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轨道交通系列专网覆盖 解决方案

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CMMB应用于轨道交通PIS系统

时间:2021-08-16   访问量:

轨道交通系列专网覆盖 解决方案


系统概述:

轨道交通很早就作为公共交通在城市中出现。起着越来越重要的作用。经济发达国家城市的交通发展历史告诉我们,只有采用大客运量的城市轨道交通(地铁和轻轨)系统,才是从根本上改善城市公共交通状况的有效途径。

城市轨道交通(Rail Transit)具有运量大、速度快、安全、准点、保护环境、节约能源和用地等特点。世界各国普遍认识到:解决城市的交通问题的根本出路在于优先发展以轨道交通为骨干的城市公共交通系统。

城市轨道交通作为支撑城市正常运行的大动脉,发展迅速。中国交通运输协会城市轨道交通专业委员会主任高毓才说,十几年前,地铁还只是北上广等少数城市的“风景线”,但90年代后,中国许多城市在轨道交通建设上发展迅速,这十几年来建成了50多条线路,约1600多公里的运输轨道。在下一个十年,中国城市轨道交通的发展将会更加迅速,据不完全统计,其里程大约为2200-2500公里,运力与运能成几何增长。

随着轨道交通网络的不断发展,承载旅客每年不断的增加,在移动通信网络也不推进的今天,轨道交通的移动网络覆盖的覆盖至关重要,对于不同运营商而言,是一块潜在的巨大市场,轨道交通的移动网络可分为:移动电视、移动手机信号、对讲系统等通讯网络。

覆盖现状分析

轨道交通网络的不断建设,覆盖网络的面积巨大,由于交通网络存在的连续性、地型复杂性各移动通讯网络在轨道交通上没有得到良好的覆盖效果,大部分的盲区,弱覆盖严重影响旅客出行的工作,娱乐。

Ø  切换频繁

由于高速列车运动速度快,一般在200公里以上,现网的手机信号覆盖铁路的小区为周边覆盖村庄的小区,根据现网的测试和基站的分布,一般的小区覆盖铁路的距离在0.5~1公里左右,平均在5~30秒就有一次切换,切换非常频繁。容易造成掉话。

Ø  部分区域出现弱信号覆盖

由于新开的轨道交通路线多,多径损耗大,且车体的信号损耗较大,所以在车厢内有弱信号区域出现;另外由于高铁车速度快,由于切换不及时造成手机拖尾现象,导致接收信号弱。

Ø  数据业务几乎无法使用

手机用户由于小区间切换频繁,3G数据业务下载及上传速率非常低,而且经常出现掉线,造成数据业务几乎无法正常使用。

Ø  移动数字电视无法观看

移动数字电视目前的基站覆盖率还是较低,在车厢内的信号更是不理想,容易出现停顿和马赛马克现象,严重影响乘客出行的体闲娱乐。

轨道交通网络覆盖的意义

轨道交通的覆盖是整个网络优化覆盖工作中的不能或缺的部分,如果通信运营商这一部分不能更好的提供高质量的语音、视频和数据业务,将运营商产生负面影响,而且将失去大量高档用户。

一般在高速铁路或高速公路上的乘客都有语音、数据等业务方面的需求,如果未来的高速铁路没有更好的语音业务和数据业务覆盖的话,将会失去许多用户,包括高档用户和潜在的用户。特别是人们连续乘坐火车,希望能够排解旅途的郁闷,这正是数据休闲业务,如游戏、多媒体业务等派上用场的时候,而此时如果不能提供相应的服务,会让高档用户感到很失望,同时,运营商也会失去一块赢利的区域。


解决方案

利用轨道交通数字光纤拉远设备,由于设备灵活的组网方式,长距离的拉远功能。近端接收基站信源后,远端机通过级连的方式,在轨道交通路线上对各制式移动通讯信号(GSM、WCDMA、DVB-T等)进行有效覆盖。达到连续接力的覆盖方式,减少切换掉话,实现全路段不间隔的覆盖效果。

工作原理

在下行通道中,近端机通过耦合器直接耦合来自基站主天线的移动通信下行信号馈送入双工器,经RF模块后由下变频器将其下变频到基带I/Q或中频信号,然后经A/D变换器变换为数字基带或数字中频信号,由基带处理单元将其经过数字信号处理后,按一定帧格式打包成串行数据,再经光收发器由光纤传输到远端机。

在远端机经光收发器,由基带处理单元解帧后,由D/A变换器将其恢复为I/Q或中频信号,再经上变频器将其上变频到射频,最后经发射机、双工器以及天线发射至覆盖区域。

在上行通道中,来自移动终端的上行信号经远端机通过下行逆过程,将上行串行数据信号通过光纤回送至近端机,然后通过近端机的下行逆过程,将上行射频信号馈送给基站。这样就完成了直放站的覆盖功能。

覆盖方式

产品优势

Ø   杂波噪声抑制能力强:

能达到比模拟方式更高的带外(或邻信道)抑制指标,有利于提高信噪比,提高通信质量。

Ø   信号时延控制准确:

有利于交叠区同播控制,在一些特殊应用的场合(如铁路、大范围覆盖方案)对方案设计有极大帮助;

Ø   信号纯净:

信号不随光信号的衰减而衰减,在传输和恢复过程中不存在信噪比恶化,便于远距离传输;

Ø   网络拓扑形式灵活:

可实现星型、菊花链、混合型拓扑结构,对不同场景的方案可提供针对性的设计支持;

Ø   噪声更低:

一主带多从时噪声不累加,噪声性能大大提升;

Ø   避免光路自激:

克服由于模拟应用时上行支路光叠加引起的光路自激现象;

Ø   对光传输路由要求更低:

较模拟方式数字传输受光的色散影响小,在短距离传输时可以采用多模光纤,系统成本更低。

Ø   无分合路损耗:

信号的分路合路通过数字的方法实现,下行分路通过数字比特流的复制实现,上行合路通过数字和实现,数字分路合路对信号都不会有任何损耗;

Ø   更高的可靠性:

数字光器件的可靠性比模拟光器件高, MTBF更长,减少了维护费用;

Ø   上下行不平衡问题在很大程度上得以解决:

由于系统噪声有很大的优势,在上下行链路控制中可在很大程度上解决不平衡的问题,可大幅度提升高速数据传输的稳定性和传输速率。


工程应用案例-----重庆轻轨

站点介绍:

西部大开发重点工程之一的重庆轻轨交通较新线,较新线东起区商业中心较场口,西至大渡口区钢铁基地新山村全长18公里,设18座车站,一次规划设计,分二期建设实施。一期工程较场口至大堰村段14.35公里,设14座车站、两座主变电站、1座控制中心,初期配车84辆,采用高架跨座式单轨交通方式。2005年建成通车以来,形成单向3万人次/小时的客运能力,年客运量能达到3亿人次,可吸收全市客流的21%,减少50%的线路区域交通压力,较大程度地缓解沿线区域交通紧张矛盾,改善居民出行条件和乘车环境,同时也起到改善投资环境和提升城市形象的积极作用。面对巨大的人流量,移动数字电视节目平台的接入,对于运营商广告来说无形是一块巨大的市场,所以,全线的移动数字电视信号轨道交通覆盖由为重要。目前铁路上的移动数字信号几乎为盲区,信号覆盖需求强烈。

现场图片


设计思路:



轻轨线路图

●      系统各近端选取线路较近位置基站作为信源,近端通过光纤拉端后射频远端分布在线路上进行覆盖

●      列车的车厢对无线信号的屏蔽较为严重,大概有20dB左右的衰减,为了到达车厢内信号强度能满足移动电视节目的正常观看,线路上信号覆盖强度必须大于-60dBm。

●      远端设备按平均1公里的距离进行安装,现场采用对数周期天线分两个方向对线路进行覆盖,单天线覆盖500米的距离。

设备安装:

现场设备采用挂墙安装,天线安装位置高于列车3-4米。

覆盖效果:

列车使用高清液晶电视,电视置于车厢两侧。现场测试车厢内信号覆盖效果良好,电视播放节目清晰流畅,无停顿、马赛克现象,用户观看节目感受良好。

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