地铁全线移动通信引入系统设计.doc

XX地铁全线公众移动通信引入系统设计初案一、前言近年来，我国的移动通信得到了迅速发展，用户数量不断增加，移动电话成了人民群众广泛使用的现代化通信工具。但是，在移动通信大发展的同时，也出现了一些需要解决的问题。例如，在大型建筑物、地铁、隧道、地下商场、地下停车场等室内环境下，移动通信信号弱，手机无法正常使用，形成了移动通信的盲区和阴影区。XX是我国最大的城市，是沿海对外开放的窗口。XX地铁一号线开通后，每天的客流量将达数十万人次，为XX市人民带来了极大的便利，缓解了城市的交通压力。但是，由于屏蔽效应，XX地铁内移动电话和寻呼机均无法使用，广大乘客迫切希望改变这种状况。根据欧美发达国家和我国香港地区的统计，移动电话室内话务量占总话务量的三分之一，如果室内覆盖解决不好，将损失很大一笔话费收入，同时也会给广大用户的工作和生活带来不便。我国邮电部对移动通信的网络优化很重视，97年曾对各地电信部门提出消除室内和室外环境下移动通信盲区、实现连续覆盖的目标，98年初又提出将室内覆盖和室外覆盖分开，提高覆盖率的要求。因此，将公众移动通信引入XX地铁，解决地铁内手机不能使用的问题，既是国家电信管理部门的要求，又是广大用户的需要，同时也是XX地铁公司亟待解决的一个问题。由于XX地铁实业公司已成功地将无线寻呼引入地铁，因此，将公众移动电话引入XX地铁主要是解决移动电话在地铁内的覆盖问题。将公众移动电话引入地铁有二种方法：1 大量使用微蜂窝基站。为了达到良好的覆盖效果，每一层（站台层或商业层）都安装基站。由于基站价格昂贵，还需另配传输设备与移动交换中心相连，这种方法需投入大量资金，对于宝贵的频率资源而言，也是一种浪费。2 微蜂窝基站与移动通信光纤直放站配合使用。在每23个地铁站安装一个微蜂窝基站，通过光纤和光无源分配器件将基站信号传输到各个邻近的地铁站和本站的各层。这种方法，需要较少的微蜂窝基站和较多的光纤直放站。由于光纤直放站与微蜂窝基站相比，价格上要便宜得多，一套光纤直放站可以同时接入多种制式的移动通信信号，因此，用微蜂窝基站与光纤直放站相结合的方法，将移动电话信号引入地铁，是目前最经济、便捷的方法。二、工程要求与目的：本次工程的要求主要解决XX东站至花地湾站十四个地铁站站台、站厅、以及站与站之间隧道的移动电话覆盖问题，同时不影响原无线寻呼信号的覆盖效果。可引入的系统频段见下表：序号系统上行频率（MHz）上行带宽（MHz）下行频率（MHz）下行带宽（MHz）1GSM89091525945960252ETACS87290533917950333AMPSCDMA82484925869894254DCS1800171017857518051880755PACS（PCS）18501910601930199060DCS1800与GSM可自动切换，而目前我国的DCS1800和PACS（PCS）系统尚处于实验阶段，还未投入商业使用，现在建设这两种系统投资巨大且近期难见经济效益，因此我们建议目前先考虑引入GSM、ETACS和CDMA系统。由于CDMA的下行频率正好落在ETACS带内，且与GSM的上行频率也有5MHz重叠，因此，整个移动信号的引入系统不能采取收发合一的传输方式，而只能采取收发分开传输的方式。三、XX地铁一号线资料广州东站1591米体育中心长寿路体育西杨箕704米烈士陵园771米农讲所581米公园前612米西门口东山口1207米1001米中山七路949米719米907米黄沙693米：基站芳村：直放站坑口和广钢两站为地面站，不考虑直放站1086广钢坑口花地湾花地湾431米669米序号12345678910111213141516站名西朗站坑口站花地湾站芳村站黄沙站长寿路站中山七路西门口站公园前站农讲所站烈士陵园东山口站杨箕站体育西路体育中心XX东站车站总长（m）152.14142.14211.30688.70276.5246.5234.0225.0594.4245.0247.0292.0238.0233.6256.5517.64车站总宽（m）53.767.135.3521.719.919.919.821.833.919.821.821.819.822.821.823.2车站建筑面积（m2）817095401421032230129201267011770132304273012420136701910012760141301498027060站台形式两岛一侧侧式侧式岛式岛式岛式岛式岛式一岛两侧岛式岛式岛式岛式岛式岛式岛式长（m）142142142142142142142142142142142142142142142142宽（m）8.3（岛）8.3（岛）3.5（侧）4+45.5+5.512.110.110.110.112.13.5（侧）12.1（岛）3.5（侧）10.112.112.110.113.112.115.1区间长度（m）47.9+1369.9324.2+431.1699.21086.7693.0907.1704.4621.2581.0771.7949.01001.31207.4719.51591.4四、地铁移动通信室内接入系统分路器站厅天馈线系统POI（站厅）站台、隧道天馈线系统POI（站台）耦合器基站POI（站厅）光缆光纤传输直放站远端设备组光纤传输直放站近端设备组站厅天馈线系统站台、隧道天馈线系统POI（站台）铁移动通信室内接入系统基本模型三种信号的室内接入系统光纤传输直放站示意图：GSM功放至POITACS功放电分路器耦合器TACS基站至POI自POI至POI光传输设备光传输设备合路器自POITACS低噪放耦合器GSM基站GSM低噪放电合路器自POICDMA功放至POI至POI至POI光传输设备光传输设备耦合器CDMA基站光缆CDMA低噪放光缆由于GSM、ETACS、CDMA三个系统频带较宽，为保证系统的频响特性，我们考虑用两套光纤传输系统，一套传输GSM和ETACS信号，一套传输CDMA信号。目前的移动通信引入地铁或隧道系统中，隧道一般采取的是泄漏电缆覆盖方式。由于泄漏电缆价格昂贵，为节省投资，一般采用收发合一方式，但由于XX地铁要求引入的CDMA信号下行频率与ETACS和GSM信号的上行频率均有重叠，因此，为避免CDMA信号与ETACS信号和GSM信号之间的串扰，隧道内泄漏电缆需采用收发分开的方式。而在站厅覆盖时，由于天线价格相对较低，我们建议采用收发分开的天线阵方式。为此，可见以下站厅和隧道两种POI系统的连接示意图：ETACS-A917950MHz隔离器945960MHz宽带合路器ETACS-B隔离器TX869894MHzGSM隔离器CDMA站厅POI（下行）ETACS-A872905MHz隔离器ETACS-B宽带分路器890915MHzRX隔离器GSM824849MHz隔离器CDMA站厅POI（上行）ETACS-A917950MHzETACS-B隔离器至隧道下行馈缆宽带分路器宽带合路器945960MHz隔离器GSM至隧道下行馈缆869894MHzCDMA隔离器站台及隧道下行POICDMA隔离器隔离器隔离器宽带分路器824849MHzGSMETACS-BETACS-A890915MHz872905MHz自隧道上行馈缆自隧道上行馈缆站台及隧道上行POI宽带合路器五、基站频率规划考虑分析XX地铁一号线各车站的有关资料，各站之间的距离不等，如XX东站与体育中心相距1591米，体育西站与杨箕、体育西站与东山口和烈士陵园的距离在2000米以上，而公园前站与农讲所和西门口距离仅600米左右。根据XX地铁公司要求，拟在XX东站、体育西站、公园前站和芳村站建4个基站，每个基站引入的频点数为GSM 6载频，ETACS 20信道，GSM、ETACS、AMPSCDMA三系统频点数不少于20。我们考虑将XX东站的基站信号引至体育中心，将体育西站的基站信号引至杨箕、东山口和烈士陵园，将公园前站的基站信号引至农讲所、西门口和中山七路，将芳村的基站信号引至黄沙站、长寿路和花地湾。XX东站的基站信号与体育西站的基站信号在体育中心至体育西站的隧道中间相切，体育西站的基站信号与公园前站的基站信号在农讲所至烈士陵园的隧道中间相切，公园前的基站信号与芳村的基站信号在长寿路至中山七路的隧道中间相切，各基站应作好数据切换工作，并应作好各站口与外部宏蜂窝基站的数据切换工作。六、工程实施预案根据我公司直放站设备及泄漏电缆的目前一般指标分析，距基站距离超过1000米的地铁站，需安装3套室内接入系统，距基站距离不超过1000米的地铁站，为节省投资，只需安装2套室内接入系统。因此，需安装3套室内接入系统的地铁站为：体育中心，杨箕，东山口，烈士陵园，中山七路，长寿路，黄沙站；需安装2套室内接入系统的地铁站为：农讲所，西门口，花地湾。由于地铁隧道的特殊地理情况（截面积很小，长度很长，并伴有弯曲现象），如果用天线覆盖方式，因无线电波的传播是直线传播的方式，如遇阻拦，则衰耗很大，并且在隧道内布置天线时，固定、维护难度均较大。因此，国际上对地铁站台和隧道一般采用通过泄漏电缆进行移动电信信号泄漏覆盖的方式。对于XX地铁的站台和隧道，同样可通过敷设泄漏电缆，进行移动电信信号泄漏覆盖；而站厅的结构对于敷设泄漏电缆来说，工程施工困难且费用较高，因此考虑利用天线阵来覆盖。基站和其它站之间信号传输用光纤通信的方式解决。具体方案如下：首先在基站端，将各基站信号通过耦合器耦合，其主路信号覆盖基站所在的站厅、站台和隧道，其副路信号经合路后再经过GZF900-I型光端机转化成光信号通过光纤传输至远端各地铁站，经过GZF900-IX型直放站远端机将光信号还原成电信号并进行放大和电分路，放大后的信号通过合路平台，一路输出信号送入站厅的天线阵，覆盖站厅；另外一路输出信号则通过泄漏电缆覆盖站台和隧道。七、各站室内接入系统示意图至站台馈缆至站厅天线阵站台POI站台POI站厅POITACS功放站厅POI（下行）至站台馈缆电分路器至站厅天线阵光缆GSM功放耦合器TACS基站合路器光近端机4功分器功分器光近端机1光远端机1光近端机2TACS低噪放电合路器GSM基站耦合器功分器光近端机3GSM低噪放站厅POI（上行）光缆CDMA功放自站厅天线阵功分器光远端机4耦合器CDMA基站光近端机5光近端机6功分器体育中心CDMA低噪放广州东站站台及隧道POI（下行）TACS功放电分路器至站台及广州东站方向隧道下行馈缆GSM功放光缆TACS低噪放光远端机2光近端机2电合路器站台及隧道POI（上行）GSM低噪放CDMA功放自站台及广州东站方向隧道上行馈缆光近端机5光缆光远端机5CDMA低噪放体育中心广州东站站台及隧道POI（下行）TACS功放电分路器至站台及体育西站方向隧道下行馈缆GSM功放光缆光远端机3光近端机3TACS低噪放站台及隧道POI（上行）电合路器GSM低噪放自站台及体育西站方向隧道上行馈缆CDMA功放光缆光近端机6光远端机6CDMA低噪放广州东站体育中心体育西杨箕、体育西东山口、体育西烈士陵园、公园前中山七路、芳村长寿路、芳村黄沙的室内接入系统与此类同。至站厅天线阵至站台馈缆站厅POI站台POI站厅POI（下行）TACS功放至站台馈缆站台POI至站厅天线阵电分路器功分器光缆GSM功放耦合器TACS基站功分器TACS低噪放光远端机1光近端机1合路器光近端机2电合路器功分器站厅POI（上行）GSM低噪放耦合器GSM基站CDMA功放光近端机3光缆自站厅天线阵光远端机3功分器CDMA低噪放耦合器CDMA基站光近端机4功分器15m1m1m电功分器1#电功分器黄陂南路电功分器电功分器站台BPGZF900-IX宽带型宽带型宽带型农讲所公园前站至站台及烈士陵园方向隧道下行馈缆站台及隧道POI（下行）TACS功放电分路器GSM功放光缆光远端机2光近端机2TACS低噪放电合路器站台及隧道POI（上行）GSM低噪放CDMA功放自站台及公园前站方向隧道上行馈缆光近端机4光缆光远端机4CDMA低噪放公园前站农讲所公园前西门口、芳村花地湾的室内接入系统与此类同。八、技术要求与指标1、光传输系统技术参数与指标（1）频率范围：8001000MHz（2）光源波长：131030nm（3）发光功率：-3dBm（4）光接收灵敏度：-25dBm（5）光纤：G.625单模光纤（6）带内平坦度：30dB（13）环境温度：-15+50C2、GZF900-IX型移动通信直放站RF电路指标：（1）频率范围：8001000MHZ（2）带内平坦度：1.5dB（3）VSWR：1.5（4）三阶互调：-30 dBc（5）输入、输出阻抗：50W（6）输入电平：-20 dBm/ch （7）输出电平：+36 dBm/ch （8）输出载噪比：20dB（9）电源：AC220V（-20%+15%）（10）环境温度：-15+50C20九、室内接入系统设备外形结构及布置示意图1、近端机GZF900-IXA型移动通信光纤传输设备GZF900-IXA型移动通信光纤传输设备GZF900-IXA型移动通信光纤传输设备GZF900-IXA型移动通信光纤传输设备GZF900-IXA型移动通信光纤传输设备GZF900-IXA型移动通信光纤传输设备AC/DCDMA33-24/70DC/DCAC/DCDMA33-24/70GZF900-IX型移动通信光纤直放系统注：机架宽19英寸2、远端机GZF900-IX型移动通信光纤直放系统DC/DCRF功放单元RF低噪放单元GZF900-IXB型移动通信光纤传输设备AC/DCGZF900-IXB型移动通信光纤传输设备AC/DCRF低噪放单元RF功放单元GZF900-IXB型移动通信光纤传输设备AC/DCRF低噪放单元RF功放单元注：机架宽19英寸22十、直放站系统设备清单及报价序 号名 称型 号单位数量单价（万元）总价（万元）备注1光近端机GZF900-IXA端542光远端机GZF900-IXB端543TACS功放个274TACS低噪放个275GSM功放个276GSM低噪放个277CDMA功放个278CDMA低噪放个279POI含站台POI和站厅POI个78此为国产价，进口POI价格另议10电源DUM159-24/70-14