地铁隧道无线网络覆盖设计方案对比研究(2)
时间:2016-05-16 15:19 文章来源:http://www.lunwenbuluo.com 作者:王思宇 点击次数:
2.1 POI配置
隧道无线网络覆盖采用POI设备,将三家运营商不同的通信系统信号进行合路,并将合路信号馈入漏缆,从而保证覆盖指标,提升频率资源利用率并降低投资。POI功能原理示意图如图1所示:
以图1接入的8系统为例,根据链路预算,最受限的系统是频率最高的中国移动TD-LTE系统,覆盖距离为300m左右;覆盖距离最长的是中国电信CDMA800系统,覆盖距离为1000m左右。各系统由于频段不同,在漏缆中传输损耗也不同,因此造成覆盖距离长短不同,出现高频功率受限但低频功率富余的情况。为了解决这一问题,在隧道无线覆盖中可采用方案:在隧道中增加高频POI,对DCS1800、3G、4G等高频信号进行放大,而CDMA800、GSM900等低频信号进行透传。具体如图2所示:
根据上述分析,在隧道内对各个系统进行有源放大时存在两种情况:一是对全部系统进行放大;二是只对高频系统进行放大、低频系统透传。
2.2 链路预算
公式如下:
漏缆覆盖距离=(注入功率-(要求覆盖边缘场强+漏缆耦合损耗+车体和人体损耗+衰减余量+宽度因子+POI插损))/漏缆百米损耗
区间有源设备覆盖距离详见表1所示。
按照LTE系统切换完成所需时间最长0.5s考虑,地铁列车最高时速为80km/h,则所需场强重叠区为:s=v×t=(80000/3600)×0.5≈11m。
由上述计算可知,低频系统切换带长度为266m,高频系统切换带长度为66m;为了保证切换质量,笔者对上述结果做了一定预留,最终确定本工程隧道覆盖低频系统切换带长度为300m,高频系统切换带长度为100m。
2.4 隧道分段无线网络覆盖方案
所谓隧道分段无线网络覆盖方案,是指以地铁站点分段,将部分POI安装在地铁站厅层商用通信机房内,用7/8馈线将信号引至站台层漏缆合路点,覆盖站台及站台附近两侧隧道;其余POI放置在隧道内,根据隧道长度、三家运营商不同制式通信系统覆盖距离,合理布置全频、高频POI位置,将切换带放置在高速区域,且不能将切换带落在站台上。隧道分段覆盖方案示意图如图3所示。
2.5 隧道连续无线网络覆盖方案
所谓隧道连续无线网络覆盖方案,是指将地铁隧道看作一个整体,POI全部安装在地铁隧道内,根据隧道长度、站台长度、三家运营商不同制式通信系统覆盖距离,合理布置全频、高频POI位置,将切换带放置在高速区域,且不能将切换带落在站台上。隧道连续覆盖方案示意图如图4所示。
3 地铁隧道无线网络覆盖案例
3.1 站点概况
天津地铁6号线一期共26个车站,包括1个地上站和25个地下站,覆盖隧道长度为55.24km(双向)。
3.2 设计方案
针对天津地铁6号线区间隧道及站台实际长度,分别给出分段覆盖方案和连续覆盖方案,具体工作量如下:
(1)分段覆盖方案:新增POI 152套,包括全频POI 66套和高频POI 86套,7/8馈线5000m,漏缆116 950m;
(2)连续覆盖方案:新增POI 120套,包括全频POI 84套和高频POI 36套,漏缆116 950m。
天津地铁6号线隧道连续覆盖方案示意图如图5所示。
4.3 工程造价对比
针对隧道无线网络覆盖,方案1共使用152套POI设备,方案2共使用120套POI设备;全频POI设备数量有所增加,节省了高频POI设备。
(1)方案1总投资2 215 994元,其中需要安装的设备费为2 103 065元,建筑安装工程费为112 929元;
(2)方案2总投资1 681 571元,其中需要安装的设备费为1 630 679元,建筑安装工程费为50 892元;
(3)差额为534 424元。
根据以上投资对比,可以看出:
(1)方案2比方案1节省了POI设备,从而节省了部分设备投资;
(2)由于方案1的POI设备安装于机房,额外增加了一部分POI至站台合路点之间7/8线缆投资;
(3)方案2节省了POI和7/8线缆的施工费。
5 结论
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