一种地铁移动通信系统覆盖的解决方案
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成立：
计算得到
即漏缆末端 GSM900/DCS1800/TD-LTE 输出功率为 11/6/-13dBm，则能满足地铁列车车厢内的覆 盖要求。
假设 2：泄漏电缆长度为 D。GSM900/DCS1800/TD-LTE 系统的输出功率为 41/41/15.2 dBm，POI 损耗 7dB，漏缆百米线损 2.33/4.1/5.39 dB，零星损耗约 3dB。泄露电缆的覆盖距离有如下等式 成立：
4 地铁隧道漏缆切割方案设计 4.1 链路预算
地铁分布系统组网有两种方式：前合路与后合路。后合路主要应用在现有分布系统 改造上，由于加入了一级合路器，损耗增加，因此覆盖范围会减小。后合路主要应用在 新建分布系统一级通过前合路方式改造不能达标的情况。
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文都 2015 考研春季招生工作培训（会议通知）
计算得出
即三个系统 GSM900/DCS1800/TD-LTE 当漏缆长度小于等于 463/337/167 米时，覆盖区域内的边
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缘场强均能达标。 （2）场景二：覆盖隧道。信号由射频单元输出后，直接经过 POI 馈入泄漏电缆。 计算前提：以距漏缆 5 米处的边缘场强 GSM900/DCS1800/TD-LTE 不小于-85/-85/-105dBm 为前提 GSM900/DCS1800/TD-LTE 边缘场强要求大于：-85/-85/-105dBm 人车体损耗（典型值）：15dB 宽度因子及环境综合损耗：8dB 95%覆盖率下距离漏缆 5 米处 GSM900/DCS1800/TD-LTE 最小耦合损耗分别为 73/68/66dB POI 损耗：7dB GSM900/DCS1800/TD-LTE 100 米线损：2.33/4.1/5.39dB 零星损耗 3dB 假设 1：泄漏电缆末端输出的功率为 P 时边缘场强正好达标，那么有如下的方程式
文都 2015 考研春季招生工作培训（会议通知）
中国移动通信集团设计院有限公司 第二十一届新技术论坛
2015．09．23
一种地铁移动通信系统覆盖的解决方案
中国移动通信集团设计院有限公司广东分公司 周彪 傅子维
【摘 要】：现代都市规模的不断扩大、城市轨道交通的快速发展，使地铁客流量 大幅增加。与此同时，人们对地铁中进行高质量通信服务的需求也日益强烈。本文以某 市地铁 11 号线移动通信信号覆盖为设计目标，通过对地铁站台、隧道等场景特点的详细 分析，并结合 2G 与 TD-LTE 技术特点，探索新的地铁移动通信系统覆盖的解决方案，对未 来移动通信系统在地铁、隧道等场景的覆盖解决方案具有一定的借鉴意义。
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宽度因子及环境综合损耗：8dB 95%覆盖率下距离漏缆 5 米处 GSM900/DCS1800/TD-LTE 最小耦合损耗分别为 73/68/66dB POI 损耗：7dB GSM900/DCS1800/TD-LTE100 米线损：2.33/4.1/5.39dB 零星损耗 3dB 功分器损耗：3.3dB 耦合器插损：1.8dB 假设 1：泄漏电缆末端输出的功率为 P 时边缘场强正好达标，那么有如下的方程式 成立：
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1 项目背景 随着移动互联网在中国的飞速发展，移动数据流量呈现爆炸式的增长，三大运营商
纷纷加大对移动宽带网络发展的投入，并逐渐把经营模式从传统的语音经营转换到流量 经营上。而 TD-LTE[1]作为中国移动的主推的 4G 技术，拥有高峰值数据速率、高小区边缘速 率、高频谱利用率等特点[2]，是中国移动四网协同发展的重要组成部分。因此，大力推 进 TD-LTE 技术的发展，是中国移动面向未来实现可持续发展的重要战略举措，而打造 TD-LTE 精品网络对中国移动保持市场领先具有重大意义。 2 地铁移动通信系统概述 2.1 某市地铁 11 号线基本情况
3 TD-LTE 室内覆盖系统设计要求
3.1 设计原则
（1） TD-LTE 室内分布系统的建设应综合考虑业务需求、网络性能、改造 难度、投资成本等因素，体现 TD-LTE 的性能特点并保证网络质量，且不影响现网 系统的安全性和稳定性。
（2） 室内分布系统使用双路建设方式能充分体现 MIMO 上下行容量增益。
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（2）室内分布系统信号的外泄要求 室内覆盖信号应尽可能少地泄漏到室外，要求室外 10 米处应满足 RSRP≤-110dBm 或室 内小区外泄的 RSRP 比室外主小区 RSRP 低 10dB（当建筑物距离道路不足 10 米时，以道路靠 建筑一侧作为参考点）。 3.3 站型配置 室内覆盖系统原则上单小区配置为 O1，载波带宽为 20MHz。对于单小区无法满足覆 盖及容量需求的场景，可以配置多个小区。 3.4 工作频段 根据国家相关部门批复的频率资源及 TD-SCDMA 网络频率使用情况，TD-LTE 工作频段 建议为： （1）F 频段：1880-1900MHz，覆盖室外，在特殊需求的场景可用于室内，主要用于广州、 深圳和杭州； （2）D 频段：2575－2615MHz，覆盖室外，主要用于除广州、深圳和杭州外的其他城市； （3）E 频段：2330-2370MHz，覆盖室内，全部城市均使用。
某市地铁 11 号线南起福田，北至碧头，共 18 个站，全长 51 公里。该市 11 号线是整 个城市的核心区与西部滨海地区的组团快线，同时身兼机场快线和城际轨道线路的双重 任务。
图 1 某市地铁 11 号线全景 .2
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2.2 地铁传播环境分析 一直以来，地铁场景都是运营商网络覆盖的重点和难点。人流密集、业务量大、通
2.3 地铁移动通信系统现状
某市地铁 11 号线内现有分布系统是一个多运营商通过柜式 POI 接入天馈系统的复杂 分布系统。天馈系统上下行分离，上下行均使用独立 POI 接入。站台站厅使用全向吸顶 天线覆盖。隧道内使用 13/8″泄漏电缆覆盖。某市移动 TD-LTE 系统使用 BBU+RRU 的形式建 设，使用 E 频段开通。
图 2 后合路
图 3 前合路
根据上图中可以看出，射频单元输出的信号主要有两种不同的衰减路径到达泄漏电 缆，因此，链路预算需要分别计算这两种场景。
（1）场景一：覆盖站台与靠近站台的隧道。信号由射频单元输出后，经过耦合器， 耦合端信号覆盖站台，直通端信号馈入泄漏电缆。
计算前提：以距漏缆 5 米处的边缘场强 GSM900/DCS1800/TD-LTE 不小于-85/-85/-105dBm 为前提 GSM900/DCS1800/TD-LTE 边缘场强要求大于：-85/-85/-105dBm 人车体损耗（典型值）：15dB
（4） TD-LTE 室内分布系统建设应坚持室内外协同覆盖的原则，控制好室 内分布系统的信号外泄。
（5） TD-LTE 室内分布系统建设应保证扩容的便利性，尽量做到在不改变 分布系统架构的情况下，通过小区分裂、增加载波、空分复用等方式快速扩容， 满足业务需求。
（6） TD-LTE 室内分布系统原则上使用 E 频段组网，与室外宏基站采用异频 组网方式，在无法进行 E 频段改造的场景可以使用 F 频段组网。室内小区间可以 根据场景特点采用同频或异频组网。
隧道的长度对整个地铁室内分布系统的规划和建设有至关重要的影响[4]。某市地铁 11 号线站间距离有较大差异，整体平均站距离为 2~3km，最长的有 7km 左右。某市地铁 11 号线拥有上行车行方向和下行车行方向的两条轨道，上下行轨道之间有隧道壁隔离，每 个方向各布设两条泄漏电缆对应上下行信号。泄漏电缆架设在隧道的弱电侧。
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对于新增室内覆盖的楼宇建设双路室分系统，对于已建设室内分布系统的楼宇优 先采用单路室分系统改造，当不能满足业务需求时改造双路室分系统。
（3） TD-LTE 室内分布系统建设应综合考虑 GSM（DCS）、TD-SCDMA、WLAN 和 TD-LTE 共用的需求，并按照相关要求促进室内分布系统的共建共享。多系统共存 时系统间隔离度应满足要求，避免系统间的相互干扰。
计算得到
即漏缆末端 GSM900/DCS1800/TD-LTE 输出功率为 11/6/-13dBm，则能满足地铁列车车厢内的覆 盖要求。
假设 2：泄漏电缆长度为 D。GSM900/DCS1800/TD-LTE 系统的输出功率为 41/41/15.2 dBm，POI 损耗 7dB，漏缆百米线损 2.33/4.1/5.39 dB，零星损耗约 3dB，功分损耗 3.3dB，耦合器插损 1.8dB。 泄露电缆的覆盖距离有如下等式成立：
信服务质量要求高等特点，使地铁对 TD-LTE 网络全覆盖有较高要求。目前，某市大部分 地铁站及线路都在地下，室外信号无法直接覆盖，所以必须建立室内分布系统，以保证 地铁里的信号覆盖[3]。同时，地铁隧道狭长，当列车经过时，被列车填充后所剩余的空 间很小，车体对于信号阻挡较为严重，所以必须采用沿隧道横截面的覆盖方式，以保证 地铁里的信号质量。
（7） TD-LTE 与 TD-SCDMA(E 频段)共存时，应通过上下行子帧/时隙对齐方式 规避系统间干扰。
（8） TD-LTE 室内分布系统应按照“多天线、小功率”的原则进行建设，电磁 辐射必须满足国家和通信行业相关标准。
3.2 设计指标
（1）覆盖指标 数据业务热点区域室内有效覆盖指标：在建设有室内分布系统的室内目标覆盖区域 内公共参考信号接收功率（RSRP）≥-105dBm 且 RS-SINR ≥6dB 的概率达到 95％。营业厅（旗 舰店）、会议室、重要办公区等业务需求高的区域要建设双路室分系统。目标覆盖区域 内公共参考信号接收功率 RSRP ≥-95dBm 且公共参考信号信干噪比 RS-SINR ≥9dB 的概率达到 95%。
【关键词】：地铁，TD-LTE，移动通信系统，信号覆盖
A Solutionห้องสมุดไป่ตู้of Mobile Communication System Coverage for Metro Biao Zhou, Ziwei Fu
China Mobile Group Design Institute Co., Ltd. Guangdong Branch Abstract: The constant expansion of the modern city and the rapid development of urban rail transit make subway traffic increase significantly. At the same time, people on the subway for high-quality communications services increasingly strong demand. In this paper, we take the design for a city’s Metro Line 11 mobile communication signal coverage for example. Through a detailed analysis of the characteristics of the scene subway stations, tunnels, we combine 2G and TD-LTE technology features to explore a new mobile communication systems covering metro solution, which is certain significances for the future of mobile communication system coverage solutions in subway, tunnels and other scenarios. Keywords:Metro; TD-LTE, mobile communication system, signal coverage
计算得到
即漏缆末端 GSM900/DCS1800/TD-LTE 输出功率为 11/6/-13dBm，则能满足地铁列车车厢内的覆 盖要求。
假设 2：泄漏电缆长度为 D。GSM900/DCS1800/TD-LTE 系统的输出功率为 41/41/15.2 dBm，POI 损耗 7dB，漏缆百米线损 2.33/4.1/5.39 dB，零星损耗约 3dB。泄露电缆的覆盖距离有如下等式 成立：
4 地铁隧道漏缆切割方案设计 4.1 链路预算
地铁分布系统组网有两种方式：前合路与后合路。后合路主要应用在现有分布系统 改造上，由于加入了一级合路器，损耗增加，因此覆盖范围会减小。后合路主要应用在 新建分布系统一级通过前合路方式改造不能达标的情况。
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计算得出
即三个系统 GSM900/DCS1800/TD-LTE 当漏缆长度小于等于 463/337/167 米时，覆盖区域内的边
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缘场强均能达标。 （2）场景二：覆盖隧道。信号由射频单元输出后，直接经过 POI 馈入泄漏电缆。 计算前提：以距漏缆 5 米处的边缘场强 GSM900/DCS1800/TD-LTE 不小于-85/-85/-105dBm 为前提 GSM900/DCS1800/TD-LTE 边缘场强要求大于：-85/-85/-105dBm 人车体损耗（典型值）：15dB 宽度因子及环境综合损耗：8dB 95%覆盖率下距离漏缆 5 米处 GSM900/DCS1800/TD-LTE 最小耦合损耗分别为 73/68/66dB POI 损耗：7dB GSM900/DCS1800/TD-LTE 100 米线损：2.33/4.1/5.39dB 零星损耗 3dB 假设 1：泄漏电缆末端输出的功率为 P 时边缘场强正好达标，那么有如下的方程式
文都 2015 考研春季招生工作培训（会议通知）
中国移动通信集团设计院有限公司 第二十一届新技术论坛
2015．09．23
一种地铁移动通信系统覆盖的解决方案
中国移动通信集团设计院有限公司广东分公司 周彪 傅子维
【摘 要】：现代都市规模的不断扩大、城市轨道交通的快速发展，使地铁客流量 大幅增加。与此同时，人们对地铁中进行高质量通信服务的需求也日益强烈。本文以某 市地铁 11 号线移动通信信号覆盖为设计目标，通过对地铁站台、隧道等场景特点的详细 分析，并结合 2G 与 TD-LTE 技术特点，探索新的地铁移动通信系统覆盖的解决方案，对未 来移动通信系统在地铁、隧道等场景的覆盖解决方案具有一定的借鉴意义。
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宽度因子及环境综合损耗：8dB 95%覆盖率下距离漏缆 5 米处 GSM900/DCS1800/TD-LTE 最小耦合损耗分别为 73/68/66dB POI 损耗：7dB GSM900/DCS1800/TD-LTE100 米线损：2.33/4.1/5.39dB 零星损耗 3dB 功分器损耗：3.3dB 耦合器插损：1.8dB 假设 1：泄漏电缆末端输出的功率为 P 时边缘场强正好达标，那么有如下的方程式 成立：
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1 项目背景 随着移动互联网在中国的飞速发展，移动数据流量呈现爆炸式的增长，三大运营商
纷纷加大对移动宽带网络发展的投入，并逐渐把经营模式从传统的语音经营转换到流量 经营上。而 TD-LTE[1]作为中国移动的主推的 4G 技术，拥有高峰值数据速率、高小区边缘速 率、高频谱利用率等特点[2]，是中国移动四网协同发展的重要组成部分。因此，大力推 进 TD-LTE 技术的发展，是中国移动面向未来实现可持续发展的重要战略举措，而打造 TD-LTE 精品网络对中国移动保持市场领先具有重大意义。 2 地铁移动通信系统概述 2.1 某市地铁 11 号线基本情况
3 TD-LTE 室内覆盖系统设计要求
3.1 设计原则
（1） TD-LTE 室内分布系统的建设应综合考虑业务需求、网络性能、改造 难度、投资成本等因素，体现 TD-LTE 的性能特点并保证网络质量，且不影响现网 系统的安全性和稳定性。
（2） 室内分布系统使用双路建设方式能充分体现 MIMO 上下行容量增益。
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（2）室内分布系统信号的外泄要求 室内覆盖信号应尽可能少地泄漏到室外，要求室外 10 米处应满足 RSRP≤-110dBm 或室 内小区外泄的 RSRP 比室外主小区 RSRP 低 10dB（当建筑物距离道路不足 10 米时，以道路靠 建筑一侧作为参考点）。 3.3 站型配置 室内覆盖系统原则上单小区配置为 O1，载波带宽为 20MHz。对于单小区无法满足覆 盖及容量需求的场景，可以配置多个小区。 3.4 工作频段 根据国家相关部门批复的频率资源及 TD-SCDMA 网络频率使用情况，TD-LTE 工作频段 建议为： （1）F 频段：1880-1900MHz，覆盖室外，在特殊需求的场景可用于室内，主要用于广州、 深圳和杭州； （2）D 频段：2575－2615MHz，覆盖室外，主要用于除广州、深圳和杭州外的其他城市； （3）E 频段：2330-2370MHz，覆盖室内，全部城市均使用。
某市地铁 11 号线南起福田，北至碧头，共 18 个站，全长 51 公里。该市 11 号线是整 个城市的核心区与西部滨海地区的组团快线，同时身兼机场快线和城际轨道线路的双重 任务。
图 1 某市地铁 11 号线全景 .2
文都 2015 考研春季招生工作培训（会议通知）
2.2 地铁传播环境分析 一直以来，地铁场景都是运营商网络覆盖的重点和难点。人流密集、业务量大、通
2.3 地铁移动通信系统现状
某市地铁 11 号线内现有分布系统是一个多运营商通过柜式 POI 接入天馈系统的复杂 分布系统。天馈系统上下行分离，上下行均使用独立 POI 接入。站台站厅使用全向吸顶 天线覆盖。隧道内使用 13/8″泄漏电缆覆盖。某市移动 TD-LTE 系统使用 BBU+RRU 的形式建 设，使用 E 频段开通。
图 2 后合路
图 3 前合路
根据上图中可以看出，射频单元输出的信号主要有两种不同的衰减路径到达泄漏电 缆，因此，链路预算需要分别计算这两种场景。
（1）场景一：覆盖站台与靠近站台的隧道。信号由射频单元输出后，经过耦合器， 耦合端信号覆盖站台，直通端信号馈入泄漏电缆。
计算前提：以距漏缆 5 米处的边缘场强 GSM900/DCS1800/TD-LTE 不小于-85/-85/-105dBm 为前提 GSM900/DCS1800/TD-LTE 边缘场强要求大于：-85/-85/-105dBm 人车体损耗（典型值）：15dB
（4） TD-LTE 室内分布系统建设应坚持室内外协同覆盖的原则，控制好室 内分布系统的信号外泄。
（5） TD-LTE 室内分布系统建设应保证扩容的便利性，尽量做到在不改变 分布系统架构的情况下，通过小区分裂、增加载波、空分复用等方式快速扩容， 满足业务需求。
（6） TD-LTE 室内分布系统原则上使用 E 频段组网，与室外宏基站采用异频 组网方式，在无法进行 E 频段改造的场景可以使用 F 频段组网。室内小区间可以 根据场景特点采用同频或异频组网。
隧道的长度对整个地铁室内分布系统的规划和建设有至关重要的影响[4]。某市地铁 11 号线站间距离有较大差异，整体平均站距离为 2~3km，最长的有 7km 左右。某市地铁 11 号线拥有上行车行方向和下行车行方向的两条轨道，上下行轨道之间有隧道壁隔离，每 个方向各布设两条泄漏电缆对应上下行信号。泄漏电缆架设在隧道的弱电侧。
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文都 2015 考研春季招生工作培训（会议通知）
对于新增室内覆盖的楼宇建设双路室分系统，对于已建设室内分布系统的楼宇优 先采用单路室分系统改造，当不能满足业务需求时改造双路室分系统。
（3） TD-LTE 室内分布系统建设应综合考虑 GSM（DCS）、TD-SCDMA、WLAN 和 TD-LTE 共用的需求，并按照相关要求促进室内分布系统的共建共享。多系统共存 时系统间隔离度应满足要求，避免系统间的相互干扰。
计算得到
即漏缆末端 GSM900/DCS1800/TD-LTE 输出功率为 11/6/-13dBm，则能满足地铁列车车厢内的覆 盖要求。
假设 2：泄漏电缆长度为 D。GSM900/DCS1800/TD-LTE 系统的输出功率为 41/41/15.2 dBm，POI 损耗 7dB，漏缆百米线损 2.33/4.1/5.39 dB，零星损耗约 3dB，功分损耗 3.3dB，耦合器插损 1.8dB。 泄露电缆的覆盖距离有如下等式成立：
信服务质量要求高等特点，使地铁对 TD-LTE 网络全覆盖有较高要求。目前，某市大部分 地铁站及线路都在地下，室外信号无法直接覆盖，所以必须建立室内分布系统，以保证 地铁里的信号覆盖[3]。同时，地铁隧道狭长，当列车经过时，被列车填充后所剩余的空 间很小，车体对于信号阻挡较为严重，所以必须采用沿隧道横截面的覆盖方式，以保证 地铁里的信号质量。
（7） TD-LTE 与 TD-SCDMA(E 频段)共存时，应通过上下行子帧/时隙对齐方式 规避系统间干扰。
（8） TD-LTE 室内分布系统应按照“多天线、小功率”的原则进行建设，电磁 辐射必须满足国家和通信行业相关标准。
3.2 设计指标
（1）覆盖指标 数据业务热点区域室内有效覆盖指标：在建设有室内分布系统的室内目标覆盖区域 内公共参考信号接收功率（RSRP）≥-105dBm 且 RS-SINR ≥6dB 的概率达到 95％。营业厅（旗 舰店）、会议室、重要办公区等业务需求高的区域要建设双路室分系统。目标覆盖区域 内公共参考信号接收功率 RSRP ≥-95dBm 且公共参考信号信干噪比 RS-SINR ≥9dB 的概率达到 95%。
【关键词】：地铁，TD-LTE，移动通信系统，信号覆盖
A Solutionห้องสมุดไป่ตู้of Mobile Communication System Coverage for Metro Biao Zhou, Ziwei Fu
China Mobile Group Design Institute Co., Ltd. Guangdong Branch Abstract: The constant expansion of the modern city and the rapid development of urban rail transit make subway traffic increase significantly. At the same time, people on the subway for high-quality communications services increasingly strong demand. In this paper, we take the design for a city’s Metro Line 11 mobile communication signal coverage for example. Through a detailed analysis of the characteristics of the scene subway stations, tunnels, we combine 2G and TD-LTE technology features to explore a new mobile communication systems covering metro solution, which is certain significances for the future of mobile communication system coverage solutions in subway, tunnels and other scenarios. Keywords:Metro; TD-LTE, mobile communication system, signal coverage