光纤直放站在地铁列调TETRA系统中的应用

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1、光纤直放站在地铁列调 TETRA 系统中的应用【前言】自 2001 年 800 兆 TETRA 数字集群系统开始在广州地铁二号线应用以来， TETRA 技术在我国城市轨道交通领域得到非常广泛的应用，它已经成为地铁运营 的支撑网络之一。在非常态运营下，TETRA系统是运营控制中心（OCC）赖以指 挥车辆有序通行的唯一手段。上海地铁于2005年启动TETRA系统的网络化建设, 一套系统覆盖全部 1 到 13号线路，为网络化运营提供通信保障。经过反复论证， 上海地铁确立了 “TETRA基站+光纤直放站”的混合组网技术路线。基本原则为: 一个基站带四个光纤直放站；枢纽站和换乘站设置TETRA基站。相对

2、于TETRA 基站,光纤直放站的优势在于其结构简单、成本低、安装方便覆盖更灵活，是实 现无线网络“小容量,大覆盖”的可行方案。而且，光纤直放站在核心侧不占用 交换中心的容量。经过八年的实际应用，证明上海地铁TETRA系统的建设方案是 非常成功的。遂撰写此文，与同行分享有关的点滴经验。【系统概况】上海轨道交通专用无线系统采用TETRA制式，系统覆盖全部113号线， 整个专用无线系统统一设计、统一建设、统一管理，在系统建设规划时即考虑到 了网络化运营的需求，为全路网运营管理提供通信保障，已成为上海地铁网络化 运营的重要支撑平台之一。上海轨道交通TETRA无线通讯系统总图提示:取击进入ri I ZO

3、NES1号线LANShareZONE91 I| (ZONKIO川号线门号线一期zonc-0MTS4- No一ndew BDA)Zone9 MT# NO.5M96 (Andrew HD)Zenc9 MTS*NO.2F28- 45-49 (Andrew BDA)Zone9 MT蚩 NO.29 44 (Andrew HDA)Zonc9 MTSP No_9 (Andrew BDA)zencs EBTS乏c.22/23 zone* MTS4ZO.65-72 (BDA 丑 AIrralc一Be二总空)zoncocEBTSZO.5 爷 64 zoncocMTS4 乏 0.5357 (Andrew BDA)z

4、oncocEBTS- NP42-49 (Andrew BDzones ebts- no.38-4- (Andrew BDA)Zone8 gs No.3237(AFL BDA)、oncx EBTS-N0.24-2.2eAFL BDA) NP29 .3-(Andrew HDA)zenex NCbc5-96 (Andrew BDA)备注：1）已建线用实线梅对应Zone#濒色的模块表示.在雄线为虚梅，未建线呈灰色。2）笛线与交换中心之间的链接，对应Zon诩颜色实现表示实际链冬用:线表示逋道发留v图示：上海地铁 TETRA 系统总示意图图上海轨道交通 TETRA 专用无线通信系统包括：两个交换中心（MS

5、O）:东宝兴路主用交换中心、中山北路备用交换中心， 目前正在实施改造，引入摩托罗拉 IGR 交换中心异地热备份和自动切换技术。十二个分线控制中心（OCC），分别负责各线路列车的调度管理。个COCC应急控制中心，负责线路的运营协调，以及应急处置。各线投运的共 15个车辆段及停车场。无线覆盖情况：线路区间采用泄漏电缆（LCX）完成通信信号的覆盖，车站、 停车场等采用小天线和定向天线完成覆盖。TETRA 基站及光纤直放站：到目前为止，已经投运的部分一共包括189 个基站，超过100 个近端直放站和近 400 个远端直放站，分布在各线的站点上。uit ut已nut篡(zV02連!IfIIT&nfi：*

6、W1rSnn 口11PAWC | JJ直盲卿 a口* M-*=*-JWf砂.*!|BMB-05-20VIA*无线通笛覆孟子系统组成框图tHKflBH*Pu图示：TETRA基站与直放站混合组网示意图【光纤直放站工作原理图】光纤直放站在公网覆盖中的应用已经非常普及，工作原理非常简单。光纤直放站系统由近端机和远端机组成，基本工作原理图如下图所示：OBS下行输入,隔离器訂行输入厅- 疔光模块上厅输出一一输出.一行输入舌行输出八 即行输入“1下行输出 光模块F2主上行输入下行输岀电源线 光纤线 数据线 射频线光模块电111行输出屯一|上行输入电源A监控模块干接点RS485RS232电源B近端机单元下行功

7、放下行光纤输入1Q上行光纤输出下行光纤输入2 0上行光纤输出2 0下行输入上行输出下行输入上行输出丁行输出光模块3空行输入4行输出光模块）空行输入电源线一光纤线数据线射频线光纤直放站选型的要点】点：八、O下行光纤输出1o上行光纤输入1O下行光纤输出2o上行光纤输入2o下行光纤输出3o上行光纤输入3o下行光纤输出4O上行光纤输入4o下行光纤输出5o上行光纤输入5o下行光纤输出6 O上行光纤输入6o下行光纤输出7 O上行光纤输入7O下行光纤输出8O上行光纤输入8下行功放上行低噪放电源A监控模块干接点RS485RS232电源B远端机单元双工器上海地铁 TETRA 系统组网设计，针对光纤直放站的设计要

8、点主要包括以下几a. 由于TETRA系统固有的特征，对光纤直放站放大器的线性度要求很高，远 超过GSM公网对光纤直放站的要求，以避免三阶和五阶互调对TETRA系统 造成干扰。所以，应用于TETRA系统的光纤直放站必须满足ETSI的相关 标准要求（俗称“欧标”），这是确保整个系统稳定工作的最基本要求，即： 当光纤直放站输出功率在4W时，要求三阶互调抑制大于70dBc。这有别 于 GSM 公网直放站。b. 在列调系统中，光纤直放站所扮演的角色比较特殊，和“补盲”不同，不 仅仅是覆盖的延伸，而是替代 TETRA 基站，为所覆盖区域提供通信覆盖， 必须具有和 TETRA 基站一样的“通信保障能力”，因

9、此，必须要求光纤 直放站的主要模块均采用热冗余备份设计和配置。c. 光纤直放站必须纳入统一的网管。d. 没有必要使用选频式的光纤直放站，选用宽带光纤直放站即可。e. 同频干扰与时延：TETRA信号经过光纤直放站传输之后，会带来带来时 延。而且， TETRA 基站与直放站的输出是同源的，相邻的同源直放站之 间、或直放站与基站之间，是否会产生同频干扰。带着这些问题，我们也 开展相应的研究和测试。为此，在正式实施前，搭建了如下测试环境，针 对有关的问题，进行了详细的测试验证，对整个项目的实施提供了极其重 要的参考和实施依据。上海体育场站天钥桥路站宜山路站（地下）f.图示：试验段系统配置示意图实际测试

10、证明，按本设计方案，光传输时延对 TETRA 系统的正常工作没有影 响。通过在同源站点的中点将漏缆截断，并加终端负载隔离之后，对TETRA系统 的正常运行没有任何影响。【采用光纤直放站的好处】上海地铁800兆TETRA系统不是按线路独立规划和建设的，而是从一开始就 是基于网络化运营来规划、设计和建设的。采用“TETRA基站+光纤直放站”取 代“全基站”技术路线，混合组网，最大的好处就是节约投资。首先，按“1 拖 4”设计，单站光纤直放站相比TETRA基站，投资约低40%；其次，节约传输设 备；第三，大幅度降低交换中心的容量，减少核心侧的投入。【后记】上海地铁 800 兆 TETRA 系统自 2005年 12 月首期投运以来，系统运行非常稳 定，无论是光纤直放站与TETRA的集成、融合，还是系统设备的可靠性、以及系 统级的可用性、可维护性，都是非常成功的。我国正处于轨道交通大投入、大发展的时期，基于轨道交通列调无线系统的 “用户少、覆盖距离远”等特点，采用“光纤直放站+TETRA基站”的混合设计 方案，节约投资，不失为一个好方案。