室內(nèi)分布系統(tǒng)技術(shù)指導(dǎo)意見附件10地鐵隧道類場(chǎng)景

1、室內(nèi)分布系統(tǒng)技術(shù)指導(dǎo)意見附件 10 地鐵隧道類場(chǎng)景（V1.0）中國鐵塔股份有限公司2016年3月目次1 場(chǎng)景概述 11.1 建筑物特點(diǎn) 11.1.1 地鐵特點(diǎn) 1.1.1.2 隧道特點(diǎn) 2.1.2 建筑物功能分區(qū) 2.2 地鐵覆蓋技術(shù)要點(diǎn) 22.1 覆蓋設(shè)計(jì) 22.1.1 地鐵隧道覆蓋設(shè)計(jì) 3.2.1.2 地鐵站臺(tái)、站廳覆蓋設(shè)計(jì) 7.2.2 小區(qū)劃分 82.3 小區(qū)切換 82.3.1 乘客出入地鐵站的切換 9.2.3.2 站廳與站臺(tái)兩小區(qū)之間的切換 9.2.3.3 隧道兩小區(qū)之間的切換 9.2.3.4 列車出入隧道時(shí)與室外小區(qū)的切換 1.03 隧道覆蓋技術(shù)要點(diǎn) 113.1.1 高鐵隧道覆蓋設(shè)計(jì)

2、 1.1.3.1.2 公路隧道覆蓋設(shè)計(jì) 1.1.附 錄 A （資料性附錄） 地鐵隧道高低頻覆蓋差異解決方案 13A.1 透?jìng)?POI的應(yīng)用 1.3.A.2 透?jìng)?POI的原理 1.3.1 場(chǎng)景概述地鐵隧道類場(chǎng)景分為地鐵、高鐵隧道和公路隧道三種場(chǎng)景。1.1 建筑物特點(diǎn)1.1.1 地鐵特點(diǎn)地鐵主要是指城市地下軌道交通的場(chǎng)景，包括城市輕軌的地下部分。地鐵是當(dāng)前大型 城市的首選公共交通工具，環(huán)境非常復(fù)雜，人流量非常密集。（1）地鐵一般包含站廳、站臺(tái)、地下區(qū)間隧道等區(qū)域。（2）地鐵站廳連接地面及站臺(tái)層，一般一個(gè)站會(huì)有多個(gè)出入口連接地面，站廳層為 購票區(qū)域；站臺(tái)層為旅客候車區(qū)，一般有側(cè)式站臺(tái)（分為單線軌道

3、和雙線軌道式）和島式 站臺(tái)兩類。站臺(tái)圖1 單線軌道示意圖站臺(tái)站臺(tái)圖2 雙線軌道示意圖站臺(tái)圖3 島式站臺(tái)示意圖 地鐵隧道分為上、下行兩條線路，一般情況下，兩條線路為單洞單軌隧道，隧道寬度 約 4.5 米，高度約 5 米。地鐵站與站之間的距離在 500米至 3公里不等，市區(qū)的站間距較小，郊區(qū)的站間距較 大。地鐵列車車廂寬度一般在 3 米左右，車廂玻璃車窗距離軌面的高度約為 2.5 米。圖4 地鐵場(chǎng)景示意圖1.1.2 隧道特點(diǎn)隧道一般分為公路隧道和鐵路隧道，公路隧道跨度較大，內(nèi)部有多個(gè)車道。高鐵隧道 空間狹小，一般僅可通過一輛列車，且列車距離隧道壁較近，每隔一定距離（如 500 米） 建有內(nèi)陷設(shè)備洞

4、，用于安放各種設(shè)備。1.2 建筑物功能分區(qū)地鐵包括：站臺(tái)、站廳和隧道。隧道包括：公路隧道、高鐵隧道。2 地鐵覆蓋技術(shù)要點(diǎn)2.1 覆蓋設(shè)計(jì)對(duì)于地鐵站站廳、站臺(tái)以及地鐵人員工作區(qū)域的覆蓋與普通室內(nèi)覆蓋場(chǎng)景類似，一般 采用分布式天線系統(tǒng)來覆蓋；對(duì)于地鐵隧道部分一般采用漏泄電纜方式覆蓋。全向吸頂天線漏泄電纜圖 5 地鐵場(chǎng)景覆蓋示意圖2.1.1 地鐵隧道覆蓋設(shè)計(jì)2.1.1.1 干擾分析通常地鐵隧道內(nèi)除公網(wǎng)移動(dòng)通信系統(tǒng)外，還存在警用 350MHz、政務(wù) 800MHz數(shù)字集群 通信系統(tǒng)和 2.4GHz列車控制系統(tǒng) CBTC等地鐵專用通信系統(tǒng)。 因此在室內(nèi)分布系統(tǒng)建設(shè)時(shí)， 應(yīng)根據(jù)基站設(shè)備的實(shí)際射頻能力，計(jì)算公

5、網(wǎng)移動(dòng)通信系統(tǒng)與地鐵專用通信系統(tǒng)間的干擾隔 離度。警用 350MHz、政務(wù) 800MHz數(shù)字集群通信系統(tǒng)通常采用漏泄電纜方式覆蓋， 一般來說， 公網(wǎng)移動(dòng)通信系統(tǒng)的漏泄電纜與其保持 0.5 米的間距可以避免系統(tǒng)間的相互干擾。地鐵列 車控制系統(tǒng) CBTC基于 WLAN技術(shù)，一般采用定向壁掛天線進(jìn)行覆蓋，天線掛高與列車車頂 位置相當(dāng)。一般來說，公網(wǎng)移動(dòng)通信系統(tǒng)的漏泄電纜與其天線保持 1 米的間距可以避免系 統(tǒng)間的相互干擾。另外，在極特殊情況下由于設(shè)備射頻指標(biāo)不佳、漏泄電纜安裝不當(dāng)?shù)仍蛟斐晒W(wǎng)與 專網(wǎng)系統(tǒng)間相互干擾時(shí)，應(yīng)積極配合做好設(shè)備及分布系統(tǒng)的干擾排查與整治工作。2.1.1.2 組網(wǎng)方式原則上應(yīng)

6、和電信企業(yè)協(xié)商并達(dá)成一致， 宜采用 POI+雙路漏泄電纜組網(wǎng)， 支持 LTE MIMO， 2G/3G可靈活選用分纜或合纜方式移動(dòng) / 聯(lián)通 GSM900 TX934-960,889-915移動(dòng) GSM1800 TX1805-1830,1710-1735移動(dòng) LTE1900 TX/RX11885-19152320-2370電信 CDMA800 TX865-880,820-835電信 LTE1800TX/RX11860-1880,1765-1785電信 LTE2100TX/RX12110-2130,1920-1940聯(lián)通 LTE1800TX/RX11830-1860,1735-1765聯(lián)通 W21

7、00 TX2130-2170,1940-1980865-880,820-835934-960,889-9151805-1830,1710-17351885-19152320-23701860-1880,1765-17852110-2130,1920-19401830-1860,1735-17652130-2170,1940-1980移動(dòng) / 聯(lián)通 GSM900 RX移動(dòng) GSM1800 RX移動(dòng) LTE1900TX/RX2電信 CDMA800 RX電信LTE1800 TX/RX2電信 LTE2100TX/RX2聯(lián)通 LTE1800TX/RX2聯(lián)通W2100 RXPOI 1POI 2圖6 地鐵隧

8、道 LTE MIMO 組網(wǎng)+2G/3G 收發(fā)分纜移動(dòng) GSM900 TX/RX 移動(dòng) GSM1800 TX/RX 移動(dòng) LTE1900 TX/RX1934-960,889-9151805-1830,1710-17351885-19152320-2370865-880,820-835電信 LTE1800TX/RX1 電信 LTE2100TX/RX1 聯(lián)通 LTE1800TX/RX1 聯(lián)通W2100 TX/RX2110-2130,1920-19401830-1860,1735-17652130-2170,1940-19801860-1880,1765-1785934-960,889-9151805

9、-1830,1710-17351885-19152320-2370865-880,820-8351860-1880,1765-17852110-2130,1920-19401830-1860,1735-17652130-2170,1940-1980聯(lián)通GSM900 TX/RX 移動(dòng) LTE1900TX/RX2 電信 CDMA800 TX/RX電信LTE1800 TX/RX2電信 LTE2100TX/RX2聯(lián)通 LTE1800TX/RX2POI 1POI 22G/3G TX/RXLTE TX/RX12G/3G TX/ RXLTE TX/RX2圖7 地鐵隧道 LTE MIMO 組網(wǎng)+2G/3G 收

10、發(fā)合纜2.1.1.3 漏泄電纜覆蓋模型漏泄電纜覆蓋模型如下圖所示，信號(hào)源從漏泄電纜的一端注入射頻信號(hào)，經(jīng)過一定距離的傳輸衰減，信號(hào)逐漸減弱，直到衰減到無法滿足覆蓋要求為止，該距離即為信號(hào)源的 有效覆蓋距離。圖 8 漏泄電纜覆蓋模型示意圖信號(hào)源的有效覆蓋距離 L= (Pin (P0+L1+L2+L3+L4+L5)/S (米)Pin ：漏泄電纜輸入端注入功率；P0：最低要求覆蓋信號(hào)強(qiáng)度；L1：漏泄電纜耦合損耗，此項(xiàng)為漏泄電纜指標(biāo)，一般取95%覆蓋概率的耦合損耗，與工作頻段有關(guān)；L2：人體衰落，與車廂內(nèi)的擁擠程度有關(guān)，一般取 3-5dB；L3：寬度因子，Xlg(d/2) ，d 為終端距離漏泄電纜的距

11、離， X為系數(shù)，一般取值在 10-20 之間，根據(jù)實(shí)際項(xiàng)目進(jìn)行模測(cè)校準(zhǔn)；L4：設(shè)計(jì)衰減余量 , 一般取 3dB；L5：車體損耗，與車箱類型有關(guān)，一般地鐵車體損耗在 8-12dB 左右，具體損耗取值應(yīng) 以模測(cè)為準(zhǔn)；S：每米漏泄電纜傳輸損耗，此項(xiàng)為漏泄電纜指標(biāo)，與工作頻段有關(guān)。表1 漏泄電纜鏈路預(yù)算表網(wǎng)絡(luò)制式電信移動(dòng)聯(lián)通CDMA1X/DOFDD-LTE(2.1G)FDD-LTE(1.8G)GSM900TD-LTE-F (1.9G)WCDMAFDD-LTE(1.8G)設(shè)備總功率(dBm)43434343434343導(dǎo)頻功率 / 單載 波功率( dBm)3312.212.237.012.23312.2

12、7/8 饋線長(zhǎng)( m)101010101010107/8 百米線損 ( dBm/100m)3.836.856.084.086.476.856.087/8 饋線損耗 (dB)0.380.690.610.410.650.690.61POI插損 (dB)5555555跳線接頭損耗 (dB)0.50.50.50.50.50.50.5漏泄電纜入口 功率 (dBm)27.126.526.6031.576.5627.326.6013/8 漏泄電纜 傳輸損耗 (dB/100m)2.45.54.32.64.65.54.313/8 漏泄電纜 2 米處耦合損耗 95%(dB)757172747371724 米處衰減

13、因子 (dB)3333333車體損耗 (dB)12121212121212人體損耗 (dB)5555555工程余量 (dB)3333333覆蓋邊緣場(chǎng)強(qiáng) (dBm)-85-105-105-85-105-85-105最遠(yuǎn)端允許最 小功率( dBm)13-11-1012-99-10最大允許漏泄 電纜衰耗 (dB)14.1217.0216.1019.0715.0617.8216.10單側(cè)最遠(yuǎn)覆蓋 距離 L(m)588310374734327324374注： 以上結(jié)果僅供參考，最終應(yīng)根據(jù)實(shí)際工程參數(shù)取值計(jì)算確定。2.1.1.4 漏泄電纜布放原則(1) 漏泄電纜布放位置由于地鐵列車車體由金屬材料及玻璃組成

14、，車窗是損耗相對(duì)較小的位置，宜將漏泄電 纜布放在車廂車窗上沿高度位置，開孔方向朝向列車，有利于電磁波穿透車窗對(duì)用戶進(jìn)行 覆蓋, 布放位置如下所示：圖 9 漏泄電纜布放位置示意圖由于站臺(tái)一般設(shè)有廣告牌，位于站臺(tái)區(qū)間的漏泄電纜宜安裝在廣告牌上方或下方。（2）MIMO成對(duì)漏泄電纜間距當(dāng)隧道布放雙纜實(shí)現(xiàn) LTE MIMO性能時(shí)，兩根漏泄電纜距離宜不小于 0.5 米。2.1.2 地鐵站臺(tái)、站廳覆蓋設(shè)計(jì)地鐵站一般包括站廳層及站臺(tái)層，根據(jù)站廳層的結(jié)構(gòu)情況，在站廳層公共區(qū)域及出入通道口使用全向吸頂天線交叉布放的方式進(jìn)行覆蓋，天線覆蓋范圍 20-30 米。圖 10 站臺(tái)站廳覆蓋示意圖2.2 小區(qū)劃分對(duì)于不同類型

15、的地鐵站，應(yīng)采用不同的分區(qū)策略 :（1）對(duì)于郊區(qū)非換乘站， 高峰人流量不大， 站臺(tái)、 站廳及隧道宜規(guī)劃為同一個(gè)小區(qū)（2）對(duì)于城區(qū)非換乘站，高峰人流量較大，站臺(tái)與隧道宜規(guī)劃為同一小區(qū)，站廳單 獨(dú)規(guī)劃為一個(gè)小區(qū)。圖 12 站廳獨(dú)立小區(qū)示意圖（3）對(duì)于換乘站，每條地鐵的隧道及相應(yīng)站臺(tái)宜各規(guī)劃為一個(gè)獨(dú)立小區(qū)，站廳單獨(dú) 規(guī)劃為一個(gè)小區(qū)，同時(shí)要考慮多個(gè)小區(qū)間切換問題。2.3 小區(qū)切換地鐵場(chǎng)景小區(qū)信號(hào)切換主要發(fā)生在以下幾個(gè)位置（1）乘客出入地鐵站的切換；（2）站廳與站臺(tái)兩小區(qū)之間的切換；3）隧道區(qū)間兩小區(qū)之間的切換；4）列車出入隧道口時(shí)與室外小區(qū)的切換2.3.1 乘客出入地鐵站的切換乘客出入地鐵站會(huì)產(chǎn)生室外

16、宏基站信號(hào)和地鐵站廳信號(hào)之間的切換，可以在扶梯中間 位置的頂部加裝全向吸頂天線保證足夠的重疊覆蓋。圖13 乘客出入地鐵站的切換示意圖2.3.2 站廳與站臺(tái)兩小區(qū)之間的切換此切換同 2.3.1 切換場(chǎng)景一樣，一般在扶梯上下口位置布放全向天線保證切換順利進(jìn) 行。2.3.3 隧道兩小區(qū)之間的切換列車經(jīng)過兩個(gè)小區(qū)交會(huì)處時(shí)會(huì)發(fā)生信號(hào)切換，應(yīng)設(shè)置足夠的重疊覆蓋區(qū)保證切換順利 進(jìn)行圖15 隧道內(nèi)切換示意圖以 GSM系統(tǒng)為例：切換時(shí)間 6s，地鐵列車設(shè)計(jì)時(shí)速為 80km/h（22.3m/s ），完成單向切換需要的距離為： 22.3*6=134m。同理可得，各系統(tǒng)的切換距離如下表通信制式切換時(shí)間列車速度單向切換

17、距離要求GSM6s80km/h134mCDMA1s23mWCDMA2s45mTD-SCDMA2s45mLTE1s23m為保證各系統(tǒng)在隧道區(qū)間兩小區(qū)之間正常切換，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)以切換重疊區(qū)要求最高的 系統(tǒng)為準(zhǔn)預(yù)留滿足切換距離的功率余量。2.3.4 列車出入隧道時(shí)與室外小區(qū)的切換列車出隧道的過程中，隧道內(nèi)信號(hào)迅速減弱，隧道外信號(hào)迅速增強(qiáng)，兩側(cè)信號(hào)無足夠 的重疊覆蓋區(qū)，需在隧道口漏泄電纜末端增加對(duì)數(shù)周期天線對(duì)隧道出口方向進(jìn)行覆蓋，與 外部宏網(wǎng)基站形成足夠的重疊區(qū)，達(dá)到順利切換的目的。重疊覆蓋區(qū)的設(shè)置要考慮兩個(gè)原則。（1）重疊覆蓋區(qū)的距離要能滿足所有系統(tǒng)的切換要求。（2）重疊覆蓋區(qū)的距離不能太長(zhǎng)，必須控制

18、信號(hào)外泄，避免對(duì)隧道外室外宏站覆蓋 區(qū)造成干擾3 隧道覆蓋技術(shù)要點(diǎn)隧道一般分為公路隧道和高鐵隧道，公路隧道一般較寬敞，隧道內(nèi)設(shè)多車道；高鐵隧 道一般較狹小，僅能供列車通過。3.1.1 高鐵隧道覆蓋設(shè)計(jì)高鐵隧道和地鐵隧道結(jié)構(gòu)類似，一般隧道跨度較小，高鐵列車距兩側(cè)隧道壁較近，宜 采用漏泄電纜覆蓋。 覆蓋原理和地鐵隧道相同， 只是車體損耗遠(yuǎn)大于地鐵列車 （20dB以上）， 設(shè)備一般只能按照在固定的設(shè)備洞中。由于高鐵列車通常車速較高，宜在隧道口頂部或在隧道口附近建設(shè)抱桿安裝對(duì)數(shù)周期 天線將隧道信號(hào)充分延伸進(jìn)行覆蓋。具體覆蓋設(shè)計(jì)參見 2.1.1 節(jié)“地鐵隧道覆蓋設(shè)計(jì)” 。圖16 隧道出入口覆蓋示意圖3.1.2 公路隧道覆蓋設(shè)計(jì)公路隧道一般來說比較寬敞，彎曲度較小、高度較高。相比于地鐵隧道、高鐵隧道， 公路隧道進(jìn)場(chǎng)協(xié)調(diào)門檻低，工程實(shí)施相對(duì)容易，基于覆蓋效果及成本綜合考慮，宜采用對(duì) 數(shù)周期天線進(jìn)行覆蓋 ,單天線覆蓋范圍 200-350 米。在電信企業(yè)網(wǎng)絡(luò)覆蓋要求較高的隧道， 可采用漏泄電纜方式進(jìn)行覆蓋。信源信源隧道口信源信源信源 信源隧道口圖17 隧道覆蓋示意圖