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浅 谈移动通信信号在地铁内的覆盖徐锦材 马源彬（广州市地下铁道总公司，广东 广州 510380）［摘 要 ］ 随着通信技术的发展以及的迅速普及 ，移动通信成为中国现代城市轨道交通系统的一项重要组成部分 以广州地铁四五号线的民用通信系统为例 ，从通信传输系统 、分合路系统 、室内覆盖方式等角度 ，介绍了地铁的移动通信信号覆盖系统 ［关键词 ］ 移动通信信号 ；城市轨道交通 ；室内信号覆盖作者简介 ： 徐锦材 ，男 ，广东梅州人 ，学士 ，助理工程师 主要研究方向 ：城市轨道交通通信 1．概述近年来，随着城市的不断发展，许多城市的地铁也在紧锣密鼓地修建之中 地铁因其舒适 、快捷和便利，成为人们出行的重要交通工具 在地铁成为城市交通的重要组成部分的同时，保持地铁内部移动无线通信的畅通，有着其独特的重要性 由于地铁内具有人流量大 、移动性强 、隧道狭长 、安全要求性高等特点，设计一个符合地铁实际使用要求的信号覆盖系统，既能满足乘客对通信的要求，又具有良好的社会效益和经济效益 另外，当地铁内部专用无线系统出现故障时，畅通的通信能成为司机 、设备维护人员 、车站值班人员 、行车调度等之间的备用通信手段，不但能保证通信畅通，而且能确保人员安全与行车安全 。

此类通信系统在广州地铁被称为 “民用通信系统 ”民用通信系统能实现移动 、联通 、电信三家通信运营商在地铁中的信号覆盖，覆盖范围包括站厅 、站台 、地铁商业街，区间隧道等公共活动区域 整个系统由传输子系统 、无线子系统 、不间断电源系统，以及各通信运营商的传输设备 、基站设备 、直放站设备 、配套电源设备共同组成 本文以广州地铁四五号线民用通信系统为例，通过传输和无线两个子系统及其信号覆盖方式，介绍广州地铁四五号线整个民用通信系统的网络架构 、特点及其功能，为类似的通信系统建设提供参考 2．传输子系统民用通信传输子主要完成 2M 信号和以太网信号传输 2M 信号传输实现将各通信运营商基站设备的基带信号传输到各个地铁车站；以太网传输主要是将无线子系统的 POI 与直放站 、不间断电源系统的设备运行状况，和设备房内的温湿度等信息传输至控制中心集中网管系统，实现实时监控，方便维护管理 2.1 SDH 传输网概述所谓 SDH(Synchronous Digital Hierarchy，同步数字系列）是一套可进行同步信息传输 、复用 、分插和交叉连接的标准化数字信号的结构等级，而 SDH 网络则是由一些基本网络单元（ NE）组成的，在传输媒质上（如光纤 、微波等）进行同步信息传输 、复用 、分插和交叉连接的传送网络[2]。

SDH 传输网不仅适合于点对点传输，而且适合于多点之间的网络传输，具有同步复用 、标准的光接口和强大的网管功能三个核心特点 2.2 SDH 传输网络在民用通信系统中的应用每条地铁线网设置一至两个传输信号接入的站点提供给各通信运营商 通信运营商在接入站点的车站外引入光缆，并在机房内安装传输设备 各个通信运营商将引入的光信号通过其传输设备转换为 2M 信号后接入到地铁机房内部的 SDH设备 地铁在各个地下车站安装了 SDH 设备 、UPS 设备及配套设备，并通过隧道区间光缆将 SDH 设备连接起来成环保护，如图 1 所示 图 1 信号传输网络图广州地铁四五号线均采用 Alcatel 1662MC 的 SDH 设备构建传输网络，通过点对点的方式，在信号接入点将各个运营商的 2M 信号通过 2M 传输通道传送到各个车站 3．无线子系统该系统一方面实现各运营商在地铁范围内的信号覆盖，另一方面保证沿地铁线路的地下链状基站小区间的可靠切换条件，及地铁各站与站外基站小区之间的切换条件 系统主要由以下几部分构成：宽带合路平台（ POI） 、光纤直放站 、漏泄同轴电缆（ LCX） 、天线分布系统 、网管监控系统 。

图 2 为典型车站设备构成图 图 2 典型车站设备构成图学术探讨网络与通信43- -3.1 宽带合路平台宽带合路平台（ POI， POINT OF INTERFACE）用于对各运营商的上 、下行射频信号分别进行合路及分路，并滤除各频带间的干扰成分 该平台运用频率合路器与电桥合路器对多个运营商 、多种制式的移动信号合路后引入天馈分布系统，既可实现多路 、多频段信号的合 / 分路 ，又可避免系统间的相互干扰，达到充分利用资源 、节省投资的目的 每套 POI 应由单个的上行和下行 POI 构成， POI 相应的接口支持下列数量的载波：中国移动 GSM 全带宽 、中国联通 GSM 全带宽 、CD-MA2000-1x 全带宽 、第三代移动通信 FDD 和 TDD 方式的主要工作频段 、第三代移动通信 FDD 和 TDD 方式的补充及扩展工作频段 3.1.1 下行 POI各运营商下行射频信号接引至 POI 相应端口，通过 POI滤波器滤除各个运营商射频信号之间的干扰信号，并完成信号合路 如图 3 所示 图 3 下行 POI 电路结构图3.1.2 上行 POI根据互易性原理，用户发射信号的上行链路，亦通过LCX、天线 、射频同轴电缆等分布网络支路汇至宽带合路器 。

宽带合路器将的上行信号输入 POI，由其完成滤波 、分路，最终各运营商不同制式的上行信号分别被送至相应的基站 BTS 上行端口 如图 4 所示 图 4 上行 POI 电路结构图3.2 无线覆盖方式分析地铁内站台以及站厅覆盖方式主要有三种：室内吸顶天线阵覆盖方式；室内定向天线覆盖方式；泄漏电缆覆盖方式，如图 5 所示 图 5 站台 、站厅无线覆盖框图下行 POI 对各运营商基站发射端下行信号进行合路后，由宽带分路器分配到隧道 LCX 和站厅天馈，通过空中耦合送达移动接收端；从隧道 LCX 和站厅天馈传送来的移动台发射的上行信号由宽带合路器合路后，通过上行 POI 分路后送到各运营商基站上行信号接收端，从而完成了上 、下行链路信号的传送 3.2.1 站台 、站厅的覆盖方式站台和站厅采用室内吸顶天线阵方式覆盖 吸顶天线信号覆盖均匀，可以进行暗装 、明装，对地铁内饰装修环境影响不大 站台部分采用天线阵方式覆盖，减少隧道区间泄漏电缆布放长度，泄漏电缆只需要从隧道口开始布放，节省隧道区间覆盖功率 且对于岛式站台，由于进入站台的隧道区间，没有漏缆安装的有效位置，此时，采用天线阵方式覆盖，可以避免信号盲区 。

在地铁车站内部，若遇到信号覆盖不均匀，某些拐角区域由于楼梯等建筑阻挡信号急剧下降，部分工作区域 、设备间等区域难以进行覆盖的情况时，可以采用定向天线方式覆盖 但是定向吸顶天线不方便进行伪装，影响地铁整体内饰 3.2.2 隧道的覆盖方式在地铁隧道区间，移动通信用的电磁波传播效果不佳，利用天线传输通常也很困难，一般采用泄漏同轴电缆方式覆盖，以确保通信信号的均匀覆盖 漏泄同轴电缆是具有信号传输作用，又具有天线功能，通过对处导体开口的控制，可将受控的电磁波能量沿线路均匀地辐射出去及接收进来，实现对电磁场盲区的覆盖，达到移动通信畅通的目的 目前广州地铁线路隧道内均采用泄漏同轴电缆方式覆盖 对于区间距离较短的隧道区间采用无源方式覆盖，如图 6 所示；对于较长的隧道区间，在覆盖功率不足时使用光纤直放站对信号进行放大补偿覆盖 如隧道区间超出 2 公里，则需在隧道区间安装光纤直放站，以补充隧道内的信号 其中， LCX（ Leaky Coaxial Cable）为泄露同轴电缆 对于光纤直放站覆盖区间，由下行 POI 耦合出部分下行信号送入本站光近端机进行电 / 光转换，通过光纤送到隧道中光远端机进行光 / 电转换，通过射频放大至一定功率输出，再经功分器分配至各隧道区间泄漏同轴电缆 , 最后通过空中耦学术探讨网络与通信44- -Discussion on the Mobile Communication Signal Coverage in SubwayXu Jincai Ma Yuanbin（ Guangzhou Metro Corporation， Guangzhou 510380， Guangdong）【 Abstract 】 With the development of communication technology and the rapid spread of mobile phones, mobile communicationbecomes an important part of China's modern urban rail transit system. In this paper, taking the civilian communication system of Line 4thand 5th in Guangzhou Metro as an example, it introduces the mobile communication coverage in the subway from the aspects of commu-nication transmission system, division and road systems and indoor coverage.【Keywords】 mobile communication signal； subway； indoor coverage图 6 隧道短区间漏缆覆盖简图合送达移动接收端；从隧道泄漏同轴电缆传送来的移动台发射的上行信号则由宽带合路器合路后送入隧道中的光远端机，经低噪放大后进行电 / 光转换，再通过光纤送到本站光近端机进行光 / 电转换，射频信号通过耦合送入上行 POI，上行POI 分路后送到各运营商基站上行信号接收端 。

如图 7 所示 图 7 隧道长区间光纤直放站覆盖方式简图4．结束语随着通信技术的发展以及的迅速普及，通信已经成为了人们必不可少的通讯手段 由于地铁的特殊场景限制 , 为满足无线通信需求 , 系统的整体组网架构 、信号的覆盖方式 、室内分布方式都有其特殊性，需要进行针对性的设计 本文在这些方面做了一定的阐述 , 以期对相关工作有一定帮助 参考文献 ：[1] 韦乐平 ， 李英灏 . SDH 及其新应用 [M]. 北京 ： 人民邮电出版社 ，2001.[2] 王海 ，杨福泉 ，杨颖鸿等 .通信检修工 [M].北京 ：中国劳动社会保障出版社 ，2009.[3] 武汉长江 .广州地铁五号线民用通信无线系统 POI 设备说明书 [Z].武汉 ：武汉长江通信产业集团公司 ，2010.学术探讨网络与通信45- -。