八通線無線通信系統(tǒng)場強(qiáng)測試方法及結(jié)果分析

場強(qiáng)測試是評價(jià)與衡量無線通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)覆蓋狀況的主要手段,場強(qiáng)的強(qiáng)弱是無線通信網(wǎng)建設(shè)和使用中重點(diǎn)關(guān)注的指標(biāo)之一。本文從八通線無線信號的覆蓋現(xiàn)狀出發(fā)，通過解決八通線存在弱場的問題，實(shí)踐了應(yīng)用Motorola SCOUT 場強(qiáng)記錄軟件進(jìn)行場強(qiáng)測試的方法。給出了TETRA系統(tǒng)場強(qiáng)測試的步驟和八通線無線通信系統(tǒng)新產(chǎn)生弱場問題的處理方法，對目前北京地鐵各個(gè)線路的無線通信系統(tǒng)具有普遍的適用性。

1.研究意義和目的

軌道交通無線通信系統(tǒng)是高速運(yùn)行的城市軌道交通列車與車下運(yùn)營管理人員之間唯一的通信手段，擔(dān)負(fù)著提高運(yùn)營效率、確保行車安全及城市軌道交通乘客生命安全的重要使命。
北京地鐵八通線為雙線全封閉線路。沿途連接了CBD商務(wù)區(qū)與東部中心城區(qū)通州區(qū)。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，沿線建筑物的逐漸增多增高，信號衰減隨之增大，產(chǎn)生新的弱場，影響到無線通信的質(zhì)量，成為安全運(yùn)營的隱患。因此盡快找到弱場區(qū)域，消除隱患，確保無線通信的暢通，迫在眉睫。

2.地鐵八通線無線通信系統(tǒng)概述

2.1覆蓋區(qū)描述

地鐵八通線無線通信系統(tǒng)，是對地鐵13號線既有無線通信設(shè)備進(jìn)行擴(kuò)容后建立起來的，采用了摩托羅拉Dimetra 數(shù)字集群通信解決方案。
    八通線無線通信系統(tǒng)在雙橋、梨園站分別建立雙載頻（8信道）集群移動通信基站，以空間波的方式覆蓋地面站及區(qū)間。對于位于建筑平臺下或建筑遮擋下的四惠、四惠東和通州北苑站及區(qū)間，由于空間波無法有效覆蓋，為解決該處弱場問題，在四惠、四惠東和通州北苑站增設(shè)光纖遠(yuǎn)端直放站設(shè)備，分別通過光纖與雙橋基站直放站近端機(jī)相連，遠(yuǎn)端直放站再連接漏泄同軸電纜，完成車站及區(qū)間覆蓋。對于土橋站和土橋車輛段的弱場問題，通過增設(shè)電直放站的方法解決。

2.2頻率配置方案

頻率配置是對通信網(wǎng)絡(luò)各節(jié)點(diǎn)設(shè)備進(jìn)行使用頻率的配置，其目的是盡可能降低和減少各種類型的頻率干擾和提高頻率的利用率。頻率配置就是網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃時(shí)頻率復(fù)用的實(shí)現(xiàn)。為提高頻率利用率，在鏈狀網(wǎng)（如鐵路、公路）中，通常采用二／三頻組頻率復(fù)用方式，以提高頻率利用率并盡可能減小同頻干擾的影響。
    本系統(tǒng)的覆蓋區(qū)域是典型的鏈狀區(qū)域，影響頻率規(guī)劃的主要因素是復(fù)用和同頻干擾。根據(jù)TETRA數(shù)字集群系統(tǒng)的特點(diǎn)，并考慮到基站的可靠性，地鐵八通線無線通信系統(tǒng)采用每個(gè)基站配置2對頻點(diǎn)（每個(gè)基站可提供1個(gè)控制信道和7個(gè)業(yè)務(wù)信道）。
具體配置為：雙橋站（F7:817.5875MHz, 862.5875 MHz  F8:818.5875 MHz,863.5875 MHz ），梨園站(F3:818.0875 MHz,863.0875 MHz F4:819.0875 MHz ,864.0875 MHz) 共占用4對頻點(diǎn)。其中梨園站與13號線霍營車輛段共用F3,F4兩對頻點(diǎn)。

3.測試所需要的設(shè)備

如表一所示：

表一

4.測試所需條件

●全部八通線無線通信系統(tǒng)正常運(yùn)行（包括城鐵主站設(shè)備）。
　　●需要與運(yùn)營單位進(jìn)行協(xié)調(diào)，落實(shí)實(shí)驗(yàn)列車及運(yùn)行時(shí)間。
　　●本項(xiàng)測試需要列車在車輛段——四惠區(qū)間內(nèi)往返運(yùn)行一次。
　　●列車在正線運(yùn)行時(shí)，勻速經(jīng)過沿途各站，以便記錄測試結(jié)果。
　　●  列車從車輛段出發(fā)時(shí)在列車頭部，使用車載臺天線進(jìn)行場強(qiáng)覆蓋測試；列車從四惠折返時(shí)，在上行列車尾部，進(jìn)行測試。

5.測試步驟

5.1硬件連接

將筆記本電腦與MTP850手臺通過專用串口線連接好，將手臺的天線擰下，把手臺連接到車載臺天線上。示意圖如“圖一”所示（測試系統(tǒng)可選擇外接GPS裝置也可使用手臺本身的GPS功能）：

圖一

5.2測試系統(tǒng)設(shè)備設(shè)置：

(1)設(shè)置手臺打開空中接口功能
　　方法：在手臺上鍵盤上輸入：*#MENU右=>數(shù)據(jù)服務(wù)=>空中跟蹤=>打開空中接口
    (2)設(shè)置電腦語言：
　　方法：開始=> 設(shè)置=>區(qū)域和語言=>高級=>英語（美國）

5.3啟動Motorola SCOUT 軟件

(1)在筆記本USB口上，插入Motorola SCOUT軟件加密器，啟動SCOUT軟件。                             
  　 (2)選擇菜單=>Configuration=> Radio and GPS Settings
　　如“圖二”所示，設(shè)置好RADIO和GPS的COM口和速率

圖二

5.4數(shù)據(jù)記錄

試驗(yàn)列車從車輛段開出后，單擊圖三[Record]按鈕，開始記錄數(shù)據(jù)；列車到達(dá)四惠站時(shí)單擊圖四[Stop] 按鈕，結(jié)束記錄數(shù)據(jù)。

圖三

記錄過程如“圖四”所示：

圖四

列車從四惠折返時(shí)使用上行列車尾部的車載臺天線重復(fù)進(jìn)行上述步驟進(jìn)行下行線路數(shù)據(jù)記錄。