地铁无线通信传播体系探究范文

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本文作者：武斌单位：西安市地下铁道有限责任公司运营分公司

1、民用信号接入地铁的必要性

随着科技的发展，民用通信系统在20世纪末期到21世纪初期迅猛发展，2G业务GSM、CDMA网络覆盖范围不断扩大，业务用户量不断攀升，无线通信方式给人们的生活带来了极大的便利。同时近十年轨道交通快速发展，向市民提供快速、便捷、舒适的交通设施，将民用无线通信方式与地铁结合起来，将整体提高地铁运营服务质量。

2、移动运营商接入西安地铁二号线制式

西安地铁二号线引入民用无线通信系统采用宽频带组网方式，接入西安地铁二号线的民用无线通信运营商有3家，包括移动、联通、电信，接入制式包括：无线覆盖范围包含一类和二类2个区域。一类区域指人流密集的地下站厅、站台、常有人值守的办公区、旅客通道、换乘通道、换乘厅和出入口，包括部分车站地下商业街的营业区的覆盖。二类区域指人流稀少的设备层、设备间、车辆段方向、停车场方向隧道以及停车线等。

3、西安地铁二号民用无线通信系统合路方式

在西安地铁2号线各个地下站点的民用通信设备室分别设置一套宽频合路平台（POI以及本地监控单元），共设置21套POI平台。POI系统支持GSM900、DCS1800、CDMA800、TD-SCDMA、CDMA2000（预留）、WCDMA的引入端口。POI系统将移动通信基站的下行信号经合路后，再分别传送至站台层、上下行隧道区间、站厅层及出入口通道，完成射频信号的下行覆盖；反之来自站台层、上下行隧道区间、站厅层及出入口通道的射频信号，通过POI合路后，再分别送到各运营商基站的上行信号接收端，完成射频信号的上行传输。

4、西安地铁二号线民用无线通信系统隧道信号覆盖方式

4.1区间漏缆覆盖方式

地下站沿线隧道区间，采用泄漏电缆完成无线信号辐射。泄漏电缆集信号传输、发射与接收等功能于一体，同时具有同轴电缆和天线的双重作用，适应现有的各种无线通信体制。本系统采用分缆辐射方式，上下行信号分开传输增加了收发的空间隔离度。泄漏电缆系统上行链路和下行链路各用一条泄漏电缆，双线双隧道中每条隧道均用一收一发共两条电缆，在各个区间从相应的车站引出连续贯通整个区间。民用无线通信系统在隧道区间内要求引入信号频段为600~2400MHz，不同频段在泄漏同轴电缆上的传输特性各不相同，针对不同频段信号在区间内的分布特点，采用光纤直放站的组网方案以满足不同长度区间的无线信号覆盖要求。低于1000MHz频段信号：在区间隧道内尽可能采用无源方式解决信号覆盖，以确保系统的稳定性、可靠性，同时也便于运营维护工作。高于1000MHz频段信号：根据西安地铁2号线各段隧道区间长度，为满足信号覆盖要求，在大部分区间内将设置光纤直放站设备，包括DCS1800、3G光纤直放站，并结合低于1000MHz频段信号系统的设计，合理设置接入点，尽可能减少漏缆开断。

4.2光纤直放站覆盖方式

光纤直放站是一种光纤中继型直放站，利用光纤传输低损耗、低干扰、布线方便，适合远距离传输的特点。由靠近基站侧的近端机及覆盖区侧的远端机两部分组成，一台近端机可以带多台远端机。由于光纤直放站通过光纤中继，空间隔离度好，不产生同频干扰，重发天线可全向覆盖。较同频转发的射频直放站具有工程选址容易、安装灵活方便等优点。光纤直放站是一种高科技、高效率的服务系统，能够利用光纤设备在低损耗、低干扰的情况下改善通信质量。地铁用隧道光纤直放站不同于一般用于运营商移动通信网络的设备要求，设备可靠性、稳定性以及可监控性均有非常高的要求。因此针对地铁无线通信系统上、下行链路分路传输的特点，西安地铁二号线无线通信系统的射频端口采用收发分离的光纤直放站，避免了外置双工器对系统链路的信号损耗。同时，光纤直放站采用波分复用技术，收发光信号共用同一根光纤，大大提高了光资源利用率。光纤直放站远端机在隧道区间中的接入方式如下图所示：光纤直放站前后端是多频分合路器，它将各系统的光纤直放站设备的下行信号引入泄漏电缆，并将不同系统的移动终端的上行信号分离出来，接入不同系统直放站设备中，实现隧道区间各系统的延伸覆盖。

5、越区切换实现方式

5.1越区切换位置说明

所谓切换，就是指当移动台在通话过程中从一个基站覆盖区移动到另一个基站覆盖区，或者由于外界干扰而造成通话质量下降时，必须改变原有的话音信道而转接到一条新的空闲话音信道上去，以继续保持通话的过程。切换是移动通信系统中一项非常重要的技术，切换失败会导致掉话，影响网络的运行质量。因此，切换成功率（包括切入和切出）是移动通信网络考核的一项重要指标。

5.2西安地铁2号线中移动通信网络小区信号切换位置

（1）沿地铁线路的地下链状蜂窝小区间的可靠切换、地铁隧道洞口与室外的切换及地铁各车站出入口通道与站外蜂窝小区之间的切换。（2）移动系统地下信号的切换在地下完成；车站出入口切换点设置在出入口通道内。隧道与地面信号的切换采用定向天线外泄信号后在地面完成。6、结束语民用通信系统引入地铁将为乘客提供良好的通信保障，从而整体提高地铁的服务质量，民用通信系统在地铁服务中的重要性逐步体现，同时如何提高民用通信系统在地铁应急通信中的作用也将成为今后地铁运营管理中重点考虑的问题。