室內(nèi)分布系統(tǒng)技術指導意見 附件10地鐵隧道類場景-精

1、室內(nèi)分布系統(tǒng)技術指導意見附件10地鐵隧道類場景（V1.0）中國鐵塔股份有限公司2016年3月 目次1 場景概述11.1 建筑物特點11.1.1 地鐵特點11.1.2 隧道特點21.2 建筑物功能分區(qū)22 地鐵覆蓋技術要點32.1 覆蓋設計32.1.1 地鐵隧道覆蓋設計32.1.2 地鐵站臺、站廳覆蓋設計72.2 小區(qū)劃分82.3 小區(qū)切換82.3.1 乘客出入地鐵站的切換92.3.2 站廳與站臺兩小區(qū)之間的切換92.3.3 隧道兩小區(qū)之間的切換92.3.4 列車出入隧道時與室外小區(qū)的切換103 隧道覆蓋技術要點113.1.1 高鐵隧道覆蓋設計113.1.2 公路隧道覆蓋設計11附 錄 A （資

2、料性附錄） 地鐵隧道高低頻覆蓋差異解決方案13A.1 透傳POI的應用13A.2 透傳POI的原理13141 場景概述地鐵隧道類場景分為地鐵、高鐵隧道和公路隧道三種場景。1.1 建筑物特點1.1.1 地鐵特點地鐵主要是指城市地下軌道交通的場景，包括城市輕軌的地下部分。地鐵是當前大型城市的首選公共交通工具，環(huán)境非常復雜，人流量非常密集。（1）地鐵一般包含站廳、站臺、地下區(qū)間隧道等區(qū)域。（2）地鐵站廳連接地面及站臺層，一般一個站會有多個出入口連接地面，站廳層為購票區(qū)域；站臺層為旅客候車區(qū)，一般有側式站臺（分為單線軌道和雙線軌道式）和島式站臺兩類。圖1 單線軌道示意圖圖2 雙線軌道示意圖圖3 島式站

3、臺示意圖地鐵隧道分為上、下行兩條線路，一般情況下，兩條線路為單洞單軌隧道，隧道寬度約4.5米，高度約5米。地鐵站與站之間的距離在500米至3公里不等，市區(qū)的站間距較小，郊區(qū)的站間距較大。地鐵列車車廂寬度一般在3米左右，車廂玻璃車窗距離軌面的高度約為2.5米。圖4 地鐵場景示意圖1.1.2 隧道特點隧道一般分為公路隧道和鐵路隧道，公路隧道跨度較大，內(nèi)部有多個車道。高鐵隧道空間狹小，一般僅可通過一輛列車，且列車距離隧道壁較近，每隔一定距離（如500米）建有內(nèi)陷設備洞，用于安放各種設備。1.2 建筑物功能分區(qū)地鐵包括：站臺、站廳和隧道。隧道包括：公路隧道、高鐵隧道。2 地鐵覆蓋技術要點2.1 覆蓋設

4、計對于地鐵站站廳、站臺以及地鐵人員工作區(qū)域的覆蓋與普通室內(nèi)覆蓋場景類似，一般采用分布式天線系統(tǒng)來覆蓋；對于地鐵隧道部分一般采用漏泄電纜方式覆蓋。圖5 地鐵場景覆蓋示意圖2.1.1 地鐵隧道覆蓋設計2.1.1.1 干擾分析通常地鐵隧道內(nèi)除公網(wǎng)移動通信系統(tǒng)外，還存在警用350MHz、政務800MHz數(shù)字集群通信系統(tǒng)和2.4GHz列車控制系統(tǒng)CBTC等地鐵專用通信系統(tǒng)。因此在室內(nèi)分布系統(tǒng)建設時，應根據(jù)基站設備的實際射頻能力，計算公網(wǎng)移動通信系統(tǒng)與地鐵專用通信系統(tǒng)間的干擾隔離度。警用350MHz、政務800MHz數(shù)字集群通信系統(tǒng)通常采用漏泄電纜方式覆蓋，一般來說，公網(wǎng)移動通信系統(tǒng)的漏泄電纜與其保持0.

5、5米的間距可以避免系統(tǒng)間的相互干擾。地鐵列車控制系統(tǒng)CBTC基于WLAN技術，一般采用定向壁掛天線進行覆蓋，天線掛高與列車車頂位置相當。一般來說，公網(wǎng)移動通信系統(tǒng)的漏泄電纜與其天線保持1米的間距可以避免系統(tǒng)間的相互干擾。另外，在極特殊情況下由于設備射頻指標不佳、漏泄電纜安裝不當?shù)仍蛟斐晒W(wǎng)與專網(wǎng)系統(tǒng)間相互干擾時，應積極配合做好設備及分布系統(tǒng)的干擾排查與整治工作。2.1.1.2 組網(wǎng)方式原則上應和電信企業(yè)協(xié)商并達成一致，宜采用POI+雙路漏泄電纜組網(wǎng)，支持LTE MIMO，2G/3G可靈活選用分纜或合纜方式。圖6 地鐵隧道LTE MIMO組網(wǎng)+2G/3G收發(fā)分纜圖7 地鐵隧道LTE MIMO組

6、網(wǎng)+2G/3G收發(fā)合纜2.1.1.3 漏泄電纜覆蓋模型漏泄電纜覆蓋模型如下圖所示，信號源從漏泄電纜的一端注入射頻信號，經(jīng)過一定距離的傳輸衰減，信號逐漸減弱，直到衰減到無法滿足覆蓋要求為止，該距離即為信號源的有效覆蓋距離。圖8 漏泄電纜覆蓋模型示意圖信號源的有效覆蓋距離L= (Pin (P0+L1+L2+L3+L4+L5)/S （米）Pin：漏泄電纜輸入端注入功率；P0：最低要求覆蓋信號強度；L1：漏泄電纜耦合損耗，此項為漏泄電纜指標，一般取95%覆蓋概率的耦合損耗，與工作頻段有關；L2：人體衰落，與車廂內(nèi)的擁擠程度有關，一般取3-5dB；L3：寬度因子，Xlg(d/2)，d為終端距離漏泄電纜的

7、距離，X為系數(shù)，一般取值在10-20之間，根據(jù)實際項目進行模測校準；L4：設計衰減余量, 一般取3dB；L5：車體損耗，與車箱類型有關，一般地鐵車體損耗在8-12dB左右，具體損耗取值應以模測為準；S：每米漏泄電纜傳輸損耗，此項為漏泄電纜指標，與工作頻段有關。表1 漏泄電纜鏈路預算表網(wǎng)絡制式電信移動聯(lián)通CDMA 1X/DOFDD-LTE(2.1G)FDD-LTE(1.8G)GSM900TD-LTE-F（1.9G)WCDMAFDD-LTE(1.8G)設備總功率(dBm)43434343434343導頻功率/單載波功率（dBm)3312.212.237.012.23312.27/8饋線長（m）10

8、1010101010107/8百米線損（dBm/100m)3.836.856.084.086.476.856.087/8饋線損耗(dB)0.380.690.610.410.650.690.61POI插損(dB)5555555跳線接頭損耗(dB)0.50.50.50.50.50.50.5漏泄電纜入口功率(dBm)27.126.526.6031.576.5627.326.6013/8漏泄電纜傳輸損耗(dB/100m)2.45.54.32.64.65.54.313/8漏泄電纜2米處耦合損耗95%(dB)757172747371724米處衰減因子(dB)3333333車體損耗(dB)121212121

9、21212人體損耗(dB)5555555工程余量(dB)3333333覆蓋邊緣場強(dBm)-85-105-105-85-105-85-105最遠端允許最小功率（dBm)13-11-1012-99-10最大允許漏泄電纜衰耗(dB)14.1217.0216.1019.0715.0617.8216.10單側最遠覆蓋距離L(m)588 310 374 734 327 324 374 注： 以上結果僅供參考，最終應根據(jù)實際工程參數(shù)取值計算確定。2.1.1.4 漏泄電纜布放原則（1）漏泄電纜布放位置由于地鐵列車車體由金屬材料及玻璃組成，車窗是損耗相對較小的位置，宜將漏泄電纜布放在車廂車窗上沿高度位置，開

10、孔方向朝向列車，有利于電磁波穿透車窗對用戶進行覆蓋,布放位置如下所示：圖9 漏泄電纜布放位置示意圖由于站臺一般設有廣告牌，位于站臺區(qū)間的漏泄電纜宜安裝在廣告牌上方或下方。（2）MIMO成對漏泄電纜間距當隧道布放雙纜實現(xiàn)LTE MIMO性能時，兩根漏泄電纜距離宜不小于0.5米。2.1.2 地鐵站臺、站廳覆蓋設計地鐵站一般包括站廳層及站臺層，根據(jù)站廳層的結構情況，在站廳層公共區(qū)域及出入通道口使用全向吸頂天線交叉布放的方式進行覆蓋，天線覆蓋范圍20-30米。圖10 站臺站廳覆蓋示意圖2.2 小區(qū)劃分對于不同類型的地鐵站，應采用不同的分區(qū)策略:（1）對于郊區(qū)非換乘站，高峰人流量不大，站臺、站廳及隧道宜

11、規(guī)劃為同一個小區(qū)。圖11 站臺站廳隧道共小區(qū)示意圖（2）對于城區(qū)非換乘站，高峰人流量較大，站臺與隧道宜規(guī)劃為同一小區(qū)，站廳單獨規(guī)劃為一個小區(qū)。圖12 站廳獨立小區(qū)示意圖（3）對于換乘站，每條地鐵的隧道及相應站臺宜各規(guī)劃為一個獨立小區(qū)，站廳單獨規(guī)劃為一個小區(qū)，同時要考慮多個小區(qū)間切換問題。2.3 小區(qū)切換地鐵場景小區(qū)信號切換主要發(fā)生在以下幾個位置。（1）乘客出入地鐵站的切換；（2）站廳與站臺兩小區(qū)之間的切換；（3）隧道區(qū)間兩小區(qū)之間的切換；（4）列車出入隧道口時與室外小區(qū)的切換。2.3.1 乘客出入地鐵站的切換乘客出入地鐵站會產(chǎn)生室外宏基站信號和地鐵站廳信號之間的切換，可以在扶梯中間位置的頂部加

12、裝全向吸頂天線保證足夠的重疊覆蓋。圖13 乘客出入地鐵站的切換示意圖2.3.2 站廳與站臺兩小區(qū)之間的切換此切換同2.3.1切換場景一樣，一般在扶梯上下口位置布放全向天線保證切換順利進行。圖14 站廳與站臺切換示意圖2.3.3 隧道兩小區(qū)之間的切換列車經(jīng)過兩個小區(qū)交會處時會發(fā)生信號切換，應設置足夠的重疊覆蓋區(qū)保證切換順利進行。圖15 隧道內(nèi)切換示意圖以GSM系統(tǒng)為例：切換時間6s，地鐵列車設計時速為80km/h（22.3m/s），完成單向切換需要的距離為：22.3*6=134m。同理可得，各系統(tǒng)的切換距離如下表:通信制式切換時間列車速度單向切換距離要求GSM6s80km/h134mCDMA1s

13、23mWCDMA2s45mTD-SCDMA2s45mLTE1s23m為保證各系統(tǒng)在隧道區(qū)間兩小區(qū)之間正常切換，在設計時應以切換重疊區(qū)要求最高的系統(tǒng)為準預留滿足切換距離的功率余量。2.3.4 列車出入隧道時與室外小區(qū)的切換列車出隧道的過程中，隧道內(nèi)信號迅速減弱，隧道外信號迅速增強，兩側信號無足夠的重疊覆蓋區(qū)，需在隧道口漏泄電纜末端增加對數(shù)周期天線對隧道出口方向進行覆蓋，與外部宏網(wǎng)基站形成足夠的重疊區(qū)，達到順利切換的目的。重疊覆蓋區(qū)的設置要考慮兩個原則。（1）重疊覆蓋區(qū)的距離要能滿足所有系統(tǒng)的切換要求。（2）重疊覆蓋區(qū)的距離不能太長，必須控制信號外泄，避免對隧道外室外宏站覆蓋區(qū)造成干擾。3 隧道覆

14、蓋技術要點隧道一般分為公路隧道和高鐵隧道，公路隧道一般較寬敞，隧道內(nèi)設多車道；高鐵隧道一般較狹小，僅能供列車通過。3.1.1 高鐵隧道覆蓋設計高鐵隧道和地鐵隧道結構類似，一般隧道跨度較小，高鐵列車距兩側隧道壁較近，宜采用漏泄電纜覆蓋。覆蓋原理和地鐵隧道相同，只是車體損耗遠大于地鐵列車（20dB以上），設備一般只能按照在固定的設備洞中。由于高鐵列車通常車速較高，宜在隧道口頂部或在隧道口附近建設抱桿安裝對數(shù)周期天線將隧道信號充分延伸進行覆蓋。具體覆蓋設計參見2.1.1節(jié)“地鐵隧道覆蓋設計”。圖16 隧道出入口覆蓋示意圖3.1.2 公路隧道覆蓋設計公路隧道一般來說比較寬敞，彎曲度較小、高度較高。相比

15、于地鐵隧道、高鐵隧道，公路隧道進場協(xié)調(diào)門檻低，工程實施相對容易，基于覆蓋效果及成本綜合考慮，宜采用對數(shù)周期天線進行覆蓋,單天線覆蓋范圍200-350米。在電信企業(yè)網(wǎng)絡覆蓋要求較高的隧道，可采用漏泄電纜方式進行覆蓋。圖17 隧道覆蓋示意圖附 錄 A （資料性附錄）地鐵隧道高低頻覆蓋差異解決方案低頻段800/900MHz系統(tǒng)和其他高頻段系統(tǒng)相比有著更好的覆蓋優(yōu)勢，在電信企業(yè)提出節(jié)約低頻段信源數(shù)量的需求時，可采用透傳POI方案實現(xiàn)800/900MHz系統(tǒng)的透傳，最大化發(fā)揮低頻段信源覆蓋能力，以節(jié)省電信企業(yè)低頻段信源設備投資。A.1 透傳POI的應用可根據(jù)電信企業(yè)的要求定制低頻透傳型POI配合標準化POI使用，以實現(xiàn)在部分合路點將低頻信號透明傳輸，減少低頻段信源數(shù)量。采用該方案時，透傳POI安裝位置應充分和電信企業(yè)溝通，在電信企業(yè)認可的前提下實施