高速铁路覆盖设计原则课件

高速铁路隧道覆盖

设计原则

2010年11月高速铁路隧道覆盖

设计原则

2010年11月覆盖模型——参考测试

K型列车测试：K型列车测试平面图

覆盖模型——参考测试K型列车测试：覆盖模型——参考测试K型列车测试结果测试得出：普通K型列车窗玻璃衰耗约为3dB；车内综合衰耗(人体、固定物)约为10dB；值班室或播音室衰耗约为16dB；卧铺车厢车体衰耗约为7dB，卧铺车厢门衰耗约为7dB。

位置接收电平(dBm)衰耗值(dB)硬座车厢A点-600A1点-7616D点-8020B点-610B1点-632B2点-7211C点-620

C1点-642C2点-7412软卧车厢E点-610E1点（门开）-676覆盖模型——参考测试K型列车测试结果位置接收电平(dBm覆盖模型——参考测试T型列车测试：

T型列车测试平面图

覆盖模型——参考测试T型列车测试：覆盖模型——参考测试T型列车测试结果

测试得出：T型列车车窗比较大，车窗玻璃衰耗很小，衰耗约为

2dBm；车内综合衰耗(人体、座椅等)约为10dB；播音室损耗16dB。

车厢类型位置接收电平(dBm)衰耗值(dB)硬座车厢a点-600a1点-7515b点-600b1点-611b2点-7212c点-610c1点-610c2点-7413覆盖模型——参考测试T型列车测试结果车厢类型位置接收电平(覆盖模型——参考测试测试小结通过对上述2种类型的列车进行穿透损耗测试，可以发现K型列车和T型列车的穿透损耗相差不大，因此渝遂铁路重庆段的覆盖专网设计中，如要求车厢内提供用户通信的电平值要达到-85dBm以上，则车厢外的覆盖电平需达到-60dBm就可以满足需求了。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覆盖模型——参考测试测试小结车型普通车厢（dB）卧铺车厢（d覆盖模型——相关计算重叠覆盖距离估算：

小区重选与小区切换的条件通信事件满足条件估算时长小区重选C2（邻）＞C2（服务）且时间达到5秒5秒位置更新C2（邻）＞C2（服务）＋CRH（服务）且时间达到5秒5秒小区切换rxlev(邻）＞rxlev(服务）且时间达到给定的SACCH设定值小于5秒覆盖模型——相关计算重叠覆盖距离估算：通信事件满足条件估算时覆盖模型——相关计算重叠覆盖距离估算：在图中，点A、C和点B、D分别是两个小区的边界，E点为两小区RxLev等值点。BC段为两小区重叠覆盖距离。取小区重选与小区切换较长的时间（5秒钟）作为计算基础，若列车由小区1行驶至小区2，则列车在EC段之内必须完成小区重选或小区切换，因此重叠覆盖距离BC段的列车行驶时间为10秒钟，按照公式：覆盖模型——相关计算重叠覆盖距离估算：覆盖模型——相关计算重叠覆盖距离估算：

在列车在行使由于是变速行驶，我们从铁路部门所了解到的渝遂线最大运营速率为250KM/(基本不可能再提速)，这里取平均运营速率为190KM/h。折算等于53M/s。根据计算公式，可以得出:

重叠区域距离运营速率一般运营速率最大运营速率最小重叠距离530M700M建议设计的重叠距离400M550M覆盖模型——相关计算重叠覆盖距离估算：重叠区域距离运营速率一覆盖模型——相关计算隧道专用天线覆盖方式计算：

对于较短隧道和作为较长隧道的补充覆盖时，我们建议采用信源＋定向隧道专用天线的方式覆盖。计算公式：

假设信源功率为33dBm(考虑3G)

隧道专用天线增益为8dB

其它损耗取值8dB(功分、馈头、跳线等)

考虑10dB的工程余量则计算得出隧道专用天线的有效覆盖距离d=250m

覆盖模型——相关计算隧道专用天线覆盖方式计算：覆盖模型——相关计算泄漏电缆方式覆盖方式计算：

对于较长隧道覆盖时，我们建议采用信源＋泄漏电缆的方式覆盖。计算公式：馈点功率=信号源-功分损耗=33-3.5=29.5dBm

为覆盖因子，指保证90%覆盖概率时距泄漏电缆2m以外的损耗值，取值为-77dBm。

覆盖模型——相关计算泄漏电缆方式覆盖方式计算：覆盖模型——相关计算泄漏电缆方式覆盖方式计算：13/8”泄缆衰减为4.5dB/100m(3G)，考虑10dB工程余量，则信号源与第一个放大器之间或馈缆末端的距离约为600m。5/4”泄缆衰减为6dB/100m(3G)，考虑10dB工程余量，则信号源与第一个放大器之间或馈缆末端的距离约为450m。7/8”泄缆衰减为8.5dB/100m(3G)，考虑10dB工程余量，则信号源与第一个放大器之间或馈缆末端的距离约为300m。覆盖模型——相关计算泄漏电缆方式覆盖方式计算：具体勘测设计方案的实施具体勘测设计方案的实施具体勘测设计方案的实施实施1——勘测方法勘测测试方法：站点勘测可使用多种勘查仪器，我们根据现场情况，大都是使用测试手机接八木天线的勘测方法。在勘测位置处，手举八木天线缓慢顺时针（逆时针）旋转360度。记录导频信号最强和质量最好的信号，此时八木天线的指向、基站信号参数、信号强度及和邻频的最小差值。实施1——勘测方法勘测测试方法：实施2——无线直放站施主链路的选择无线直放站施主链路应满足以下条件：施主基站天线和施主天线尽量视通。施主天线接收场强，最低要求不低于-75dBm,并且上下波动小于5dB。施主天线接收场强最高要求不大于-50dBm。施主GSM基站信号的接收质量要求为0至1级（0-7级，0级最好）。邻频的接收场强要求比选取的主频接收场强小10dB以上。特别要避免施主天线处于频繁切换区，主频只能有1个。在隧道两端使用无线直放站时，施主选取若不为同一扇区信号，应考虑小区间切换问题，并在勘测报告上特别注明。实施2——无线直放站施主链路的选择无线直放站施主链路应满实施3——光纤直放站施主链路的选择光纤直放站施主链路应满足以下条件：光纤直放站施主基站的耦合扇区配置要求能满足增加现隧道覆盖区域后的话务容量。由于光路衰减（时延）和基站搜索窗的限制，一般要求覆盖点和施主基站之间距离不超过15公里。施主基站的耦合扇区功率能够接受因耦合带来的功率损耗（耦合插损和馈头损耗约为1dB）而不影响原扇区覆盖区。实施3——光纤直放站施主链路的选择光纤直放站施主链路应满足设计原则-设备选型标准第17页

该原则为基础标准，在具体实施中，可根据实际情况对涉及符合多原则的情况，可对多原则进行整合调整，灵活运用。设计原则-设备选型标准第17页该原则为基础标准，在设计原则-设备选型标准信

源

设

备无线直放站适用于-50dBm<施主信号强度<-75dBm，施主信号强度>邻频信号强度10dBm的覆盖点，且隧道长度不超过600m（加干放可到1200m）移频直放站

（飞地）适用于施主信号强度<-80dBm，但通过将施主信号移频到低频传送，远端机能正常接收的情况。目前该区域建站密度及地形条件，绝大多数情况能满足飞地远端能接收条件光纤直放站适用于覆盖中长隧道（L<2400米），或连续2个隧道，隧道间距较小的情况数字拉远系统适用于覆盖特长隧道（L>2400米），或多个连续隧道，隧道间距较小的情况DBS3900适用于覆盖特长隧道（6000米>L>2400米），或多个连续隧道，隧道间距较小的情况分

布

电

缆7/8”泄缆适用于覆盖长度200米左右的隧道5/4”泄缆适用于覆盖长度400米左右的隧道13/8”泄缆适用于覆盖长度L>400米的隧道分布终端

对数周期天线适用于覆盖长度L<250米、隧道内弯度较小的隧道负载器在隧道中，泄缆末端使用负载器15.5dBi的

室外定向天线在隧道口，考虑到切换重叠距离L>600米，若泄缆末端功率>19dBm,则在其末端使用15.5dBi的室外定向天线，泄缆末端功率<19dBm,则在其末端采用干放+室外定向天线板状天线隧道间距L<500米的隧道群，考虑到隧道间的连续覆盖，配合光纤直放站（或数字拉远系统、DBS3900分布式基站），在隧道口泄缆末端采用板状天线设计原则-设备选型标准信

源

设

备无线直放站适用于-50d实施4——典型覆盖示例通过对现场情况数据的采集和分析，结合覆盖模型的计算方法和相关测试，我们得出几点建议：1、对于250米以下的隧道，建议采用无线直放站（飞地移频直放站）＋隧道专用天线或定向板装天线进行覆盖。2、对于250米以上1000米以下的隧道，建议采用无线直放站（飞地移频直放站、光纤直放站）＋泄漏电缆＋干放＋隧道专用天线或泄漏电缆进行覆盖。实施4——典型覆盖示例通过对现场情况数据的采集和分析，结合实施4——典型覆盖示例3、对于1000米以上4000米以下的隧道，建议采用光纤直放站（或微蜂窝、数字光纤拉远）＋泄漏电缆＋干放＋隧道专用天线天线或泄漏电缆进行覆盖。4、对于4000米以上的隧道（不含兼顾覆盖的情况），建议采用微蜂窝（数字光纤拉远）＋多个光纤远端机＋泄漏电缆＋干放＋隧道专用天线或泄漏电缆进行覆盖。实施4——典型覆盖示例3、对于1000米以上4000米以下新技术的应用对比设备类型性能优势缺陷华为DBS3900分布式基站设备对现网无干扰，可自带载频（最大支持72个载频）。同一BBU可带6路RRU，每路可级联3个RRU。可进行小区合并，最大支持6个RRU合并为一个小区。性能稳定，故障率低，不受外界无线环境影响。合并小区后远端不能超过6个飞地系统直放站建设快，对无线信号环境要求低，适用于无基站无线信号引入的覆盖点成本较高普通光纤直放站成本低，性能稳定远端不能超过2个，干扰大光纤数字拉远站性能稳定，便于优化，远端可达24个，适用于长距离的连续隧道和隧道群覆盖成本较高

本次铁路专项覆盖结合铁路环境的特殊性，引进了新技术的应用，如飞地系统直放站、光纤数字拉远站等。新技术都有其普通设备无法比拟的优势，对一些特殊环境有很强的适应性，因此在价格上也相对较高。下面是用到的新技术的优缺点比较：第21页新技术的应用对比设备类型性能优势缺陷华为DBS3900分布式实施4——典型覆盖示例隧道覆盖的多种方式：实施4——典型覆盖示例隧道覆盖的多种方式：实施4——典型覆盖示例一端无线直放站＋隧道专用天线的方式：（适用于短隧道且一端有可用施主信号）实施4——典型覆盖示例一端无线直放站＋隧道专用天线的方式：实施4——典型覆盖示例一端无线直放站（或飞地移频直放站）＋泄漏电缆＋干放＋隧道专用天线方式：（适用于中长和较长隧道且一端有可用施主信号）实施4——典型覆盖示例一端无线直放站（或飞地移频直放站）＋实施4——典型覆盖示例两端无线直放站（或飞地移频直放站）＋泄漏电缆＋干放＋隧道专用天线方式：（适用于长隧道且两端有可用施主信号）实施4——典型覆盖示例两端无线直放站（或飞地移频直放站）＋实施4——典型覆盖示例光纤直放站（微基站或数字光纤拉远）＋泄漏电缆方式：（适用于特长隧道并可兼顾前面的覆盖方式，如光纤直放站、微基站或宏基站＋