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摘要：分析地铁无线覆盖范围，综合比较硬影响无线覆盖范围的因素，为地铁通信系统新线建设无线覆盖提出建议。
关键词:地铁;通信系统;无线覆盖;技术比较
0 引言
地铁无线通信覆盖系统，区间沿线采用漏缆覆盖，车站的覆盖则依靠泄漏电缆和室内天线系统提供，部分地下车站站台增加室内天线补充覆盖，地面车辆段、停车场依靠室外天线提供覆盖。
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。
1.1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）维修/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。
1.2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。
1.3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。
1.4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。這些因素主要包括：
（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。
2改进后的无线覆盖的方案
2.1 改进后车站及区间无线覆盖的方案
针对不同的区域采用不同的设计方法：正线全线采用双侧敷设漏缆，岛式车站穿过站台。
站台覆盖可分为两种方式，岛式站台由穿贯穿过站台的区间漏缆来完成覆盖，侧式站台采用室内吸顶天线覆盖。站厅、换乘通道等区域均采用室内吸顶天线阵的方式覆盖。
根据经验，车站内每个天线覆盖半径按30~40米计算。侧式站台由于站台区域无法利用漏缆贯穿站台层因此所需覆盖区域将安装吸顶天线。
因具体的链路预算涉及到各站的射频缆走向及管线的长度，因此在可在拿到详细平面图以管线长度和现场勘查后进行详细计算。
无线覆盖系统图如下图所示：
2.2改进后车辆段或停车场无线覆盖的方案
车辆段或停车场采用室外天线进行无线信号覆盖，为确保车辆段或停车场运用库的覆盖完全达标，在运用库内采用设置吸顶天线的方式进行覆盖。根据车辆段或停车场运用库与所在通信设备室的距离，需要设置一套光纤直放站设备，采用天线实现车辆段或停车场运用库的无线信号覆盖。
3结束语
综上所述，地铁无线通信覆盖方案的选择，既要符合轨道交通无线技术发展方向，又要符合公司通信建设的特点， 轨道交通无线覆盖的选择应根据具体线路、具体情况及目前的技术发展来确定。在可研阶段乃至初步设计阶段，就要考虑到影响无线通信系统覆盖的因素，这在设计过程进行优化，避免今后地铁运营过程再来进行改造。建设符合公司特色的无线通信覆盖网络，保证运营通话质量，为地铁运营的顺畅沟通提供更好的保障，提供更优良的服务。
注：文章内的图表及公式请以PDF格式查看
关键词:地铁;通信系统;无线覆盖;技术比较
0 引言
地铁无线通信覆盖系统，区间沿线采用漏缆覆盖，车站的覆盖则依靠泄漏电缆和室内天线系统提供，部分地下车站站台增加室内天线补充覆盖，地面车辆段、停车场依靠室外天线提供覆盖。
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。
1.1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）维修/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。
1.2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。
1.3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。
1.4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。這些因素主要包括：
（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。
2改进后的无线覆盖的方案
2.1 改进后车站及区间无线覆盖的方案
针对不同的区域采用不同的设计方法：正线全线采用双侧敷设漏缆，岛式车站穿过站台。
站台覆盖可分为两种方式，岛式站台由穿贯穿过站台的区间漏缆来完成覆盖，侧式站台采用室内吸顶天线覆盖。站厅、换乘通道等区域均采用室内吸顶天线阵的方式覆盖。
根据经验，车站内每个天线覆盖半径按30~40米计算。侧式站台由于站台区域无法利用漏缆贯穿站台层因此所需覆盖区域将安装吸顶天线。
因具体的链路预算涉及到各站的射频缆走向及管线的长度，因此在可在拿到详细平面图以管线长度和现场勘查后进行详细计算。
无线覆盖系统图如下图所示：
2.2改进后车辆段或停车场无线覆盖的方案
车辆段或停车场采用室外天线进行无线信号覆盖，为确保车辆段或停车场运用库的覆盖完全达标，在运用库内采用设置吸顶天线的方式进行覆盖。根据车辆段或停车场运用库与所在通信设备室的距离，需要设置一套光纤直放站设备，采用天线实现车辆段或停车场运用库的无线信号覆盖。
3结束语
综上所述，地铁无线通信覆盖方案的选择，既要符合轨道交通无线技术发展方向，又要符合公司通信建设的特点， 轨道交通无线覆盖的选择应根据具体线路、具体情况及目前的技术发展来确定。在可研阶段乃至初步设计阶段，就要考虑到影响无线通信系统覆盖的因素，这在设计过程进行优化，避免今后地铁运营过程再来进行改造。建设符合公司特色的无线通信覆盖网络，保证运营通话质量，为地铁运营的顺畅沟通提供更好的保障，提供更优良的服务。
注：文章内的图表及公式请以PDF格式查看