5G時(shí)代地鐵公網(wǎng)通信組網(wǎng)模式研究

在地鐵公網(wǎng)通信組網(wǎng)的過(guò)程中采用5G技術(shù)，是提升通信水平、加快網(wǎng)速的重要措施，能夠改善網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的運(yùn)行速率，為乘客、相關(guān)工作人員提供更為良好的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施。因此在地鐵公網(wǎng)通信組網(wǎng)期間需重點(diǎn)將5G技術(shù)為基礎(chǔ)，完善相關(guān)的組網(wǎng)模式，為促使網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)良好發(fā)展夯實(shí)基礎(chǔ)。

一、地鐵公網(wǎng)覆蓋方式現(xiàn)狀

（一）車站站臺(tái)、站廳

目前地鐵車站站臺(tái)、站廳的公網(wǎng)覆蓋主要是采用傳統(tǒng)室內(nèi)分布系統(tǒng)覆蓋方式，在覆蓋區(qū)域內(nèi)有兩套分布系統(tǒng)，進(jìn)行上行、下行分纜，使得系統(tǒng)之間良好隔離，同時(shí)還能進(jìn)行MIMO的應(yīng)用。且上行、下行的分布系統(tǒng)的計(jì)劃天線之間的距離在0.6m以上，不同站點(diǎn)的出口、入口位置設(shè)置室內(nèi)信號(hào)重疊覆蓋的模式，使得進(jìn)場(chǎng)車站網(wǎng)絡(luò)平滑切換。在無(wú)源器件方面采用功率容量較好、互調(diào)指標(biāo)良好的器件，吸頂天線則使用現(xiàn)代化全向吸頂天線，提高每個(gè)天線的覆蓋面積。

（二）隧道區(qū)間

隧道區(qū)間的覆蓋方面，每個(gè)方向車道設(shè)置不同類型的輻射漏纜，作為上行、下行鏈路，滿足不同網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)隔離要求，在車道墻壁的后方設(shè)置定向天線，對(duì)隧道進(jìn)行全方位的覆蓋。

二、5G時(shí)代地鐵公網(wǎng)通信組網(wǎng)的重要意義

5G時(shí)代地鐵公網(wǎng)通信組網(wǎng)具有重要意義，是改善地鐵公網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)覆蓋面、提升網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行速率的重要保障，如表1所示。

三、5G時(shí)代地鐵公網(wǎng)通信組網(wǎng)模式

（一）無(wú)源分布式組網(wǎng)

雖然在地鐵公網(wǎng)組網(wǎng)的過(guò)程中應(yīng)科學(xué)采用無(wú)源分布式的組網(wǎng)模式，科學(xué)合理采用功分器、耦合器、饋線、吸頂天線等設(shè)施建設(shè)相關(guān)的組網(wǎng)系統(tǒng)，提升組網(wǎng)的效果。但是由于目前地鐵已經(jīng)建設(shè)的無(wú)源分布式天線系統(tǒng)對(duì)5G頻段的支持度較低，系統(tǒng)改造的難度、成本較高，此類組網(wǎng)模式不適合推廣應(yīng)用。一方面，無(wú)源分布式天線系統(tǒng)中部件只能支持sub3G的頻段，在3.5Hz頻段的關(guān)鍵性插損、耦合度等指標(biāo)層面不能滿足要求，所以目前無(wú)源分布式天線系統(tǒng)不能對(duì)3.5Hz頻段提供支持，無(wú)法提供4.9GHz與毫米波頻段的支持，饋線雖然能夠進(jìn)行3.5Hz信號(hào)的傳輸，但是損耗較高。另一方面，在5G系統(tǒng)中組網(wǎng)的頻段較高，3.5Hz的綜合損耗高于sub3G，同時(shí)3.5GHz的綜合損耗比1.8GHz高。

（二）無(wú)線對(duì)打覆蓋組網(wǎng)

按照地鐵車站和車廂的實(shí)際情況進(jìn)行精確的覆蓋范圍規(guī)劃，保證信號(hào)覆蓋面符合要求，同時(shí)設(shè)定相關(guān)信號(hào)強(qiáng)度，以免出現(xiàn)信號(hào)覆蓋過(guò)強(qiáng)或過(guò)弱，保證通信質(zhì)量穩(wěn)定；合理布設(shè)天線覆蓋地鐵車站和車廂，使得信號(hào)覆蓋均勻減少盲區(qū)，采用方向性天線技術(shù)減少信號(hào)泄漏和干擾。

（三） 數(shù)字化分布組網(wǎng)

5G時(shí)代地鐵公網(wǎng)通信組網(wǎng)的過(guò)程中，數(shù)字化分布組網(wǎng)主要是設(shè)置BBU、RHUB、PRRU的模式，組網(wǎng)結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，主要是利用主設(shè)備進(jìn)行處理，借助網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、光電混合纜連接，在網(wǎng)線、光纖和頻段解耦的過(guò)程中，能夠?yàn)槌髠鬏攲拵峁┮欢ǖ闹С?。此期間如若利用網(wǎng)線進(jìn)行傳輸介質(zhì)的連接，應(yīng)結(jié)合POE的供電能力特點(diǎn)，100m以內(nèi)的距離使用Cat6a網(wǎng)線，100m以上的傳輸距離使用光電復(fù)合電纜，保證網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)男Ч?。與此同時(shí)，數(shù)字化分布組網(wǎng)模式的應(yīng)用，具有運(yùn)維可視化等特點(diǎn)，例如：數(shù)字化端頭能夠?yàn)槎囝l多模的無(wú)線技術(shù)提供支持，有效完成體驗(yàn)管理、平滑演進(jìn)，且網(wǎng)線與光纖、頻段解耦，還能為5G技術(shù)的應(yīng)用提供支持，在發(fā)生故障的情況下，利用可視化的方式進(jìn)行處理，提升運(yùn)維的智能化水平。

四、5G時(shí)代地鐵公網(wǎng)通信組網(wǎng)模式的應(yīng)用保障

（一）預(yù)防多系統(tǒng)干擾問(wèn)題

5G時(shí)代地鐵公網(wǎng)組網(wǎng)的過(guò)程中，應(yīng)科學(xué)合理預(yù)防4G、5G多系統(tǒng)干擾問(wèn)題，在地鐵公網(wǎng)中為4G和5G系統(tǒng)設(shè)置不同的頻段通信，避免頻譜重疊導(dǎo)致干擾問(wèn)題，采用頻譜共享技術(shù)優(yōu)化頻譜資源的利用，降低不同系統(tǒng)之間的干擾，合理部署方向性天線減少信號(hào)泄漏、干擾，提升系統(tǒng)間的隔離度，采用智能天線技術(shù)優(yōu)化信號(hào)覆蓋范圍，減少多系統(tǒng)之間的干擾；采用功率控制策略預(yù)防信號(hào)干擾對(duì)其他系統(tǒng)的影響，保證系統(tǒng)間的正常通信，優(yōu)化信道選擇算法避免頻道沖突和干擾，提高系統(tǒng)間通信的穩(wěn)定性；部署干擾監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及時(shí)發(fā)現(xiàn)干擾情況并進(jìn)行定位，采取相應(yīng)措施解決問(wèn)題，構(gòu)建干擾協(xié)調(diào)模式對(duì)不同系統(tǒng)之間進(jìn)行協(xié)調(diào)通信，有效解決干擾問(wèn)題；對(duì)4G和5G系統(tǒng)的參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整降低系統(tǒng)間的干擾概率，提高系統(tǒng)性能，優(yōu)化系統(tǒng)間的資源調(diào)度和協(xié)同工作，減少系統(tǒng)間的沖突和干擾。

（二）提升組網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用專業(yè)性

為提高5G時(shí)代地鐵公網(wǎng)通信組網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用的專業(yè)性，應(yīng)階段性組織團(tuán)隊(duì)成員參加相關(guān)的培訓(xùn)課程、培訓(xùn)項(xiàng)目，提升其專業(yè)知識(shí)、技能水平，引導(dǎo)團(tuán)隊(duì)成員獲取相關(guān)的專業(yè)認(rèn)證資質(zhì)，進(jìn)行工程師認(rèn)證等提高專業(yè)性。積極遵循5G通信標(biāo)準(zhǔn)、3GPP發(fā)布的技術(shù)規(guī)范，使得技術(shù)應(yīng)用符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。構(gòu)建規(guī)范的文檔管理體系，記錄技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中的關(guān)鍵數(shù)據(jù)信息，提高專業(yè)性、可追溯性。

五、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，5G時(shí)代下科學(xué)構(gòu)建地鐵公網(wǎng)通信組網(wǎng)模式具有重要意義，能夠提升網(wǎng)絡(luò)通信水平。因此，建議在5G時(shí)代下科學(xué)合理構(gòu)建地鐵公網(wǎng)通信組網(wǎng)的模式，不斷完善、優(yōu)化組網(wǎng)的體系，改善網(wǎng)絡(luò)通信效率、質(zhì)量的基礎(chǔ)上，降低5G通信組網(wǎng)的成本，提升整體網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性，達(dá)到預(yù)期的技術(shù)應(yīng)用目的。

作者單位：南京熊貓通信科技有限公司