001000MHZ（2）帶內(nèi)平坦度：1.5dB（3）VSWR：1.5（4）三階互調(diào)：-30 dBc（5）輸入、輸出阻抗：50W（6）輸入電平：-20 dBm/ch （7）輸出電平：+36 dBm/ch （8）輸出載噪比：20dB（9）電源：AC220V（-20%+15%）（10）環(huán)境溫度：-15+50C20九、室內(nèi)接入系統(tǒng)設(shè)備外形結(jié)構(gòu)及布置示意圖1、近端機GZF900-IXA型移動通信光纖傳輸設(shè)備GZF900-IXA型移動通信光纖傳輸設(shè)備GZF900-IXA型移動通信光纖傳輸設(shè)備GZF900-IXA型移動通信光纖傳輸設(shè)備GZF900-IXA型移動通信光纖傳輸設(shè)備GZF900-IXA型移動通信光纖傳輸設(shè)備AC/DCDMA33-24/70DC/DCAC/DCDMA33-24/70GZF900-IX型移動通信光纖直放系統(tǒng)注：機架寬19英寸2、遠端機GZF900-IX型移動通信光纖直放系統(tǒng)DC/DCRF功放單元RF低噪放單元GZF900-IXB型移動通信光纖傳輸設(shè)備AC/DCGZF900-IXB型移動通信光纖傳輸設(shè)備AC/DCRF低噪放單元RF功放單元GZF900-IXB型移動通信光纖傳輸設(shè)備AC/DCRF低噪放單元RF功放單元注：機架寬19英寸22十、直放站系統(tǒng)設(shè)備清單及報價序 號名 稱型 號單位數(shù)量單價（萬元）總價（萬元）備注1光近端機GZF900-IXA端542光遠端機GZF900-IXB端543TACS功放個274TACS低噪放個275GSM功放個276GSM低噪放個277CDMA功放個278CDMA低噪放個279POI含站臺POI和站廳POI個78此為國產(chǎn)價，進口POI價格另議10電源DUM159-24/70-14