地铁专用无线通信系统的覆盖分析

李瀛生

摘 要 地铁专用无线通信系统是为了保证轨道交通能够安全、高密度、高效运营而建设的一个安全、可靠、有效的无线通信子系统，该系统方案的选择需要从覆盖方式、覆盖区域、频率配置、编号原则等多个方面予以分析和论证。本文通过对系统实施方案的选择与分析，为地铁无线通信系统的建设提供参考。

关键词 地铁 专用移动通信 方案选择 覆盖计算

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）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。

TETRA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TETRA数字集群系统。因此，无线通信系统推荐采用TETRA数字集群制式进行组网。

（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）方案一：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。

（2）方案二：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+光纤直放站+漏泄同轴电缆覆盖全线车站及区间，站厅用小天线覆盖。

（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。因此，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。

（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，分别为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的控制系统上行噪声，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。

（5）系统信号覆盖

3 结束语

地铁建设中专用移动通信系统的覆盖，需要通过方案比选，选取合适的覆盖方式，在此基础上，通过覆盖范围、覆盖指标的分析，进行信号覆盖的预算，达到并满足隧道区间、站厅区域、站台区域、车辆段及停车场的覆盖要求，并在频率配置和编号原则的选用上进行高效复用和完整规划。

参 考 文 献

[1] 陈康，李玉斌. 无线通信技术在城市轨道交通中的应用[J]. 电气化铁道. 2009.2

[2] 王寿国. 地铁移动无线网络系统的服务质量研究. 南京航空航天大学. 2008.01.01

[3] 徐林华. 地铁中的移动通信系统. 《邮电设计技术》 1999年第6期