大理至临沧铁路GSM-R系统网络覆盖方案分析

2017-01-13宋建开敖燕

中国新通信 2016年22期

关键词：临沧网络覆盖大理

宋建开+敖燕

【摘要】介绍大理至临沧GSM-R地形平坦地区网络覆盖以及隧道等特殊弱场强区覆盖方案。

【关键词】大理临沧 GSM-R 网络覆盖

大理至临沧铁路是泛亚中通道和泛亚西通道的重要连接通道，整条铁路桥涵及隧道占比较大，通过研究GSM-R网络覆盖方案，为工程设计及应用提供参考。

一、线路概况

大临线位于云南省西南部地区，北起广大线大理站，经大理州巍山县，跨越澜沧江后进入临沧市，经云县至临沧市临翔区，线路全长201.833km。正线桥梁76座，隧道46座，桥隧合计175.338km，桥隧占比为86.9%。设计标准Ⅰ级，最高行车速度160km/h。

二、GSM-R系统网络覆盖

GSM-R系统包括网络交换子系统（NSS）、基站子系统（BSS）、运行和支持子系统（OSS）和终端设备等四部分组成，本文主要讲述基站子系统（BSS）网络覆盖设计。

2.1覆盖指标

本工程采用普通单网覆盖设计，按照系统服务质量指标中对无线场强覆盖的要求，场强覆盖指标按机车顶部95%概率、-98dBm考虑。

2.2重叠覆盖区计算

为保证系统的可靠性，最大切换时间取10s（二次切换），按列车速度160km/h计算，重叠距离D=160km/h * 10s= 450m。

2.3地形平坦地区覆盖设计

地形平坦地区主要包含市区、郊区以及铁路沿线开阔区，地形平坦地区采用基站进行覆盖，对基站覆盖距离预测进行上下链路预算上行链路预算PBR=PMT-LMF+GAM-LB+GABLPS-LBF+GDB-LA-LS-LM；基站下行链路预算PMR=PBTLC+GBF-LPS+GAB-LB-LA-LS-LM；式中：Pbr--基站接收电平（dBm）；Pb—移动台发射功率（dBm）；LMF—移动台馈线及接头损耗（dB）；GAM—移动台天线增益（dB）；LB—路径损耗（dB）；GAB—基站天线增益（dB）；LPS—塔顶功分器损耗（dB）；LBF—基站馈线及接头损耗（dB）；LA—人体、车体引起的附加损耗（dB）；LS—阴影衰落（dB）；LM—设计余量（dB）；PMR—基站发射功率（dBm）； LC—合分路单元损耗（dB）；

根据铁路GSM-R工程以往工程经验，确定上述各项参数取值，进行上下行链路预算，得到设计允许的最大路径损耗为122.3 dB。根据Okumura-Hata模型的路径损耗公式，在列车运行速度为160km/h，发生两次切换时间10s，重叠区450m的情况下，不同天线高度情况下的基站的覆盖范围如表1所示。

根据上述覆盖预测以及本线特点，考虑到地形校正因子的影响以及铁路通信安全需要，市区平坦地区基站间距控制在2km以内，而郊区以及开阔区域基站间距应控制在4km以内。

2.4弱场地区覆盖设计

本线弱场地区主要是指隧道间距地段以及隧道内地段。弱场地区覆盖主要采用设计采用光纤直放站结合漏泄同轴电缆、直放站天线及铁塔天线的等进行覆盖。

2.4.1隧道间距地段弱场地区覆盖

①当两个隧道间距≤200米时，为避免增加远端机数量，采用光纤直放站+漏泄同轴电缆直接连通的覆盖方式，漏泄同轴电缆附挂在接触网杆上。②当两个隧道间距>200米且<1500米时，采用光纤直放站+洞口架挂直放站天线的覆盖方式，直放站天线架设于洞口处H杆上。③当两个隧道间距>1000米时，尽量采用基站铁塔天线的覆盖方式。

2.4.2隧道内覆盖：采用光纤直放站结合漏泄同轴电缆的方式进行覆盖。

①对于≤6000米的中短隧道，采用两侧隧道口设置基站，隧道内设置光纤直放站和漏泄电缆进行覆盖。②对于>6000米的长大隧道，基站尽量设置在隧道口。由于隧道长度和直放站数量限制，隧道内必须增加小区时，在隧道口增加基站作为信号源，隧道内小区通过光纤直放站和漏泄电缆进行覆盖。