上海市轨道交通无线组网建设方案研究

1、上海市轨道交通无线组网建设方案研究上海大学通信与信息工程学院郑国莘TEL:56337204MAIL: 第1页一、上海地铁规划现实状况二、互通互联问题第2页第3页第4页第5页TETRA系统结构第6页TETRA系统结构第7页TETRA系统结构第8页TETRA系统结构TETRA在设计可用于在150MHz900MHz，380MHz400MHz10MHz收发间隔400MHz420MHz10MHz收发间隔450MHz470MHz10MHz收发间隔. 870MHz933MHz45MHz收发间隔第9页TETRA数字集群无线电通信系统频谱效率高： 25KHz4路双工话音传输4个逻辑信道

2、25KHz信道间隔36Kbps传输速率28.8Kbps净数据速率每个信道7.2Kbps。抗干扰能力强： 易于加密，加密方式多。业务能力强： 调度、电话连接、数据传输、图象传输，车辆定位等，话音数据同传。多用户群使用： 一个硬件无线电系统上设置多个“虚拟网”第10页光纤调度中心基站SDH设备无线通信系统组成第11页3 系统设置3.1系统制式与设置3.1.1无线通信系统必须采取符合国家标准TETRA 制式800MHz数字集群系统。3.1.2无线通信系统应纳入未来建设上海市第二集群共网平台，并先行独立建设。3.1.3无线通信系统应设置四个子系统：列车调度子系统，事故及防灾子系统，停车场、车辆段（简称

3、车场）管理子系统设备维护子系统。 第12页工作频段可用工作频段：350M,450M,800M频段地铁已经申请到：350M和450M上海市拥有800M频点用户：国脉通信、上海市公安局、上海市政府、上海市港务局等需求：800M频点8对第13页数字集群无线电通信组成虚拟专网第14页4 系统组网4.1系统组网标准4.1.1无线通信系统组网必须确保对列车调度话音业务通畅、可靠、快捷，独立运行管理，不受其它网影响，尤其在纳入地面共网情况下能确保调度业务不受影响。4.1.2全市轨道交通无线通信系统组网应采取集中分散式，统一规划全市频率覆盖，并按规划实施。 第15页集中控制组网原理图1、按区分频2、同区线路连

4、通3、分线调度全市轨道交通无线通信系统组网方案基站中心交换机基站1#调度台2#线2#调度台1#线第16页M8M8R4R4R3R3M7M7M5M5M6M6M1M1L3L3R1R1L4L4L2L2L5L5R2R2L1L1M3M3M4M2M2集中控制频点规划AAAAAAAAABBBBBBBBBCCCCDCCDDDDD第17页推荐方案第18页全市轨道交通无线通信系统组网方案分散控制组网原理图1、按线路分频2、交会点频率不一样3、各线经过中心连通第19页M8M8R4R4R3R3M7M7M5M5M6M6M1M1L3L3R1R1L4L4L2L2L5L5R2R2L1L1M3M3M4M2M2分散控制频点规划(每

5、频8站 )第20页全市轨道交通无线通信系统组网方案集中-分散控制组网原理图1、按线分频2、部分线路公用交换机3、交会点同频或异频第21页M8M8R4R4R3R3M7M7M5M5M6M6M1M1L3L3R1R1L4L4L2L2L5L5R2R2L1L1M3M3M4M2M2R1=R2=M8=R4M3=M4=M7=L4集中-分散控制频点规划1（每频8站）十五期间第22页M8M8R4R4R3R3M7M7M5M5M6M6M1M1L3L3R1R1L4L4L2L2L5L5R2R2L1L1M3M3M4M2M2R1=R2=M8=R4M3=M4=M7=L4M5=M2=M6R3=L1=L2=L3L5=M1集中-分散控

6、制频点规划1（每频8站）年远景第23页M8M8R4R3R3M7M7M5M5M6M1M1L3R1R1L4L4L2L2L5L5R2R2L1L1M3M3M4M2R1=R2=M8=R4M3=M4=M7=L4M5=M2=M6R3=L1=L2=L3L5=M1集中-分散控制频点规划2与推荐方案兼容（十五期间）ABCD第24页M8M8R4R4R3R3M7M7M5M5M6M6M1M1L3L3R1R1L4L4L2L2L5L5R2R2L1L1M3M3M4M2M2R1=R2=M8=R4M3=M4=M7=L4M5=M2=M6R3=L1=L2=L3L5=M1集中-分散控制频点规划2与推荐方案兼容年远景第25页第26页结论

7、：1、4组频点能够满足各种组网方式需求。2、采取集中-分散式比较适合。3、推荐方案能够作为集中方式使用，也能够作为集中-分散方式使用。作为集中-分散方式使用时，明珠线二期之外线路频点详细规划应该依据分线需求由设计部门再行调整。第27页4.2交换中心组网标准4.2.1交换中心应能经过中继线或用户线连接程控交换机。4.2.2在地理位置上按块分配频率区或按线路分配频率区线路可连接在同一台无线通信系统交换机（简称交换机）上，共享交换机资源。4.2.3当设置两个以上交换中心时，每个交换中心必须对所辖线路集中控制，交换机之间能互联互通。？ 第28页5基站频率配置5.0.1基站载频数量应依据频率指配情况确定

8、。5.0.2当基站工作频率数量只有一对时，载频配置可采取两种方式：双收发信机双载频（f1主f2备）配置以及双收发信机单载频（f1主f1备）配置。5.0.3当基站工作频率数量为2对时，载频配置应采取双收发信机双载频（f1f2）配置。收发信机应有备份。5.0.4 当基站频率数量大于2对时，载频配置应采取多收发信机多载频配置。收发信机应有备份。第29页4.3线路组网标准4.3.1每条线路应设置调度台，用于线路列车调度与集中管理。调度台应经过有线链路连接交换中心。4.3.2线路宜采取光纤直放站覆盖模式。4.3.3采取光纤直放站覆盖模式时，多个车站应共用一个基站，设置基站车站应由基站直接提供信号进行覆盖

9、，其它车站由光纤直放站覆盖。基站与交换中心应经过有线链路连接。基站与光纤直放站应经过光纤链路连接。 第30页单基站控制方式车辆段公安调度员防灾调度员列车调度员接口设备发射机E/OO/E光纤列车接收机O/EE/O光纤漏缆无线移动电话交换机电分路器电合路器O/EE/OPABX漏缆漏缆第31页单条线路无线系统组网方案多基站控制方式基 站传输系统基 站基 站控制中心第32页多基站控制方式线路调度中心2*64K2*64K2M2M2M2M2M防灾调度员公安调度员列车调度员光纤中心站左站无线数字移动交换机数字基站电分，合路器E/OO/E列车车辆段PABXE/O右站漏缆漏缆第33页优选第34页6设备组成6.0

10、.1交换中心与调度中心合设时，应设置无线交换设备、调度台、网管设备、监控设备和录音设备。6.0.2调度中心单设时，应设置调度台、分网管设备、监控设备和录音设备。6.0.3采取光纤直放站覆盖模式时，光纤直放站主站应设置在基站处。光纤直放站远端站应设置在不设置基站车站及区间。6.0.4设置基站车站及车场应设置基站、光纤直放站主站设备及天馈线设备。不设置基站车站及车场应设置光纤直放站远端站设备及天馈线设备。天馈线设备应包含接收分路模块、发射合路模块、双工器和上行低噪声放大器等。6.0.5基站应由若干数字集群信道机、电源设备等组成。 第35页7无线电信号覆盖方式7.0.1 地下隧道区间无线电信号覆盖应

11、采取漏泄电缆方式，在隧道洞壁单侧敷设。7.0.2地面线路、高架区间无线电信号覆盖宜采取漏泄电缆方式，并采取上下行线路一侧敷设。在确保系统通话质量和满足越区切换要求下，依据实际情况能够选择漏泄电缆架设方式。7.0.3地下站厅无线电信号覆盖宜采取天线或天线阵方式。地下站台无线电信号覆盖宜采取漏泄电缆方式。7.0.4 地面、高架站厅和站台无线电信号覆盖宜采取天线或天线阵方式。7.0.5 地面车场无线电信号覆盖应采取天线或天线阵方式。第36页9系统主要技术指标9.0.1 话音质量应为34级。9.0.2 可通信概率95%。9.0.3场强覆盖范围内自由空间-85dBm。9.0.4场强覆盖范围:车站站台、站

12、厅、线路交汇站线路间人行通道；隧道区间每条轨道中心两侧 3米内；地面线路和高架区间每条轨道中心两侧 5米内；车场范围内。9.0.5接收机射频输入端同频道干扰保护比19dB。9.0.6系统入网时间500ms。9.0.7越区切换时间100ms。 第37页纵向传输特征第38页横向传输特征第39页纵向长度（m）横向距离（m）天线高度（m）列车A列车B场强（dBm）29080.3有无90无无8029081.5无无68无有降15降 15有无降20将1810062.2无无73无有降20有无降25车辆阻挡特征第40页地铁GSM系统与无线电通信系统公用漏缆GSM：900M以及1800M频段地铁：350M,450

13、M,800M结论：存在着与地铁无线通信系统公用漏泄电缆可能性。第41页公安无线通信系统需求意见现 状：两级无线电通信系统。第一级：800M集群数字通信系统 市局直到基层领导第二级：350M模拟集群通信系统 全市公安网，配置到值勤民警。问 题：1、需携带两种手机 2、不能互通趋 势：350M专用系统引入地下组成自己专网第42页消防无线通信系统需求意见现实状况：350M模拟集群通信系统 全市公安网，配置到值勤民警。问题：地上地下不能互通趋势：1、组建两级网：800M第一级用于指挥以及 350M用于战斗2、专用系统引入地下组成自己专网第43页二、TETRA系统在中国需要处理问题-系统间互通互联Int

14、er System Interface第44页第45页第46页第47页第48页第49页第50页第51页Trans European Trunked Radio System泛欧集群无线电系统第52页第53页第54页第55页第56页第57页地铁无线通信系统多交换控制中心互通互联研究内容 经过技术调研，确定互通互联协议内容，确定开展互联试验方案。以上海为基地，搭建交换机互通互联试验平台，对已经确定交换机接口以及协议进行相关互通试验。深入研究接口标准与协议，最终以标准形式将研究结果固定下来，作为今后设计、招投标、建设、验收依据。 从应对突发事件出发，研究控制中心互为备份技术条件。第58页项目已进行工作 在制订上海轨道交通无线通信系统技术规范中，已经就本课题召开数次教授会议，结合上海相关管理、设计、建设、运行部门以及厂商进行研究，明确了主要技术关键。相关单位已成立课题组2月初赴柏林，巴黎，香港调研了TETRA系统相关情况。已与MOTOROLA，NOKIA企业协商取得了在德国，