非洲城際鐵路通信系統(tǒng)設計方案

1、    非洲城際鐵路通信系統(tǒng)設計方案    張洪巖+姚金龍+張健【摘要】隨著中國援建非洲政策的不斷開展，興修鐵路提升一個地區(qū)經濟和人流量，無線通信技術在城際鐵路上的應用也成為必然。非洲地區(qū)相對貧苦需要盡量壓縮成本同時滿足人們對無線通信質量的要求，因此模擬對講機廣泛應用于交通，運輸，制造，建筑，油田，煤礦等行業(yè)，在專用通信領域發(fā)揮著巨大作用?！娟P鍵詞】模擬對講機 調度通信 車站臺 覆蓋一、系統(tǒng)簡介本系統(tǒng)以模擬400mhz信道機通信為基礎，通過多二次開實現(xiàn)鐵路中心調度員、車站值班員、機車司機相互通信、維修人員手持臺之間的相互通信。在通話的功能基礎上擴展出一鍵

2、緊急呼叫功能，使用信令呼叫通信更安全，系統(tǒng)主備同時運行工作更穩(wěn)定。網管中心接至直放站近端機、cad服務器、錄音服務器，能夠查看機器工作狀態(tài)、錄音內容及回放、數(shù)據(jù)庫信息等，具有通信穩(wěn)定，報警及時，通信安全等特點。二、項目需求此項目為滿足某非洲地區(qū)城際鐵路通信需求。實現(xiàn)控制中心調度人員指揮調度各車站值班人員、機車司機，以及緊急情況下緊急呼叫，并支持錄音功能。該對講機覆蓋系統(tǒng)的信號覆蓋區(qū)域為室外，主要地域為車站及鐵路沿線；系統(tǒng)設計具備2組常規(guī)工作頻道和2組緊急通信信道，正常通信使用常規(guī)工作頻道，不互相產生干擾和影響，緊急情況下，機車司機和車站值班員可實現(xiàn)一鍵緊急呼叫：采用室外全向天線和射頻同軸電纜組

3、成的天饋系統(tǒng)實現(xiàn)無線信號的覆蓋，最大限度的保證覆蓋范圍提高通信質量。三、系統(tǒng)說明（一）系統(tǒng)組成說明基站架設：控制中心基站的射頻信號給到近端機，近端機通過光信號給到遠端機，遠端機在把光信號轉換為射頻信號連接到全向天線上，實現(xiàn)信號的覆蓋。車站的架設：a集中站包括遠端機、車站臺、車站臺天線、鐵塔天線。b非集中站包括車站臺、車站臺天線。使用集中站的遠端機覆蓋臨近的非集中站信號。車臺的架設：車臺安裝在列車上，使用沿線的集中站遠端機覆蓋的信號。手持臺；維修及防災人員使用，使用沿線的集中站遠端機覆蓋的信號緊急報警：當出現(xiàn)緊急情況時，車臺、站臺可以一鍵緊急呼叫調度此時呼叫的優(yōu)先級最高，可以搶斷其他普通呼叫。c

4、ad服務器、錄音服務器：控制中心cad服務器與ats服務器有通信連接，可以獲取列車位置信息，在通過基站發(fā)給車臺實現(xiàn)位置校核，錄音服務器可記錄所有的通話內容。（二）區(qū)域覆蓋分析根據(jù)本區(qū)域的地形地貌，覆蓋計算采用hata模型。其公式為：式中：f工作頻率（mhz）ht發(fā)射天線高度（m）hr接收天線高度（m）a（hr）接收天線高度修正因子d傳播距離（km）k小區(qū)類型的校正因子cte5rrain地形校正因子okumurahata模型中，有關a（hr）和k的參數(shù)如下表所示：cterrain地形校正因子具體這個項目中f=400mhz，ht=40m，hr=4m（車臺和站臺的天線在車頂和屋頂）；hr 1.5（手

5、持臺天線的高度），d=5km，采用普通鄉(xiāng)鎮(zhèn)地形模型，丘陵地區(qū)，可計算出空間損耗l=120.95db（車臺和站臺）；l=125.82db（手持臺）對于直放站遠端機下行來說：設備發(fā)射功率為8w（39dbm），7/8“饋線長度為100m（損耗1.49db），接頭損耗為1db，發(fā)射天線增益為10dbi，車臺、站臺天線增益為3.5dbi；手持臺增益為2.15dbi。可計算出到達車臺、車站臺射頻接口的信號強度為：s=39-1.49-1-120.95+10+3.5=-70.94dbm（車臺和站臺）s=39-1.49-1-120.95+10+2.15=-72.29dbm（手持臺）車臺、站臺、手持臺的接收靈敏度

6、為-112dbm，設計余量41db和39.7db，完全可以滿足接收機良好接收的需要。對于手持臺、車臺、站臺上行來說：電臺發(fā)射功率均為5w（36.99dbm），天線增益2.15dbi（手持臺）；車臺、站臺增益3.5dbi，直放站遠端機接收天線增益為10dbi，線纜損耗1.49db，接頭損耗1db。可計算出到達中繼臺射頻接口的信號強度為：s=36.99+2.15+10-1.49-1-125.82=-79.17dbms=36.99+3.5+10-1.49-1-125.82=-77.82dbm直放站遠端機的接收靈敏度為-110dbm，），設計余量30.83db（手持臺）；車臺、站臺（32.18 db），完全可以滿足接收機良好接收的需要。根