地铁场景ＬＴＥ精品网络建设方案探讨
何 朋，刘 斌
中国联合网络通信有限公司石家庄市分公司，河北石家庄０５００００
摘要：随着经济发展和城市规模扩大，地铁正在大中城市建设中悄然兴起并成为解决城市交通问题的最佳选择。适应移动互联网生态需求，打造一张精品卓越的地铁网络成为运营商业务竞争的重中之重。文章围绕地铁封闭性强、业务密度大、移动速度快的场景特性，探讨地铁ＬＴＥ网络设计、建设、优化思路，实现用户卓越感知体验。
关键词：地铁；ＬＴＥ；精品网中图分类号：ＴＮ９２９．５
乘凉、取暖人群对数据流量的需求；站台主要包括候车区、卫生间，此部分区域用户行为以数据流量为主，整体语音话务量较低；隧道内部用户行为与站台２．１．３地铁切换位置分析
切换是当通话中的移动用户从一个小区覆盖范围移动到另一个小区覆盖范围时，网络信号自动地转换处理过程。地铁可能存在地铁口与室外覆盖切换、地铁口与站厅切换、站厅与站台切换、站台与隧道切换、隧道内部切换。
２．１．４地铁场景网络覆盖系统应用分析
由于地铁空间限制、封闭性高、流动性大的特点，地铁网络覆盖通常采用多制式融合的方案，对于地铁分布系统，合路共用的通信制式众多。３Ｇ时代，移动、联通和电信至少５～６套２Ｇ或３Ｇ系统共用地铁分布系统。ＬＴＥ时代，地铁合路系统更是可能多达１０余套，通常采用ＰＯＩ（多系统合路平台）来实现各系统之间的隔离、合路。情况类似［１］。
１概述
城市地铁具有封闭性强、业务密度大、移动速度快的场景特性，其网络服务感知提升成为各运营商综合能力和口碑宣传的重要参考。本文主要探讨地铁ＬＴＥ精品网创建思路，实现用户卓越感知体验，为后续地铁场景深度覆盖建设提供参考。
２地铁网络覆盖方案
２．１地铁场景特点分析
２．１．１地铁场景功能区域划分
地铁场景按照功能区域可划分成站厅、站台及隧道三部分，见图１。站厅由售票／检票、安全检查、自动服务设备、乘客服务中心、派出所、办公区几部分组成；站台由候车区、卫生间几部分组成；隧道主要由行车轨道组成。
２．２覆盖方案描述
２．２．１地铁各功能区域总体建设方案：漏缆（上下行各一根）的覆盖方式。
图１ 隧道内重叠带示意图
Ａ．隧道区间覆盖：隧道区间采用壁挂ＲＲＵ＋ＰＯＩ＋Ｂ．站台、站厅覆盖：站厅、站台采用机房ＲＲＵ＋Ｃ．ＰＯＩ的配置：每站点采用民用通信机房内ＰＯＩ
２．１．２地铁用户行为分析
站厅包含售票、检票、安检、乘务服务中心、派出所及办公区，站厅以语音为主，但需要考虑冬夏季节
ＰＯＩ＋吸顶天线（上下行各一副）的覆盖方式。
设备对各运营商信号进行合路，过长的隧道区间可增加壁挂式多频合路器。
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下行Ｄ．ＰＯＩＰＯＩ分别进行信源收发合路平台提供系统间隔离度，：并滤除各种不同采用上行ＰＯＩ和
通信制式的频带间干扰成分。
电源、Ｅ．配电箱信源设计、列头柜：ＢＢＵ、蓄电池组等配套设施适度集中放置，共享机房开关
，降低工程投资，方便后期维护。
２．３地铁各区域覆盖方案描述
２．３．１站厅、站台天馈部署方案
Ａ．地下车站站厅层公共区域地下车站站厅天馈部署
、设备层及出入口均可采用宽频全向吸顶天线进行覆盖，覆盖均匀，可确保信号覆盖各个角落，同时要合理控制切换区域的信号强度。
Ｂ．站台利用两侧隧道内的泄漏电缆辐射信号进行地下车站站台天馈部署：
覆盖，站台层适当加装全向吸顶天线进行补充覆盖，根据站台类型设计天线密度。
Ｃ．岛式站台是铁路站台的一种类型岛式站台天馈部署
，为路轨在两旁，站台被夹在中间的设计，方便用户线路内换乘。岛式站台天线部署原则应遵循：行各一副天线ａ）站台区域通过布设吸顶天线实现覆盖，间隔１．５米～２米；
，上下敷设泄露电缆进行列车信号覆盖ｂ）岛式站台的列车停靠在两侧的路轨上，列车开关门信号，可以
波动不大；
缆信号覆盖ｃ）岛式站台能同时收到站台吸顶天线和轨道漏
，即使是在单通道合路方案下，也容易获取双流增益；
分利用信号覆盖特征并提升系统性能ｄ）地铁全线建议配置ＴＭ３自适应传输模式。
，充Ｄ．侧式站台侧式站台天馈部署
，是指路轨在中央而站台就在左右两侧的设计。侧式站台的列车轨道在中间且无墙体，因此无法架设泄露电缆。通常侧式站台的列车内信号较差，列车开门信号将明显改善，列车关闭则信号急剧下降［２］针对侧式站台。
，主要采用适当加大站台覆盖吸
顶天线密度和天线入口功率，以保证穿透覆盖列车的效果。
２．３．２隧道覆盖方案
Ａ．短距离隧道：ＢＢＵ，ＲＲＵ集中信集中部署在站
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２０１９年第０７期 台里，维护方便。道接入Ｂ．长距离隧道ＲＲＵ。
：站台放置ＢＢＵ，ＲＲＵ，同时新增隧
２．３．３信号覆盖重叠区解决方案：
切换带设置的一个基本原则是使终端在切换带内进行两次切换，即容许终端在第一次切换失败后立即经行第二次切换尝试，见图１。
过度区域Ａ是邻小区信号强度达到切换门限所需要的距离，一般为４０ｍ。切换执行距离Ｂ是满足Ａ３求，事件至切换完成所需要的距离则：
，考虑两次切换需Ｂ＝［切换测试距离（１２８ｍｓ）＋定时器（５００ｍｓ）＋
（５０２次ｍｓ）］切换×测车速
试距离（１２８ｍｓ）＋２次切换执行距离
按隧道中地铁８０ｋｍ／ｈ车速考虑：Ｂ＝２２．２２×０．８０６＝１７．９ｍ。
因此两次切换时，重叠覆盖区的距离Ｄ为Ｄ＝２×（Ａ＋Ｂ）＝１１５．８ｍ。
因此隧道中的切换带应设置为１２０～１４０ｍ。
２．３．４切换区域方案
Ａ．当用户从地铁内乘坐自动扶梯或走楼梯离开地地铁出入口切换方案
铁站时，信号呈逐渐衰减趋势，而地铁外的大网信号却呈逐渐上升趋势。针对上述特征，地铁出入口切换策略如下：
切换区不可设置在地铁站外ａ）由于地铁站外人群往来频繁；
，因此重选区和严重ｂ），因由于大网信号进入地铁站后此也不可将重选区／切换，区信号衰减过于
设置在站厅内部；附近。
ｃ）重选区／切换区设置在自动扶梯或楼梯Ｂ．当列车从隧道内经过隧道洞口进入地面区间地铁隧道洞口切换方案
时，由于隧道泄漏电缆横截面覆盖的特性，将使隧道内泄漏电缆信号迅速衰减，剧烈下降。而隧道外大网信号经隧道洞口的严重阻挡后在隧道内信号迅速衰减，剧烈下降，形成明显的拐角效应。针对上述特征，地铁隧道洞口切换策略如下：
定向天线ａ）避免拐角效应发生，将隧道内泄漏电缆信号延伸至隧道洞口，隧道出口处设置宽频带
外，设置重选区／切换区在隧道外。
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图２ ＰＣＩ模３干扰影响指标情况
ｂ）确保隧道洞口处泄漏电缆末端场强满足要求。当出现隧道内小区信号干扰外部大网信号的情况时，可在宽频定向天线前端增设衰减器等方式以降低干扰。
ｃ）隧道口不作为ＴＡＣ分界点。
３．３切换重选优化
针对地铁区分子场景，主要可划分为地铁站和地面公网、地铁隧道区间；高架段与地下段衔接的隧道口场景；高架段覆盖场景。
针对上述子场景确定适配场景的测量配置：以站厅为代表的步行场景，以隧道区间为代表的快速运行场景。列车运行状态下需加快相邻小区之间的切换和重选，其他步行状态下沿用大网配置［３］。切换重选参数配置，见表１。
表１ 地铁分场景切换参数配置
参数名
中文名称
隧道口
默认值站厅隧道内内外的高架段
小区同频重选参数
ｑｈｙｓｔ
服务小区重选迟滞（ｄＢ）重选时相邻小区对服务小区偏差（ｄＢ）频内小区重选判决定时器时长（秒）
４
４
１
１
４－３ｄＢ（仅相邻小区之间配置）
１
３地铁场景ＬＴＥ网络优化关键技术
３．１ＰＣＩ优化
扰严重，将使得小区搜索失败，或者造成切换失败，影响业务性能。ＰＣＩｍｏｄ３干扰对ＬＴＥ网络性能影响明显，见图２。
地铁场景ＰＣＩ优化策略：Ｐｒａｃｈ／天线位图等相关参数；测，准确掌握ＰＣＩ分布特征；ＰＣＩ调整优化；
ａ）按线路方向梳理地铁覆盖小区列表，含ＰＣＩ／ｂ）提前做好合理的测试路线设计，基于ＤＴ实ｃ）综合上下行隧道两个方向的ＰＣＩ分布，进行ｄ）地铁站ＰＣＩ通常需要复用，建议最小复用距ＲＳ干扰将影响信道估计的准确度，如果ＲＳ干
ｑｏｆＳｔＣｅｌｌ０ｄＢ０ｄＢ０ｄＢ０ｄＢ
ｔＲｅｓｅｌｅｃｔｉｏｎＩｎｔｒａＥＵＴＲＡ
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离为相隔２个地铁站，即Ａ⁃Ｂ⁃Ｃ⁃Ａ⁃Ｂ⁃Ｃ。
同频切换参数
ｈｙｓｔｅｒｅｓｉｓａ３ＯｆｆｓｅｔｔｉｍｅＴｏＴｒｉｇｇｅｒｃｅｌｌＩｎｄｉｖＯｆｆｓｅｔ
判决迟滞范围（ｄＢ）Ａ３事件偏移（ｄＢ）事件发生到上报的时间差小区个体偏移（ｄＢ）
１．５１．５
１．５１．５
０．５０．５
０．５０．５
１．５１．５
３．２邻区规划优化
地铁邻区规划时，由于不清楚地铁站各小区的准确地理分布关系，主要采用手工方式进行配置，配置原则：
ａ．地铁站本站：本站内邻区两两互配；ｂ．地铁站站间：站间邻区两两互配；
ｃ．地铁站和周围宏站：针对每一个地铁站，基于
１６０ｍｓ１６０ｍｓ１００ｍｓ１００ｍｓ１６０ｍｓ
２ｄＢ（仅相邻小区之间配置）
实测获取站厅覆盖小区和各个出入口的室外宏站覆盖小区，仅站厅覆盖小区配置室外邻区。
００００
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３．４ＲＳ功率优化
下行指标的稳定性ａ．提升ＲＳ功率，，但不将整体提升整体下行覆盖水平ＲＳ功率提升作为提，将增加
升速率的优化手段可以考虑预留ｂ．针对城区环境；
２～３，ＲＳｄＢ作为覆盖控制的辅助手段功率不一定要满功率配置，。可以通过ＲＳ功率调整来突出主服务小区，降低邻区干扰，也是一种手段ｃ．降低针对弱覆盖区域Ｍｏｄ３干扰。
，但要考虑上下行链路平衡，提升ＲＳ功率解决下行覆盖
。
４总结
地铁时代的到来，不仅让市民体验到了一种新
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２０１９年第０７期 的出行模式，更给城市注入经济发展的新动力，带动沿线商圈的发展，带来一种蕴含无限商机的“地铁经济”。通过“规、建、优”协同，结合地铁场景特性，打造ＬＴＥ精品网络，实现移动用户语音清晰不掉话、数据高速低时延等良好体验。
参考文献
［１］任晓勇．泄露同轴电缆耦合损耗计算方法的研究［Ｄ］．哈尔
滨：哈尔滨工程大学，２００７．
［２］张超．地铁ＣＢＴＣ漏泄波导管布置与配管算法［Ｊ］．铁道技
术监督，２０１１（４）：５１⁃５３．
［３］杨新，尤扬，张代飞，等．浅析移动通信隧道覆盖方案与共建
共享［Ｊ］．邮电设计技术，２０１４（１０）：５８⁃６４．
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