2 地铁无线覆盖分析
2.1 地铁无线通信系统的覆盖
地铁无线通信系统对整个车站、区间和车辆段的有效覆盖,是保证运营服务的标准之一,也是地铁调度系统正常运行作业的关键。影响无线通信系统覆盖的因素很多,包括频率、距离、发射功率、接收灵敏度、天线高度以及增益等。
地铁工程无线系统的覆盖范围:
(1)行车调度无线通信子系统:场强覆盖范围是正线区间、各车站以及进出车辆段转换区段。
(2)文修/防灾调度无线通信子系统:场强覆盖范围是正线线路、各车站站厅、站台和地下车站通道及通道口周围以及车辆段整个区域。
(3)车站无线通信子系统:场强覆盖范围是各车站站厅(含设备管理区及出入口)、站台等有关场所。
(4)车辆段无线通信子系统:场强覆盖范围是整个车辆段,还包括出入口区及进出车辆段转换区段。
(5)停车场无线通信子系统:场强覆盖范围是整个停车场,还包括出入口区及进出停车场转换区段。
(6)列车状态信息:场强覆盖范围是地铁运行线路和地铁沿线各车站及车辆段地面(含运用库)整个区域。
2.2 无线覆盖服务要求:
(1)信噪比:在场强覆盖区内,无线接收机音频输出端的信号噪声比不小于20dB。
(2)可靠性:在满足信噪比的要求下,场强覆盖的地点、时间可靠概率在漏泄同轴电缆区段不小于98%,在天线区段不小于95%。
(3)最低接收电平:上下行链路的每载频信号场强,在要求的覆盖区内应满足≥-95dBm。
2.3 覆盖设计方法和考虑因素
为了确保轨道沿线覆盖的一致性和覆盖有效控制,基站射频覆盖主要可采用基站+天线、基站+光纤直放站+天线/漏泄电缆、基站+射频直放站+天线/漏泄电缆三种方式。结合工程的系统构成,建议采用射频直放站+天线/漏泄电缆解决区间电波传播,其中漏泄电缆用于覆盖区间,天线用于覆盖车站站厅及停车场等区域。具体覆盖视具体情况而定。
2.4 设计参数及影响因素
设计射频方案需要掌握大量有关轨道、车站规划详情及待覆盖区域的信息。在进行覆盖技术的过程中,需要做出相关假设。这些假设建立在经验之上,给出的限定和假设条件要符合招标书技术规范的要求。如:
(1)漏缆在隧道内为双侧敷设,上下行隧道各一条。
(2)系统的工作频率为806-821MHz (上行) 和851-866MHz ( 下行)等。
根据经验,在满足信噪比和可靠性的情况下,上下行链路的每载频信号场强,在要求的覆盖区力求满足≥-95dBm,考虑10dB 瞬时衰落深度和6dB 设计储备余量。如条件允许,在满足地铁车站范围内的覆盖要求的情况下,尽量控制各车站出入口的下行无线电平在-90dBm。为了确保信号传播基础设施能够实现所需的覆盖,必须对所有达到远端接收机的信号质量造成影响的因素进行量化。这些因素主要包括:
(1)发射机射频输出功率。
(2)信号在发射机和接收机之间路径上的损耗。
(3)为了达到规定质量,接收机需要的最低信号电平。
在使用手持台的情况下,包括发射功率、接收灵敏度和天线效率等在内的因素随信号方向的不同而不同,所以必须分别估算“上行”(移动台到基站)和“下行”(基站到移动台)射频链路。在链路计算中,增强射频信号的因素被认为是系统增益,而降低射频信号的因素则被归类为系统损耗。系统损耗的例子包括电缆插入损耗、耦合损耗等。
在下行链路中,交叉点的信号强度必须大于切换电平,以确保两个站点之间具有足够的覆盖重叠。这是确保切换顺利进行所必须的。
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