地铁全线移动通信引入系统设计方案.docx

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地铁全线移动通信引入系统设计方案

一、前言

近年来，我国的移动通信得到了迅速发展，用户数量不断增加，移动电话成了人民群众广泛使用的现代化通信工具。

但是，在移动通信大发展的同时，也出现了一些需要解决的问题。

例如，在大型建筑物、地铁、隧道、地下商场、地下停车场等室内环境下，移动通信信号弱，手机无法正常使用，形成了移动通信的盲区和阴影区。

XX是我国最大的城市，是沿海对外开放的窗口。

XX地铁一号线开通后，每天的客流量将达数十万人次，为XX市人民带来了极大的便利，缓解了城市的交通压力。

但是，由于屏蔽效应，XX地铁内移动电话和寻呼机均无法使用，广大乘客迫切希望改变这种状况。

根据欧美发达国家和我国香港地区的统计，移动电话室内话务量占总话务量的三分之一，如果室内覆盖解决不好，将损失很大一笔话费收入，同时也会给广大用户的工作和生活带来不便。

我国邮电部对移动通信的网络优化很重视，97年曾对各地电信部门提出消除室内和室外环境下移动通信盲区、实现连续覆盖的目标，98年初又提出将室内覆盖和室外覆盖分开，提高覆盖率的要求。

因此，将公众移动通信引入XX地铁，解决地铁内手机不能使用的问题，既是国家电信管理部门的要求，又是广大用户的需要，同时也是XX地铁公司亟待解决的一个问题。

由于XX地铁实业公司已成功地将无线寻呼引入地铁，因此，将公众移动电话引入XX地铁主要是解决移动电话在地铁内的覆盖问题。

将公众移动电话引入地铁有二种方法：

1．大量使用微蜂窝基站。

为了达到良好的覆盖效果，每一层（站台层或商业层）都安装基站。

由于基站价格昂贵，还需另配传输设备与移动交换中心相连，这种方法需投入大量资金，对于宝贵的频率资源而言，也是一种浪费。

2．微蜂窝基站与移动通信光纤直放站配合使用。

在每2～3个地铁站安装一个微蜂窝基站，通过光纤和光无源分配器件将基站信号传输到各个邻近的地铁站和本站的各层。

这种方法，需要较少的微蜂窝基站和较多的光纤直放站。

由于光纤直放站与微蜂窝基站相比，价格上要便宜得多，一套光纤直放站可以同时接入多种制式的移动通信信号，因此，用微蜂窝基站与光纤直放站相结合的方法，将移动电话信号引入地铁，是目前最经济、便捷的方法。

二、工程要求与目的：

本次工程的要求主要解决XX东站至花地湾站十四个地铁站站台、站厅、以及站与站之间隧道的移动电话覆盖问题，同时不影响原无线寻呼信号的覆盖效果。

可引入的系统频段见下表：

序号

系统

上行频率（MHz）

上行带宽（MHz）

下行频率（MHz）

下行带宽（MHz）

GSM

890～915

945～960

ETACS

872～905

917～950

AMPS＆CDMA

824～849

869～894

DCS1800

1710～1785

1805～1880

PACS（PCS）

1850～1910

1930～1990

DCS1800与GSM可自动切换，而目前我国的DCS1800和PACS（PCS）系统尚处于实验阶段，还未投入商业使用，现在建设这两种系统投资巨大且近期难见经济效益，因此我们建议目前先考虑引入GSM、ETACS和CDMA系统。

由于CDMA的下行频率正好落在ETACS带内，且与GSM的上行频率也有5MHz重叠，因此，整个移动信号的引入系统不能采取收发合一的传输方式，而只能采取收发分开传输的方式。

三、XX地铁一号线资料

广州东站

1591M

体育中心

长寿路

体育西

杨箕

704M

烈士陵园

771M

农讲所

581M

公园前

612M

西门口

东山口

1207M

1001M

中山七路

949M

719M

907M

黄沙

693M

：

基站

芳村

：

直放站

坑口和广钢两站为地面站，不考虑直放站

1086

广钢

坑口

花地湾

431M

669M

序号

站名

西朗站

坑口站

花地湾站

芳村站

黄沙站

长寿路站

中山七路

西门口站

公园前站

农讲所站

烈士陵园

东山口站

杨箕站

体育西路

体育中心

XX东站

车站总长（m）

152.14

142.14

211.30

688.70

276.5

246.5

234.0

225.0

594.4

245.0

247.0

292.0

238.0

233.6

256.5

517.64

车站总宽（m）

53.7

67.1

35.35

21.7

19.9

19.8

21.8

33.9

19.8

21.8

19.8

22.8

21.8

23.2

车站建筑面积（m2）

8170

9540

14210

32230

12920

12670

11770

13230

42730

12420

13670

19100

12760

14130

14980

27060

站台

形式

两岛一侧

侧式

岛式

一岛两侧

岛式

长（m）

142

宽（m）

8.3（岛）

3.5（侧）

4+4

5.5

12.1

10.1

12.1

3.5（侧）

12.1（岛）

3.5（侧）

10.1

12.1

10.1

13.1

12.1

15.1

区间

长度（m）

47.9+

1369.9

324.2+431.1

699.2

1086.7

693.0

907.1

704.4

621.2

581.0

771.7

949.0

1001.3

1207.4

719.5

1591.4

四、地铁移动通信室内接入系统

分

路

器

站厅天馈线系统

POI

（站厅）

站台、隧道天馈线系统

POI

（站台）

耦合器

基

站

POI

（站厅）

光缆

光纤传输直放站

远端设备组

光纤传输

直放站

近端设备组

站厅天馈线系统

站台、隧道天馈线系统

POI

（站台）

铁移动通信室内接入系统基本模型

三种信号的室内接入系统光纤传输直放站示意图：

GSM

功放

至POI

TACS

功放

电分路器

耦合器

TACS

基站

至POI

自POI

至POI

光传输设备

合路器

自POI

TACS

低噪放

耦合器

GSM

基站

GSM

低噪放

电合路器

自POI

CDMA

功放

至POI

光传输设备

耦合器

CDMA

基站

光缆

CDMA

低噪放

光缆

由于GSM、ETACS、CDMA三个系统频带较宽，为保证系统的频响特性，我们考虑用两套光纤传输系统，一套传输GSM和ETACS信号，一套传输CDMA信号。

目前的移动通信引入地铁或隧道系统中，隧道一般采取的是泄漏电缆覆盖方式。

由于泄漏电缆价格昂贵，为节省投资，一般采用收发合一方式，但由于XX地铁要求引入的CDMA信号下行频率与ETACS和GSM信号的上行频率均有重叠，因此，为避免CDMA信号与ETACS信号和GSM信号之间的串扰，隧道内泄漏电缆需采用收发分开的方式。

而在站厅覆盖时，由于天线价格相对较低，我们建议采用收发分开的天线阵方式。

为此，可见以下站厅和隧道两种POI系统的连接示意图：

ETACS-A

917～950MHz

隔离器

945～960MHz

宽

带

合

路

器

ETACS-B

隔离器

869～894MHz

GSM

隔离器

CDMA

站厅POI（下行）

ETACS-A

872～905MHz

隔离器

ETACS-B

宽

带

分

路

器

890～915MHz

隔离器

GSM

824～849MHz

隔离器

CDMA

站厅POI（上行）

ETACS-A

917～950MHz

ETACS-B

隔离器

至隧道下行馈缆

宽

带

分

路

器

宽

带

合

路

器

945～960MHz

隔离器

GSM

至隧道下行馈缆

869～894MHz

CDMA

隔离器

站台及隧道下行POI

CDMA

隔离器

宽

带

分

路

器

824～849MHz

GSM

ETACS-B

ETACS-A

890～915MHz

872～905MHz

自隧道上行馈缆

站台及隧道上行POI

宽

带

合

路

器

五、基站频率规划考虑

分析XX地铁一号线各车站的有关资料，各站之间的距离不等，如XX东站与体育中心相距1591M，体育西站与杨箕、体育西站与东山口和烈士陵园的距离在2000M以上，而公园前站与农讲所和西门口距离仅600M左右。

根据XX地铁公司要求，拟在XX东站、体育西站、公园前站和芳村站建4个基站，每个基站引入的频点数为GSM6载频，ETACS20信道，GSM、ETACS、AMPS＆CDMA三系统频点数不少于20。

我们考虑将XX东站的基站信号引至体育中心，将体育西站的基站信号引至杨箕、东山口和烈士陵园，将公园前站的基站信号引至农讲所、西门口和中山七路，将芳村的基站信号引至黄沙站、长寿路和花地湾。

XX东站的基站信号与体育西站的基站信号在体育中心至体育西站的隧道中间相切，体育西站的基站信号与公园前站的基站信号在农讲所至烈士陵园的隧道中间相切，公园前的基站信号与芳村的基站信号在长寿路至中山七路的隧道中间相切，各基站应作好数据切换工作，并应作好各站口与外部宏蜂窝基站的数据切换工作。

六、工程实施预案

根据我公司直放站设备及泄漏电缆的目前一般指标分析，距基站距离超过1000M的地铁站，需安装3套室内接入系统，距基站距离不超过1000M的地铁站，为节省投资，只需安装2套室内接入系统。

因此，需安装3套室内接入系统的地铁站为：

体育中心，杨箕，东山口，烈士陵园，中山七路，长寿路，黄沙站；需安装2套室内接入系统的地铁站为：

农讲所，西门口，花地湾。

由于地铁隧道的特殊地理情况（截面积很小，长度很长，并伴有弯曲现象），如果用天线覆盖方式，因无线电波的传播是直线传播的方式，如遇阻拦，则衰耗很大，并且在隧道内布置天线时，固定、维护难度均较大。

因此，国际上对地铁站台和隧道一般采用通过泄漏电缆进行移动电信信号泄漏覆盖的方式。

对于XX地铁的站台和隧道，同样可通过敷设泄漏电缆，进行移动电信信号泄漏覆盖；而站厅的结构对于敷设泄漏电缆来说，工程施工困难且费用较高，因此考虑利用天线阵来覆盖。

基站和其它站之间信号传输用光纤通信的方式解决。

具体方案如下：

首先在基站端，将各基站信号通过耦合器耦合，其主路信号覆盖基站所在的站厅、站台和隧道，其副路信号经合路后再经过GZF900-I型光端机转化成光信号通过光纤传输至远端各地铁站，经过GZF900-IX型直放站远端机将光信号还原成电信号并进行放大和电分路，放大后的信号通过合路平台，一路输出信号送入站厅的天线阵，覆盖站厅；另外一路输出信号则通过泄漏电缆覆盖站台和隧道。

七、各站室内接入

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