隧道覆盖解决方案解析.pptx

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1、内容提纲1 1铁路隧道覆盖现状2 2铁路隧道覆盖方案3 3隧道覆盖技术要素4 4采用GRRU覆盖隧道5 5技术以外的因素6 6工程案例第1页/共46页全国铁路营业里程达到7.7万公里 ,2006,2006年，全年，全国铁路完成旅客发送量国铁路完成旅客发送量125656125656万人；万人；20072007年年4 4月月1818日，铁道部进行了第六次大提速，日，铁道部进行了第六次大提速，列车时速二百公里级的线路延展里程达到列车时速二百公里级的线路延展里程达到60036003公里，公里，部分区段达到时速部分区段达到时速250250公里；公里；我国铁路旅客列车向着快捷、舒适的方向发展；我国铁路旅客

2、列车向着快捷、舒适的方向发展；铁路隧道覆盖现状我国铁路现状第2页/共46页铁路隧道覆盖现状为高速铁路提供民用通信保证为高速铁路提供民用通信保证,新的业务增长点新的业务增长点满足群体客户需求满足群体客户需求:铁路提速使得铁路旅客的结铁路提速使得铁路旅客的结构发生变化，用户对网络的要求不断提高；构发生变化，用户对网络的要求不断提高；uu对语音业务要求：连续通话及通话质量对语音业务要求：连续通话及通话质量uu对数据业务的要求：随时随地接入对数据业务的要求：随时随地接入InternetInternet隧道作为铁路的组成部分，直接影响到铁路覆隧道作为铁路的组成部分，直接影响到铁路覆盖的指标，覆盖势在必行

3、盖的指标，覆盖势在必行隧道覆盖的意义第3页/共46页铁路隧道覆盖开展情况20042004年，广东移动完成京九铁路河源段年，广东移动完成京九铁路河源段20042004年，广东移动完成广梅汕铁路梅州段年，广东移动完成广梅汕铁路梅州段20052005年，广东移动完成京广线大遥山隧道群覆年，广东移动完成京广线大遥山隧道群覆盖工程盖工程20072007年，浙江移动完成浙赣线义乌段隧道覆盖年，浙江移动完成浙赣线义乌段隧道覆盖铁路隧道覆盖现状第4页/共46页铁路隧道覆盖要解决的问题隧道内的盲区覆盖解决隧道口的进出切换铁路隧道覆盖方案第5页/共46页隧道类型：单洞双轨、双洞单轨、单洞单轨单洞双轨、双洞单轨、单

4、洞单轨隧道长度：隧道的长度影响信源选取、覆盖方式等隧道的长度影响信源选取、覆盖方式等短距离隧道短距离隧道 隧道长度隧道长度200200米米中长距离隧道中长距离隧道 200200米米 隧道长度隧道长度200020002000米米影响隧道覆盖效果的环境因素铁路隧道覆盖方案第6页/共46页车体类型：车体类型：不同车体对无线信号的穿透损耗相同，当前我国不同车体对无线信号的穿透损耗相同，当前我国主要有普通列车、主要有普通列车、CRH1CRH1（庞巴迪）、（庞巴迪）、CRH2CRH2等车体等车体车型普通车厢（dB）卧铺车厢（dB）播音室中间过道（dB）综合考虑的衰减值T型列车121612K型列车13141

5、614庞巴迪列车24-24CRH2列车1010影响隧道覆盖效果的环境因素铁路隧道覆盖方案第7页/共46页列车运行速度：列车运行速度：列车运行速度直接影响小区间的切换时间，对隧列车运行速度直接影响小区间的切换时间，对隧道口与室外大站的重叠覆盖区间的大小道口与室外大站的重叠覆盖区间的大小列车类型最快时速平均时速普通列车12080特快列车160120动车组250160单位：公里/小时影响隧道覆盖效果的环境因素铁路隧道覆盖方案第8页/共46页漏缆覆盖方式远端机H1H2I1J1K1L1I2J2K2L2M1M2RS5机房9机房10RS7机房11RS8机房14RS4PS8OPS3PS9PS10PS11PS1

6、2PS14PS15大 瑶 山 隧 道 北 段北段南段南下行车道北上行车道中继端中继端远端机远端机远端机远端机PS13功放远端机功放RP2RP1机房13机房12光缆OPS4RS6光缆缆光缆光缆缆OPS5OPS6RS91 泄漏电缆缆581 泄漏电缆缆581 泄漏电缆缆581 泄漏电缆缆581 泄漏电缆缆581 泄漏电缆缆581 泄漏电缆581 泄漏电缆缆581 泄漏电缆581 泄漏电缆缆581 泄漏电缆缆581 泄漏电缆缆581100m1200m1200m1200m1200m2400m光缆缆铁路隧道覆盖方案第9页/共46页漏缆覆盖方式的下行链路计算漏缆输入端注入功率：Pin要求覆盖边缘场强：P漏缆

7、耦合损耗：L1，漏缆指标人体衰落：L2，(5dB)宽度因子：L3=20lg(d/2)，d为手机距离漏缆的距离衰减余量：L4,(3dB)车体损耗：L5,与车体有关每米馈线损耗：S，漏缆指标漏缆的覆盖距离（米）=(Pin(P+L1+L2+L3+L4+L5)/S 铁路隧道覆盖方案第10页/共46页漏缆指标对覆盖的影响漏缆关健指标：耦合损耗（50%/90%）、每百米馈线衰耗、信号稳定性。漏缆指标主要与开孔方式、工艺等因素有关泄露电缆的性能，直接影响覆盖效果泄露电缆的性能直接关系到有源设备的使用数量。铁路隧道覆盖方案第11页/共46页漏缆指标对比漏缆厂家漏缆型号频率(MHZ)90018002200亨鑫1

8、3/8衰减(dB/km)274451耦合损失(50%/90%)75/8477/8677/86RFS13/8衰减(dB/km)22.64278耦合损失(50%/90%)60/6362/6760/65铁路隧道覆盖方案第12页/共46页漏缆覆盖方式的下行链路计算铁路隧道覆盖方案漏缆衰落损耗计算漏缆衰落损耗计算.xls.xls第13页/共46页漏缆覆盖方式的建议选用性能指标较好的漏缆是关健要考虑铁路旅客列车升级，可以参照庞巴迪列车进行设计每台主机（输出34dBm)覆盖不超过1400米。（-90dBm的边缘场强）对于单洞双轨的隧道，考虑到投资，可采用单边布缆进行覆盖，列车在隧道内交会时有一定影响。铁路隧

9、道覆盖方案第14页/共46页天线覆盖方式铁路隧道覆盖方案第15页/共46页天线覆盖方式铁路隧道覆盖方案第16页/共46页天线覆盖方式铁路隧道覆盖方案第17页/共46页漏缆方式与天线覆盖方式比较采用漏缆方式覆盖均匀，不会出现信号突然衰落；采用天线方式信号波动较大，不便于开启手机功控；采用漏缆方式，每台主机的覆盖距离长（1400米），有源设备相对较少；采用天线方式，每台主机的覆盖距离较短（500米），有源设备相对较多采用漏缆方式，便于后期网络升级（3G）漏缆价格较贵，采用漏缆方式，投资较天线方式大漏缆比天线方式工程施工难度相对要大铁路隧道覆盖方案第18页/共46页1.隧道覆盖信源的选取2.上下行链

10、路平衡3.进出隧道口的切换考虑4.GSM的时延窗口5.时间色散的考虑6.系统升级的考虑隧道覆盖技术要素第19页/共46页隧道覆盖技术要素隧道覆盖信源的选取对于独立的短隧道：可以采用无线直放站进行覆盖对于连续隧道群：采用同一专用信源（仅用来覆盖隧道），利用光纤拉远进行覆盖，并将隧道与隧道之间的区域纳入隧道覆盖中，避免切换对于长距离隧道采用专用信源，利用光纤拉远进行覆盖第20页/共46页直放站到达基站的总噪声电平：每台光纤直放站远端到达基站的噪声Nrep=Nt+Nf+Gup+La_up=-121+Gup+5-(Pc-Pin)=-116+(Gup Gdn)+(Pout Pc)N台直放站主机到达基站的

11、总噪声=-116+(Gup Gdn)+(Pout Pc)+10lgN 隧道覆盖技术要素上行链路计算 第21页/共46页手机到达基站的上行信号电平：=手机最大发射功率-（基站发射功率-手机下行接收边缘场强）到达基站的信号信噪比 =手机到达基站的上行信号电平-到达基站上行噪声电平上行链路计算 隧道覆盖技术要素第22页/共46页基站输出功率(Pc)直放站下行输出功率(Pout)直放站的数量(N)覆盖边缘场强要求(dBm)手机最大发射功率到达基站的总噪声到达基站的信号强度（dBm）信噪比(dB)主机434310-9033-106-100660W43434-9033-110-1001060W43434-

12、8533-110-951560W43432-9033-113-1001360W433710-9033-112-1001220W433710-8533-112-951720W433310-9033-116-1001610W433310-8533-116-952110W上行链路计算 隧道覆盖技术要素第23页/共46页上行链路计算 当基站带多台大功率直放站时,由于噪声叠加,会造成上行链路失效(信噪比低于接收机灵敏度如果要带多台(2台以上)60W的以上的主机时,需采用具有噪声抑制功能的GRRU设备.隧道覆盖技术要素第24页/共46页切换时长为5秒，重叠覆盖区域场强高于-90 dBm的列车运行时间需大于

13、10秒，列车运行设计时速为250km/h，则场强重叠区长度为：S=VT=(250000/3600)10694 m 隧道口切换的考虑 隧道覆盖技术要素第25页/共46页隧道口切换的考虑 隧道覆盖技术要素在隧道口顶部安在隧道口顶部安装天线；装天线；采用高增益天线；采用高增益天线；保证足够的天线保证足够的天线口功率（口功率（30dBm)30dBm)。第26页/共46页GSM时延窗口的考虑 根据GSM网络时隙保护要求，每个基站最远覆盖距离为35Km。由于信号在光纤传输中存在时延，加一光纤拉远设备的时延，光纤最大拉远距离不超过18 Km 隧道覆盖技术要素第27页/共46页GSM时间色散的考虑 GSM手机

14、接收机的均衡器最大能均衡4bit，当接收到不同路径的同一信号时间差大于4Bit时（即4*3.7=14.8us），且两个路径的信号强度相差12dB时，均衡器无法识别，将造成质差掉话现象，这种现象称之为时间色散现象时间色散可能产生在基站与光纤拉远的重叠覆盖区、光纤拉远设备间的重叠覆盖区 隧道覆盖技术要素第28页/共46页GSM时间色散的考虑 基站与光纤拉远间的时间色散L14.8us 时，会产生时间色散现象采用具有时延自动调整功能的设备可以完全消除时间色散隧道覆盖技术要素第30页/共46页系统升级的考虑 适应未来铁路列车的发展在功率预算方面有一定余量适应于未来3G网络的升级器件频段适应未来3G要求从

15、功率预算方面进行考虑从基础设施方面进行考虑：电源、光纤传输、主设备位置预留。隧道覆盖技术要素第31页/共46页GRRU输出功率与基站设备相当数字射频拉远设备的下行输出功率可达到60W，与基站设备的输出功率属于同一水平。由于数字射频拉远设备具有噪声抑制功能，完全可以做到上、下行链路完全平衡，不会打破基站与手机之间的上、下行链路的平衡；普通的模拟射频拉远设备，虽然也可将下行发射功率提高，但由于其设备本身会引入上行噪声，不可能保证基站与手机之间上、下行之间平衡关系，产生的直接问题就是或者干扰基站、或者上行覆盖不足，导致下行信号稍弱，便出现上行无法起呼的现象。采用GRRU覆盖隧道第32页/共46页GR

16、RU不会干扰基站数字射频拉远设备由于具有上行噪声抑制功能，在对信号进行放大的同时，不会抬升基站的噪声电平，降低基站的接收灵敏度。普通模拟拉远设备由于其设备本身的噪声系数，必然会抬高上行噪声电平。采用GRRU覆盖隧道第33页/共46页GRRU不破坏基站与手机之间的上下行链路平衡关系射频拉远设备要做到上、下行链路增益完全一直，不能因为射频拉远设备的使用，打破基站已有的上、下行平衡关系。如果射频拉远设备上行增益小于下行增益，将会出现基站上行覆盖不足的现象。普通模拟拉远设备为了不干扰基站，往往通过牺牲上下行平衡，上行增益较下行增益低，会破坏基站与手机之间的上下行平衡关系。采用GRRU覆盖隧道第34页/

17、共46页GRRU具有时延调整功能为了保证在射频拉远设备之间的重叠覆盖区域内不产生时间色散掉话现象，要求射频拉远设备具备时延自动调节功能，而传统的模拟射频拉远设备时延是一定的，无法实现时延自动调节。数字射频拉远设备可实现灵活的组网方式由于射频拉远设备与基站之间均需采用光纤进行连接，经常会受光纤资源的限制，这样就要求拉远设备具有灵活组网的特性,不仅具有常规的星型组网方案，而且能实现菊花链的组网方式，突破光纤资源的瓶颈 采用GRRU覆盖隧道第35页/共46页GRRU具有时延调整功能为了保证在射频拉远设备之间的重叠覆盖区域内不产生时间色散掉话现象，要求射频拉远设备具备时延自动调节功能，而传统的模拟射频

18、拉远设备时延是一定的，无法实现时延自动调节。数字射频拉远设备可实现灵活的组网方式由于射频拉远设备与基站之间均需采用光纤进行连接，经常会受光纤资源的限制，这样就要求拉远设备具有灵活组网的特性,不仅具有常规的星型组网方案，而且能实现菊花链的组网方式，突破光纤资源的瓶颈 采用GRRU覆盖隧道第36页/共46页GRRU具有可靠完善的网管监控能力采用GRRU覆盖隧道第37页/共46页铁路部门的配合与支持电源的解决隧道内设备的安装位置漏馈的安装天线的安装安全因素技术以外的因素 第38页/共46页铁路部门的配合与支持铁路属于安全级别很高的部门，铁路部门的配合与支持是工程实施的前提；铁路部门配合主要包括：办理

19、施工许可证、开设施工时间窗口、施工用电、提供设备安装位置、提供设备取电、设备安全保障、后期设备维护检修等因素技术以外的因素 第39页/共46页电源的解决铁路沿线中继机房内有24小时不间断电源。铁路中继机房一般设置在隧道外部，对于较长隧道，隧道内每隔 1.2km有一个中继机房；与铁路部门协调从中断机房内取电；从中继机房至主机的电源线沿隧道内的电缆沟走线技术以外的因素 第40页/共46页隧道内设备的安装隧道两侧每隔50米有一个避车洞，设备可安装在避车洞内；设备与中继机房安装同一侧，以便取电方便；技术以外的因素 第41页/共46页3m隧道侧壁泄露电缆铁轨侧视图信号发射方向3m隧道侧壁正视图泄漏电缆安

20、装泄漏电缆沿隧道壁水平安装，每隔1米打一个卡码固定；电缆距铁轨高度为3米,与车窗平行；泄漏电缆孔指向车窗，方向水平；安装示意图如下：技术以外的因素 第42页/共46页3.5m隧道侧壁馈线 铁轨侧视图天线 3m20cm3.5m隧道侧壁正视图天线 天线的安装天线用支架固定在隧道侧壁，距铁轨高度为3.5米，方向与铁轨方向平行；馈线沿隧道壁水平安装，每隔1米打一个卡码，距铁轨高度为3米；无源器件（功分器、耦合器）用支架固定在隧道侧壁，距铁轨高度为3米；隧道内的无源器件均需做好防水措施 技术以外的因素 第43页/共46页安全因素人身安全及设备安全，电气化区段要注意保持与接触网的距离；注意铁路通信设备的安全。铁路列车通过频繁，行车干扰严重。列车通过时危险性较大，施工时要特别注意安全。铁路部门每天晚上均有1小时左右作为检修窗口时间，施工时可利用每天铁路检修窗口进行施工；施工时需与铁路部门协商制定施工方案及规范，必要时请铁路专用施工队施工。技术以外的因素 第44页/共46页第45页/共46页感谢您的观看！第46页/共46页