GSMR 隧道桥梁高冗余覆盖解决方案.pdfVIP

《2007 年铁路通信、信号、信息专业工程设计年会》论文集 GSM-R 隧道/桥梁高冗余覆盖解决方案 北电网络(中国)有限公司 李荣山 北京 摘 要： GSM-R 数字移动通信系统中采用基站 / 直放站解决弱场区的场强覆盖有两种 基本覆盖方式：1) 基站/射频直放站+天线; 2) 基站/光纤直放站+漏泄电缆（LCX）+天线。 关键词：基站 射频直放站 光纤直放站 漏泄电缆（LCX） 天线 无线链路预算 前言 随着中国铁路建设的发展，和 GSM-R 系统被铁道部选为新建客运专线/既有线改造的唯 一通信平台，在未来 10 年或更长的时间，会有更多的 GSM-R 网络投入运行；而作为 GSM-R 的设备供应商，在以后的 GSM-R 项目中，将会被要求提供端到端的网络服务质量保证。北电 将从一个纯粹的设备供应商，变成 GSM-R 网络的系统集成商。 作为 GSM-R 解决方案中的重点和难点, 隧道/桥梁高冗余覆盖已成为 GSM-R 系统中的一 个重要组成部分，其性能指标，直放站与基站的配合等都会直接影响到网络服务等级。因此 在无线网络设计过程中, 要根据不同的地形, 尤其是各种不同长度的隧道以及桥梁, 制定 不同的解决方案。 与平原开阔地区的覆盖方案不同的是, 隧道/桥梁地区覆盖将普遍采用直放站与基站相 结合的方式, 配合以泄漏电缆和高指向性天线, 共同完成对隧道/桥梁地区的无线覆盖, 并 同时保证正常的高速列车小区切换和重选性能, 以及既定的网络服务等级。 1. 隧道/桥梁高冗余覆盖的设计原则 • 基站间距控制在 3～4 公里。 • 直放站间距控制在 1000米左右 • 小区切换重叠区域 800米 / 小区重选重叠区域 1800 米 （双向）。 • 短隧道使用基站信号直接覆盖或使用射频直放站覆盖； • 中长隧道和隧道群采用基站、光纤直放站、漏泄电缆和天线相结合的方式来覆盖； • 为有效控制直放站时延、噪声等对对信号质量的影响，建议基站与第一个直放站的 间距控制在 1500 米以内，一个基站接入的光纤直放站数量不超过 8 台，射频直放站 不超过两台。 • 直放站隧道口天线作跨基站冗余覆盖时，建议使用 17dBi 高增益高指向性天线，天 线高度建议为 20 米，最小输入功率不小于 25dBm。 • 为避免隧道内潮湿/灰尘/强电磁干扰/非安全性因素的影响，应考虑尽量将基站安装 在隧道外，以利于基站性能的长期稳定和维护的安全和便利 GSM-R 数字移动通信系统中采用基站 / 直放站解决弱场区的场强覆盖有两种基本覆盖 方式：即 1) 基站/射频直放站+天线; 2) 基站/光纤直放站+漏泄电缆（LCX）+天线。 对于基站/光纤直放站+天线的空间波场强覆盖可参照空间波链路预算进行计算。基站/ 光纤直放站+漏泄电缆的场强覆盖计算公式如下（以光纤直放站为例）： Pr = Po–D *Lt/100m–Lc–Lp–La 式中, Pr：移动台接收到来自光纤直放站系统的最小场强，为-92dBm； Po：下行输出到漏缆的功率 dBm，取 33dBm/载波； Lt：1 5/8″漏缆的线路衰减 dB/100m，取 2.26dB/100m； Lc：1 5/8″漏缆的 95%耦合损耗，取 63dB； Lp：附加损耗，等于连接电缆加电缆接头的损耗( 5.5dB)； 42 《2007 年铁路通信、信号、信息专业工程设计年会》论文集 La：安全余量(15dB)加列车遮挡损耗(8dB)，宽度因子(8dB) D：漏缆长度（米）。 计算可得在 33dBm(2W)输出功率的情况下，满足最小-92dBm 的接收电平（95%的通信概 率），可传播约 D=1km，超过该距离需要多级中继。 2. 孤立的短隧道（1200 米）设计