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在城市公共交通中，地鐵承擔著巨大的作用。而地鐵無線通信系統是地鐵工程建設中不可或缺的重要組成部分，在滿足乘客在地鐵中的通信信息需求，為地鐵運營提供必要替換通信手段，建設5g智慧地鐵等方面發揮著日益重要的作用。本文從進度管控、方案選擇、創新賦能、安全管理等方面，探討適用于地鐵5G無線通信覆蓋工程的建設方式。隨著城市建設的不斷發展，地鐵對緩解交通壓力、促進城市旅游業發展、完善交通線、提升城市形象、提升經濟價值、等方面起著重要作用。本文就地鐵隧道場景特點，根據用戶需求，探討適用于地鐵5G無線通信覆蓋工程的建設方式。

1地鐵隧道場景描述

地鐵場景不同于常規的室內和室外移動通信場景，地鐵由于移動速度快、話瞬時話務高、切換頻繁等特殊性會帶來常規場景遇不到的問題，例如列車高速移動帶來的多普勒頻偏、頻繁切換帶來的速率掉底，全封閉列車帶來的高穿透損耗，瞬時大話務的沖擊，多運營商多系統多頻合路帶來交調干擾等。地鐵隧道場景特點為：地鐵多為封閉式環境，空間狹小，軌道交通站臺站廳、區間隧道內各種無線信號幾乎為盲區，無線信號在隧道場景中傳播容易產生快衰弱，室外信號損耗嚴重。地鐵列車車體、站臺兩側安全屏蔽門會對無線信號產生嚴重的屏蔽。5G頻率高，傳輸損耗大，難以用傳統泄露電纜覆蓋，工程上協調工作困難，設備安裝位置受限，安全性要求高等。

2地鐵隧道覆蓋需求分析

地鐵乘客特征和運營商價值客戶高度重合：人流聚集度高，投資效率高；娛樂資訊打發時間；年輕化，上班族占據重要比例；一定程度上講，地鐵將是5G重要品牌窗口和高價值區域，地鐵覆蓋的好壞直接影響運營商的競爭優勢。在話務上，地鐵作為重要的城市交通工具，用戶人流量大，特別是上下班高峰期，具有非常高的突發業務量。近年來隨著5G網絡的商用、無限流量套餐的推廣以及短視頻平臺的興起，用戶需求除了基本的語音業務，高速數據業務的需求也大大增加。5G為代表的新一代信息技術的融合和應用，是地鐵軌道交通運營保障需求的重要手段，地鐵運營、服務與保障具有客流量大、數據并發高、跨站點協同、實時性要求高、數據分析復雜等特征與挑戰。

3地鐵無線通信工程的建設方式

3.1方案選擇

以廈門地鐵為例，廈門地鐵原有的無線網絡建設方案為地鐵一號線、地鐵二號線均采用13/8泄漏電纜來進行3G以及4G網絡的覆蓋，5G網絡未覆蓋，地鐵三號線無線網絡信號均未覆蓋。根據地鐵隧道現有的覆蓋需求，地鐵必須進行全頻段的網絡覆蓋，所以需對地鐵一、二號線進行5G網絡的升級改造，對地鐵三號線進行全線的3G、4G、5G無線網絡覆蓋。根據以上的覆蓋需求，則需要對現有的泄露電纜方案來進行改造。其中，地鐵一、二號線的泄露電纜改造方案有以下兩種：（1）拆除2條13/8泄漏電纜、安裝2條5/4泄漏電纜。（2）保留2條13/8泄漏電纜、安裝2條5/4泄漏電纜。地鐵三號線的泄露電纜建設方案為有以下兩種：（1）安裝4條5/4泄漏電纜。（2）軌道集團新建2條13/8泄漏電纜、電信安裝2條5/4泄漏電纜。根據現有的物料價格以及地鐵三條線路的運行里程，按照451定額的計取方式，三條線路的泄漏電纜建設造價如表1所示。由表1可見，采用泄露電纜的方案建設造價比較高，難度比較大，且經過與軌道集團的協調，軌道方出于地鐵運行安全等原因不同意對地鐵一號線、地鐵二號線的泄露電纜進行改造。介于無法對現有的泄露電纜進行改造，再考慮到集團降本增效的策略，地鐵一、二號線采用2.1GRRU升級NR+原有泄露電纜的方案來進行5G信號覆蓋，地鐵三號線采用3.5GRRU+隧道貼壁天線的方式來進行5G信號覆蓋，地鐵三號線的3G、4G信號覆蓋則采用新增設備合路隧道方建設的泄露電纜。隧道場景具體方案如下：地鐵一號線：由于地鐵一號線為舊線路，隧道為B型洞空間較小不能夠新增加漏纜或者天線，并且地鐵一號線中的2.1G設備類型只能開通20M的5G網絡，考慮到地鐵場景的重要性，因此廈門地鐵一號線區間使用RRU5690的2.1G頻段5G設備，利舊原有漏纜的配置，將地鐵現網中2.1GLTE-RRU設備等量替換成5G設備，共需要127臺5G設備（其中包含海堤段的4臺設備），新增34臺BBU設備。地鐵二號線：由于地鐵二號線同樣為舊線路，隧道為B型洞空間較小不能夠新增加漏纜或者天線，但是地鐵二號線中的2.1G設備類型能開通40M的5G網絡，因此廈門地鐵二號線區間采用利舊現網2.1G頻段的4G設備，在原有4G設備上開通5G，共利舊200臺2.1G的4G設備，新增BBU設備56臺。廈門地鐵三號線共分為兩個建設階段，第一個階段是廈門站至蔡厝站共21個車站，第二階段是大嶝北站至翔安機場、廈門站至廈門大學。本次工程建設廈門地鐵三號線（第一階段），介于隧道為B型洞空間較小，并且軌道方不建設5G使用的泄漏電纜，因此采用3.5G頻段的5G設備加隧道貼壁天線的方案，共需要新增2.1G頻段的5G設備138臺，276副隧道貼壁天線，27臺BBU。地下站臺和站廳場景空曠，無明顯隔斷，使用LampSite方案做5G覆蓋，根據站廳結構的復雜度，pRRU覆蓋半徑根據發射功率大小覆蓋半徑控制在22~28m。考慮到地鐵人流密集區域需要更高的帶寬，因此三條線路站臺站廳部分均采用3.5G頻段的有源室分設備。其中，一號線共24個車站，需要526臺PRRU設備、78臺RHUB設備；二號線共33個車站，需要新增654臺PRRU設備、99臺RHUB設備；三號線共28個車站，需要新增500臺PRRU設備、75臺RHUB設備。站廳覆蓋方案：出入口及通道：根據PRRU的覆蓋半徑，約每30m布放一臺PRRU；物業區：根據PRRU的覆蓋半徑，平均每10m至15m布放一臺PRRU；軌道方管理用房：主要覆蓋人員辦公區域，每個PRRU覆蓋區域不超過2堵墻。（PRRU覆蓋半徑5m至10m）。LampSite系統方案的組網拓撲圖如圖1所示。

3.2創新賦能

與以往的地鐵工程相比，本次的地鐵工程在覆蓋方式、安裝工藝、割接工序以及其他輔助手段等方面進行了創新賦能。覆蓋方式：3號線采用3.5G8T8R+兩面4端口隧道貼壁天線，配置為2個4T4R邏輯小區，同時進行SFN，從而達到4T4R的覆蓋效果，部署方式成本低、安裝速度快。該覆蓋方式相比傳統漏纜解決方案施工簡單，難度低，且可大幅降低設備及施工費等建設成本，同時縮短施工周期。覆蓋方式如圖2所示。同時，該種覆蓋方式隧道內5G網絡質量能夠達到覆蓋要求，在山東的丁家莊站至龍洞站左線隧道試點中，也是采取該種覆蓋方式來進行5G網絡的覆蓋，覆蓋完成后測試效果良好，以下為測試的各項指標：（1）整體測試指標（包含站臺Lampsite小區）如表2所示。（2）各隧道指標如表3所示。安裝工藝：3號線隧道區間采用哈芬槽安裝模式，槽道預埋，避免打孔，保護隧道壁，安裝便捷效率高，設備安裝時使用專用T型螺栓及安裝件進行緊固，安裝效率提高2倍，安裝質量易把控。割接工序：BBU預先在母局開通并配置好BBU及RRU數據，按分配端口直接打好標簽，現場安裝后只需對通上聯光路，可一次性割接開通。輔助手段：自制軌道搬運車，當日施工計劃所需設備一次性搬運，提高施工進度，節省人工成本；使用光話機，RRU安裝完即可核對光路。

3.3進度管控

由于地鐵屬管制場景，進場施工審批困難，現場安全管制，施工進度受限，所以對于地鐵的工程要嚴格把控進度，確保工程保質保量且及時完成。本次的地鐵工程，一、二號線2020年3月開始對接升級改造的進場、方案及商務談判，在完成審批第一時間進場，強化協調機制，保證作業令的請點審批。地鐵三號線于2019年1月開始主動對接啟動第一次設計聯絡會，隨后緊盯軌道配套進度，具備進場條件第一時間進場施工。另外，對于方案的選擇以及物料的把控也十分關鍵，對于整體覆蓋方案及軌道配套改造方案精益求精，精心籌備物料，積極協調主設備到貨，提前進行隧道貼壁天線公開招標，定制哈芬槽安裝件等，確保工程進度。

3.4安全管理

對于工程的把控，安全問題永遠是放在第一位的，所以對于工程的安全管理是至關重要的。本次地鐵工程的安全管理主要有以下幾個方面：安全第一：首次采用哈芬槽的安裝方式，委托土建設計進行主設備哈芬槽安裝的安全性論證。維護前置：建設、維護現場確認樣板站的工藝及安全規范；施工中組織維護進行檢查及預驗。強化監督：監理全程現場進行安全及施工規范監督，凡施工必旁站。強化檢查：項目經理每周一次現場檢查，網發、建設、維護不定期聯合現場檢查。嚴守規程：嚴格遵守軌道施工安全規范及流程；軌道集團、軌道屬地安全管理單位、軌道施工方，運營商組成聯合調度小組，統籌協調施工、安全管理各相關事宜。本文就現階段的實際情況下，以廈門地鐵為例，從方案選擇、創新賦能、進度管控、安全管理等方面，探討適用于地鐵5G無線通信覆蓋工程的建設方式。隨著通信設備的不斷演進，會出現更先進的適用于地鐵不同場景的設備，室分系統也會由傳統DAS室分系統向著數字化室分系統演進，地鐵的無線網絡覆蓋效果也會越來越好。

作者：林逸平 單位：中國電信廈門分公司