浅析地铁建设中的民用通信系统

浅析地铁建设中的民用通信系统

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浅析地铁建设中的民用通信系统

西安地铁公司机电设备处

兰明

［摘要］本文结合西安地铁招标，交流、运营商沟通情况，分析地铁民用通信系统的组成、覆盖方式和工程中的注意问题。［关键词］民用通信传输系统无线引入覆盖系统固定电话引入近年来，我国城市轨道交通迅猛发展，地铁成为城市交通的重要组成部分，成为民众出行的重要工具，地铁建成后，由于屏蔽作用，地下站厅、台层、和隧道内将成为公共移动通信的盲区，地下车站也需安装IC电话等终端设备，以便对旅客的通信提供方便。将民用通信系统引入地铁车站和隧道，实现无障碍通信，并利用地铁通信资源，为地铁运营提供支持，在地铁建设中具有重要的社会和经济效益。

如何建好地铁民用通信系统，是地铁公司在建设和运营中的重要实际问题。有必要对民用通信系统建设中的问题进行必要分析。地铁民用通信系统主要由4个部分构成：

1.传输系统

地铁民用传输系统是基于光纤的宽带综合业务数字传输网络，为各种业务提供多种宽带传输通道，构成传送语音、文字、数据和图像等信息的综合业务传输网。传输系统由光缆、基于SDH的MSTP传输设备、接入设备等组成。

传输系统主要为无线引入系统提供可靠的传输信道。同时也为运营商在地铁内开展其他业务预留条件。传输系统可以为地铁提供光纤、电路租赁等业务。地铁民用通信是地铁资源开发的核心业务。传输系统的建设主要有两方面需要着重考虑：

1.1系统容量

目前建成的北京、广州地铁传输系统多采用2.5GSDH构成2或4纤MSTP环。能够满足当时民用通信业务需要，但随着3G时代的到来，移动业务带宽需求会有爆发性增加，会对地铁传输系统带宽有较大需求，同时考虑到多家运营商和其他方面的传输需求，建议建设2.5G以上的传输网，做好未来扩展通信带宽的储备工作，避免重复建设。目前10G传输系统设备已非常成熟，主流厂商2纤10G系统比4纤2.5G系

但可提供大一倍的容量。极大地扩展了地铁统在价格方面贵18%左右，

租用业务的能力，此外4G系统也已提出，将来可能会投入商用。通信技术的发展非常迅猛，对于无线通信的增长速度谁也难以准确预测，不定因素很多。在这种情况下，多做些预留也是明智的选择。

1.2光缆敷设

地铁的管线路由，光缆都是宝贵的资源，具有整体性、安全性的特点，特别是地铁线路多穿越繁华城区，联络郊区，拓扑与大多运营商本

随着3G地网重合，租用地铁的光缆，管道，是运营商的迫切需要。此外，

的到来，分布式基站成为移动通信发展的潮流,利用地铁的光缆，而不是

成为全新的基站信号引入地铁传输电路，将基站BBU射频拉远RRU，

解决方案，光缆作为成熟产品，价格已不是瓶颈，鉴于其在今后的稀缺性，不可替代性，利用地铁路由，敷设多纤数光缆，为今后地铁租用业务的开展打好基础，是建设民用通信的关键。

2.无线引入覆盖系统

无线引入及覆盖系统将地面商用移动信号引入地下空间，组成分为信号引入和覆盖两部分。

2.1信号引入方式

根据地铁线路的具体情况，各城市话务量的大小不同，公共移动系统引入地铁主要有以下几种方式。

2.1.1在所有的地下车站设置传统基站方式

在地铁各个地下车站的民用通信设备室安装无线基站(BTS)，通过民用通信系统提供的光传输通道，将各个移动运营商在一点（或2点）引入的基站信号经传输分配至地铁各个车站的无线基站。该方式投资额大，规划合理，场强覆盖和通信效果最好，运营商租用地铁电路，是目前很多地铁项目选用的方式。

2.1.2BBU射频拉远RRU方式

分布式基站是是我国大力发展的3G通信网络的重要组成部分.分布式基站把传统的宏基站设备按照功能划分为两个功能模块，射频单元与基带单元之间通过光纤连接，形成全新的分布式基站解决方案该方案工程造价较低，是运营商现在和将来主推的方式。但它不需要租用地铁传输系统的电路，需要多条区间光缆BBU射频拉远RRU方式，有一定不确定性。

对于这两种方式，认为要把握好一个原则，即信号引入以运营商为主，地铁可以提供电路、光缆资源配合，但运营商的设备不能进入隧道，区间覆盖实施方案必须由地铁业主独立完成。这个问题下面将会专门阐述。

2.2无线覆盖方式

车站

信号

隧道

POI系统

信号分布系统

图1无线覆盖区域及设备组成图

无线覆盖按区域可分为车站和区间两个方面。2.2.1车站无线覆盖方式

目前电信运营商的楼宇、盲区覆盖类似应用较多，市场化程度很高，车站无线覆盖技术比较成熟。目前，地铁建设中站厅层多以天线布设解决场强覆盖。站台层依据车站结构采用漏缆与天线相结合的方式，

侧式采用天线，一岛一侧，双岛多采用漏缆如岛式多采用漏缆+天线，

+天线，出入口一般按照不泄漏原则布设天线。

图2岛式站台覆盖示意图

2.2.2区间无线覆盖方式

区间无线覆盖方式一直是地铁民用通信的关键和难点，我国地铁民用通信系统的引入方案，针对区间覆盖实施方案分以下几种：

方式一：采用POI设备+基站+干放覆盖方式：在各个车站，运营

对站台、站厅、走廊、出入商提供信源设备（基站），地铁提供POI设备，

口等分布系统的覆盖，隧道区间采用漏缆及干线放大器的方式进行覆盖，地铁与运营商接口界面及维护界面以POI接入端为界，POI及区间的所有中继设备均由地铁监控及维护。深圳地铁2号线及北京地铁1、2、5、10号线均是采用此方式。

方式二：采用POI设备+基站+光纤直放站方式：在各个车站，运营商提供信源设备（基站），地铁提供POI设备及光纤近端机，对站台、站厅、走廊、出入口等分布系统的覆盖，隧道区间采用漏缆及光纤直放站的方式进行覆盖，地铁与运营商接口界面及维护以POI的输入端为界面，POI及区间的所有中继设备均由地铁监控及维护。北京4号线及深圳5号线均是采用此方式。

光纤引入

T2/R2POI

T1/R1接天馈线系统（站台、站厅）

GSMCDMA

光光纤纤直直放放站站

3G

光纤直放站

T2/R2接天馈线系统（站台、站厅）

POI

T1/R1

四分路器

下行隧道上行隧道

下行隧道上行隧道

下行隧道上行隧道

区间合路单元

下行隧道上行隧道

下行隧道上行隧道

四分路器

下行隧道上行隧道

地铁车站隧道区间地铁车站

图3POI设备+基站+光纤直放站方式组成图

方式三：采用POI设备+基站+RRU方式（主要是TD系统覆盖）：在各个车站，运营商提供信源设备（基站）及射频远端设备RRU，地铁提供POI设备，对站台、站厅、走廊、出入口等分布系统的覆盖，隧道区间采用漏缆方式进行覆盖。上海地铁6、8、11、13号线地铁采用此方式。