多系統(tǒng)合路時(shí)的地鐵覆蓋分析

一、概述

為滿足移動(dòng)運(yùn)營商公共無線信號(hào)在地鐵內(nèi)的延伸和覆蓋,國內(nèi)各大運(yùn)營商都在地下車站設(shè)置公網(wǎng)通信機(jī)房。各運(yùn)營商的信源設(shè)備（包括移動(dòng)GSM900基站、DCS1800基站、聯(lián)通GSM900基站、移動(dòng)3G基站、聯(lián)通3G基站、網(wǎng)通3G基站、網(wǎng)通PHS基站、調(diào)頻廣播基站FM和數(shù)字電視設(shè)備）和配套的傳輸系統(tǒng)設(shè)備、電源及接地系統(tǒng)設(shè)備等均安裝在各地下車站的通信機(jī)房內(nèi)，各運(yùn)營商的信號(hào)經(jīng)POI（多系統(tǒng)接入平臺(tái)，包含相應(yīng)信源的功率放大器）合路后，經(jīng)天饋系統(tǒng)的傳輸和輻射，完成對(duì)所有地下車站站廳、站臺(tái)層及區(qū)間隧道的無線覆蓋。

圖1

POI為多網(wǎng)接入平臺(tái)，英文全稱Point Of Interface，縮寫POI，用于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的“多網(wǎng)接入”和“透明傳輸”功能。

主要用于地鐵、會(huì)展中心、展覽館、機(jī)場(chǎng)等大型建筑室內(nèi)覆蓋。該系統(tǒng)運(yùn)用頻率合路器與電橋合路器對(duì)多個(gè)運(yùn)營商、多種制式的移動(dòng)信號(hào)合路后引入天饋分布系統(tǒng)，達(dá)到充分利用資源、節(jié)省投資的目的。

為避免干擾，POI分為上、下行兩個(gè)平臺(tái)，分別將上行和下行鏈路信號(hào)分開傳輸。POI作為連接無線通信施主信號(hào)與分布覆蓋信號(hào)（泄漏電纜和天線陣等）的橋梁，其主要功能是對(duì)各運(yùn)營商的上行及下行射頻信號(hào)分別進(jìn)行合路及分路，并濾除各頻帶間的干擾成分。POI上行部分的主要功能是將不同制式的手機(jī)發(fā)出的信號(hào)經(jīng)過天線的收集及饋線的傳輸至上行POI，經(jīng)POI檢出不同頻段的信號(hào)后送往不同運(yùn)營商的基站。POI下行部分的主要功能是將各運(yùn)營商、不同頻段的載波信號(hào)合成后送往覆蓋區(qū)域的天饋分布系統(tǒng)。
POI將各基站不同頻率的信號(hào)合路后，送至天饋分布系統(tǒng)；

無源器件將能量均勻的分布給各個(gè)天線；

天線將能量有效的發(fā)射出去，完成對(duì)站廳層以及工作人員休息和作業(yè)區(qū)域的覆蓋；

隧道的覆蓋通過泄漏電纜將能量輻射去完成；

高架站的站廳、站臺(tái)及工作區(qū)域、通道使用天線陣方式進(jìn)行覆蓋；

PHS信號(hào)通過合路器合路到站廳、站臺(tái)覆蓋天線陣的下行，滿足PHS系統(tǒng)在站廳、站臺(tái)層的覆蓋。

調(diào)頻廣播型號(hào)通過低頻接入器合路到泄漏電纜中，完成對(duì)隧道區(qū)間的覆蓋。站廳、站臺(tái)層的調(diào)頻廣播信號(hào)覆蓋通過單獨(dú)布放一套調(diào)頻天饋完成。

本文對(duì)地鐵內(nèi)多系統(tǒng)合路時(shí)的覆蓋方式、切換及各系統(tǒng)間需要的隔離度等進(jìn)行了分析總結(jié)，具體如下。

二、覆蓋方式分析

2.1、站臺(tái)、站廳層覆蓋方式分析

站臺(tái)以及站廳覆蓋方式主要有三種。

1、室內(nèi)吸頂天線陣方式覆蓋，
 2、室內(nèi)定向天線覆蓋方式
 3、泄漏電纜覆蓋方式

室內(nèi)吸頂天線陣方式覆蓋：信號(hào)覆蓋均勻，吸頂天線那可以進(jìn)行暗裝、部分需要明裝，對(duì)地鐵內(nèi)飾裝修環(huán)境影響不大，作為站臺(tái)及站廳內(nèi)的首選覆蓋方式。

另外采用室內(nèi)吸頂天線陣方式覆蓋對(duì)于日后2G、3G擴(kuò)容，便于控制切換區(qū)間；并且站臺(tái)部分采用天線陣方式覆蓋，減少隧道區(qū)間泄漏電纜布放長度，泄漏電纜只需要從隧道口開始布放，節(jié)省隧道區(qū)間覆蓋功率。

定向天線方式覆蓋：信號(hào)覆蓋不均勻，某些拐角區(qū)域由于樓梯等建筑阻擋信號(hào)急劇下降，部分工作區(qū)域、設(shè)備間等區(qū)域難以進(jìn)行覆蓋。另外定向吸頂天線不方便進(jìn)行偽裝，影響地鐵整體內(nèi)飾。但是定向天線覆蓋方式天線數(shù)量少，施工簡單，對(duì)于無法使用室內(nèi)吸頂天線陣覆蓋方式時(shí)，可作為備選方案。

泄漏電纜方式覆蓋：雖然信號(hào)覆蓋電平相對(duì)均勻。但是其造價(jià)高、施工復(fù)雜，并且部分區(qū)域無法進(jìn)行走線、如工作區(qū)域以及站臺(tái)層部分墻壁為整板壁畫的情況。因此不建議采用泄漏電纜方式覆蓋站廳、站臺(tái)部分。

2.2、隧道區(qū)間蓋方式分析

隧道區(qū)間覆蓋采用泄漏電纜方式進(jìn)行覆蓋，對(duì)于區(qū)間距離較短的隧道區(qū)間采用無源方式覆蓋；對(duì)于較長的隧道區(qū)間，在覆蓋功率不足時(shí)使用光纖直放站對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大補(bǔ)償覆蓋。

2.3、走線路由說明

目前國內(nèi)地鐵的站型主要有三種站型：上下兩層站型、“工”字站型、側(cè)式站型。針對(duì)不同的站型，并且考慮到覆蓋功率以及日后分區(qū)擴(kuò)容方便，將采用不同的走線路由策略。具體說明如下：

上下兩層站型

對(duì)于上下兩層站型，POI輸出兩個(gè)端口各覆蓋地鐵站上下兩層。

上下兩層站型走線路由示意圖

“工”字型站

“工”字型站，東、西兩側(cè)站廳必須通過站臺(tái)繞線溝通，為了平衡功率，采用POI兩個(gè)輸出口各覆蓋東、西兩側(cè)，并且方便日后分區(qū)擴(kuò)容。

“工”字站型走線路由示意圖