城市軌道交通無線通信系統(tǒng)-集群通信系統(tǒng)課件

城市軌道交通無線通信系統(tǒng)的最新進展1一、思考題1、同頻干擾的解決方案？2、越區(qū)切換的主要問題？3、漏泄電纜的損耗如何計算？4、簡述地鐵無線電通信系統(tǒng)。2一、蓬勃發(fā)展的城市軌道交通上海市：2005年9條軌道線，總長260km 2020年17條軌道線，總長800km3一、蓬勃發(fā)展的城市軌道交通上海市：2005年9條軌道線，總長260km 2020年17條軌道線，總長800km7LINES4一、蓬勃發(fā)展的城市軌道交通上海市：2005年9條軌道線，總長260km 2020年17條軌道線，總長800km14LINES5一、蓬勃發(fā)展的城市軌道交通上海市：2005年9條軌道線，總長260km 2020年17條軌道線，總長800kmLONDON,14LINES6一、蓬勃發(fā)展的城市軌道交通上海市：2005年9條軌道線，總長260km 2020年17條軌道線，總長800km7LINES78M8M8R4R4R3R3M7M7M5M5M6M6M1M1L3L3R1R1L4L4L2L2L5L5R2R2L1L1M3M3M4M2M2上海市軌道交通規(guī)劃圖910光纖基站SDH設備無線通信系統(tǒng)漏泄電纜調(diào)度中心交換機分路器天線FDD（頻分雙工）下行：F1上行：F1’=F1+45MHzF1，F(xiàn)1’：一對頻點SDH設備電話票務無線電電力二、軌道交通無線電通信系統(tǒng)的構(gòu)成11無線通信系統(tǒng)組成：列車調(diào)度子系統(tǒng)公安子系統(tǒng)緊急呼叫子系統(tǒng)停車場、車輛段管理子系統(tǒng)設備維修子系統(tǒng)12數(shù)據(jù)傳輸： 控制中心與車載臺之間，停車場、車 輛段與車載臺之間傳輸呼叫、緊急呼 叫、故障等信號。呼叫： 一般呼叫（選呼、組呼、全呼）呼叫優(yōu)先：呼叫級別： 普通呼叫：高級呼叫：緊急呼叫：無線系統(tǒng)功能直接通話：轉(zhuǎn)接通話： 司機間，值班員_司機公安值班員間停車場維修人員間1314國內(nèi)外城市軌道交通無線通信系統(tǒng)最新進展常規(guī)模擬集群數(shù)字集群15常規(guī)無線電通信信道的使用（1、2號線）：頻點專用消防列調(diào)列調(diào)列調(diào)列調(diào)列調(diào)公安公安F2F1F316模擬集群無線電通信信道的使用（3號線）頻點公用消防列調(diào)列調(diào)列調(diào)列調(diào)列調(diào)公安公安F2F1F3列調(diào)列調(diào)列調(diào)列調(diào)公安17F2F1F3數(shù)字集群無線電通信信道的使用（4號線以后）頻點公用，TDM時分復用，F(xiàn)DD18數(shù)字集群無線電通信組成虛擬專網(wǎng)基站基站基站交換機交通調(diào)度臺公安調(diào)度臺消防調(diào)度臺19集群GSM用途指揮調(diào)度無線電話頻率450M,800M900M,1800M工作方式半雙工雙工聯(lián)網(wǎng)本網(wǎng)與市話互聯(lián)用戶公交、公安、團體個人費用高低實時性好差集群移動與蜂窩移動的比較20三、國內(nèi)外城市軌道交通無線通信系統(tǒng)最新進展——TETRA數(shù)字集群系統(tǒng)TransEuropeanTrunkedRadioSystem——泛歐集群無線電系統(tǒng)TerrestrialTrunkRadioSystem——全球集群無線電系統(tǒng)21TETRA系統(tǒng)結(jié)構(gòu)22TETRA系統(tǒng)結(jié)構(gòu)23TETRA系統(tǒng)結(jié)構(gòu)TETRA在設計可用于在150MHz~900MHz，380MHz~400MHz 10MHz收發(fā)間隔400MHz~420MHz 10MHz收發(fā)間隔450MHz~470MHz 10MHz收發(fā)間隔

870MHz~933MHz 45MHz收發(fā)間隔FDD——頻分雙工TDMA——時分多址24TETRA系統(tǒng)結(jié)構(gòu)25TETRA數(shù)字集群無線電通信系統(tǒng)頻譜效率高：4個邏輯信道25KHz信道間隔36Kbps傳輸速率28.8Kbps凈數(shù)據(jù)速率每個信道7.2Kbps。抗干擾能力強：易于加密，加密方式多。業(yè)務能力強：調(diào)度、電話連接、數(shù)據(jù)傳輸、圖象傳輸，車輛定位等，話音數(shù)據(jù)同傳。多用戶群使用：一個硬件無線電系統(tǒng)上設置多個“虛擬網(wǎng)”26四、單條線路無線系統(tǒng)組網(wǎng)方案1、單基站方式轉(zhuǎn)發(fā)中繼器傳輸系統(tǒng)控制中心基站轉(zhuǎn)發(fā)中繼器轉(zhuǎn)發(fā)中繼器27單基站方式車輛段公安調(diào)度員防災調(diào)度員列車調(diào)度員接口設備發(fā)射機E/OO/E光纖列車接收機O/EE/O光纖漏纜無線移動電話交換機電分路器電合路器O/EE/OPABX漏纜漏纜282、單條線路無線系統(tǒng)組網(wǎng)方案——多基站推薦方案——多基站加光纖直放站基站傳輸系統(tǒng)基站控制中心直放站直放站29多基站加光纖直放站方式（1拖3）公安調(diào)度員列車調(diào)度員車輛段線路調(diào)度中心2*64K2*64K2M2M2M2M2M防災調(diào)度員光纖無線數(shù)字移動交換機數(shù)字基站電分，合路器E/OO/E列車PABXE/OO/E30l技術(shù)難題1：同頻到達時間差T=4.9us/km×l+3.8us/km×x-3.8us/km×(l–x)=1.1us/km×l+7.6us/km×x其中l(wèi)=2km,x=1km,則T=9.8us>7us(TS/4)：產(chǎn)生多徑干擾解決：減少x，增加延遲線O/EE/O基站SDHSDH交換機A站B站控制中心x31列車方向越區(qū)檢測點切換結(jié)束點切換開始切換開始4s4s6dB6dB切換區(qū)間

F2

F2

F1

F1普通纜衰減纜技術(shù)難題2：越區(qū)切換連續(xù)性32越區(qū)切換的條件：1、F1小于限定值：開始搜索F22、F2場強大于F16dB：開始切換

3、切換時間4s后,F2工作。結(jié)論：1、采用衰減漏纜，減少了切換區(qū)間，但有可能4s內(nèi)斷線

2、建議采用衰減接頭列車方向越區(qū)檢測點切換結(jié)束點切換開始切換開始4s4s6dB6dB切換區(qū)間33優(yōu)選34五、全市無線系統(tǒng)組網(wǎng)方案方案：1、集中控制式——分區(qū)分配2、分散控制式——按線路分配核心問題：1、同頻干擾——同頻基站有一定間隔2、頻點分配——上海市分配地鐵4對頻點35M8M8R4R4R3R3M7M7M5M5M6M6M1M1L3L3R1R1L4L4L2L2L5L5R2R2L1L1M3M3M4M2M2集中控制頻點規(guī)劃AAAAAAAAABBBBBBBBBCCCCDCCDDDDD36集中控制組網(wǎng)原理圖1、按區(qū)分頻2、同區(qū)線路連通3、分線調(diào)度全市軌道交通無線通信系統(tǒng)組網(wǎng)方案基站中心交換機基站1#調(diào)度臺2#線2#調(diào)度臺1#線37分散控制組網(wǎng)原理圖1、按線路分頻2、交會點頻率不同3、各線通過中心連通38全市軌道交通無線通信系統(tǒng)組網(wǎng)方案集中-分散控制組網(wǎng)原理圖1、按線分頻2、部分線路公用交換機3、交會點同頻或異頻39推薦方案4041結(jié)論：1、4組頻點可以滿足各種組網(wǎng)方式的需求。2、采用集中-分散式比較適合。3、推薦方案可以作為集中方式使用，也可以作為集中-分散方式使用。作為集中-分散方式使用時，明珠線二期之外的線路頻點具體規(guī)劃應該根據(jù)分線需求由設計部門再行調(diào)整。42技術(shù)難題3：公安無線通信系統(tǒng)與地鐵系統(tǒng)互聯(lián)現(xiàn)狀：兩級無線電通信系統(tǒng)。第一級：800M的集群數(shù)字通信系統(tǒng)市局直到基層領導第二級：350M模擬集群通信系統(tǒng)全市的公安網(wǎng)，配備到值勤民警。問題：1、需攜帶兩種手機2、不能互通解決：與地鐵無線電系統(tǒng)的互聯(lián)互通（科委重點項目）43技術(shù)難題3：公安無線通信系統(tǒng)與地鐵系統(tǒng)互聯(lián)TETRAInter-SystemInterface(ISI)基站分路器SDH設備調(diào)度中心交換機調(diào)度中心交換機？？？公安地鐵44TETRA系統(tǒng)互聯(lián)互通最新進展——2003年12月歐洲三國互聯(lián)（MOTOROLA&NOKIA）45TETRA系統(tǒng)互聯(lián)互通最新進展——2003年12月歐洲三國互聯(lián)（MOTOROLA&NOKIA）TETRASystemVendorATETRASystemVendorBGatewayGatewayGatewayInterconnection46技術(shù)難題3：消防無線通信系統(tǒng)的互聯(lián)互通現(xiàn)狀：350M模擬集群通信系統(tǒng)全市的公安網(wǎng)，配備到值勤民警。問題：地上地下不能互通趨勢：1、組建兩級網(wǎng)：800M第一級用于指揮以及

350M用于戰(zhàn)斗

2、專用系統(tǒng)引入地下組成自己的專網(wǎng)47mmmmmm六、無線電信號在漏泄電纜中的傳輸48END49END50END51END用于GSM系統(tǒng)52END53END54END55表1RCT6-CPUS系列漏纜的插入損耗與耦合損耗56插入損耗：與長度成正比。 安德魯公司的英寸RCT6-CPUS系列漏纜的典型值如表1。在 800M頻帶，其插入損耗Attenuation為2.8dB/100m。

Li(d)=2.8dB/100m?d耦合損耗：以2m距離為準計算。 工程上，漏纜場強的計算采用相對法，即由2m處的耦合損耗 A為準，推算任意處的損耗。

Lc(D)=klgD/2+A

其中A由表1中的CouplingLoss給出。K在自由空間取20，在隧 道環(huán)境考慮到信號迭加可以取10～15。57系統(tǒng)場強計算(上行)：接收場強Pr=Pt-Li-Lc-Lj--Lz其中手機輸出功率1W:Pt=30dBm(10lg1W/1mW)Li(d)=2.8dB/100m?600m=12.6Lc=72接頭損耗Lj=12（跳線、接頭等）障礙損耗Lz=12?所以Pr=30-12.6-72-12-12=－78.6要求基站接收電平：Pr>-100dBm余量：－78.6＋100＝21.458