地鐵無線通信信號覆蓋盲區(qū)改進建議

劉治民

摘要：當代社會經(jīng)濟不斷發(fā)展，通信信息技術也突飛猛進，目前在交通運輸行業(yè)迅猛發(fā)展之下，乘坐地鐵出行已經(jīng)成為人們日常主要交通方式。地鐵中乘客手機和站務人員便攜電臺的使用已非常廣泛，考慮到當前地鐵無線通信網(wǎng)絡覆蓋仍存在盲區(qū)，部分區(qū)域移動終端通話穩(wěn)定性較差等問題，在此提出地鐵無線通信信號覆蓋盲區(qū)改進建議。

關鍵詞：地鐵通信；無線覆蓋；盲區(qū)；長條形通道區(qū)域；寬波束漏纜

引言：

隨著城鎮(zhèn)化建設的高速發(fā)展，以城市高鐵、城際動車、城市地鐵和城市有軌電車為主的新型交通網(wǎng)絡的初步搭建，一二三線城市地鐵已逐漸成為人們在城市中日常出行的重要交通工具，給人們出行帶來極大的方便。眾所周知，地鐵大部分車站位于地面以下，乘客和站務工作人員穿行于地鐵各車站和地鐵行車間域之間，頻繁使用手機終端和無線便攜電臺，因此對于地鐵無線設備通話穩(wěn)定性問題經(jīng)常成為人們關注的焦點。

一、地鐵無線通信概述

依照當前設計要求，每個車站均有一套無線通信基站系統(tǒng)，再通過各車站與控制中心無線系統(tǒng)核心交換設備的互聯(lián)組網(wǎng)，使得整個地鐵線路區(qū)域都能覆蓋無線信號，進而為手機終端和無線便攜電臺等提供通話服務。為確保無線通話的穩(wěn)定性，地鐵通信無線通信信號網(wǎng)絡覆蓋和系統(tǒng)網(wǎng)絡交換設備成為我們重點關注的方向。對于無線網(wǎng)絡覆蓋而言，需減少覆蓋盲區(qū)、避免信號資源浪費和信號干擾；對于無線系統(tǒng)網(wǎng)絡交換設備而言，需保持系統(tǒng)結構的穩(wěn)定性，減少數(shù)據(jù)丟包和延時[1]。

二、地鐵無線通信網(wǎng)絡覆蓋介紹和改進建議

1.地鐵無線通信網(wǎng)絡覆蓋介紹

通常而言，地鐵無線通信網(wǎng)絡覆蓋范圍包含地鐵車站站臺與站廳、停車場以及車輛段、行車區(qū)間以及地鐵控制中心等幾大區(qū)域。地鐵車站站臺區(qū)域與行車區(qū)間相連，常規(guī)使用漏泄同軸電纜在站臺層軌行區(qū)和行車區(qū)間墻體上方進行敷設，因屬于長條形區(qū)域，在左右線路兩側敷設漏纜能保證無線信號覆蓋無盲區(qū)。停車場、車輛段和地鐵控制中心區(qū)域，由于這些區(qū)域處于敞開段且面積較大，一般在最高建筑物樓頂搭建天線鐵搭，通過地面基站發(fā)射、接收天線覆蓋整個區(qū)域的信號，基本上室外信號的覆蓋不會出現(xiàn)盲區(qū)。對于這些區(qū)域內的各種樓內建筑物，考慮墻體對信號的遮擋和衰減，一般會考慮單獨敷設射頻電纜至對應建筑物，再通過室內全向天線進行局部信號覆蓋。行車路段區(qū)域主要有高架之處、隧道之中和地面路段等區(qū)域。在行車的路段所要覆蓋的范圍比較大，又要確保覆蓋的信號要在區(qū)域內均勻的分散，一般采用敷設漏泄同軸電纜，這種方式的優(yōu)點十分明顯已在地鐵行業(yè)普遍采用[2]。

2.地鐵無線通信網(wǎng)絡覆蓋改進建議

考慮目前全國一二線城市，繁華路段個別相鄰車站之間距離較短，建設單位出于商業(yè)考慮，會建設成左右都有商鋪得通道長廊；另外個別地鐵線路換乘車站，尤其是三條或四條地鐵線路換乘車站，換乘通道可能較長（可能大于500米）。這些長條形區(qū)域無線覆蓋按照以往的設計方案，都是采用“耦合器+射頻電纜+天線”的方式組合完成無線信號覆蓋，其中1個室內全向天線的覆蓋距離扇面區(qū)直徑大約為25-35米，考慮室內分布信號的均勻穩(wěn)定，一般每隔15米安裝一個天線。采用室內全向天線覆蓋，天線信號呈點狀分布，無線信號場強“呈錐形”，覆蓋場強類似“燈泡”，有明顯的遠近效應，相臨天線之間會存在弱區(qū)甚至盲區(qū)，手機終端和無線便攜電臺從一個天線覆蓋區(qū)到達相鄰天線覆蓋區(qū)，信號強度會有明顯的強弱變化，這種波動可能會影響信號的穩(wěn)定性，進而影響通話質量。

針對地鐵以往“多副天線+多個耦合器+多個分支”無線覆蓋方案，以上提及的長條形通道區(qū)域，可結合當前國內無線通信終端設備商生產(chǎn)的的一種輻射型漏纜（已經(jīng)在國內三大運營商進行推廣）代替，常用的有1/2”、3/4”和7/8”三種型號寬波束漏纜，該寬波束漏纜性能優(yōu)異，體積小，重量輕，非常適用于室內無線信號覆蓋[3]。6個室內全向天線覆蓋的長度可由90米寬波束漏纜代替，考慮到地鐵內長條形通道長廊兩端一般連接站廳或其他敞開區(qū)域，也可以由60米寬波束漏纜和2個室內全向天線代替。寬波束漏纜損耗較小，漏纜末端還有較強的信號，可直接連接室內全向天線，避免功率浪費。輻射型漏纜覆蓋場強沿軸向呈柱狀均勻分布，輻射型漏纜外導體上的每個槽孔視為一個輻射單元，輻射型漏纜相當于將諸多輻射單元的距離無限靠近，形成一個帶狀的覆蓋區(qū)，場強均勻、穩(wěn)定。

該特殊長條形通道區(qū)域，如果使用以往在行車區(qū)間的泄漏電纜，信號覆蓋范圍和強度不存在問題，但同時帶來施工難度加大和成本增加的問題將不可忽視。總而言之，該寬波束漏纜如果能在該長條形通道區(qū)域應用實施，將帶來諸多好處，例如：（1）鏈路簡單，物理斷點少，易維護；（2）敷設簡單，施工難度和成本降低；（3）漏纜鏈路設計簡單，易于設計和控制信號強度，安裝隱蔽性較好；（4）漏纜覆蓋信號強度趨于穩(wěn)定，能防止室內切換頻繁造成通話中斷。

結語

現(xiàn)代地鐵通信技術的飛速發(fā)展，很多用戶每天超過十分之一的時間都在地鐵無線覆蓋的區(qū)域內活動，因此對于地鐵中的無線網(wǎng)絡提出了更高的要求。當前地鐵無線通信覆蓋區(qū)域已經(jīng)非常全面，乘客或者站務人員對于手機或者便攜終端的使用已經(jīng)很順暢。乘坐地鐵出行，在地鐵區(qū)域獲取生活所需的信息和物資已經(jīng)非常普遍，對于本文中提及的長條形通道區(qū)域的寬波束漏纜的運用，能有效的解決該區(qū)域的信號盲區(qū)，希望能盡快實施驗證，以便能為地鐵建設添磚加瓦。

參考文獻

[1]張怡. 地鐵通信的無線系統(tǒng)覆蓋和網(wǎng)絡優(yōu)化[J]. 中國新通信，2013（11）：28-29.

[2]焦德勝. 淺析地鐵通信無線系統(tǒng)的覆蓋及網(wǎng)絡優(yōu)化[J]. 信息通信，2016（2）：216-217.

[3]電纜產(chǎn)品相關資料介紹，江蘇亨鑫科技有限公司.

（作者單位：深圳市中興系統(tǒng)集成技術有限公司）