地铁无线网络覆盖

2024-09-18

地铁无线网络覆盖(精选10篇)

地铁无线网络覆盖 第1篇

近年来地铁作为一种大运量、绿色环保的交通工具, 在改善城市交通系统效率上扮演着越来越重要的角色, 目前国内各主要城市都在大力发展地铁交通系统, 来改善城市交通状况, 加速经济发展。

无线通信系统作为地铁通信中的一种专用通信系统, 承担着地铁运营中的大量信息交互的责任, 是提高地铁运输效率、确保行车安全、进行车辆调度和应对突发事件的重要手段。由于无线通信系统的用户主要分布在隧道或地下站厅, 针对隧道通信的特点, 优质地实现无线场强覆盖, 是确保无线通信稳定、安全运营的必要手段。

二、地铁无线通信系统的组成

TETRA数字集群系统作为一种成熟、稳定的无线通信系统, 在国内的地铁通信行业中得到了广泛的应用。TETRA数字集群无线通信系统由网络基础设施和移动台组成, 其中网络基础设施主要设备包括控制中心集群交换控制设备 (MSO) 、基站、调度台、二次开发平台和网管系统, 各部分设备通过标准通信接口接入传输系统, 由传输系统提供的通道有机协调运行, 实现各部分的功能, 各网络设施在逻辑上呈现以控制中心集群交换控制设备 (MSO) 为中心的星形拓扑结构;移动台包含便携台、固定台和车载台。网络设施和移动终端相互作用共同完成无线通信系统的通信功能。该系统可以实现位于控制中心 (OCC) 、车辆段/停车场的调度员与列车司机、运营人员、维护人员及车辆段/停车场人员等不同的用户之间进行有效的话音和数据通信, 保障地铁运营的通信畅通。

三、地铁无线系统的覆盖范围及方法

通常情况下, 无线系统的信号覆盖要能满足车辆段、停车场内运营、维护人员以及管理人员所持的便携电台及运行在车辆段、停车场、区间隧道范围内的车载电台通信需求。根据地铁工程建筑结构及运营管理的特点, 无线系统覆盖范围分为以下四种区域: (1) 行车区间线路区域覆盖方式。区域中的行车区间主要指隧道区域、地面及高架空间, 为确保在区间线路上信号均匀及无盲区分布, 此区域的无线信号覆盖方式采用技术上成熟的漏泄同轴电缆实施, 其特点为场强分布均匀, 没有驻波场, 适用于隧道、地铁、长廊等地形以及拥挤的办公区环境。 (2) 站厅站台区域覆盖方式。地铁运营的车站区域为所有地下车站的全部范围, 包括但不限于站台、站厅及其人行通道等。地下车站依据车站的结构及覆盖环境, 采用室内天线及漏泄电缆相结合的方式实现。 (1) 站台层:一般情况下利用敷设于站台侧面的隧道内漏泄同轴电缆进行无线覆盖。考虑可能部分地铁车站站台区域较大, 并且屏蔽门对信号的阻挡以及上下行区间列车同时进站时对泄漏电缆辐射信号的衰减影响较大, 建议在站台单独布放一套天馈系统对信号进行补充覆盖, 避免列车进站时信号的陡然下降对通话质量的影响。 (2) 站厅层:公共区域采用室内天线覆盖, 对站厅层和设备层房屋密集的区域、出入通道、换乘通道可采用吸顶天线加射频电缆方式进行覆盖。 (3) 车辆段/停车场区域覆盖方式。车辆段/停车场区域将根据实际情况进行覆盖方案的设计, 对于范围较小, 且地形空旷, 建筑物稀疏的场景下, 建议通过楼顶架设基站和室外天线形式进行覆盖, 采用全向天线屋顶架设方式, 达到车辆段内/停车场的场强覆盖要求。 (4) 控制中心区域覆盖方式。对于控制中心将根据实际情况决定覆盖方式, 如果控制中心范围较大, 且建筑物密集, 楼层较高, 建议采用室外铁塔架设天线方式进行场强覆盖, 采用全向天线来达到整个控制中心区域的覆盖要求。如果控制中心仅为一栋建筑物的情况下, 可以采用室内天线及基站相结合的方式来进行无线覆盖。

四、地铁无线通信覆盖中的网络优化

1. 根据工程经验, 地铁通信无线系统覆盖的性能指标要求:

(1) 车载电台在沿线95%的时间和地点概率的最低场强接收电平≥-85d Bm; (2) 便携电台在站厅、站台、车辆段/停车场内90%的时间和地点概率的最低场强接收电平≥-85d Bm; (3) 在满足信噪比的要求下, 区间覆盖应符合在以下条件下任何100米连续区段内场强无缝覆盖时间及地点概率为95%的要求; (4) 在满足信噪比的要求下, 控制中心、车站、车辆段/停车场无线覆盖应符合任何40米连续区段内场强无缝覆盖时间及地点概率为95%的要求。

根据覆盖设计方案完成设备安装后, 必须对覆盖的区域进行场强测试, 来检测实际的电平是否达到合同要求的覆盖指标。可以使用Motorola的Air Tracer软件配合手持台来进行覆盖电平的测试分析, 结合分析结果对弱覆盖的区域进行针对性的网络优化来改善覆盖效果。对于未达到覆盖性能指标要求的区域, 通过网络优化手段来改善覆盖性能。

2. 网络优化方法。

(1) 调整基站发射功率:对于站厅及隧道内信号电平强度普遍过强或过弱时, 可以在网管侧对基站的发射功率进行减小或增大调整, 达到优化效果, 该方法优点在于不用调整链路结构, 简单易行; (2) 调整基站端耦合器耦合方向:对于隧道内信号电平强度普遍过强, 而站厅内信号电平强度较弱时, 可采用此方法; (3) 更改无源器件的种类:例如当隧道内一侧信号电平强度与另一侧信号电平强度的差值过大时, 可将漏泄电缆支路应用的四功分器更换为一个二功分器和两个耦合器的组合, 以均衡隧道两侧信号强度; (4) 参数调整。 (1) MS_TXPWR_MAX_CELL:终端允许的最大发射功率。移动台在通信过程中所用的发射功率是受基站控制的。基站根据上行信号的场强、上行信号的质量, 以及功率预算的结果控制移动台提高或降低移动台的发射功率, 通常情况下, 由于移动台的上行信号比基站的下行信号要弱, 建议将该参数设置为在最大功率发射来改善覆盖性能。 (2) RXLEV_ACCESS_MIN:最小接入电平。适当的调整RXLEV_ACCESS_MIN参数可以影响网络覆盖范围, 通过调整该参数可以解决上下行不平衡问题, 避免在移动台接收信号电平很低的情况下接入系统, 一般建议设置为-102左右。实际使用时必须通过多次实地测试, 在覆盖和通话质量间找到一个平衡点, 既保证覆盖范围, 又保证正常通话。 (3) SLOW_RESELECT_HYSTERESIS:迟滞参数。对于在相邻小区交叠覆盖区域时, 若出现覆盖缝隙, 建议可以将该参数值设小来加速小区重选切换, 从而达到改善覆盖的目的。

五、结束语

无线通信系统在地铁专用通信中起着举足轻重的作用, 是保证车地通信的关键手段, 耐心、细致的进行无线通信系统的覆盖优化, 使无线系统的覆盖能够满足设计要求, 是保障地铁安全、平稳、高效运行的必要手段。

参考文献

[1]李伟章等.城市轨道交通通信.北京:中国铁道出版社, 2008.10

[2]关国俊.TETRA系统小区重选探讨.《铁道通信信号》, 2011年05期

[3]数字集群系统技术建议书.中国电子科技集团公司, 2009.10

校园无线网络覆盖解决方案 第2篇

•无线应用需求分析

校园无线网络项目主要是为了帮助校方提高教育工作者和管理人员的工作效率,满足学校教学、科研、管理、服务中的移动应用需求,从而提高学校教研的水平和质量。

学校为学生提供了先进的教学设施。校园有线计算机网络已经建成,所有教室、办公室、实验室实现校内资源共享、校内实现网络办公、多媒体与网络教学,并与因特网连通实现宽带上网。

然而网络线缆天生的限制,造成了许多使用者的不便,限制了校内网络的应用。同传统的有线网络相比,无线局域网与生俱来的机动性、方便性、灵活性、低成本等优势是不言而喻的。•机动性

驱策无线通讯与行动运算最根本的创意原动力,可以说是机动性。过去几年来手机与家用手提式无绳电话的普及,就是个最好的说明。轻薄短小而携带方便的笔记本电脑,也已经渐渐开始取代笨重的桌上型计算机。

然而,光是只有笔记本电脑、甚至个人数字助理PDA是不够的,走到哪、用到哪,仅只为基本的需求,保持信息的传递与无时无刻的网络连结,让个人计算机不再只是个能够移动的孤儿,但是网络线所带来的不便与限制难以克服,这就是非得靠无线通讯不可了。因此,无线局域网络WLAN为计算机带来了相当的机动性,已彻底颠覆传统的生活与工作状态。•方便性

无线局域网WLAN的好处之一,还包括其弹性与便利性。由于不需要大量布线,架设上较传统网络方便,也极少需要管路来架设网络线缆,对网管人员而言,不仅可以大幅度缩减建构网络的时间,将来若网络拓扑需要更动时,也不用太过大费周章的进行重新拉线。譬如说传统的以太网络应用在办公室的环境下,也许遇到部门间偶尔人事上的调动、组织的重编,那么网络的架构很可能就得需要修改,即使只是增添一两个员工,都有可能让额外的网络线铺设大费周章。在这种情况下,WLAN由于以无线电波连接取代铜线或光纤电缆,调整上就方便多了!就算办公桌挪来挪去,也不需要为了网络线插孔的移动而伤脑筋,信息就有如空气一般随手可得,适合网管人员弹性规划运用,对商业上的应用极具吸引力。•扩充性

无线局域网WLAN还有另一个优点,那就是良好的扩充性。传统有线网络的铺设下,一般网管往往为了预防以后额外的架设需要,造成初次架设时非必要的浪费。以一个2.4GHZ下的WLAN而言,若当有更多使用者加入该网络时,可以在同个定点扩充至三个互不干扰的无线网络,显着扩充了其带宽负荷量。因此,WLAN可大可小,扩充与升级都较传统有线网络来得方便。只要增加无线接入点AP就可以拓展整个网络的涵盖范围与容量,也因此安装WLAN对网管人员而言,绝对是项明智之举。•投资报酬

无线局域网WLAN广受重用的最大因素,莫过于其投资报酬ROI。

或许一开始的网络设备较为昂贵,然而安装成本低廉,加上无线网络的检修较为方便,不怕虫蛀鼠咬,可靠度高,长期维护成本亦相对下降。重点是WLAN提升了效率与机动性,甚至无形中助长了生产力,使得投资报酬率升高,也让企业对WLAN的应用与发展寄予厚望。美国波音公司就是个很好的例子,他们善用

WLAN于制造飞机的厂房,不仅网络铺设上更具弹性,更增加了工作生产力,可谓一举数得。

随着网络语音VOIP在商业上应用的进展,WLAN可与之建构于办公室的信息语音网络,特别用在大区域、低密度的连网,都可以协助学校大幅降低电话联机等营运开销。WLAN的用途,凭借着随之而来的高度投资报酬率,前景一片光明。

许多教育家认为,如果学生愿意主动参与到学习中来,那么他们的学习效果会更好。使用无线网络解决方案,把因特网世界带到课堂、操场和校园的各个角落,从而将这种“参与式学习”的效果得到加强。

同时,笔记本电脑在校园中的普及使得移动办公的需求日益强烈,这不仅可以大大提高了员工的工作效率,同时也能大幅度降低学校的网络投入。随着无线网络技术的日益完善,无线局域网WLAN的应用,必然能够很好地解决学校教研中很多有线解决不了的问题。•推车上的计算机

如果你没有足够的资金来让每一个教室里或实验室都放一台或几台PC机,那么以下方法可以让的投资的作用得到最大限度的发挥:把配置无线网络的PC机放在带轮子的小推车上,你就可以很方便地把它推到教室或实验室进行教学和演示;或者可以让学生们用它来就地查阅网上资料或递交电子文档的作业等。这样的带无线网络的小推车可以在整个校园内移动,其网络连接都不会中断,这样可以十分方便地创造“移动教室”。•个性化的教学指导

每一个学生的学习进度可能是不一样的。使用无线网络连接的笔记本电脑,老师们可以方便地根据每一个学生的实际情况,来分别布置任务,让他们去完成。这样的教学方式非常具有针对性,容易取得好的效果。

•灵活多变的教室布局

如果想要你根据一个特定的教学节目来编排座位;如果你想要在一个多媒体网络教室里增加学生,那么无线网络解决方案就能够很方便的解决这些问题。有了无线网络,无须用网线把PC机连接到每一个以太网端口,所以你在移动一台联网的PC机时跟移动一张课桌一样方便。•科学数据的及时收集

有了无线校园网,学习将变得不受约束。学生可以带着笔记本电脑去教室或者图书馆,这些场所的有线网络端口一般是不能满足所有学生的上网需求的。学生们还可以很方便地将刚刚听到的信息或得来的实验结果到网上去查找相关资料验证,而没必要等到下次去机房时再查对。•背包里的笔记本电脑

现在各综合性大学都设立了MBA专业。由于MBA开设的课程有许多是跟实际结合强,MBA学生可以充分利用无线校园网随时随地连接的优越性,去上网查阅资料。在这一群有多年工作经验的学生中,无线网络对于他们的意义将更大。有许多大学的MBA专业甚至规定每一个学生必须配备笔记本电脑,以方便教学、完成作业、项目讨论及台前演示等。而无线校园网络的建立,将使那些老的教学内容更加丰富多彩。

•校园无线网络的语音和视频应用

基于无线宽带网络的基础上,可以考虑其他的应用。比如VoIP,就是在无线局域网范围内,可以使用支持IEEE802.11协议的无线终端设备如手机、PDA或PocketPC等来进行语音交流。这一全IP的无线语音系统将具有巨大的应用前景。还可以利用无线网络进行室外视频的实时转播,完全摆脱有线的束缚。无线网络在教室中的应用

无线网络的一大特点,是人们可以携带着个人的笔记本电脑,从一地点漫游到另一个区域,不再受到线缆的拘束与羁绊。在每个教室中,老师可以携带笔记本,从讲台上来到学生面前提供讲解。来到教室听公开课的外校老师们,也可以随时接入网络,下载相关的资料,而不需要特意跑到办公区。•会议室无线网络

校方在会议室召开教研讨论会议的时候,往往需要互相传输数据,或者是接入Internet。您是否遇到过人手一条RJ45网络线,大家抢着去连接墙上或桌上的网络线插孔的情况?无论在会议室布设多少的信息点,总感觉不够用,不方便。

有了WLAN,不仅使网络应用方便了,而且扩展了会议室同时接入网络的人数。即使召开大型会议,和其他学校的讲师、校长一起进行学术研讨的时候,也能够保证每个人对网络应用的需求。•临时工作小组无线网络

在休闲区进行学术研讨或者在会议室召开例会的时候,会议时间非常短暂,会议地点非常自由。当需要互相传输数据,或者是接入Internet,利用内部无线局域网随时组网,实现简单,可以直接实现互连、接入Internet查阅资料,很大程度上提高了工作的效率。•随时随地获得资源

无论是本校的老师还是学生,无论是来参观的外校的校长还是来指导工作的教育局领导,无论是室内还是户外,只要拿出PDA或者笔记本,就能使用无线网络接入学校内部的网络,下载教学资源、多媒体课件、学校相关资料以及其他一些他们需要从学校获得的资源。即使是在校园内的休息区域和餐厅,甚至很难架设有线网络的公共草坪上,都能够让人撷取网络信息,在无线局域网络涵盖范围内,皆可随处上网。

•随时随地的无线监控点

无线网络覆盖到的任意地方,可以通过放置无线摄像头来轻松实现对该区域的监控,使监控变得更为灵活,既随时随地,并且省去了费时费力的布设视频,音频,控制线等等复杂的施工。例如可以在临时布置的考场放置一个无线摄像头就实现了电子监考。在学校召开开学典礼或者重要会议的时候,透过无线摄像头随时记录下关键的时刻,之后通过剪辑就保留住了学校的历史信息。包括可对学校一些需要注意防范 的热闹地点轻松实现监控,防止突发事件的发生。在财务室、校长室等关键地点的门前也可以架设无线摄像头,随时保证安全。•学生网上查阅资料

现今,随着笔记本电脑,PDA的价格日趋合理,也由于它的便携性和移动性,这些用户终端渐渐走进了学校学生的手中。无线局域网的架设,真正体现出了这些移动终端的移动性,学校篮球场,室外休息长椅,教室等任何无线覆盖到的地方,都可以通过无线网络随时随地的接入互联网,以及连入学校网上图书馆查阅资料,学校并且可以对每个终端用户群发通知信息。真正实现了现代化学校带给学生的方便灵活性。•使用方便,节省话费的 WiFi 电话

学校的教育工作者和管理人员往往同时肩负着教学、科研、管理等多方面的工作,还需要在各个校区间奔波,而现有的电话交换系统都是基于有线结构,远远不能满足学校对移动通讯的需求。即使可以使用手机,手机高昂的费用也是困扰管理人员的一大问题。而使用基于无线系统的WiFi手机,不仅大大增加了移动性,让校长和老师们随时现身于最需要他们之处。而且节省了校内的通话费用,尤其是各分部之间的通讯费用。

•随身携带,满足办公需求的PDA

随着无纸化办公的日益加强,学校的排课、申请、报销、审批等流程越来越多地在网上实现,但是基于有线结构的网络迫使学校的教育工作者和管理人员在处理这些问题时必须长时间固定在办公桌边。这与老师们繁忙的工作相矛盾。使用集成了摄像、拍照,灵活的语音和数据通讯功能的PDA,不仅可以满足学校对数据移动性的需求,而且减少了等待的时间,加快了办公流转的速度,节省了中间的环节。让校长和老师们随时可以拿出PDA处理工作,不需要先记录在纸上,再到办公室里输入电脑。还可以通过PDA实现老师之间的点对点呼叫,广播通知式的集群呼叫,语音对讲,远程监控,甚至对设备的管理,校内点餐等应用。

移动PDA对教学管理的一个应用是学生的签到管理,任课教师通过移动PDA可以扫描学生证件上的条码,通过无线或者通讯座将考勤数据及时传递给教学管理系统,这一应用可以第一时间了解学生的出勤率。

•固定资产管理

学校是固定资产大户,由于学校环境的特殊性,固定资产往往处于一种比较无序的管理状态,通过条码结合无线网络技术,我们可以为学校提供一个高效的固定资产管理机制。固定资产具有价值高,使用周期长、使用地点分散、管理难度大等特点,往往设备一购入就失去了监管和控制。

采用 MOTOROLA结合无线网络的远距离射频识别技术的固定资产管理系统可以实时地监控和管理学校的固定资产,能非常方便地清点所有的固定资产,使固定资产管理走向高科技高效率。•人性化的移动销售点

在无线网络的支持下,我们可以将零售网点移动化,在操场边或教学楼周围的空地上,移动的零售网络可以弥补校园中卖品部的不足,为师生员工提供更加人性化的服务。学生同样可以使用校园卡进行消费和结算,同时,消费数据有可以实时地进行交易结算。移动销售点不仅大大方便了师生的消费,也可以为销售点提供额外的收入。

•维深校园移动解决方案的优势

校园无线网络是一个复杂的系统工程项目,与传统的无线网络方案比较,校园无线网络具有以下特点: • 覆盖范围广,涉及教学区域,生活区域,公共热点区域等;

• 使用人员众多,涉及教职员工,学生,外来人员,专家学者等各种类型的应用者;

• 覆盖点分散,管理成本高;

• 安全管理复杂,需要针对各种类型的使用者进行安全方面的规划和部署;

• 人员移动性的要求高;

• 越来越多元化的无线应用需求:如PDA,WiFi电话,移动视频,游戏机,移动教学设备,校园一卡通设备等等。

针对校园无线网络和移动应用需求的快速增长,我们认为,应该有一种全新的无线移动的解决方案来满足客户的这些要求,真正帮助客户建立一套具有高可靠性,可扩展性,同时又具有良好投资回报的解决方案。

地铁无线网络覆盖 第3篇

【关键词】各运营商;POI;无线覆盖

0.概述

为满足移动运营商公共无线信号在地铁内的延伸和覆盖,国内各大运营商都在地下车站设置公网通信机房。各运营商的信源设备(包括移动GSM900基站、DCS1800基站、联通GSM900基站、移动3G基站、联通3G基站、网通3G基站、网通PHS基站、调频广播基站FM和数字电视设备)和配套的传输系统设备、电源及接地系统设备等均安装在各地下车站的通信机房内,各运营商的信号经POI(多系统接入平台,包含相应信源的功率放大器)合路后,经天馈系统的传输和辐射,完成对所有地下车站站厅、站台层及区间隧道的无线覆盖。

POI为多网接入平台,英文全称PointOfInterface,缩写POI,用于实现系统的“多网接入”和“透明传输”功能。

主要用于地铁、会展中心、展览馆、机场等大型建筑室内覆盖。该系统运用频率合路器与电桥合路器对多个运营商、多种制式的移动信号合路后引入天馈分布系统,达到充分利用资源、节省投资的目的。

为避免干扰,POI分为上、下行两个平台,分别将上行和下行链路信号分开传输。POI作为连接无线通信施主信号与分布覆盖信号(泄漏电缆和天线阵等)的桥 梁,其主要功能是对各运营商的上行及下行射频信号分别进行合路及分路,并滤除各频带间的干扰成分。POI上行部分的主要功能是将不同制式的手机发出的信号 经过天线的收集及馈线的传输至上行POI,经POI检出不同频段的信号后送往不同运营商的基站。POI下行部分的主要功能是将各运营商、不同频段的载波信 号合成后送往覆盖区域的天馈分布系统。

1.覆盖方式分析

1.1站台、站厅层覆盖方式分析

站台以及站厅覆盖方式主要有三种。

1.1.1室内吸顶天线阵方式覆盖。

1.1.2室内定向天线覆盖方式。

1.1.3泄漏电缆覆盖方式。

室内吸顶天线阵方式覆盖:信号覆盖均匀,吸顶天线那可以进行暗装、部分需要明装,对地铁内饰装修环境影响不大,作为站台及站厅内的首选覆盖方式。

另外采用室内吸顶天线阵方式覆盖对于日后2G、3G扩容,便于控制切换区间;并且站台部分采用天线阵方式覆盖,减少隧道区间泄漏电缆布放长度,泄漏电缆只需要从隧道口开始布放,节省隧道区间覆盖功率。

定向天线方式覆盖:信号覆盖不均匀,某些拐角区域由于楼梯等建筑阻挡信号急剧下降,部分工作区域、设备间等区域难以进行覆盖。另外定向吸顶天线不方便进行 伪装,影响地铁整体内饰。但是定向天线覆盖方式天线数量少,施工简单,对于无法使用室内吸顶天线阵覆盖方式时,可作为备选方案。

泄漏电缆方式覆盖:虽然信号覆盖电平相对均匀。但是其造价高、施工复杂,并且部分区域无法进行走线、如工作区域以及站台层部分墙壁为整板壁画的情况。因此不建议采用泄漏电缆方式覆盖站厅、站台部分。

1.2隧道区间盖方式分析

隧道区间覆盖采用泄漏电缆方式进行覆盖,对于区间距离较短的隧道区间采用无源方式覆盖;对于较长的隧道区间,在覆盖功率不足时使用光纤直放站对信号进行放大补偿覆盖。

1.3走线路由说明

目前国内地铁的站型主要有三种站型:上下两层站型、“工”字站型、侧式站型。针对不同的站型,并且考虑到覆盖功率以及日后分区扩容方便,将采用不同的走线路由策略。具体说明如下:

1.3.1上下两层站型

对于上下两层站型,POI输出两个端口各覆盖地铁站上下两层。

1.3.2“工”字型站

“工”字型站,东、西两侧站厅必须通过站台绕线沟通,为了平衡功率,采用POI两个输出口各覆盖东、西两侧,并且方便日后分区扩容。

1.3.3侧式型站

侧式型站,南、北两侧站厅站台必须通过隧道绕线沟通,为了平衡功率,采用POI两个输出口各覆盖南、北两侧,并且方便日后分区扩容。

2.切换分析

地铁覆盖时需要考虑的切换主要分为两个方面:地铁隧道区间的切换和站厅、站台的切换,下面分别进行分析。

2.1站厅、站台切换

在地铁覆盖中站厅、站厅一般都是采用同一小区信号覆盖,所以不需要考虑站厅和站厅之间通道的切换;下面将分析常见的两种切换:行人出入地下站通道的切换、地下站换乘通道的切换。

2.1.1行人出入地下站通道的切换

乘客出入地铁站会产成室外宏基站信号和地铁站厅信号之间的切换。由于GSM900以及DCS1800都是硬切换系统,因此首先以GSM系统为例进行分析。

乘客出入地铁站厅的过程中,考虑自动扶梯运动产生瑞利衰落、以及人群拥挤而产生的信号衰落,而导致手机信号强度锐减,造成信号重叠区域(切换区)不够,只要保证两个小区信号重叠区边缘场强在-85dBm以上及可确保信号良好无间断的切换。

由于地铁站内外场强相等后自动扶梯运行4秒,乘客行进的时间为2秒。假设人走动的速度为3米/秒,则人走过出入口的距离为:4秒×3米/秒=12米。只要 确保行人出地铁站12米后,信号电平在-85dBm以上,即可保证乘客经过地铁出口平稳切换,根据上述能量计算和模拟测试,完全可以保证经过地铁出口平稳切换。

對于CDMA和3G系统,其切换一般为软切换方式,切换时间短(一般小于1秒),在与GSM网络类似条件下更容易实现良好切换。

2.1.2地下站换乘通道的切换

乘客在换乘通道中:人行速度为4米/秒,GSM系统切换时间为5秒: 4米/秒×5秒=20米切换边缘场强要求为-85dBm,那么在换乘通道内保证20米的重叠覆盖区,并保证最低场强高于切换门限电平即可保证平滑切换。

对于CDMA和3G系统,其切换一般为软切换方式,切换时间短(一般小于1秒),在与GSM网络类似条件下更容易实现良好切换。

2.2隧道内切换

隧道内两小区的切换通常有两种情况,信源共址以及信源不共址。本文只分析信源不共址的情况。针对以后的分区扩容,每站各系统可能扩容到两套信源。两小区基站信源设备放置在不同机房,覆盖方式是由两边向中间。我们使两站间整个隧道中的漏缆保持接通状态,当机车经过隧道中段时,原小区信号逐渐减弱,切入小区的信号逐渐增强,没有信号突然消失的情况,避免了移动台因为切换时间不足造成掉话。通过控制泄漏电缆末端的输出功率来保证平滑切换。

泄漏电缆末端输出功率:XdBm

切换重叠区间的长度:切换时间为5S,列车的行驶速度为80km/h(22m/s),所以切换距离约为110米。

以DCS1800为例,1-5/8″泄漏电缆,100米损耗约5dBm。按照最低边缘场强-80dBm计算,在切换时间5秒时,a小区边缘场强约为-87dBm。

由于隧道内无线信号较为纯净,-87dBm的信号电平完全可以满足通话质量。

CDMA800在泄漏电缆中的传输损耗为2.2dBm/100m,其切换为软切换,切换时间短(一般小于1秒),在与GSM网络类似条件下更容易实现良好切换。

地铁无线网络覆盖 第4篇

1 地铁无线通信系统覆盖分析

1.1 地铁无线覆盖的特点分析

地铁在空间结构上可以分为站台、站厅以及轨道等三个部分组成;同时地铁的人流量和网络高峰具有一致性的特点, 而且在忙时和闲时其网络需求存在着比较大的差异。在地铁结构中采用了多个网络运营商的无线系统, 导致了网络系统之间的干扰大, 进一步的造成了网络覆盖和设计的难度。而且地铁通道的长度不固定, 导致了其覆盖方案也不尽相同。在地铁无线系统的覆盖过程中, 如果不同的运营商都建设一套无线系统, 那么不仅提高了系统建设的成本, 而且增加了网络维护的难度。所以目前主要采用第三方建设分布式系统, 然后各个运营商可以根据自己的需要来租用。地铁无线系统的覆盖中, 要考虑到其空间结构的特殊性和企业的建设成本。在进行无线系统覆盖设计时, 应当尽可能采用无源系统来提高系统的稳定性, 同时也便于后期的维护和管理。同时为了保证车站网络信号的稳定, 应当在各个车站设定独立的微蜂窝系统, 避免采用光纤直放站的方式。在机房的设置时, 应当尽量安排上站台上, 并且留下预留的扩容面积。

1.2 地铁无线覆盖的方案选择

在城市的地铁轨道交通中无线通信网络得到了广泛的应用, 在系统的选择上主要有常规无线通信、模拟集群以及数字集群等。其中数字集群能够很好的进行二次开发, 同时数字集群能够更好的实现地铁无线通信的需要, 在实际的应用中常常采用数字集群来进行组网。在基站的选择上, 应当结合地铁车站结构和线路的特点, 采用多基站小区方案和多基站中区方案。其中多基站小区方案可以在地铁线路中设置多个覆盖区, 在车站、停车场等都分别设置基站, 其中停车场和车辆段应当采用全向天线进行覆盖。在车站的大厅和站台地区应用全向小天线和功分器等来进行覆盖。

多基站中区方案可以在停车场、车辆段分别设置基站来进行网络覆盖, 在车站可以采用集群基站、光纤直放机等方式来进行覆盖, 在大厅可以采用小天线进行覆盖。这两种覆盖方法都有各自的优缺点, 其中小区制方案的网络系统稳定性比较高, 而且其系统的功能性也比较强, 其组网比较容易, 而且可以进行统一的网络管理。中区制方案的投资比较低, 而且在组网方面比较灵活, 能够满足一般的性能需要, 但是在稳定性、通信质量以及抗干扰方面都比小区制要差一些。同时中区制通信方案会随着用户数量的增多而导致网络堵塞, 其抗过载能力比较差, 因此小区制方案是其中的首选方案。在进行无线网络系统基站组网的过程中, 为了提高基站通信连接和移动交换控制中心的可靠性, 可以利用星型连接的方式, 但是在传输链路上采用环路连接的方式来提高无线通信系统的可靠性。

1.3 地铁无线覆盖中的信号中继

对于线路区间比较长区域, 存在着通信网络信号衰减问题, 可能会导致车辆接收到的信号强度难以满足通信要求, 在这种情况下需要设置中继器来满足通信的需要。在无线系统中常常应用到两种通信中继的方式, 一种是光纤直放站式, 另外一种是射频干线放大器中继方式。其中光纤直放站式可以很好的控制操作中的噪声问题, 同时还能够实现射频信号的双向传播, 其中继的距离也比射频干线放大器大;此外干线放大器只能采用一个方向上的传递, 而且中继的距离也比较短。

2 地铁无线通信网络的优化

地铁无线系统按照覆盖方案完成之后, 应当对地铁中无线网络覆盖的区域进行信号测试, 检测电平是否满足使用的需要。通过对检测的结果进行分析, 来进行针对性的网络优化。对于没有达到网络覆盖性能要求的区域, 需要进行网络优化的方式来提高网络的强度。

当地铁中的站台或者大厅以及通道中的电平强度过大或者过低时, 可以通过调整基站的发射功率来进行调整, 以达到设计的效果。这种优化方法可以用在不需要进行链路调整的结构中, 而且其方法简单易行。当地铁通道中的网络信号电平强度过大, 而车站大厅内的网络信号比较弱时, 可以采用调整基站耦合器的方法来进行优化。当地铁通道中一侧的电平强度和另外一侧的电平强度相差比较大时, 可以将使用的四功分器换为二功分器和两个耦合器的方法, 来使通道两侧的网络信号强度平衡。

随着运营商网络建设的不断完善, 在地铁的无线覆盖中存在着多种系统共存的情况, 因此需要考虑然后减少不同制式无线频带中的相互干扰, 提高网络的质量成为了网络优化中的重要内容。在无线系统的覆盖中, 互调干扰以及杂散的干扰比较大, 可以采用提高系统之间的隔离度的方法来解决其中的干扰。

结语

地铁作为城市交通的重要组成部分, 对于缓解地面交通阻塞起到了重要的分流作用。地铁中的无线系统覆盖和地面的无线覆盖存在着比较大的差别, 因此在进行无线覆盖的设计中应当结合地铁的特点, 采取合理的设计方案, 提高系统的可靠性;同时也应当采取性价比比较高的覆盖方案, 提高资源的利用率。在网络覆盖建设完成之后, 还需要进行网络检测和优化工作, 及时的发现网络运行中的不足, 保证无线网络的通信质量, 为人民群众提供更好的通信服务。

参考文献

[1]张怡.地铁通信的无线系统覆盖和网络优化[J].中国新通信, 2013 (11) :28.

[2]刘为苹, 汪曙明.南京地铁1号线无线场强改造[J].现代城市轨道交通, 2011 (02) :30-32.

无线覆盖方案 第5篇

“高校无线校园网应用”

一、无线需求 风起校园

高校校园网已经成为教师和学生获取资源和信息的主要途径之一,它在高校教育中的作用与地位日益显著。教师和学生对高校校园网的依赖性相当之高,“随时随地获取信息”已成为广大师生们的新需求。但是,传统的有线校园网存在着诸多“网络盲点”,比如在图书馆、大型会议室、体育馆等许多不宜网络布线的场馆设施如何联网?在教室、实验室等场合如何突破网络节点限制、实现多人同时上网的问题?„„xxx“高校无线校园网解决方案”可以成功弥补有线校园网的不足,与校园有线网络相得益彰,共同构建一个无处不在的高校校园网络。

“无线校园网解决方案”主要解决用户面临的如下问题:

1.解决信息点流动的问题。一般来说,如教室、图书馆、会议室等地方一般是不可能布设太多信息点的,但是随着学生笔记本电脑的普及和现代化教学的需要,往往在同一时刻有大量的电脑在上述场所出现,进行网上教学和活动,但目前的有线校园网没有办法使学生们在这些区域实现同时上网功能。而采用无线方式,在有限的信息点上连接无线接入器,就可轻松从一个信息点扩展到成百上千个信息点,实现多台电脑同时上网。

2.解决难以布线的问题。在实验室、体育馆、礼堂等地方是不宜布线的,但有时对工作的电脑却有上网的需求,采用无线局域网,可以简化在这些区域的网络实施,提供直径近200米的无线网络覆盖,用户就可在无线所覆盖的区域移动的应用。

3.极大提高教学效率。教师和学生在上课的时候不必在往返于图书馆、办公室、教室、宿舍,采用无线方案可以使老师和同学们在上述地方随意的检索图书馆的网上资料、服务器的教案、寝室电脑里的作业。同时,为用户对校园网的其他资源的应用提供了更便利的条件,提高了资源的利用率。

4.有效降低建网成本。一般来说,AP(无线接入点)可以使原来的一个信息点同时接入数十乃至数百个用户,设备和布线的投资以及维护成本大大降低。

二、五大特点 优势凸现

1、完全符合国际标准:

符合802.11a/b/g标准,工作于2.4/5GHz ISM 开放频带。

2、高度可靠性:

xxx无线接入点设备具有接近100mW的信号发射功能,增加信号接收的灵敏度,可以提供可靠的无线数据传输,使用距离更远。依据用户与无线接入器之间的距离、可使用的传输带宽情况和信号干扰的不同动态,检查用户无线接入的传输速率。针对大规模无线网络的性能问题,xxx网络4000AP接入点还支持802.11h标准的动态控制发送功率,可以做到基于

用户数量、基于数据流量和基于AP性能的负载均衡,来自动选择无线信道,此外负载均衡还体现在支持链路完整性上。当AP检测到网络失效后,会及时释放掉它所连接的电脑,以便这些电脑能够及时的尝试与其他AP的可用连接。

3、方便的移动性:

不再受有线线缆的束缚,用户可以随意增加工作站,实现随意漫游,创造移动中学习、办公,访问网络资源的网络应用环境。

4、简便易用:

xxx无线产品在研发商遵从易用原则,中文化的操作界面、集群网管系统,都使用户安装、调试、维护简单容易。支持两种供电模式:POE(-48V远供,最远可实现200米)和本地供电。支持802.1X认证、Radius Client、DHCP Server、PPPOE、WEB等多种认证方式。

5、有效降低用户成本:

相对于其他同类产品,xxx的无线局域网性能价格比极其突出。

三、方案完备 应用为先

室内无线局域网主要针对不方便进行大规模布线或不宜布设太多信息点的建筑,如:图书馆、办公大楼、网络教室、会议室和报告大厅等,xxx的典型无线校园网络整体解决方案如下。

建网后,师生们在使用无线网时也极其方便,用户只需将无线网卡直接插到笔记本电脑的PCMCIA插槽,或者通过USB适配器转接插到台式机的USB接口上,再经过简单的调试就可以轻松上网了,而且,没有线缆限制,用户可以在这些区域自用漫游。

下面将分别介绍不同环境下无线局域网的组建形式。

1、大型建筑无线网络解决方案

该方案针对难以进行全面布线的礼堂、图书馆等,用户可以利用已经存在的有线网络接口,轻松解决无线局域网的安装布设。可以方便、快捷地扩展信息接入点密度,实现移动办公。具体拓扑图如下所示:

该方案的特点是可以充分利用智能无线AP的性能,使整个网络可以支持数百用户同时安全、稳定的使用。图中根据不同区域的网络应用,按照蜂窝状布设多个无线接入点(AP)。每个AP可以承担254个用户同时上网,从实际11M数据传输网络利用率考虑,推荐布设稍微密集的AP,可以承受较多用户同时上网的要求,而不至于网络堵塞,AP间的间距大约在50-200米之间。AP可以放在天花板、墙壁等地方,遵从的原则就是AP在视线以内,并尽可能在无线用户的中心位置。如此,信号发射接收强,用户无线连接质量高。AP之间可以做到负载均衡,相互冗余,并且通过自动适应频道或动态调整功率使得密集的AP之间避免了相互干扰。

AP通过普通的超五类双绞线与交换机相连,再将交换机的另一端与教室内已经布好的网络接口相连与校园网连通。每个AP可以有一个固定的IP地址做网管应用,与用户的IP地址无关。校园网服务器端如果启用DHCP服务功能,那么用户就可以通过DHCP服务器自动获取IP地址,无需要任何配置就可以连接校园网,从而避免了繁琐的网络属性设置。

2、普通建筑无线网络的解决方案

校园中大多数场合如普通教室、宿舍、办公室、实验室等,可以直接将xxx的普通型AP接入校园网的以太网端口,作为有线网络的补充,如下图所示:

不同楼层网络的布设情况如下图所示,采用多个无线接入点(AP),每个AP可带30个左右的用户,AP间距可以根据各楼层的实际结构和无线节点的数量和分布情况而定。在楼道或房间中布置若干个AP,以实现上网区域都可以被无线信号完全覆盖为标准,这样可以承受较多用户同时上网的要求时,而不至于使网络堵塞或者瘫痪。AP的放置与无线客户端尽可能视线以内为原则,可以放在天花板、墙壁等地方,这样可以尽可能地覆盖其中所有无线用户区域。

每个AP通过普通的五类双绞线与交换机相连,再将校园骨干网与楼内已经布好的交换机接口相连,就可以与校园网连通。每个AP都应该有一个固定的IP地址,只做网管使用,与无线用户端IP无关。校园网服务器端如果启用DHCP服务功能,那么用户的IP地址就可以通过自动获取选项获取IP地址,从而避免了繁琐的网络属性设置。

3、多媒体教室和会议室解决方案

在多媒体教室和会议室,投影机往往是必不可少的设备。但是,投影机的VGA线缆和接口的数量限制了主讲人计算机的物理位置和数量,因此,同时面对不同厂商的投影机,主

讲人经常陷入投影机设定及兼容性问题的尴尬局面。而且,多个主讲人演讲要进行投影机和电脑之间连线的插拔,极其不方便。xxx无线投影网关设备DCWL-3000Pr的推出,轻松解决了上述问题,用户使用投影机时能真正做到应付自如。应用拓扑图如下所示:

应用环境

1、与会者携带可以无线上网的笔记本电脑,通过无线网络来向投影机上投影,各个与会者可以和即时发言同步切换投影屏幕的内容,摆脱了投影仪线缆的束缚。免除了传统投影机在多个用户同时使用时,要随时插拨线缆带来的麻烦,只要轻轻一按此款无线投影网关的摇控器或在电脑上轻点鼠标,就可以自由切换不同用户。

应用环境

2、与会者可以不携带笔记本电脑,将所要投影的内容通过有线或无线网络上传到无线投影网关内并存储下来,然后在会议室中通过连接到无线投影网关的键盘或者鼠标来操控投影画面。

应用环境

3、对于不便于搬动的台式机或没有无线网卡的笔记本,也可以连接到本地局域网上,通过连接在局域网上的DCWL-3000Pr无线投影网关将所要投影的画面展现在会议现场。

地铁专用无线通信系统的覆盖分析 第6篇

地铁无线通信系统为地铁固定用户和移动用户之间的语音和数据信息交换提供可靠的通信手段, 它对行车安全、提高运输效率和管理水平、改善服务质量提供了重要保证;同时, 在轨道交通运营出现异常情况和有线通信出现故障时, 亦能迅速提供防灾救援和事故处理等指挥所需要的通信手段。地铁无线通信系统的建设需要统筹考虑、深入分析。

1 系统方案及比选

1.1 系统制式

根据无线通信技术的发展, 城市轨道交通专用无线移动通信系统制式主要可分为常规无线通信、模拟集群、数字集群等。

TETR A (terrestrialtrunked radio, 陆地集群无线电) 数字集群体制可更好地实现轨道交通系统功能, 在保证系统的高可靠性、减少系统造价, 以及体制标准的公开性、组网的灵活性等方面具有明显的优势。在数字集群主设备基础上, 针对轨道交通用户开发的二次开发功能日趋完善, 同时目前国内厂家也在积极准备开发和引进先进的TETR A数字集群系统。因此, 无线通信系统推荐采用TETR A数字集群制式进行组网。

1.2 基站设置方案

在满足服务质量的基础上, 结合地铁车站分布和线路特点, 集群无线通信系统可以采用两种组网方案:多基站小区制方案和多基站中区制 (光纤直放站) 方案。两个方案结合场强覆盖方案可以划分为不同的基站覆盖区。

1.2.1 多基站小区制方案

多基站小区制方案在全线设置多个覆盖区。各车站、车辆段、停车场分别设置一个集群基站。车辆段、停车场地面区域利用全向天线的方式进行场强覆盖, 各车站站厅、站台采用功分器、耦合器加全向小天线的方式进行场强覆盖;隧道区间利用泄漏同轴电缆, 以上下行合缆的方式加以覆盖, 在过长的正线区间, 增加光纤直放站做信号补盲。

1.2.2 多基站中区制 (光纤直放站) 方案

多基站中区制 (光纤直放站) 方案在车辆段、停车场各设置一个基站, 覆盖车辆段、停车场车场区域。在部分车站设置集群基站、光纤直放近端机、部分车站设置光纤直放远端机, 采用基站加光纤直放站加漏泄同轴电缆覆盖全线车站及区间, 站厅用小天线覆盖。

1.2.3 方案比选

以上两种方案各有优缺点, 小区制方案系统功能较强, 系统稳定性较高, 组网和开通较容易, 同时可组成统一的网络管理;中区制方案性能满足要求, 系统投资较低, 但在组网灵活性、抗干扰性、稳定性、通信质量指标等系统性能方面都稍劣于小区制方案;中区制共用信道用户数增多, 耐过载能力越差, 紧急情况下话路激增容易阻塞:方案一为首选。

在无线通信系统基站组网时, 为提高移动交换控制中心和基站之间通路连接的可靠性, 在通道组织的逻辑上, 采用星型连接, 但在传输物理链路上采用环路连接方式, 并借助传输的环路倒换机制保护提高系统的可靠性。

1.2.4 中继方案

对于较长的区间, 由于信号衰减, 车载台接收到的信号强度可能不能满足通信需求, 需要设置中继器。通常无线系统可采用两种信号中继方式:光纤直放站方式和射频干线放大器中继放大方式。光纤直放站方式能很好地控制系统上行噪声, 同时, 光纤直放站的射频信号可以双方向传递, 其中继的距离约是射频干线放大器的1.7倍。采用干线放大器只能向一个方向传递, 中继距离短。

2 系统信号覆盖

2.1 信号覆盖范围

信号覆盖范围包括:双正线区间线路、折返线、避让线;建筑限界内联络线;车辆段、停车场与正线的出入线;车辆段、停车场内地面区域及信号楼、维修基地、办公楼、停车列检库等;全线车站各车站站台、站厅、主要设备用房、办公用房公共区域、换乘通道及出入口大部分区域。

2.2 覆盖指标

1) 服务等级 (G o S) 。

呼叫损耗率:≤2%。

2) 话音质量。

在无线调度网内的通话, 话音质量达到三级标准;进入市话网的通话, 话音质量达到四级标准。

3) 干扰保护比。

同频:≥19 dB, 邻频:≥45 dB。

4) 无线覆盖边缘场强。

边缘场强的最小接收电平门限主要取决于:接收机的灵敏度, 95%时间及地点概率的场强瞬间衰落深度和设计储备量。

一般接收机动态参考灵敏度为:

基站-106 dBm (上行) ;

移动终端-103 dBm (下行) 。

场强覆盖指标瞬时衰落深度取12 dB, 设计储备余量取6 d B。

在满足信噪比和可靠性 (时间地点覆盖概率为95%) 的要求, 最小接收电平取以下参数作为无线覆盖设计参数:

下行每载波不低于-85 dBm;

上行每载波不低于-88 dBm。

2.3 信号覆盖预算

2.3.1 计算指标取值

器件及材料指标应根据实际工程情况做调整。

1) 频率指标。

工作频段:

806~821 M H z (上行) ;

851~866 M H z (下行) 。

工作方式:异频单工、半双工、双工。

双工间隔:45 M H z。

频道间隔:25 kH z。

2) 基站发射功率:按两载频考虑, 基站发射功率为43 dBm, 合路器损耗为3 dB。

3) 功分器插入损耗。

2功分器:3.5 dB;3功分器:5.0 dB;4功分器:6.5 dB。

耦合器插入损耗见表1。

例:6 dB耦合器主通路损耗1.3 dB, 分支通路损耗6 dB。

4) 漏缆及馈线指标。

射频同轴电缆损耗:6 dB/100 m (806~866 M H z) 。

漏泄同轴电缆:806~866 M H z频段内, 传输衰耗25 dB/km、耦合损失为68 dB (95%) 。

2.3.2 隧道区间覆盖计算

1) 区间无中继最大漏缆覆盖距离预算如下[上行—下行, 便携台 (TETR A 800) ]。

下行最大传输距离:1 140 m;

上行最大传输距离:1 020 m。

具体的计算见表2的 (1) 、 (2) 。

由上面计算可以知道, 当区间长度大于2 040 m时, 需要增加放大器。

2) 采用一级光纤直放站的覆盖距离延伸[下行, 便携台 (TETR A 800) ]。

下行单向最大传输距离:1 100 m;

双向延伸覆盖距离:2 200 m。

具体的计算见表3。

由计算可以知道, 增加一级光纤直放站的覆盖距离为

2.3.3 站厅区域覆盖计算

在站厅采用室内全向吸顶天线覆盖。因地铁站厅公共区域为开阔的室内空间, 故每根室内全向吸顶天线的覆盖半径为50 m左右, 传播路径上不考虑穿墙损耗。按照自由空间波模型路径损耗公式Lp=32.5+20 lg F+20 lg D (其中F为无线系统频率, D为距天线的距离) 计算, 50 m的空间损耗为67 dB。

根据下行最小电平-85dBm计算, 则所需天线入口功率Pid为

其中, Ld为设计强度, -85 dBm;Lp为路径损耗, 67 dB;Da为衰落余量 (95%) , 9 dB;Gad为天线增益, -2 dB。

从基站到天线点的链路损耗LP不得大于51 dB[40- (-11) =51]。

根据上行最小接收电平-90 dBm计算, 则天线入口接收功率Piu为

其中, Pt为手机发射功率, 33 dBm;Lp为路径损耗, 67 dB;Da为衰落余量 (95%) , 9 dB;Gau为天线增益, 2 dB。

从基站到天线点的链路损耗LP不得大于47 dB[-41- (-88) =47]。

综合上下行分析, 站厅及站台天馈设计时, 应满足基站到天线点的链路损耗小于等于47 dB。

2.3.4 站台覆盖计算

地铁站台有多种形式, 一般分为岛式、侧式两种。对于较规则的岛式站台, 在站台宽度不大于20 m时, 不需要在站台增加天线, 直接利用站台两侧区间漏缆进行覆盖。侧式站台、站台不规则或站台宽度大于20 m时, 在站台设置吸顶小天线增强信号覆盖。链路预算[上行—下行, 便携台 (TETR A 800) ]如下。

下行手机接收信号强度:-79.5 dBm;

上行手机接收信号强度:-86.5 dBm。

具体的计算见表4。

2.3.5 车辆段及停车场采用铁塔天线的覆盖计算

车辆段/停车场范围95%区域信号电平应大于-85 dBm, 按铁塔覆盖距离最远750 m计算。

基站的发射功率20 W, 合路器输出40 dBm, 馈线接头损耗按5.5 dBm/100 m考虑。

天线增益, 10 dBi;瑞利衰落裕量, 9 dB;允许的空间损耗值 (d B) , Lp=40-5.5+10-9+85=120.5。

天线安装在铁塔平台上面, 采用1发3收方式, 其中下层平台安装2副接收全向天线, 上层平台安装1副收发共用天线。

根据使用频率和铁塔的设置环境, 采用O kum ura-H ata模型进行场强损耗预测, 确定天线高度。Lp=69.55+26.16lgf-13.28lghb+ (44.9-6.55lg hb) lgd-a (hm) 。其中, f为频率 (M H z) ;d是距离 (km) , 取0.75 km;hb是基站的有效高度 (m) ;hm是移动台天线高度, 取1.5 m。

3 一些说明

3.1 频率配置

本系统工作频段为806~821M H z (上行) 、851~866M H z (下行) 。

地铁无线通信是基于无线电波的专用调度通信系统, 在使用无线电波时, 必须避免空间电波的相互干扰, 对使用的无线频率进行合理规划, 结合整个线网建设, 合理选用频率, 经过现场场强测试及电磁干扰测试后再最终确定, 以达到频率的高效复用。

3.2 编号原则

在TETR A制式数字集群通信网中, 每个无线终端都可以有多个号码, 在城市轨道交通运营中, 主要需要考虑PSTN (PA BX) [public switched telephone network (private autom atic branch exchange) ]呼叫号码和ITSI (用户识别码) 。在为地铁无线通信系统用户终端编号时, 需要结合以下原则考虑:

1) 结合轨道交通的运营组织模式, 统筹考虑, 提高号码的利用率;

2) 结合有可能建设轨道交通无线共网的原则, 合理分配号码序列, 便于在必要时, 不同线路用户的相互呼叫;

3) 编号应具有连续性和规律性, 便于网路的组织管理;

4) 编号要考虑统一机构内部的缩位拨号;

5) 编号应考虑来自PSTN和PA BX的拨号;

6) 编号要考虑虚拟专网 (V PN) 的号码段使用需求;

7) 编号应考虑南京市轨道交通网络的发展, 尽量避免用户改号;

8) 编号应合符TETR A标准。

地铁实际编号方式应结合轨道交通的实际使用情况、用户使用习惯, 与用户探讨后, 在上述原则基础上进行完整规划。

4 结束语

地铁无线网络覆盖 第7篇

本刊讯目前北京地铁一号线全程已经覆盖中国联通3G网络, 乘坐地铁时手机信号已经可以稳定在3G网络, 信号强度也普遍正常, 只是在个别站点间切换时会出现信号较差的现象。此前, 联通在北京地铁的信号覆盖问题曾饱受用户抱怨, 联通用户过去在北京地铁1号线中甚至连基本的通话功能也难以保证, 短信的发送也要多等到地铁进站时才能发送成功, 而手机的上网功能则基本处于无法使用的状态。北京联通在地铁1号线中的信号完善工作一直都在悄然进行, 今年上半年1号线的部分站台处的2G网络就已经升级为EDGE, 并且在部分几个站点的区域间可以实现连续的正常通话。

地铁无线网络覆盖 第8篇

为满足哈尔滨市轨道交通1号线开通后乘客和地铁工作人员公用无线通信需求, 我们在地下车站设置了公用通信设备室, 并投资建设了覆盖全线所有车站及隧道区间的公用无线通信系统。该接入系统将中国移动通信公司、中国联通公司、中国电信公司的无线信号引入地铁, 经过多系统接入平台 (POI) 合路后, 通过天线、漏泄电缆传输和辐射, 完成对哈尔滨市轨道交通1号线所有地下车站的站厅、站台、隧道及相关区域的无线信号覆盖, 为乘客、工作人员提供高质量的公用移动通信的服务。

1 地铁无线覆盖系统的构成及功能

公用无线通信引入系统由运营商信源设备和室内分布系统、传输系统及电源构成, 其中室内分布系统的POI、信号中继设备 (直放站) 、天线阵、漏泄电缆及其配套的监控设备由地铁公司负责建设, 信源设备 (基站) 由运营商负责建设。与国内其他城市地铁一样, 公用通信室内分布系统主要由POI、分布式天线子系统、分布式漏缆子系统、网管监测系统等四个部分组成。其网络构成如图1。

作为连接无线通信施主信号与分布覆盖信号 (泄漏电缆和天线阵等) 的桥梁, 为避免干扰, POI分为上、下行两个平台, 通过对各运营商的上行和下行链路的射频信号分别进行合路及分路, 来滤除各频带间的干扰成分。上行POI的主要功能是将不同制式的手机发出的信号经过天线的收集及传输至上行POI, 经POI检出不同频段的信号后送往不同的运营商基站, 下行POI的主要功能是将各运营商不同频段的载波信号合成后送至共用的天线阵辐射。分布式天线子系统由射频电缆、功分器、耦合器、吸顶天线等组成, 用于站厅层、站台层、商业区、办公用房区域以及出入口通道的无线信号场强覆盖。分布式漏缆子系统由漏泄电缆及配套材料组成, 在较长隧道区间, 还需设置不同网络制式的光纤直放站, 用于区间隧道的无线信号场强覆盖。网管监控系统对各车站POI输入、输出信号功率、驻波比、光纤直放站的各项参数提供监测功能, 并将监测的信息通过公用通信专有传输通道, 传送至地铁控制中心 (OCC) 进行监测。

2 信号引入类型、覆盖范围及敷设方式

公用通信无线引入系统需满足以下各电信运营商无线系统在本项目各站点的不同区域对不同无线通信制式的语音及数据业务的承载:

中国移动GSM900、DCS1800、TD-SCDMA移动用户在站厅、站台、出入口、公共区域、办公区域、设备区域和隧道区间的通话和数据;

中国联通GSM900、DCS1800、WCDMA移动用户在站厅、站台、出入口、公共区域、办公区域、设备区域和隧道区间的通话和数据;

中国电信CDMA800、CDMA2000移动用户在站厅、站台、出入口、公共区域、办公区域、设备区域和隧道区间的通话和数据。

主要信源参数如表1。

覆盖范围包括所有地下车站人流密集的站台层及站厅层及商业区、正线隧道区间、所有地下车站的办公用房区域、所有地下车站的人行通道、车站出入口。天线分布子系统信号覆盖均匀, 便于控制切换区域信号强度, 易于日后扩容, 而且天线可以进行暗装, 对地铁内饰装修环境影响不大。如果车站区域采用天线覆盖方式进行部署, 泄漏电缆只需要从隧道口开始布放, 减少车站轨行区泄漏电缆布放长度, 增加隧道区间漏缆的覆盖功率, 从投资方面也减少工程投资, 因此天线覆盖作为侧式站台及站厅层的首选覆盖方式。泄漏同轴电缆系统用于隧道区间及岛式站台, 由于中继设置的计算和施工技术比较复杂, 我在其它文章中进行专项分析, 本文仅对天线覆盖部分进行讨论。在工程施工中, 为避免多频段间的频率干扰、增加相互间的隔离度, 天线及射频同轴电缆分收、发二路设置, 射缆走线采用楼板吊挂或走线架方式, 宽频全向天线采用吸顶安装, 收、发天线间距离≥50cm。

3 车站区域覆盖可行性分析

各运营商基站通过馈线连接至POI, 将不同制式信号合路后, 对车站站厅、设备层、商业区及人行通道我们采用宽频天线的方式进行覆盖。在覆盖方案中应着重考虑了以下几个因素:

a.场强的要求:同时考虑2G、3G系统指标, 覆盖区的边缘场强必需达到实现3G系统各种业务所需的最低场强;b.切换的要求:车站出入口切换点设在出入口通道内;c.覆盖信号外泄要求:对于GSM系统, 出入口泄漏到外的信号强度在出入口各个方向10m处覆盖电平应低于-90d Bm;对于CDMA及3G系统, 出入口泄漏到外的信号强度在出入口各个方向3m处EC值应低于-95d Bm。

在考虑以上问题的同时我们才可按照车站区域分布图确定无线电传播方向、路径损耗计算出天线的数量、位置、相应的功分器、耦合器等。

典型车站场强覆盖计算:在进行车站场强覆盖计算时, 主要考虑的因素有:a.基站下行发射功率;b.天线分布系统各路径损耗;c.空间路径损耗;d.空间衰落余量等。

地下空间无线传播模型:以距离天线最远端距离20米为基础, 对信号链路做出分析。

考虑到地铁空间是受限自由空间, 可选用的传播模型为无线信号室内路径损耗附加因子模型, 其遵循公式如下:

公式中, f[MHz]为频率 (单位兆赫) ;d为距离 (单位米) ;d[Km]为距离 (单位千米) ;α为信道衰减常数 (单位d B/m) , 取值范围在0.48~0.62之间, 这里取0.62;FAF为不同层路径损耗附加值, 这里取0。

为便于计算, 我们以天线入口功率为5d Bm, 全向天线增益2.5d Bi为准, 计算结果如表2:表2

可见, 在距天线20米远处的信号强度大于边缘场强最低要求, 并有充足的工程余量。

4 车站区域覆盖方案

4.1 地下车站站厅层。

车站站厅、设备层、换乘厅、商业区及出入口通道较为空旷, 且各站装修情况不同, 无论是从经济投资的角度还是从工程实施的角度考虑, 在地下车站站厅层公共区域、设备层及出入口均可以采用全向吸顶小天线进行覆盖, 能够避免破坏站厅公共区域的装修美观, 安装灵活, 可确保信号覆盖各个角落;同时可以控制切换区域的信号强度, 为日后扩容打下基础。 (下转175页) (上接17页) 本工程需要使用的射频同轴电缆主要是7/8英寸和1/2英寸两种规格, 7/8英寸规格射频电缆主要用于设备室到天馈分布系统的主干路, 1/2英寸规格射频电缆主要用于器件、天线转接等处。天馈分布系统示意图如图2。

4.2 地下岛式站台。

岛式站台利用两侧隧道内漏缆辐射信号进行覆盖, 考虑到在列车停靠站台时屏蔽门对信号的阻挡, 根据各站点站台的实际宽度及现场情况可考虑在站台层适当加装全向吸顶天线进行补充覆盖。示意图如图3。

4.3 地下侧式站台。

由于侧式站台轨道两侧不具备布设漏缆的条件, 因此站台和轨道均依靠站台层全向吸顶天线进行覆盖, 天线布设充分考虑站台屏蔽门、车体以及人群拥挤对靠站列车内信号的影响。

4.4 车站出入口。

出入口从站厅到地面一般有十几米到几十米, 地面小区信号不能完全覆盖出入口, 我们通常在每个出入口考虑设置一对收、发天线, 如图5中的A、D出入口, 但对于很长、很复杂的出入口, 如图5中的B、C口, 如果只设置一个天线就可能造成该区域信号弱或无信号的问题, 为了保证出入口转弯后仍然有良好的信号覆盖, 我们在各转弯处再增加一个天线。

结束语

随着哈尔滨地铁建设的推进, 1号线投入运用指日可待, 为确保百姓乘坐地铁时移动通信信号的无盲区覆盖, 我们在建设之际就着手解决无线覆盖问题, 通过采用多系统POI设备, 避免手机信号覆盖工程像一般公共场所那样, 由三大运营商各自投资、设计、施工而带来的设备、缆线混乱和投资浪费情况。在工程实施过程中, 我们还将根据现场实际测量数据, 对本方案进行调整和补充, 力争打造一个高质量的无线通信网络。

参考文献

[1]李伟章, 徐幼铭.城市轨道交通通信[Z].

[2]吴培军.地铁公用无线系统组成与信号覆盖施工要求[Z].

调频广播信号地铁隧道覆盖方法 第9篇

关键词:泄漏电缆,广播信号地铁隧道的覆盖

0 引言

电台播出的广播节目以其资讯丰富、节目形式多样、几乎不受环境约束等特点, 一向都很受人们的欢迎。但乘坐地铁时, 地铁一但进入隧道, 由于地铁隧道内空间各个面, 相距很近, 巷道壁、地下室的墙壁、地面、天花板对电磁波有强烈的吸收、衰减作用, 形成一个封闭空间。在封闭空间中, 电磁波不能像在自由空间那样传播, 外界的电磁波无法进入, 内部的电磁波也不能传播出去, 因而造成信号盲区。使人们在地铁中不能正常接收到电台的广播节目。

这让很多乘客感到不方便, 当发生故障时, 地铁乘客不能通过电台广播及时了解地铁内及外界出现的问题, 令地铁乘客产生极大的忧虑。

为了解决这个问题, 可采用泄漏电缆通信技术。泄漏电缆通信就是在封闭空间利用泄漏电缆人为制造一个传播媒介, 使无线电波在电缆中传播并不断泄漏到电缆附近的空间。泄漏电缆是一种专门用于泄漏通信的高频电缆, 由内导体和外导体两部分组成, 电缆外导体不是全屏蔽的, 在电缆的外导体纵长方向, 以一定的间隔和不同形式开槽的特制同轴电缆。开槽的目的是为了使电信号能量能从电缆槽口辐射出来, 以达到向外传播和接收外来无线电波的目的 (图1) 。因此在泄漏电缆内部传输的一部分信号, 就可通过泄漏槽或稀疏编织的孔泄漏到电缆附近外部空间, 提供给移动中的接收机, 达到将无线电信号送入封闭空间的目的。泄漏电缆具有传输衰耗小, 抗干扰能力强等的特点, 极适合在隧道中作广播或通信等用途。

泄漏同轴电缆主要用于隧道、矿井、地铁、大型建筑内及高速公路、铁路等场合无线电波不能直接传播或传播不良的特殊环境内, 兼有信号传播和发送、接收天线的双重功能。它具有衰减低、驻波比低、功率容量高、信号耦合性能优良, 抗腐蚀性好等特点。该电缆采用现今最先进的氩弧焊、轧纹和可多向开槽设备, 切削一组或二组合适的外导体槽孔, 使电缆周围沿信号传输方向具有强度相对均匀的射频信号, 实现信号在分立天线盲区的长距离输送。目前, 泄漏电缆的频段覆盖可从75MHz到2GHz以上, 适应现有的各种无线通信体制, 应用场合包括无线传播受限的地铁、铁路隧道和公路隧道等。“泄漏同轴电缆通信”就是以同轴电缆作无线电台的天线, 用它进行通信, 可在一定范围内产生均匀的信号场强, 而不受周围环境的影响, 通信可靠性高, 也不存在通信盲区, 接收电平稳定, 不容易受到外来信号干扰。泄漏同轴电缆系统可以提供多信道、多系统无线覆盖服务。

1 地铁隧道调频广播信号覆盖设计原理

调频广播 (88MHz~108MHz) 电波具有以直线传输为主、有一定绕射能力的特点;地铁隧道中以调频收音机为主要覆盖对象, 要求覆盖场强达到22d BμV/m即可良好接收。针对调频广播的传输特点和覆盖场强要求, 本方案采用专用调频广播宽频功放和沿隧道敷设的泄漏同轴电缆的组合, 进行隧道覆盖。泄漏同轴电缆在此相当于宽带辐射天线。调频广播宽频功放的功率一般为10W, 由于泄漏电缆的损耗, 每台调频广播宽频功放一般可覆盖800m~1000 m左右, 可采用多个调频广播宽频功放接力的方式实现长距离无线覆盖。

隧道外无线信号经天线接收、放大后, 送入调频广播宽频功放, 其输出接入泄漏电缆, 泄漏电缆按一定的泄漏率均匀泄漏调频电磁波, 以实现隧道或其它信号盲区的信号覆盖。在泄漏电缆的终端必须接入终端负载以实现阻抗匹配。

2 地铁隧道调频广播覆盖传输

地铁隧道调频广播覆盖传输如图2所示, 由调频专用接收天线将空中FM调频广播信号接收后, 经过专用天线放大器将信号增益提高, 送入调谐器解出所需频率的音频信号, 再经过调制解调器把该音频信号转换为调频信号后, 就可将使用相同方法得到的多路调频信号送入混合器进行混合。混合后的信号通过射频光端机转换成光信号, 并经由光缆传输到光接收点, 通过光接收机转换为FM调频广播信号, 再输入到调频广播宽频功放。

输入到调频广播宽频功放的88MHz~108MHz调频信号, 阻抗首先由75Ω转换50Ω, 然后进行调频频段宽带激励放大, 输出到泄漏同轴电缆, 将FM调频广播信号无线转发到待覆盖隧道区域, 实现调频广播地铁隧道覆盖。每台调频广播宽频功放覆盖范围为800m~1000m, 当由一台调频广播宽频功放的信号由泄漏同轴电缆传输800m~1000m后, 需再接入一台调频广播宽频功放将信号再放大传输。每台调频广播宽频功放的工作状态可由自身采集并经由传输链路反向发送到广播室, 通过安装在广播室的调频广播宽频功放工作状态监视软件, 可实时监测广播宽带功率放大基站的工作状态良好与否。

每台调频广播宽频功放传输距离, 由调频广播宽频功放的功率和所选用的泄漏电缆的衰减率决定, 线径越粗的电缆高频衰减率越低。每隔800m放置一台, 可串接泄漏同轴电缆8级。即需要每隔12.8km需设置一个射频光接收点, 由光接收点左右各连接6.4km泄漏电缆来调频覆盖, 在6.4km泄漏电缆上每隔800m连接一台调频广播宽频功放。如此, 通过多个调频广播宽频功放及多个光接收点层层接力, 就可通过泄漏电缆将调频广播信号覆盖整个地铁隧道了。

调频广播宽频功放的作用是:在隧道广播调频覆盖传输过程中起到射频信号功率增强的一种宽带无线电发射中转设备。调频广播宽频功放在链路中将88MHz~108MHz频段的FM调频广播信号提高增益, 并经由泄漏电缆将被宽频放大的调频广播信号发射到待覆盖区域:同时将调频广播宽频功放的工作状态正常与否的信号通过泄漏电缆和串行的其他调频广播宽频功放传输到广播室, 以实时监测各个调频广播宽频功放的运行状态。

使用调频广播宽频功放可以实现隧道调频广播“小容量、大覆盖”, 它与无线蜂窝基站相比有结构简单、投资较小和安装方便等优点, 可广泛用于信号难以覆盖的盲区和弱区, 如:车站、体育馆、娱乐厅、隧道、高速公路、海岛等各种场所, 以扩展FM调频广播覆盖范围。

3 泄漏同轴电缆

50Ω泄漏同轴电缆主要用于隧道、矿井、地铁、大型建筑内及高速公路、铁路等场合无线电波不能直接传播或传播不良的特殊环境内, 兼有信号传播和发送、接收天线的双重功能。具有衰减低、驻波比低、功率容量高、信号耦合性能优良, 抗腐蚀性好等特点。该电缆采用现今最先进的氩弧焊、轧纹和可多向开槽设备, 切削一组或二组合适的外导体槽孔, 使电缆周围沿信号传输方向具有强度相对均匀的射频信号, 实现信号在分立天线盲区的长距离输送。

目前, 泄漏电缆的频段覆盖从75MHz到2GHz以上, 适应现有的各种无线通信体制, 应用场合包括无线传播受限的地铁、铁路隧道和公路隧道等。“泄漏同轴电缆通信”就是以同轴电缆作无线电台的天线, 用它进行通信, 可在一定范围内产生均匀的信号场强, 而不受周围环境的影响, 通信可靠性高, 也不存在通信盲区, 接收电平稳定, 不容易受到外来信号干扰。泄漏同轴电缆系统可以提供多信道无线覆盖服务。

与传统的天馈系统相比, 泄漏电缆天馈系统具有以下优点:一是信号覆盖均匀, 尤其适合隧道等狭小空间, 可减少信号阴影及遮挡, 受“填充效应”影响小;二是泄漏电缆本质上是宽频带系统, 某些型号的泄漏电缆可同时用于警用寻呼 (160MHz) 、警用无线通信 (350MHz) 、全市应急指挥 (800MHz) 等系统;三是利用泄漏电缆的宽频带特性, 可同时应用于多系统, 使平均造价成本大大降低 (表1) 。

4 地铁敷设泄漏电缆后的扩展用途设想

地铁无线网络覆盖 第10篇

围绕此话题, 不止一位业内人士提到, 3G室内覆盖要在容量上下功夫, 除了要加大多种技术的综合覆盖能力, 提高室内、外网络的协调组网能力, 同时还要从多方面有效控制室内和室外的干扰。

而Femtocell等新设备的应用, 除了逐步扩大的试点范围, 还未真正步入运营商的室内覆盖网络。

室内覆盖的持续困扰

覆盖、容量、质量一直是2G/3G室内覆盖话题中谈及最多的问题, 而城市的扩张、建筑物的新建与改造、智能终端与数据业务的增多, 给室内覆盖持续带来的困扰也显而易见。

甘肃移动网络部人士称, 在覆盖方面, 很多建筑物自身的屏蔽和吸收作用, 就已造成了无线电波较大的传输衰耗, 形成了移动信号的弱场强区甚至盲区;在容量方面, 如大型购物商场、会议中心等, 由于手机等使用密度过大, 局部网络容易发生信道拥塞现象;而在质量方面, 不断增多的高层建筑物, 其高层空间极易存在无线频率干扰, 使小区信号不稳定, 出现乒乓切换效应, 使用户的移动业务体验受损。

基于这些问题, 为了提高室内环境的数据业务支持能力, 华信咨询设计院的工程师提出, 运营商除了要提前基于用户的业务体验及业务流量预测来规划高质量、大容量的室内网络, 还应从室内网络和室外网络的频点着手, 优先考虑室内外异频组网, 保证室内话务有效地被室内网络吸收, 保障用户的室内业务体验;其次, 3G室内网络优化的承担主体需要具备更强的能力, 除了工程外包, 还应重视室内、室外网络一体化优化需求。

多网合一的关键点

提升质量的同时提升“容量”, 在后3G时期, 这一室内覆盖的新重点已经促使“利用现有资源, 实现2G/3G/WLAN/LTE等多种网络合一的室内覆盖设计”的方案在工程规划设计单位和运营商网络部门被广泛采用。

对于多网合一系统的实施关键, 广东省电信规划设计院工程师提出, 把多个网络综合利用实现室内覆盖, 不同系统的设备输出功率不同, 不同频段信号在馈线中的传输损耗不同, 不同频段无线信号在空间中的传播损耗也不同;同时由于各系统设备及性能指标不同, 导致各系统的接入节点位置不一致。所以在建设多制式通信系统合一时, 需要重点解决系统间干扰 (例如利用合路器隔离、增加滤波器、利用空间隔离等) , 系统合路, 功率匹配, 容量要求 (多天线、小功率等办法) 。

厂商的工程师强调, 对于多网合一的天线共用问题, 在不同频率下, 宽频天线的波瓣角会发生变化, 从而引起天线的覆盖半径在2100MHz频段比900MHz要小, 所以在进行天线布点时需要以高频信号的覆盖范围为主。

产业链加大创新

室内覆盖成为运营商的长期重点投入项目之一, 自然也得到产业链企业的重视, 各种方案一时层出不穷。但经过实用检验, 微基站容量不足 (主干线上噪声汇聚使得信噪比下降, 系统容量下降;微基站本身是信源, 基带共享、话务调度能力弱、需要较多的基带资源) , 干放设备抗干扰能力不佳等局限性凸显, 而BBU+RRU因多通道、空间隔离、补盲补热布线简单在3G室内覆盖尤其是TD网络的综合室内覆盖中得到广泛应用。

在2G/3G/WLAN/LTE多网共建趋势下, 工程设计单位和厂商也相继发布了一些室内覆盖上的创新技术和方案, 例如中国移动设计院不久前推出的业内首个室内双极化TD-LTE天线, 除了实现吸顶天线双极化、双流化功能, 一大特点是使得室内天线产生双极化增益, 增强了室内覆盖效果, 解决了TD-SCDMA天线覆盖能力不足的问题, 并涵盖GSM、TD-SCDMA、WCDMA、cdma2000和WLAN等频段, 为多系统室内共存提供了一大便利。

某厂商技术人员则提出一种基于室外PHS基站的WLAN楼宇室内覆盖新方案, 利用PHS网络现有的站点资源, 在楼宇内直接通过无线网卡接收室外的WLAN信号, 适用于楼宇本身无布线系统或者需要额外增加WLAN布线成本的场合。但业内人士质疑, 该方案中需要1000mW这样的大功率AP, 此类设备并不普遍, 同时楼宇内有众多用户、存在多运营商干扰等问题, 该方案也似乎不能很好解决。

TD-LTE与WLAN室内共网的试点

在去年11月份广州亚运会搭建的29个站点中, 包括6个室内分布点。据中移动设计院人士称, 亚运会TD-LTE实验网采用双流建设方案, 两路天线相距10倍波长, 约为1~1.5m。对于TD-LTE与WLAN的邻频干扰, 运营商提前规划了TD-LTE与WLAN之间的隔离度, 并使TD-LTE在室内尽量采用了2300~2400MHz的低端频段, 以保证WLAN的网络质量。

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