高鐵多橋隧無線網(wǎng)絡配套光纜的設計研究

郭永強

（山西信息規(guī)劃設計院有限公司，太原 030012）

我國高速鐵路運輸業(yè)飛速發(fā)展，截止到2019年底，我國高鐵營業(yè)總里程已經(jīng)達到3萬千米以上。高鐵已經(jīng)成為人們出行的必要工具，但高鐵建設過程仍然存在一些需要攻克的問題，對于一些山區(qū)省份來講，受到多山、多河的影響，形成了多橋梁、多隧道結構，高鐵沿線的無線網(wǎng)絡建設成為一大難題，而無線網(wǎng)絡的配套光纜設計成為人們關注的重點。本次研究從多橋隧高鐵特點及無線網(wǎng)絡特征入手，尋找配套光纜設計的解決方案。

1 多橋隧高鐵特征

高速鐵路網(wǎng)建設過程中，橋梁與隧道已經(jīng)建設了將近鐵路線路總長的一半，并且在高鐵大發(fā)展時代背景下，橋梁隧道的建設比例也會進一步增大，特別是對于多山、多河流區(qū)域，要保障高鐵的順利通行，必須進行橋梁、隧道建設，以滿足特殊地形條件對高鐵建設的影響。多橋隧高鐵，即是復雜地形條件下的產(chǎn)物，在集中區(qū)域范圍內形成了多橋、多隧的縱橫結構，這種結構形成了相對密集、封閉的空間，受到山體、河流、橋體、隧道壁等影響，無線通信障礙成為多橋隧鐵路亟待解決的難點。

2 多橋隧高鐵的無線網(wǎng)絡通信

受到多橋隧鐵路特點的影響，在多橋隧的結構形態(tài)下，鐵路無線網(wǎng)絡通信受到嚴重制約。搭建無線網(wǎng)絡時要保證盡可能的降低成本，減少移動信號的切換次數(shù)，以保證高鐵運行過程不會由于快速行進而中斷網(wǎng)絡通信。因此，在這種情況下必須采取多RRU 基站共PN（偽隨機序列碼）小區(qū)技術，利用多個RRU 基站在鐵路沿線分布，形成信號覆蓋，并結合共PN 小區(qū)技術形成信號覆蓋的不間斷，避免多個RRU 基站的頻繁切換，從而實現(xiàn)對鐵道線的無縫覆蓋。多橋隧高鐵無線網(wǎng)絡信號不間斷覆蓋實現(xiàn)的原理圖如圖1所示。

3 高鐵多橋隧無線網(wǎng)絡配套光纜的設計

3.1 配套光纜的材料選擇

圖1 多橋隧高鐵無線網(wǎng)絡信號不間斷覆蓋實現(xiàn)的原理圖

要保證多橋隧高鐵無線網(wǎng)絡信號的不間斷，從通信原理上看，需要首先保證多橋隧高鐵沿線設有多處RRU基站，且滿足多橋隧內外所有RRU 基站節(jié)點的光纖接入，光纜組網(wǎng)符合RRU-RRU/RRU-BBU 的串聯(lián)接入方式，在這一網(wǎng)絡結構下，才能確保多橋隧高鐵沿線的網(wǎng)絡全覆蓋。而通常配套光纜埋設在橋隧的槽道內，有限的空間還往往與強弱電共用，所以必須保證配套光纜的防火性能。高鐵線路途經(jīng)地形復雜，光纜搶修困難，但沿線蓋板斷裂、鼠蟲啃咬、液體腐蝕等情況都可能影響光纜，所以需要采用抗壓、耐腐蝕、防啃咬的光纜進行鋪設，應選擇機械強度好、阻燃和防電磁干擾影響的光纜，即金屬加強構件、松套層絞式、油膏填充、鋁－聚乙烯粘結護套、縱包皺紋鋼帶鎧裝、聚乙烯套、低煙無鹵單層阻燃外護套室外用通信光纜（GYTZA53）。

3.2 配套光纜的纖芯分配

要保證多橋隧高鐵無線網(wǎng)絡RRU-RRU/RRU-BBU的串接通信的順暢，除了需要確?；緲I(yè)務的開通，還必須滿足纖芯的靈活調度，且需要確保通信過程纖芯備份保護、纖芯維護便利，所以配套光纜纖芯分配至關重要。通過采取主纖芯與備用纖芯搭配方式，保證通信持續(xù)，這里需要注意主纖芯與備用纖芯不要放在相同的光纖束管內，避免主纖芯與備用纖芯同時損壞。同時，將未使用的纖芯進行成端設計，應對突發(fā)障礙，作為臨時調度的備用纖芯，有利于及時搶通光路。RRU-RRU/RRU-BBU 模式下，纖芯需要直達，避免形成中間跳纖，影響信號切換。而在BBU 機房，需要保證RRU-BBU 光纜的所有纖芯都采取成端設計。纖芯分配圖設計時，需要確保工程使用的主用纖芯和備用纖芯都在圖上清晰標注，準確無誤。分配圖上應明確RRU 編號及鐵路長度米標，保證無線組網(wǎng)系統(tǒng)圖與纖芯分配圖一致，并且注明光纜引出點。

3.3 配套光纜的槽道布放

高鐵無線網(wǎng)絡配套光纜的槽道布放十分關鍵，要滿足網(wǎng)絡通信的質量，必須考慮光纜與電纜的隔斷問題，必須按照光纜安裝規(guī)范進行，若電纜、光纜槽道共用時，需要在光纜與電纜間增加絕緣隔斷，盡量保證通信信號不受電信號影響。在布放配套光纜時還需要注意預留備用光纜和余留光纜，可充分利用隧道內的避險洞和鐵路圍欄的光纜接續(xù)點，盡量不要在槽道內預留，如必需預留需將光纜盤成“O”型，以扎線固定，保證光纜余留量的同時還要有保護措施，并且注意盤圈曲率半徑至少大于光纜直徑的20倍，避免盤圈導致光纜直接彎折。槽道布放過程必須嚴格遵守鐵路部門槽位功能分布，結合光纜專業(yè)、產(chǎn)權單位等在相應的槽道內布設。此外，光纜布放施工過程需要注重質量控制，通過質量控制管理確保光纜布放符合規(guī)范、原則及需求，保證光纜布設效果。

4 結束語

多橋隧鐵路的無線網(wǎng)絡配套光纜設計需要考慮多橋隧特點和無線網(wǎng)絡接續(xù)特點，在RRU-RRU/RRU-BBU串聯(lián)模式下充分利用共PN 小區(qū)技術無需切換的原理，布設光纜以滿足基站無間斷全覆蓋為主，結合槽道布設、纖芯分配和鐵路部門相關要求進行光纜網(wǎng)布放設計，以確保多橋隧高鐵的無線網(wǎng)絡運行通暢。