高速鐵路信號技術論文(2)
高速鐵路信號技術論文篇二
高速鐵路手機信號專網覆蓋關鍵技術
摘要：隨著高速鐵路網的建成，高速鐵路手機信號網絡覆蓋需求越來越高，采用何種網絡覆蓋方式對高速鐵路覆蓋顯得尤為重要，以下介紹是本人在工作中接觸并且實際應用的一種覆蓋方式。
關鍵詞：高速鐵路隧道專網大網泄漏電纜
中圖分類號： U45文獻標識碼：A 文章編號：
一、背景
2004年1月，國務院常務會議討論通過了《中長期鐵路網規劃》，這是國務院批準的第一個行業規劃，也是截至2020年我國鐵路建設的藍圖。正是2004年1月通過的這份綱領性文件，促使青藏鐵路提前一年建成通車，指導全國鐵路第六次大面積提速成功實施，讓大秦鐵路突破世界重載運量極限，更推動京津城際鐵路開通運營，開辟了中國高速鐵路的新紀元。
鐵路網規劃建設四橫四縱客運專線，建設客運專線1.2萬公里以上，客車速度目標值達到每小時200公里及以上。具體建設內容：
1、“四縱”客運專線：
⑴北京-南京-上海客運專線，貫通京津至長江三角洲東部沿海經濟發達地區;
⑵北京-武漢-廣州-深圳客運專線，連接華北和華南地區;
⑶北京-沈陽-哈爾濱(大連)客運專線，連接華北和東北地區;
⑷杭州-寧波-福州-深圳客運專線，連接長江三角洲、珠江三角洲和東南沿海地區。
2、“四橫”客運專線：
⑴徐州-鄭州-西安-蘭州客運專線，連接華東和西北地區;
⑵上海-杭州-南昌-長沙-貴陽-昆明客運專線，連接華東、華中和西南地區;
⑶青島-石家莊-太原客運專線，連接華東和華北地區;
⑷上海-武漢-重慶-成都客運專線，連接西南和華東地區。
二、高速鐵路網信號覆蓋解決方式
隨著高速鐵路網的建成，時速達到200公里/小時至350公里/小時，對鐵路網手機信號覆蓋提出了更高的要求。
1、新建高速鐵路客運專線對列車覆蓋帶來的不利影響：
(1)列車車體損耗大，信號屏蔽嚴重;
(2)列車速度快，頻偏嚴重;
(3)切換頻繁，掉話率高;
(4)位置更新頻繁，信令負荷大;
根據以上對高速鐵路帶來的不利影響分析，我們認為采用光纖RRU拉遠專網覆蓋方式更適合高速鐵路覆蓋，專網形成獨立網絡，使用獨立的載頻資源。
2、為了解決列車內的信號覆蓋，主要從以下兩個方面進行解決：
(1)針對高速移動用戶的特點對鐵路沿途的現有基站設置及配置進行優化，調整基站參數，改變天線方位角。
(2)引入專網覆蓋，在高速鐵路沿途重新規劃一個專網小區，只對鐵路沿線進行覆蓋。
3、高速鐵路覆蓋存在兩種場景
根據鐵路運行的場景不同，采用覆蓋方式也不同，平原山區采用在鐵路沿線建設鐵塔(或桅桿)方式進行覆蓋，隧道內采用泄露電纜方式進行覆蓋。
(1)平原、山區
平原、山區存在周圍基站大網覆蓋，考慮到大網和專網存在網絡交叉覆蓋，需要對大網基站參數調整，頻率規劃，避免專網與大網之間存在同頻、鄰頻干擾。專網覆蓋采用在鐵路沿線建設鐵塔(或桅桿)方式，采用高增益窄角度天線，考慮到覆蓋成本及覆蓋效果，并且要盡量減少對大網的影響，根據列車速度及小區切換時間計算，天線高度在鐵軌以上10米左右為宜，站間距700米左右為宜，并且天線和列車要能夠直視，中間不得有阻擋。
(2)隧道
隧道覆蓋建議采用13/8”耦合型泄露電纜覆蓋，隧道內均建有設備洞室，洞與洞間距約1公里(京石客運專線和津秦客運專線設備洞室間距均為1公里)，漏纜掛高建議與車窗平行。
隧道覆蓋有兩種覆蓋方式：一種是單邊覆蓋，一種是雙向覆蓋。
對于單邊覆蓋，主設備輸出功率按照40dBm/CH(總功率60W)，減去饋線接頭、合路器損耗2dB，實際入泄漏電纜功率38 dBm/CH，為保證漏纜末端的覆蓋達到要求，那么漏纜末端輸入功率要大于21dBm，所以鏈路內允許的線路損耗為：38-21-1=16dB。在900M頻段，13/8泄漏電纜損耗為：2.3dB/100m。由此可得，泄漏電纜的長度不能大于：(16/2.3)*100=695米。實際單設備總覆蓋距離：695米。
對于雙邊覆蓋，主設備輸出功率按照40dBm/CH(總功率60W)，減去饋線接頭損耗、合路器和二功分插損5dB，實際入泄漏電纜功率35dBm/CH，所以電纜內允許的線路損耗為：35-21-1=13dB。13/8泄漏電纜損耗為：2.3dB/100m。由此可得，泄漏電纜的長度不能大于：(13/2.3)*100=565米。實際單設備總覆蓋距離：1130米。
對比兩種覆蓋方式，在設備輸出功率相同的情況下，采用雙邊覆蓋的方式實際覆蓋距離要遠大于采用單邊覆蓋的方式。所以隧道覆蓋采用雙邊覆蓋的方式。
三、專網覆蓋注意事項：
1、專網覆蓋要求專網信號只覆蓋鐵路，不覆蓋周邊區域，要求對信號方向性有很好的控制，盡量避免對外圍區域的泄露;為此在平原、山區采用高增益窄角度天線;
2、專網形成虛擬的獨立網絡，只在車站區域設置與大網的切換出入口，鐵路沿線覆蓋區不設大網鄰區，減少列車運行過程中切換和重選次數，提高通話質量;
3、專網覆蓋完全不吸收大網業務，只吸收列車上的業務;
4、專網覆蓋使用專用的載頻資源，要避免與大網形成同頻、鄰頻干擾;同時要避開鐵路專網GSM-R頻率，不能對鐵路GSM-R形成干擾;
5、采用RRU拉遠系統，以其級聯組網方式，保證高鐵覆蓋的連續性;
四、專網覆蓋優缺點
1、專網覆蓋的優點
(1)專網只有唯一的重選切換序列，信號更簡潔，重選和切換更順暢，因此專網能更好地滿足列車覆蓋;
(2) 專網完全不吸收大網業務，因此只需要配置較少量的載波，頻率設計也較容易;
2、專網覆蓋的缺點
(1) 專網只在車站設有與大網的出入口，如果在車站不能進入專網小區，則在列車運行期間手機將很難進入專網，造成長時間質差的問題，為此必須保證車站大網與專網的相鄰切換關系正常，并且要保證專網的信號覆蓋強度;
(2) 專網對覆蓋質量要求更高，如果手機在專網中一旦脫離專網，將很難重新進入專網，造成長時間質差，為此要保證鐵路沿線專網信號覆蓋的連續性和信號強度;
(3) 如果鐵路外圍用戶選擇了專網信號，那么用戶離開鐵路覆蓋范圍時，由于專網沒有設置與大網相鄰關系，用戶會出現脫網和掉話現象，為此在保證專網滿足覆蓋的前提下，盡量降低天線的輸出功率，避免專網覆蓋范圍過大;
綜上所述，采用專網覆蓋能夠滿足高速鐵路手機信號網絡的覆蓋，提高了通話質量和通話效果，滿足了手機用戶的需求，給運營商數量了良好的形象。
看了“高速鐵路信號技術論文”的人還看：
3.接發列車技術論文
5.鐵道工程畢業論文