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1、 城市轨道交通无线通信系统的最新进展 1 一 思考题 1 同频干扰的解决方案 2 越区切换的主要问题 3 漏泄电缆的损耗如何计算 4 简述地铁无线电通信系统 2 一 蓬勃发展的城市轨道交通 上海市 2005年9条轨道线 总长260km2020年17条轨道线 总长800km 3 一 蓬勃发展的城市轨道交通 上海市 2005年9条轨道线 总长260km2020年17条轨道线 总长800km 7LINES 4 一 蓬勃发展的城市轨道交通 上海市 2005年9条轨道线 总长260km2020年17条轨道线 总长800km 14LINES 5 一 蓬勃发展的城市轨道交通 上海市 2005年9条轨道线 总
2、长260km2020年17条轨道线 总长800km LONDON 14LINES 6 一 蓬勃发展的城市轨道交通 上海市 2005年9条轨道线 总长260km2020年17条轨道线 总长800km 7LINES 7 8 M8 M8 R4 R4 R3 R3 M7 M7 M5 M5 M6 M6 M1 M1 L3 L3 R1 R1 L4 L4 L2 L2 L5 L5 R2 R2 L1 L1 M3 M3 M4 M2 M2 上海市轨道交通规划图 9 10 光纤 基站 SDH设备 无线通信系统 漏泄电缆 调度中心 交换机 分路器 天线 FDD 频分双工 下行 F1上行 F1 F1 45MHzF1 F1 一
3、对频点 SDH设备 电话 票务 无线电 电力 二 轨道交通无线电通信系统的构成 11 无线通信系统组成 列车调度子系统 公安子系统 紧急呼叫子系统 停车场 车辆段管理子系统 设备维修子系统 12 数据传输 控制中心与车载台之间 停车场 车辆段与车载台之间传输呼叫 紧急呼叫 故障等信号 呼叫 一般呼叫 选呼 组呼 全呼 呼叫优先 呼叫级别 普通呼叫 高级呼叫 紧急呼叫 无线系统功能 直接通话 转接通话 司机间 值班员 司机公安值班员间停车场维修人员间 13 14 国内外城市轨道交通无线通信系统最新进展 常规 模拟集群 数字集群 15 常规无线电通信信道的使用 1 2号线 频点专用 消防 列调 列
4、调 列调 列调 列调 公安 公安 F2 F1 F3 16 模拟集群无线电通信信道的使用 3号线 频点公用 消防 列调 列调 列调 列调 列调 公安 公安 F2 F1 F3 列调 列调 列调 列调 公安 17 F2 F1 F3 数字集群无线电通信信道的使用 4号线以后 频点公用 TDM时分复用 FDD 18 数字集群无线电通信组成虚拟专网 基站 基站 基站 交换机 交通调度台 公安调度台 消防调度台 19 集群移动与蜂窝移动的比较 20 三 国内外城市轨道交通无线通信系统最新进展 TETRA数字集群系统 TransEuropeanTrunkedRadioSystem 泛欧集群无线电系统Terre
5、strialTrunkRadioSystem 全球集群无线电系统 21 TETRA系统结构 22 TETRA系统结构 23 TETRA系统结构 TETRA在设计可用于在150MHz 900MHz 380MHz 400MHz10MHz收发间隔400MHz 420MHz10MHz收发间隔450MHz 470MHz10MHz收发间隔870MHz 933MHz45MHz收发间隔 FDD 频分双工TDMA 时分多址 24 TETRA系统结构 25 TETRA数字集群无线电通信系统 频谱效率高 4个逻辑信道25KHz信道间隔36Kbps传输速率28 8Kbps净数据速率每个信道7 2Kbps 抗干扰能力强
6、 易于加密 加密方式多 业务能力强 调度 电话连接 数据传输 图象传输 车辆定位等 话音数据同传 多用户群使用 一个硬件无线电系统上设置多个 虚拟网 26 四 单条线路无线系统组网方案1 单基站方式 转发中继器 传输系统 控制中心 基站 转发中继器 转发中继器 27 单基站方式 漏缆 漏缆 28 2 单条线路无线系统组网方案 多基站推荐方案 多基站加光纤直放站 基站 传输系统 基站 控制中心 直放站 直放站 29 多基站加光纤直放站方式 1拖3 公安调度员 列车调度员 车辆段 30 l 技术难题1 同频到达时间差T 4 9us km l 3 8us km x 3 8us km l x 1 1u
7、s km l 7 6us km x其中l 2km x 1km 则T 9 8us 7us TS 4 产生多径干扰解决 减少x 增加延迟线 O E E O 基站 SDH SDH 交换机 A站 B站 控制中心 x 31 技术难题2 越区切换连续性 32 越区切换的条件 1 F1小于限定值 开始搜索F22 F2场强大于F16dB 开始切换3 切换时间4s后 F2工作 结论 1 采用衰减漏缆 减少了切换区间 但有可能4s内断线2 建议采用衰减接头 33 优选 34 五 全市无线系统组网方案方案 1 集中控制式 分区分配2 分散控制式 按线路分配核心问题 1 同频干扰 同频基站有一定间隔2 频点分配 上海
8、市分配地铁4对频点 35 M8 M8 R4 R4 R3 R3 M7 M7 M5 M5 M6 M6 M1 M1 L3 L3 R1 R1 L4 L4 L2 L2 L5 L5 R2 R2 L1 L1 M3 M3 M4 M2 M2 集中控制频点规划 A A A A A A A A A B B B B B B B B B C C C C D C C D D D D D 36 集中控制组网原理图1 按区分频2 同区线路连通3 分线调度 全市轨道交通无线通信系统组网方案 基站 中心交换机 基站 1 调度台 2 线 2 调度台 1 线 37 分散控制组网原理图1 按线路分频2 交会点频率不同3 各线通过中心连
9、通 38 全市轨道交通无线通信系统组网方案 集中 分散控制组网原理图1 按线分频2 部分线路公用交换机3 交会点同频或异频 39 推荐方案 40 41 结论 1 4组频点可以满足各种组网方式的需求 2 采用集中 分散式比较适合 3 推荐方案可以作为集中方式使用 也可以作为集中 分散方式使用 作为集中 分散方式使用时 明珠线二期之外的线路频点具体规划应该根据分线需求由设计部门再行调整 42 技术难题3 公安无线通信系统与地铁系统互联 现状 两级无线电通信系统 第一级 800M的集群数字通信系统市局直到基层领导第二级 350M模拟集群通信系统全市的公安网 配备到值勤民警 问题 1 需携带两种手机2
10、 不能互通解决 与地铁无线电系统的互联互通 科委重点项目 43 技术难题3 公安无线通信系统与地铁系统互联TETRAInter SystemInterface ISI 基站 分路器 SDH设备 公安 地铁 44 TETRA系统互联互通最新进展 2003年12月欧洲三国互联 MOTOROLA NOKIA 45 TETRA系统互联互通最新进展 2003年12月欧洲三国互联 MOTOROLA NOKIA 46 技术难题3 消防无线通信系统的互联互通 现状 350M模拟集群通信系统全市的公安网 配备到值勤民警 问题 地上地下不能互通趋势 1 组建两级网 800M第一级用于指挥以及350M用于战斗2 专
11、用系统引入地下组成自己的专网 47 mmmmmm 六 无线电信号在漏泄电缆中的传输 48 END 49 END 50 END 51 END 用于GSM系统 52 END 53 END 54 END 55 表1RCT6 CPUS系列漏缆的插入损耗与耦合损耗 56 插入损耗 与长度成正比 安德鲁公司的英寸RCT6 CPUS系列漏缆的典型值如表1 在800M频带 其插入损耗Attenuation为2 8dB 100m Li d 2 8dB 100m d耦合损耗 以2m距离为准计算 工程上 漏缆场强的计算采用相对法 即由2m处的耦合损耗A为准 推算任意处的损耗 Lc D klgD 2 A其中A由表1中
12、的CouplingLoss给出 K在自由空间取20 在隧道环境考虑到信号迭加可以取10 15 57 系统场强计算 上行 接收场强Pr Pt Li Lc Lj Lz其中手机输出功率1W Pt 30dBm 10lg1W 1mW Li d 2 8dB 100m 600m 12 6Lc 72接头损耗Lj 12 跳线 接头等 障碍损耗Lz 12 所以Pr 30 12 6 72 12 12 78 6要求基站接收电平 Pr 100dBm余量 78 6 100 21 4 58 END 59 END 60 技术难题4 列车交会时的弱场强 10 30dB 61 实验结果 62 新的挑战 上海磁悬浮列车通信1 穿越隧道 38GHz500km h多径效应 2 漏缆通信 电磁干扰 多普勒效应3 系统改造 863计划沪杭高速TETRA GSM R 专用系统 列车信号无线传输 63
