關于地鐵商用移動通信系統的引入及覆蓋分析

李安慶

摘 要：隨著科學技術的不斷發展，人們的生活節奏越來越快，移動通信網絡逐漸成為人們日常生活中的重要組成部分。與此同時，由于城市人口不斷增多及人地矛盾不斷升級，地鐵儼然成為解決人們日常出行問題的重要公共設施。

關鍵詞：地鐵；移動通信網絡；商用移動通信系統

近些年來，地鐵建設可謂如火如荼，隨著移動通信用戶的不斷增多，將商用移動通信系統引入地鐵，成為提高城市軌道交通服務質量的重要環節與必然要求。在地鐵中引入商用移動通信系統主要是利用多室內的分布形式，將信號從各信號源分布于軌道每一區域，以確保每個區域內都有良好的信號覆蓋，讓人們在乘坐地鐵時也能夠感受到移動通信服務帶來的便捷。

一、業務需求分析

將商用移動通信系統引入地鐵系統，其實質為地面商用移動通信系統的一種延伸，讓乘客在乘坐地鐵時，依舊享受到與地面相同的通信服務。當前，我國的公眾商用移動通信運營商與網絡一般包含：中國移動GSM900MHz及TD—SCDMA、中國聯通GSM900MHz及WCDMA、中國電信CDMA800 MHz及CDMA2000、T數字移動電視信號等。地鐵要將這些不同制式與不同運營商、不同頻段的信號源引入地下站廳、換乘通道、站臺、運營隧道等地鐵的不同區域內，完成全區域的信號覆蓋，還需要結合地鐵建設方案進行適當調整，以滿足人們的通信要求。

二、覆蓋要求分析

結合地鐵環境與移動用戶的實際使用情況，信號的覆蓋指標應該滿足以下要求括：第一，在地鐵隧道正線區間的覆蓋范圍95%以上區域GSM、3G與CDMA信號強度應不低于--85dBm。第二，在站廳、換乘通道、站臺、換乘廳公共區域的95%以上區域GSM、3G及CDMA信號強度應不低于-85dBm。第三，在地鐵出入口通道，信號在5m～15m范圍時，信號強度應不低于-85dBm。

針對GSM系統，出入口室外泄漏的信號強度，應該在各個出入口方向的10m處要求系統電平低于-90dBm；針對CDMA系統，則出入口泄漏室外泄漏的信號強度要在各個出入口方向的3m處EC值小于-95dBm。

信號源引入形式：當前，最為普遍的做法是把各個信號源利用分合路平臺也就是POI加以匯集，之后通過漏纜與天饋系統，覆蓋到對應的區域之內。而信源本身需要進行載頻數的確定與頻率的規劃，且各個環節均由運營商予以負責。同時，地面信號源的引入點與數量需求，要結合工程的實際情況由雙方共同協商決定。一般來講，移動運營商的基站，要設置在各地鐵車站商用通信設備的室內，且每一個移動運營商的基站基帶信號，要由某一個站點引入，當然，也可從幾個車站內分散引入，基于信號源的安全可靠性考慮，通常還是以多點集中引入為主。

三、覆蓋方案分析

地鐵商用移動通信系統的引入，不僅包括地下車站，也包括地鐵隧道區間。而隧道區間覆蓋，要能夠為車廂內的乘客提供便捷的移動通信上網服務。也就是說，地鐵商用移動通信系統的引入，是一個全覆蓋、寬頻段且無縫接入的覆蓋形式。在移動通信系統的覆蓋中，各運營商應該在地鐵的各個地下車站通信機房設置相應的信號源設備，并對覆蓋方案進行深入有效的分析。在覆蓋形式上，可選擇無源小天線覆蓋，也可選擇寬頻泄漏同軸電纜覆蓋方式。而在天線的分布設置上，要每間隔一段距離，設置一個相應的天線，確保隧道區域得以覆蓋。

相對來講，由于隧道區域的空間較為狹窄，因此，信號在傳遞過程中，會發生一定的隧道效應，尤其是當列車通過時，電波更是會產生較大的衰落，進而導致信號覆蓋不均勻。所以，在覆蓋方案的選擇中，還要結合工程區間的長度及空間狹窄等特征，盡量避免選用天線覆蓋形式。另外，泄漏同軸電纜也就是LCX隧道覆蓋形式，主要是一種在隧道內沿著隧道壁敷設的一種漏纜，依靠漏纜對于信號的泄漏原理，對隧道的信號場加強覆蓋，該種信號覆蓋形式的優勢在于能夠有效克服因列車通過所產生的阻擋衰落，且信號分布較為均勻，波動范圍較小。不同的無線通信系統，也可以共享同一漏纜，大大省去架設天線的麻煩。

四、結束語

當前，我國的移動通信網絡技術正以迅猛之勢發展，為了提高城市交通運輸服務，需要結合實際工程需求，將商用移動通信系統引入其中，完成信號的有效覆蓋，為現代化的城市建設進程奠定良好的基礎。

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基金項目：一種用于地鐵通信改造小型化POI上行合路平臺的設計與研究，項目編號是：KJ2016A383。