淺談地鐵無(wú)線通信覆蓋方案的改進(jìn)

1、淺談地鐵無(wú)線通信覆蓋方案的改進(jìn)摘要：分析地鐵無(wú)線覆蓋范圍，綜合比較硬影響無(wú)線覆蓋范圍的因素，為地鐵通信系統(tǒng)新線建設(shè)無(wú)線覆蓋提出建議。關(guān)鍵詞:地鐵;通信系統(tǒng);無(wú)線覆蓋;技術(shù)比較0 引言地鐵無(wú)線通信覆蓋系統(tǒng)，區(qū)間沿線采用漏纜覆蓋，車站的覆蓋則依靠泄漏電纜和室內(nèi)天線系統(tǒng)提供，部分地下車站站臺(tái)增加室內(nèi)天線補(bǔ)充覆蓋，地面車輛段、停車場(chǎng)依靠室外天線提供覆蓋。1 地鐵無(wú)線通信系統(tǒng)的覆蓋地鐵無(wú)線通信系統(tǒng)對(duì)整個(gè)車站、區(qū)間和車輛段的有效覆蓋，是保證運(yùn)營(yíng)服務(wù)的標(biāo)準(zhǔn)之一，也是地鐵調(diào)度系統(tǒng)正常運(yùn)行作業(yè)的關(guān)鍵。影響無(wú)線通信系統(tǒng)覆蓋的因素很多，包括頻率、距離、發(fā)射功率、接收靈敏度、天線高度以及增益等。1.1地鐵工程無(wú)線系統(tǒng)

2、的覆蓋范圍：（1）行車調(diào)度無(wú)線通信子系統(tǒng)：場(chǎng)強(qiáng)覆蓋范圍是正線區(qū)間、各車站以及進(jìn)出車輛段轉(zhuǎn)換區(qū)段。（2）維修/防災(zāi)調(diào)度無(wú)線通信子系統(tǒng)：場(chǎng)強(qiáng)覆蓋范圍是正線線路、各車站站廳、站臺(tái)和地下車站通道及通道口周圍以及車輛段整個(gè)區(qū)域。（3）車站無(wú)線通信子系統(tǒng)：場(chǎng)強(qiáng)覆蓋范圍是各車站站廳（含設(shè)備管理區(qū)及出入口）、站臺(tái)等有關(guān)場(chǎng)所。（4）車輛段無(wú)線通信子系統(tǒng)：場(chǎng)強(qiáng)覆蓋范圍是整個(gè)車輛段，還包括出入口區(qū)及進(jìn)出車輛段轉(zhuǎn)換區(qū)段。（5）停車場(chǎng)無(wú)線通信子系統(tǒng)：場(chǎng)強(qiáng)覆蓋范圍是整個(gè)停車場(chǎng)，還包括出入口區(qū)及進(jìn)出停車場(chǎng)轉(zhuǎn)換區(qū)段。（6）列車狀態(tài)信息：場(chǎng)強(qiáng)覆蓋范圍是地鐵運(yùn)行線路和地鐵沿線各車站及車輛段地面（含運(yùn)用庫(kù)）整個(gè)區(qū)域。1.2無(wú)線覆蓋

3、服務(wù)要求：（1）信噪比：在場(chǎng)強(qiáng)覆蓋區(qū)內(nèi)，無(wú)線接收機(jī)音頻輸出端的信號(hào)噪聲比不小于20dB。（2）可靠性：在滿足信噪比的要求下，場(chǎng)強(qiáng)覆蓋的地點(diǎn)、時(shí)間可靠概率在漏泄同軸電纜區(qū)段不小于98%，在天線區(qū)段不小于95%。（3）最低接收電平：上下行鏈路的每載頻信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)，在要求的覆蓋區(qū)內(nèi)應(yīng)滿足-95dBm。1.3覆蓋設(shè)計(jì)方法和考慮因素為了確保軌道沿線覆蓋的一致性和覆蓋有效控制，基站射頻覆蓋主要可采用基站+天線、基站+光纖直放站+天線/漏泄電纜、基站+射頻直放站+天線/漏泄電纜三種方式。結(jié)合工程的系統(tǒng)構(gòu)成，建議采用射頻直放站+天線/漏泄電纜解決區(qū)間電波傳播，其中漏泄電纜用于覆蓋區(qū)間，天線用于覆蓋車站站廳及停車場(chǎng)

4、等區(qū)域。具體覆蓋視具體情況而定。1.4設(shè)計(jì)參數(shù)及影響因素設(shè)計(jì)射頻方案需要掌握大量有關(guān)軌道、車站規(guī)劃詳情及待覆蓋區(qū)域的信息。在進(jìn)行覆蓋技術(shù)的過(guò)程中，需要做出相關(guān)假設(shè)。這些假設(shè)建立在經(jīng)驗(yàn)之上，給出的限定和假設(shè)條件要符合招標(biāo)書技術(shù)規(guī)范的要求。如：（1）漏纜在隧道內(nèi)為雙側(cè)敷設(shè)，上下行隧道各一條。（2）系統(tǒng)的工作頻率為806-821MHz （上行） 和851-866MHz （ 下行 ）等。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，在滿足信噪比和可靠性的情況下，上下行鏈路的每載頻信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)，在要求的覆蓋區(qū)力求滿足-95dBm，考慮10dB瞬時(shí)衰落深度和6dB設(shè)計(jì)儲(chǔ)備余量。如條件允許，在滿足地鐵車站范圍內(nèi)的覆蓋要求的情況下，盡量控制各車站出

5、入口的下行無(wú)線電平在90dBm。為了確保信號(hào)傳播基礎(chǔ)設(shè)施能夠?qū)崿F(xiàn)所需的覆蓋，必須對(duì)所有達(dá)到遠(yuǎn)端接收機(jī)的信號(hào)質(zhì)量造成影響的因素進(jìn)行量化。這些因素主要包括：（1）發(fā)射機(jī)射頻輸出功率。（2）信號(hào)在發(fā)射機(jī)和接收機(jī)之間路徑上的損耗。（3）為了達(dá)到規(guī)定質(zhì)量，接收機(jī)需要的最低信號(hào)電平。在使用手持臺(tái)的情況下，包括發(fā)射功率、接收靈敏度和天線效率等在內(nèi)的因素隨信號(hào)方向的不同而不同，所以必須分別估算“上行”（移動(dòng)臺(tái)到基站）和“下行”（基站到移動(dòng)臺(tái)）射頻鏈路。在鏈路計(jì)算中，增強(qiáng)射頻信號(hào)的因素被認(rèn)為是系統(tǒng)增益，而降低射頻信號(hào)的因素則被歸類為系統(tǒng)損耗。系統(tǒng)損耗的例子包括電纜插入損耗、耦合損耗等。在下行鏈路中，交叉點(diǎn)的信號(hào)

6、強(qiáng)度必須大于切換電平，以確保兩個(gè)站點(diǎn)之間具有足夠的覆蓋重疊。這是確保切換順利進(jìn)行所必須的。2改進(jìn)后的無(wú)線覆蓋的方案2.1 改進(jìn)后車站及區(qū)間無(wú)線覆蓋的方案針對(duì)不同的區(qū)域采用不同的設(shè)計(jì)方法：正線全線采用雙側(cè)敷設(shè)漏纜，島式車站穿過(guò)站臺(tái)。站臺(tái)覆蓋可分為兩種方式，島式站臺(tái)由穿貫穿過(guò)站臺(tái)的區(qū)間漏纜來(lái)完成覆蓋，側(cè)式站臺(tái)采用室內(nèi)吸頂天線覆蓋。站廳、換乘通道等區(qū)域均采用室內(nèi)吸頂天線陣的方式覆蓋。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，車站內(nèi)每個(gè)天線覆蓋半徑按3040米計(jì)算。側(cè)式站臺(tái)由于站臺(tái)區(qū)域無(wú)法利用漏纜貫穿站臺(tái)層因此所需覆蓋區(qū)域?qū)惭b吸頂天線。因具體的鏈路預(yù)算涉及到各站的射頻纜走向及管線的長(zhǎng)度，因此在可在拿到詳細(xì)平面圖以管線長(zhǎng)度和現(xiàn)場(chǎng)勘查

7、后進(jìn)行詳細(xì)計(jì)算。無(wú)線覆蓋系統(tǒng)圖如下圖所示：2.2改進(jìn)后車輛段或停車場(chǎng)無(wú)線覆蓋的方案車輛段或停車場(chǎng)采用室外天線進(jìn)行無(wú)線信號(hào)覆蓋，為確保車輛段或停車場(chǎng)運(yùn)用庫(kù)的覆蓋完全達(dá)標(biāo)，在運(yùn)用庫(kù)內(nèi)采用設(shè)置吸頂天線的方式進(jìn)行覆蓋。根據(jù)車輛段或停車場(chǎng)運(yùn)用庫(kù)與所在通信設(shè)備室的距離，需要設(shè)置一套光纖直放站設(shè)備，采用天線實(shí)現(xiàn)車輛段或停車場(chǎng)運(yùn)用庫(kù)的無(wú)線信號(hào)覆蓋。3結(jié)束語(yǔ)綜上所述，地鐵無(wú)線通信覆蓋方案的選擇，既要符合軌道交通無(wú)線技術(shù)發(fā)展方向，又要符合公司通信建設(shè)的特點(diǎn)， 軌道交通無(wú)線覆蓋的選擇應(yīng)根據(jù)具體線路、具體情況及目前的技術(shù)發(fā)展來(lái)確定。在可研階段乃至初步設(shè)計(jì)階段，就要考慮到影響無(wú)線通信系統(tǒng)覆蓋的因素，這在設(shè)計(jì)過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化，避免今后地鐵運(yùn)營(yíng)過(guò)程再來(lái)進(jìn)行改造。建設(shè)符合公司特色的無(wú)線通信覆蓋網(wǎng)絡(luò)，保證運(yùn)營(yíng)通話質(zhì)量，為地鐵運(yùn)營(yíng)的順暢