02-隧道覆盖解决方案解析

铁路隧道覆盖解决方案京信通信系统（中国）有限公司二○○七年十一月内容提纲1铁路隧道覆盖现状2铁路隧道覆盖方案3隧道覆盖技术要素4采用GRRU覆盖隧道5技术以外的因素6工程案例全国铁路营业里程达到7.7万公里

,2006年，全国铁路完成旅客发送量125656万人；2007年4月18日，铁道部进行了第六次大提速，列车时速二百公里级的线路延展里程达到6003公里，部分区段达到时速250公里；我国铁路旅客列车向着快捷、舒适的方向发展；铁路隧道覆盖现状我国铁路现状铁路隧道覆盖现状为高速铁路供应民用通信保证,新的业务增长点满足群体客户需求:铁路提速使得铁路旅客的结构发生变更，用户对网络的要求不断提高；对语音业务要求：连续通话及通话质量对数据业务的要求：随时随地接入Internet隧道作为铁路的组成部分，干脆影响到铁路覆盖的指标，覆盖势在必行隧道覆盖的意义铁路隧道覆盖开展状况2004年，广东移动完成京九铁路河源段2004年，广东移动完成广梅汕铁路梅州段2005年，广东移动完成京广线大遥山隧道群覆盖工程2007年，浙江移动完成浙赣线义乌段隧道覆盖……铁路隧道覆盖现状铁路隧道覆盖要解决的问题隧道内的盲区覆盖解决隧道口的进出切换铁路隧道覆盖方案隧道类型：

单洞双轨、双洞单轨、单洞单轨隧道长度：

隧道的长度影响信源选取、覆盖方式等

短距离隧道隧道长度<200米

中长距离隧道200米<隧道长度<2000米

长距离隧道隧道长度>2000米影响隧道覆盖效果的环境因素铁路隧道覆盖方案车体类型：

不同车体对无线信号的穿透损耗相同，当前我国主要有一般列车、CRH1（庞巴迪）、CRH2等车体车型普通车厢（dB）卧铺车厢（dB）播音室中间过道（dB）综合考虑的衰减值T型列车12－1612K型列车13141614庞巴迪列车24-－24CRH2列车10－－10影响隧道覆盖效果的环境因素铁路隧道覆盖方案列车运行速度：

列车运行速度干脆影响小区间的切换时间，对隧道口与室外大站的重叠覆盖区间的大小列车类型最快时速平均时速普通列车12080特快列车160120动车组250160单位：公里/小时影响隧道覆盖效果的环境因素铁路隧道覆盖方案漏缆覆盖方式远端机H1H2I1J1K1L1I2J2K2L2M1M2RS5机房9机房10RS7机房11RS8机房14RS4PS8OPS3PS9PS10PS11PS12PS14PS15大瑶山隧道北段北段南段南下行车道北上行车道中继端中继端远端机远端机远端机远端机PS13功放远端机功放RP2RP1机房13机房12光缆OPS4RS6光缆缆光缆光缆缆OPS5OPS6RS91泄漏电缆缆581泄漏电缆缆581泄漏电缆缆581泄漏电缆缆581泄漏电缆缆581泄漏电缆缆581泄漏电缆581泄漏电缆缆581泄漏电缆581泄漏电缆缆581泄漏电缆缆581泄漏电缆缆581100m1200m1200m1200m1200m2400m光缆缆铁路隧道覆盖方案漏缆覆盖方式的下行链路计算漏缆输入端注入功率：Pin要求覆盖边缘场强：P漏缆耦合损耗：L1，漏缆指标人体衰落：L2，(5dB)宽度因子：L3=20lg(d/2)，d为手机距离漏缆的距离衰减余量：L4,(3dB)车体损耗：L5,与车体有关每米馈线损耗：S，漏缆指标漏缆的覆盖距离（米）=(Pin–(P+L1+L2+L3+L4+L5))/S

铁路隧道覆盖方案漏缆指标对覆盖的影响漏缆关健指标：耦合损耗（50%/90%）、每百米馈线衰耗、信号稳定性。漏缆指标主要与开孔方式、工艺等因素有关泄露电缆的性能，干脆影响覆盖效果泄露电缆的性能干脆关系到有源设备的运用数量。铁路隧道覆盖方案漏缆指标对比漏缆厂家漏缆型号频率(MHZ)90018002200亨鑫13/8衰减(dB/km)274451耦合损失(50%/90%)

75/8477/8677/86RFS13/8衰减(dB/km)22.64278耦合损失(50%/90%)

60/6362/6760/65铁路隧道覆盖方案漏缆覆盖方式的下行链路计算铁路隧道覆盖方案漏缆衰落损耗计算.xls漏缆覆盖方式的建议选用性能指标较好的漏缆是关健要考虑铁路旅客列车升级，可以参照庞巴迪列车进行设计每台主机（输出34dBm)覆盖不超过1400米。（-90dBm的边缘场强）对于单洞双轨的隧道，考虑到投资，可接受单边布缆进行覆盖，列车在隧道内交会时有确定影响。铁路隧道覆盖方案天线覆盖方式铁路隧道覆盖方案天线覆盖方式铁路隧道覆盖方案天线覆盖方式铁路隧道覆盖方案漏缆方式与天线覆盖方式比较接受漏缆方式覆盖匀整，不会出现信号突然衰落；接受天线方式信号波动较大，不便于开启手机功控；接受漏缆方式，每台主机的覆盖距离长（1400米），有源设备相对较少；接受天线方式，每台主机的覆盖距离较短（500米），有源设备相对较多接受漏缆方式，便于后期网络升级（3G）漏缆价格较贵，接受漏缆方式，投资较天线方式大漏缆比天线方式工程施工难度相对要大铁路隧道覆盖方案隧道覆盖信源的选取上下行链路平衡进出隧道口的切换考虑GSM的时延窗口时间色散的考虑系统升级的考虑隧道覆盖技术要素隧道覆盖技术要素隧道覆盖信源的选取对于独立的短隧道：

可以接受无线直放站进行覆盖对于连续隧道群：

接受同一专用信源（仅用来覆盖隧道），利用光纤拉远进行覆盖，并将隧道与隧道之间的区域纳入隧道覆盖中，避开切换对于长距离隧道

接受专用信源，利用光纤拉远进行覆盖直放站到达基站的总噪声电平：每台光纤直放站远端到达基站的噪声Nrep＇=Nt+Nf+Gup+La_up=-121+Gup+5-(Pc-Pin)=-116+(Gup–Gdn)+(Pout–Pc)N台直放站主机到达基站的总噪声=-116+(Gup–Gdn)+(Pout–Pc)+10lgN隧道覆盖技术要素上行链路计算手机到达基站的上行信号电平：=手机最大放射功率-（基站放射功率-手机下行接收边缘场强）到达基站的信号信噪比=手机到达基站的上行信号电平-到达基站上行噪声电平上行链路计算隧道覆盖技术要素基站输出功率(Pc)直放站下行输出功率(Pout)直放站的数量(N)覆盖边缘场强要求(dBm)手机最大发射功率到达基站的总噪声到达基站的信号强度（dBm）信噪比(dB)主机434310-9033-106-100660W43434-9033-110-1001060W43434-8533-110-951560W43432-9033-113-1001360W433710-9033-112-1001220W433710-8533-112-951720W433310-9033-116-1001610W433310-8533-116-952110W上行链路计算隧道覆盖技术要素上行链路计算当基站带多台大功率直放站时,由于噪声叠加,会造成上行链路失效(信噪比低于接收机灵敏度假如要带多台(2台以上)60W的以上的主机时,需接受具有噪声抑制功能的GRRU设备.隧道覆盖技术要素切换时长为5秒，重叠覆盖区域场强高于-90dBm的列车运行时间需大于10秒，列车运行设计时速为250km/h，则场强重叠区长度为：S=V×T=(250000/3600)×10＝694m

隧道口切换的考虑隧道覆盖技术要素隧道口切换的考虑隧道覆盖技术要素在隧道口顶部安装天线；接受高增益天线；保证足够的天线口功率（30dBm)。GSM时延窗口的考虑依据GSM网络时隙疼惜要求，每个基站最远覆盖距离为35Km。由于信号在光纤传输中存在时延，加一光纤拉远设备的时延，光纤最大拉远距离不超过18Km隧道覆盖技术要素GSM时间色散的考虑GSM手机接收机的均衡器最大能均衡4bit，当接收到不同路径的同一信号时间差大于4Bit时（即4*3.7=14.8us），且两个路径的信号强度相差<12dB时，均衡器无法识别，将造成质差掉话现象，这种现象称之为时间色散现象时间色散可能产生在基站与光纤拉远的重叠覆盖区、光纤拉远设备间的重叠覆盖区隧道覆盖技术要素GSM时间色散的考虑基站与光纤拉远间的时间色散L<（(14.8*10-6-t直)*3*105-1.5d)/2.1假设基站与光纤拉远之间的光纤路由为直线距离，即d=0,则不产生时间色散的最大距离L为1.8公里。假设基站与光纤拉远之间的光纤路由绕行长度为1公里，即d=1,则不产生时间色散的最大距离L为1.1公里。

隧道覆盖技术要素GSM时间色散的考虑光纤拉远与光纤拉远间的时间色散│T1-T2│=│tL2-tL1+（tL4-tL3）│>14.8us时，会产生时间色散现象接受具有时延自动调整功能的设备可以完全消退时间色散隧道覆盖技术要素系统升级的考虑适应将来铁路列车的发展在功率预算方面有确定余量适应于将来3G网络的升级器件频段适应将来3G要求从功率预算方面进行考虑从基础设施方面进行考虑：电源、光纤传输、主设备位置预留。隧道覆盖技术要素GRRU输出功率与基站设备相当数字射频拉远设备的下行输出功率可达到60W，与基站设备的输出功率属于同一水平。由于数字射频拉远设备具有噪声抑制功能，完全可以做到上、下行链路完全平衡，不会打破基站与手机之间的上、下行链路的平衡；一般的模拟射频拉远设备，虽然也可将下行放射功率提高，但由于其设备本身会引入上行噪声，不行能保证基站与手机之间上、下行之间平衡关系，产生的干脆问题就是或者干扰基站、或者上行覆盖不足，导致下行信号稍弱，便出现上行无法起呼的现象。采用GRRU覆盖隧道GRRU不会干扰基站数字射频拉远设备由于具有上行噪声抑制功能，在对信号进行放大的同时，不会抬升基站的噪声电平，降低基站的接收灵敏度。一般模拟拉远设备由于其设备本身的噪声系数，必定会抬高上行噪声电平。采用GRRU覆盖隧道GRRU不破坏基站与手机之间的上下行链路平衡关系射频拉远设备要做到上、下行链路增益完全始终，不能因为射频拉远设备的运用，打破基站已有的上、下行平衡关系。假如射频拉远设备上行增益小于下行增益，将会出现基站上行覆盖不足的现象。一般模拟拉远设备为了不干扰基站，往往通过牺牲上下行平衡，上行增益较下行增益低，会破坏基站与手机之间的上下行平衡关系。采用GRRU覆盖隧道GRRU具有时延调整功能为了保证在射频拉远设备之间的重叠覆盖区域内不产生时间色散掉话现象，要求射频拉远设备具备时延自动调整功能，而传统的模拟射频拉远设备时延是确定的，无法实现时延自动调整。数字射频拉远设备可实现灵敏的组网方式由于射频拉远设备与基站之间均需接受光纤进行连接，常常会受光纤资源的限制，这样就要求拉远设备具有灵敏组网的特性,不仅具有常规的星型组网方案，而且能实现菊花链的组网方式，突破光纤资源的瓶颈采用GRRU覆盖隧道GRRU具有时延调整功能为了保证在射频拉远设备之间的重叠覆盖区域内不产生时间色散掉话现象，要求射频拉远设备具备时延自动调整功能，而传统的模拟射频拉远设备时延是确定的，无法实现时延自动调整。数字射频拉远设备可实现灵敏的组网方式由于射频拉远设备与基站之间均需接受光纤进行连接，常常会受光纤资源的限制，这样就要求拉远设备具有灵敏组网的特性,不仅具有常规的星型组网方案，而且能实现菊花链的组网方式，突破光纤资源的瓶颈采用GRRU覆盖隧道GRRU具有牢靠完善的网管监控实力采用GRRU覆盖隧道铁路部门的协作与支持电源的解决隧道内设备的安装位置漏馈的安装天线的安装平安因素技术以外的因素铁路部门的协作与支持铁路属于平安级别很高的部门，铁路部门的协作与支持是工程实施的前提；铁路部门协作主要包括：办理施工许可证、开设施工时间窗口、施工用电、供应设备安装位置、供应设备取电、设备平安保障、后期设备维护检修等因素技术以外的因素电源的解决铁路沿线中继机房内有24小时不间断电源。铁路中继机房一般设置在隧道外部，对于较长隧道，隧道内每隔1.2k