高速铁路信号技术论文(2)

时间：2017-01-07 17:41:36 家文952由分享

　　高速铁路信号技术论文篇二

　　高速铁路手机信号专网覆盖关键技术

　　摘要：随着高速铁路网的建成，高速铁路手机信号网络覆盖需求越来越高，采用何种网络覆盖方式对高速铁路覆盖显得尤为重要，以下介绍是本人在工作中接触并且实际应用的一种覆盖方式。

　　关键词：高速铁路隧道专网大网泄漏电缆

　　中图分类号： U45文献标识码：A 文章编号：

　　一、背景

　　2004年1月，国务院常务会议讨论通过了《中长期铁路网规划》，这是国务院批准的第一个行业规划，也是截至2020年我国铁路建设的蓝图。正是2004年1月通过的这份纲领性文件，促使青藏铁路提前一年建成通车，指导全国铁路第六次大面积提速成功实施，让大秦铁路突破世界重载运量极限，更推动京津城际铁路开通运营，开辟了中国高速铁路的新纪元。

　　铁路网规划建设四横四纵客运专线，建设客运专线1.2万公里以上，客车速度目标值达到每小时200公里及以上。具体建设内容：

　　1、“四纵”客运专线：

　　⑴北京-南京-上海客运专线，贯通京津至长江三角洲东部沿海经济发达地区;

　　⑵北京-武汉-广州-深圳客运专线，连接华北和华南地区;

　　⑶北京-沈阳-哈尔滨(大连)客运专线，连接华北和东北地区;

　　⑷杭州-宁波-福州-深圳客运专线，连接长江三角洲、珠江三角洲和东南沿海地区。

　　2、“四横”客运专线：

　　⑴徐州-郑州-西安-兰州客运专线，连接华东和西北地区;

　　⑵上海-杭州-南昌-长沙-贵阳-昆明客运专线，连接华东、华中和西南地区;

　　⑶青岛-石家庄-太原客运专线，连接华东和华北地区;

　　⑷上海-武汉-重庆-成都客运专线，连接西南和华东地区。

　　二、高速铁路网信号覆盖解决方式

　　随着高速铁路网的建成，时速达到200公里/小时至350公里/小时，对铁路网手机信号覆盖提出了更高的要求。

　　1、新建高速铁路客运专线对列车覆盖带来的不利影响：

　　(1)列车车体损耗大，信号屏蔽严重;

　　(2)列车速度快，频偏严重;

　　(3)切换频繁，掉话率高;

　　(4)位置更新频繁，信令负荷大;

　　根据以上对高速铁路带来的不利影响分析，我们认为采用光纤RRU拉远专网覆盖方式更适合高速铁路覆盖，专网形成独立网络，使用独立的载频资源。

　　2、为了解决列车内的信号覆盖，主要从以下两个方面进行解决：

　　(1)针对高速移动用户的特点对铁路沿途的现有基站设置及配置进行优化，调整基站参数，改变天线方位角。

　　(2)引入专网覆盖，在高速铁路沿途重新规划一个专网小区，只对铁路沿线进行覆盖。

　　3、高速铁路覆盖存在两种场景

　　根据铁路运行的场景不同，采用覆盖方式也不同，平原山区采用在铁路沿线建设铁塔(或桅杆)方式进行覆盖，隧道内采用泄露电缆方式进行覆盖。

　　(1)平原、山区

　　平原、山区存在周围基站大网覆盖，考虑到大网和专网存在网络交叉覆盖，需要对大网基站参数调整，频率规划，避免专网与大网之间存在同频、邻频干扰。专网覆盖采用在铁路沿线建设铁塔(或桅杆)方式，采用高增益窄角度天线，考虑到覆盖成本及覆盖效果，并且要尽量减少对大网的影响，根据列车速度及小区切换时间计算，天线高度在铁轨以上10米左右为宜，站间距700米左右为宜，并且天线和列车要能够直视，中间不得有阻挡。

　　(2)隧道

　　隧道覆盖建议采用13/8”耦合型泄露电缆覆盖，隧道内均建有设备洞室，洞与洞间距约1公里(京石客运专线和津秦客运专线设备洞室间距均为1公里)，漏缆挂高建议与车窗平行。

　　隧道覆盖有两种覆盖方式：一种是单边覆盖，一种是双向覆盖。

　　对于单边覆盖，主设备输出功率按照40dBm/CH(总功率60W)，减去馈线接头、合路器损耗2dB，实际入泄漏电缆功率38 dBm/CH，为保证漏缆末端的覆盖达到要求，那么漏缆末端输入功率要大于21dBm，所以链路内允许的线路损耗为：38-21-1=16dB。在900M频段，13/8泄漏电缆损耗为：2.3dB/100m。由此可得，泄漏电缆的长度不能大于：(16/2.3)*100=695米。实际单设备总覆盖距离：695米。

　　对于双边覆盖，主设备输出功率按照40dBm/CH(总功率60W)，减去馈线接头损耗、合路器和二功分插损5dB，实际入泄漏电缆功率35dBm/CH，所以电缆内允许的线路损耗为：35-21-1=13dB。13/8泄漏电缆损耗为：2.3dB/100m。由此可得，泄漏电缆的长度不能大于：(13/2.3)*100=565米。实际单设备总覆盖距离：1130米。

　　对比两种覆盖方式，在设备输出功率相同的情况下，采用双边覆盖的方式实际覆盖距离要远大于采用单边覆盖的方式。所以隧道覆盖采用双边覆盖的方式。

　　三、专网覆盖注意事项：

　　1、专网覆盖要求专网信号只覆盖铁路，不覆盖周边区域，要求对信号方向性有很好的控制，尽量避免对外围区域的泄露;为此在平原、山区采用高增益窄角度天线;

　　2、专网形成虚拟的独立网络，只在车站区域设置与大网的切换出入口，铁路沿线覆盖区不设大网邻区，减少列车运行过程中切换和重选次数，提高通话质量;

　　3、专网覆盖完全不吸收大网业务，只吸收列车上的业务;

　　4、专网覆盖使用专用的载频资源，要避免与大网形成同频、邻频干扰;同时要避开铁路专网GSM-R频率，不能对铁路GSM-R形成干扰;

　　5、采用RRU拉远系统，以其级联组网方式，保证高铁覆盖的连续性;

　　四、专网覆盖优缺点

　　1、专网覆盖的优点

　　(1)专网只有唯一的重选切换序列，信号更简洁，重选和切换更顺畅，因此专网能更好地满足列车覆盖;

　　(2) 专网完全不吸收大网业务，因此只需要配置较少量的载波，频率设计也较容易;

　　2、专网覆盖的缺点