金 亮 陳 中

（1.國(guó)家計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)急協(xié)調(diào)處理中心上海分中心，201315，上海；2.上海郵電設(shè)計(jì)咨詢研究院，200092，上?！蔚谝蛔髡?，高級(jí)工程師）

隨著我國(guó)地鐵建設(shè)的不斷推進(jìn)，地鐵通信系統(tǒng)也進(jìn)入了大規(guī)模發(fā)展階段。地鐵通信系統(tǒng)一般由專用通信系統(tǒng)、商用通信系統(tǒng)、警用通信系統(tǒng)組成，其中商用通信系統(tǒng)為移動(dòng)通信運(yùn)營(yíng)商、傳媒運(yùn)營(yíng)商提供移動(dòng)通信和多媒體信號(hào)在地鐵空間內(nèi)的延伸覆蓋。覆蓋范圍包括站廳、站臺(tái)、地鐵商業(yè)街、區(qū)間隧道等公共活動(dòng)區(qū)域。

在我國(guó)，目前地鐵商用通信系統(tǒng)的建設(shè)模式主要有地鐵方建設(shè)模式（商用通信系統(tǒng)的建設(shè)全部交由地鐵方承擔(dān)）和運(yùn)營(yíng)商自建模式（地鐵方一般僅提供土建配套租用）2種［1］。在早期的地鐵建設(shè)中，地鐵方建設(shè)模式較為普遍，地鐵方將公眾通信建設(shè)納入其地鐵統(tǒng)一建設(shè)運(yùn)營(yíng)范疇內(nèi)，方便協(xié)調(diào)和進(jìn)度掌控。地鐵方自行采購(gòu)設(shè)備并建設(shè)公共移動(dòng)通信系統(tǒng)，轉(zhuǎn)而向通信商出租，作為彌補(bǔ)地鐵運(yùn)營(yíng)虧損的渠道之一。但是相對(duì)于地鐵公司而言，移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商對(duì)公眾通信系統(tǒng)的建設(shè)、運(yùn)營(yíng)更加專業(yè)，且無(wú)線通信技術(shù)日新月異，在2G（第二代移動(dòng)通信）通信時(shí)代已對(duì)3G（第三代移動(dòng)通信）系統(tǒng)做了相應(yīng)預(yù)留，在3G 通信時(shí)代更將著眼于未來(lái)的4G（第四代移動(dòng)通信）系統(tǒng)，由運(yùn)營(yíng)商自主投資建設(shè)，能更有效地發(fā)揮現(xiàn)有通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的價(jià)值，避免未來(lái)升級(jí)系統(tǒng)時(shí)的尷尬。同時(shí)，各運(yùn)營(yíng)商設(shè)備采集的推行所帶來(lái)的價(jià)格優(yōu)勢(shì)也是地鐵方所不具備的，因而，當(dāng)前越來(lái)越多的城市采用運(yùn)營(yíng)商自建的方式（如南京地鐵3號(hào)線、無(wú)錫地鐵1號(hào)線等）。

地鐵商用通信系統(tǒng)不管采用何種建設(shè)模式，各移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商之間共建共享地鐵資源的方式是必然的需求。但是隨著運(yùn)營(yíng)商自建方式的增多，地鐵公司不再參與商用通信系統(tǒng)的建設(shè)和運(yùn)營(yíng)，運(yùn)營(yíng)商之間、運(yùn)營(yíng)商和地鐵建設(shè)方之間存在的矛盾和利益糾葛更為凸顯，更容易在建設(shè)過(guò)程中產(chǎn)生互相推諉的可能。因此，亟需對(duì)移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商在建設(shè)商用通信系統(tǒng)的共建共享方式進(jìn)一步梳理。

1 地鐵商用通信系統(tǒng)共建方式

1.1 隧道內(nèi)商用通信信號(hào)覆蓋的建設(shè)方式

隧道內(nèi)，為了避免不同運(yùn)營(yíng)商系統(tǒng)間上下行信號(hào)干擾，商用通信信號(hào)覆蓋一般采用2條泄露電纜、上下行分纜的方式，各運(yùn)營(yíng)商基站上下行信號(hào)分別采用POI（多系統(tǒng)合路平臺(tái)）合路共用泄漏電纜的方式進(jìn)行覆蓋；同時(shí)，由于基站信源直接覆蓋距離有限，若隧道超過(guò)一定距離，LTE（長(zhǎng)期演進(jìn)技術(shù)）信號(hào)、3G 信號(hào)、2G信號(hào)由RRU（或者直放站）做為隧道中繼放大設(shè)備。

隧道內(nèi)商用通信信號(hào)區(qū)間覆蓋示意圖如圖1所示。

圖1 隧道內(nèi)區(qū)間覆蓋示意圖

單隧道內(nèi)POI合路后布設(shè)2根共用的泄漏電纜，節(jié)省了部分投資，但從已建地鐵線路的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，由于后續(xù)的維護(hù)運(yùn)營(yíng)牽涉到三家運(yùn)營(yíng)商和地鐵方，較為繁瑣和麻煩。因而，目前一些地方移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商希望嘗試采用每個(gè)運(yùn)營(yíng)商一條泄漏電纜（單個(gè)隧道需3根泄漏電纜）的自建泄漏電纜方式；各運(yùn)營(yíng)商自建一條漏纜具有產(chǎn)權(quán)清晰、節(jié)省部分POI投資以及后期維護(hù)方便的優(yōu)勢(shì)，但在以往的地鐵線路中均未采用過(guò)。兩種方式優(yōu)劣比較如下。

1.1.1 前期投資比較

目前，運(yùn)營(yíng)商5套移動(dòng)通信系統(tǒng)（WCDMA（寬帶碼出多址）、CDMA800（碼分多址）、TD（時(shí)分同步碼分多址）、GSM（全球移動(dòng)通信系統(tǒng)）聯(lián)通、GSM移動(dòng)）情況下，經(jīng)測(cè)算，各運(yùn)營(yíng)商在隧道內(nèi)自建一條泄漏電纜方式大約比POI合路方式高20%左右的總投資；若考慮LTE 情況下，隧道內(nèi)自建漏纜的方式投資將比POI合路方式更高一些。

1.1.2 技術(shù)、應(yīng)用可靠性

單一隧道內(nèi)，各運(yùn)營(yíng)商在隧道內(nèi)自建一條泄漏電纜方式比POI合路方式多建1條泄漏電纜，增加了天線的空間隔離度，在合路器指標(biāo)相同的情況下，系統(tǒng)間干擾隔離會(huì)相對(duì)更好些。

目前POI應(yīng)用較為成熟廣泛，且采用模塊化方式，可擴(kuò)性強(qiáng)。它不僅可以完成多網(wǎng)合路器的功能，而且可以更好地抑制多系統(tǒng)間的交調(diào)，抑制各頻帶間的無(wú)用干擾成分，同時(shí)可以提供監(jiān)控功能。

根據(jù)調(diào)研，目前在各地一般的公路隧道、重要場(chǎng)所等適宜泄露電纜覆蓋的場(chǎng)所，各運(yùn)營(yíng)商采用自建泄漏電纜方式占有一定比例；但目前各地在建地鐵項(xiàng)目，即便在考慮引入LTE 方式下，信號(hào)覆蓋均采用POI合路方式。

1.1.3 地鐵物業(yè)、運(yùn)營(yíng)商間協(xié)調(diào)需求

由于LTE（FDD／TDD）采用 MIMO（多入多出）技術(shù)需要2路相互獨(dú)立的泄漏電纜，泄漏電纜間信號(hào)應(yīng)互不相關(guān)，這對(duì)隧道內(nèi)泄漏電纜之間間距有更高的要求（一般建議4個(gè)波長(zhǎng)、約0.5 m 的漏纜間距以上）。

隧道內(nèi)，目前地鐵方一般預(yù)留空間為相隔400 mm 左右的2個(gè)安裝橋架位置，若采用運(yùn)營(yíng)商各建一條泄漏電纜方式，則需增加1個(gè)距離400 mm 以上的安裝位置，需跟地鐵物業(yè)協(xié)商解決，同時(shí)需做好相應(yīng)孔洞預(yù)留。

信號(hào)輻射穿透性最好的泄漏電纜位置應(yīng)在地鐵窗口高度（2 m 左右），在各建一條漏纜情況下，各運(yùn)營(yíng)商間需進(jìn)行3條泄漏電纜布放位置協(xié)商。

1.1.4 后期維護(hù)、系統(tǒng)擴(kuò)展

運(yùn)營(yíng)商各建一條泄漏電纜方式產(chǎn)權(quán)清晰，在后續(xù)維護(hù)方面比POI合建方式經(jīng)濟(jì)方便，但由于LTE（FDD／TDD）采用 MIMO 技術(shù)需要2 路相互獨(dú)立的泄漏電纜，各運(yùn)營(yíng)商之間仍需相互協(xié)調(diào)租賃一方泄漏電纜，維護(hù)方面仍會(huì)存在一定不便。

單隧道3條泄漏電纜比2條泄漏電纜更具靈活性，可接入系統(tǒng)的組合更具多樣性。

綜合以上各個(gè)因素，考慮到POI合路技術(shù)的成熟性、在投資上的節(jié)省以及共建共享的需求，隧道內(nèi)仍建議采用POI合路、2條泄漏電纜的方式。

若地鐵物業(yè)協(xié)調(diào)不存在問(wèn)題的前提下，可以嘗試采用各建一條泄漏電纜的模式，但是在LTE MIMO 多通道的需求下，仍需要各運(yùn)營(yíng)商之間相互協(xié)商租用對(duì)方另外一條泄漏電纜。

1.2 站廳臺(tái)及其它公共區(qū)域的建設(shè)方案

對(duì)于站廳臺(tái)無(wú)線覆蓋，和傳統(tǒng)的大型樓宇共建共享方式一樣，移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商一般采用POI，將各運(yùn)營(yíng)商的各種制式無(wú)線信號(hào)進(jìn)行合路分路。所不同的是，地鐵內(nèi)室內(nèi)覆蓋由于在工程早期就已考慮預(yù)留，因而一般可以使用相同的2套天饋系統(tǒng)（即上、下行天饋系統(tǒng)）對(duì)站廳／商業(yè)層進(jìn)行覆蓋；為保證收／發(fā)天饋間的隔離度，收／發(fā)天線安裝間距需＞500 mm 以上。車站信號(hào)分布系統(tǒng)與隧道信號(hào)分布系統(tǒng)，在組網(wǎng)結(jié)構(gòu)上相互獨(dú)立，POI作為商用通信系統(tǒng)的匯聚節(jié)點(diǎn)，作為分布系統(tǒng)與運(yùn)營(yíng)商基站的接口。為保證收／發(fā)間的隔離度和減小運(yùn)營(yíng)商系統(tǒng)間的相互影響，2G、3G 系統(tǒng)POI采用上、下行2個(gè)平臺(tái)，分別將上行和下行2路信號(hào)分開(kāi)傳輸；POI對(duì)運(yùn)營(yíng)商的上行及下行射頻信號(hào)分別進(jìn)行合路及分路，并濾除頻帶間的干擾成份。而對(duì)于4G 系統(tǒng)，分開(kāi)傳輸?shù)?路信號(hào)也可以作為信號(hào)的雙通道以實(shí)現(xiàn)MIMO技術(shù)（見(jiàn)圖2）。

圖2 站廳臺(tái)通信信號(hào)覆蓋方式

站廳臺(tái)分布系統(tǒng)的維護(hù)和后期擴(kuò)容，相對(duì)于隧道內(nèi)而言，更為方便和簡(jiǎn)單，因而不管是采用運(yùn)營(yíng)商自建模式還是地鐵方自建模式，均建議采用三家運(yùn)營(yíng)商合路后共用分布系統(tǒng)。

站廳臺(tái)分布系統(tǒng)的工程建設(shè)相對(duì)成熟，地鐵方一般會(huì)預(yù)留商用通信室內(nèi)分布的橋架位置，一些重要的通道在建筑設(shè)計(jì)層面均會(huì)做相應(yīng)管道預(yù)留。若采用運(yùn)營(yíng)商自建模式，移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商更多地需關(guān)注預(yù)留的管道孔徑、管道數(shù)量是否滿足自身未來(lái)技術(shù)發(fā)展的需求，橋架的路由走向是否滿足無(wú)線覆蓋需求等。

1.3 傳輸、電源及其它配套設(shè)備的建設(shè)方式

地鐵移動(dòng)通信機(jī)房?jī)?nèi)的傳輸設(shè)備上聯(lián)一般通過(guò)位于地鐵車站出入口的通信四通人井，四通人井至機(jī)房的路由需經(jīng)過(guò)車站站站廳、站臺(tái)；由于車站站廳內(nèi)的橋架資源相對(duì)寬裕，而且各家運(yùn)營(yíng)商傳輸上聯(lián)的線纜需求較大，建議車站站臺(tái)、站廳內(nèi)的傳輸線纜采用各家運(yùn)營(yíng)商獨(dú)自布放、共用橋架的方式。

隧道內(nèi)設(shè)備和機(jī)房之間的傳輸連接需貫穿整個(gè)隧道，隧道內(nèi)橋架位置有限，且光纜數(shù)量決定了光纖熔結(jié)箱的數(shù)量（需安裝在隧道壁上，隧道安裝空間有限），而各家運(yùn)營(yíng)商的設(shè)備對(duì)光纖數(shù)量需求也較為平均，利益糾葛較小，因此隧道內(nèi)設(shè)備和車站機(jī)房傳輸?shù)臏贤ńㄗh采用共用橋架和共用光纜的方式。

地鐵方一般會(huì)預(yù)留商用通信四通人井、隧道內(nèi)傳輸光纜橋架位置，而在站廳臺(tái)可以共用無(wú)線分布系統(tǒng)的橋架。若采用運(yùn)營(yíng)商自建模式，移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商需更多關(guān)注一些特殊位置的管道預(yù)留（如四通人井至無(wú)線橋架），以及四通人井的預(yù)留位置是否有利于外部傳輸網(wǎng)絡(luò)引入等。

地鐵基站機(jī)房?jī)?nèi)電源系統(tǒng)一般由交流配電設(shè)備、組合式開(kāi)關(guān)電源架，蓄電池組及基站接地系統(tǒng)組成。基站采用交流380 V 市電作為電源。地鐵內(nèi)電源系統(tǒng)一般建議采用共用的方式，而地鐵機(jī)房電源系統(tǒng)的共建共享方式和常規(guī)的共享站點(diǎn)區(qū)別不大，各家運(yùn)營(yíng)商共建電源設(shè)備的投資和維護(hù)可以采用分?jǐn)傉军c(diǎn)的方式，即各運(yùn)營(yíng)商負(fù)責(zé)所分?jǐn)傉军c(diǎn)的建設(shè)（自建模式）、后期維護(hù)、電費(fèi)結(jié)算等。

地鐵機(jī)房的空調(diào)、消防系統(tǒng)從工程和節(jié)能環(huán)保角度出發(fā)，均建議統(tǒng)一納入地鐵方建設(shè)中，作為基礎(chǔ)配套支付地鐵方一定費(fèi)用。

2 結(jié)語(yǔ)

隨著國(guó)內(nèi)地鐵大規(guī)模建設(shè)的展開(kāi)，地鐵商用通信的信號(hào)覆蓋需求也日趨繁多。當(dāng)前，地鐵商用通信系統(tǒng)建設(shè)模式已出現(xiàn)由傳統(tǒng)地鐵方建設(shè)向運(yùn)營(yíng)商建設(shè)的趨勢(shì)，給運(yùn)營(yíng)商帶來(lái)了更多的建設(shè)自主權(quán)，因此有必要對(duì)目前的地鐵內(nèi)通信系統(tǒng)共建共享方式進(jìn)行進(jìn)一步梳理，以供后續(xù)建設(shè)參考和借鑒。同時(shí)，在研究地鐵商用通信建設(shè)方式同時(shí)，還應(yīng)兼顧到保護(hù)地鐵資源開(kāi)發(fā)的合理利益和可持續(xù)性，并確保商用移動(dòng)通信與地鐵工程同步建成開(kāi)通。

［1］王佳慶，王群.城市地鐵公共移動(dòng)通信建設(shè)模式分析［J］.電信科學(xué)，2010（8A）：125.