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摘要：文章首先对于民用通信系统进行阐述，接着详细分析了系统结构，最后对于系统功能实现进行研究。希望文章对于相关的工作者给予指导与参考的作用。
关键词：民用通信系统；城轨交通；系统应用
1.系统概述
（1）目前应用于城市轨道交通的民用无线通信系统，由传输系统作为业务承载，结合移动通信引入系统，要求符合运营商制式标准。系统主要为移动运营商提供移动通信信号在如：车站、轨行区域地上及地下部分及商业区域等公共活动区域的覆盖，并连同移动通信上层网络，为使用手机的乘客提供无缝隙、无障碍、高质量的服务。保证乘客在享受城轨出行的同时拥有优质的通话及网络质量，令其旅程实现真正的畅通无阻。
（2）在城轨建设项目中，移动通信运营商的基站设备由各运营商投资建设，放置于所属民用通信设备室，基站的基带信号通过民用传输网络所提供的传输通道传输至城轨沿线各车站。在车站及其轨行区域等需要覆盖的范围内，由于人员密集、流动性大、话务量大，有多种移动通信需求，但设备安装空间有限，而且在移动通信设备运行和维护检修方面，不能影响轨道交通的运行安全。在这种情况下，不允许每家运营商自建一套无线接入覆盖系统。根据城轨交通的这一特殊性，需要采用无线多网合路接人平台（POI）方案，解决各运营商移动通信业务的综合接入覆盖。
2.系统结构
（1）城轨交通采用宽频带组网方式，频率范围为900MHz～2.6GHz（包含运营商4G网络频段），主要满足中国移动、中国电信、中国联通信号在车站、地上地下轨行区的延伸和覆盖。
（2）各运营商的信源设备安装在民用通信机房内，下行信号经多系统接入平台（POI）合路后，经天馈系统（采用泄漏同轴电缆、天线和馈缆）的传输和辐射，完成对所有车站、轨行区、商业区的下行信号覆盖。反之来自车站、轨行区、商业区的上行信号，通过POI合路后，再分别送至各运营商基站的上行信号接收端，完成射频信号的上行传输。
（3）为避免多频段系统之间的频率干扰、增加系统间的隔离度，无线引入系统采用收、发分缆实现覆盖。通常的做法是利用漏泄电缆将上行和下行链路分离，即不共用漏泄同轴电缆。在双线双隧道中，每条隧道收、发各使用一条漏泄同轴电缆，隧道电缆沿隧道壁挂设。
在车站设置相应的宽带全频段天线。天线的架设位置在现场勘测后确定（室内分布），以便保证场强的覆盖和美观，并避免在车站出入口等区域形成信号外溢。
缩略词对照表：
①各运营商将基站收发信机（BTS）接引至城轨沿线的各车站民用通信机房，且规划好各车站内基站之间、各车站内基站与地面基站之间的小区划分与频率配置。并根据业务量与覆盖情况设置小区参数。
②各站的宽带合路平台（POI），与各运营商BTS射频接口耦合联接。
③下行POI对各运营商基站发射端下行信号进行合路后，由宽带分路器分配到轨行区泄漏同轴电缆（LCX）和车站天馈，通过空中耦合送达到移动接收端（手机）c从LCX和天馈传送来的移动台（手机）发射的上行信号，由宽带合路器合路后，通过上行P01分路后送到各运营商基站上行信号接收端。从而完成上、下行链路信号的传送。
④手机移动用户在列车内沿轨道线路运动时，相邻基站的射频信号在泄漏电缆（LCX）形成梯度分布，在两个车站中点附近，LCX的两侧信号形成交叠区。当列车通过这一区域时，近端站的信号逐渐变强，远端站的信号逐渐变弱，顺利实现移动台的小区平滑切换。同理，在车站出入口及换乘站处，亦可完成类似的切换。
3.系统功能实现
3.1无源部分介绍、原理及特点
（1）无源部分由POI、宽带分，合路器、耦合器、DCX、LCX和天线等构成。
（2）各运营商下行射频信号接至POI相应端口，通过POI滤波器滤除各运营商射频信号之间的干扰信号，并完成信号合路。合路信号由宽带分路器分配到不同的传输方向，如LCX、天线。地下轨行区一般由LCX进行信号的传输及辐射覆盖。车站及进出口通道、商业区等一般由天线进行信号辐射覆盖。从宽带分路器至天线、LCX之间的信号传输由射频同轴电缆（DCX）完成，信号经覆盖网络到达乘客手机终端。
（3）根据互易性原理，乘客手机发射信号的上行链路，亦通过LCX、天线、DCX等分布网络支路汇至宽带合路器。宽带合路器将手机的上行信号输入POI，由其完成滤波、分路，最终各运营商不同制式的手机上行信号，被分别送至相应基站（BTS）上行端口。
（4）无源部分由于其构成器件的特性，对信号具有影响小、失真小、时延小，除环境噪声外无附加噪声影响的特点。基本上是透明传输，所以稳定、可靠，不容易出现故障点。
3.2有源部分介绍、原理及特点
POI设备包含：POI上行单元、POI下行单元、光纤直放站、多频分耦合器、电源单元、监控单元，每站点设置一套POI机柜即可满足要求。
系统设备间的配线连接采用上部走线方式，电源线、地线、数据传输线等采用在防静电地板下走线。
3.3有源部分工作原理及特点
有源部分是无源部分的补充，在城轨交通民用通信系统中两者相辅相成。
从逻辑上讲，无源部分既然有很大的优势，理应是最大可能地使城轨交通民用通信系统无源化。但是无源部分的覆盖受限于器件（天线）、缆线（漏缆）特性影响而容易产生衰耗。在需要更长距离的覆盖时，则需要采取必要的信号中继措施。因而引入了有源中继传输部分。
基站（BTS）信号在地下长矩轨行区域不能满足覆盖指标要求时，就需要进行信号的中继放大。放大后的信号在频段合路器合成一路信号，由宽带功分器分配至不同的方向的漏纜（LCX），用以传输覆盖。
中继站（直放站）的覆盖补充了BTS利用无源部分覆盖的不足，从而可以完成整个地下轨行区基站BTS至乘客手机之间的信号中继传输。因此，城轨交通领域使用了光纤直放站这一中继信号传输手段。
光纤直放站介绍：
（1）光纤直放站作为光纤中继型直放站，利用光纤传输低损耗、低干扰、布线方便的特点，适合于远距离传输。由靠近基站侧的近端机及覆盖区侧的远端机两部分组成，一台近端机可以带多台远端机。光纤直放站通过光纤中继，空间隔离度好，不产生同频干扰，重发天线可全向覆盖，因此在改善通信质量方面有比较好的效果。
（2）光纤直放站由开关电源、光收发模块、双工器、低噪声放大器、选带器、高功率放大器、监控系统等组成。无线信号从基站中耦合出来后，进入近端机，通过电光转换，电信号转变为光信号，从光近端机输入至光纤，经过光纤传输到远端机，远端机把光信号转为电信号，进入RF单元进行放大，信号经过放大后送人发射天线，覆盖目标区域。上行链路的工作原理一样，手机发射的信号通过接收天线至光远端机，再到近端机，回到基站。
（3）乘客手机上行信号由漏缆（LCX）进人中继器（直放站远端机），经低噪声放大器放大后送入LCX，进入光纤直放站近端机的光接收机，进行光信号解调，从不同远端机送来的光信号有不同的光接收机进行同样的信号处理，解调后的射频信号进行合路后输入上行POI，经POI处理分别送至不同的基站BTS相应上行端口，从而完成了乘客手机与基站之间的上行链路信号中继传输。
（4）有源部分的延伸范围依赖于无源部分的物理通道，受限于噪声、互调（非线性）、功率、功耗等因素。
光纤直放站工作原理图：
4.系统供电和接地
（1）民用通信设备为一级负荷供电。由低压配电系统分别引接两路独立交流电源接至民用通信机房各双电源切换箱，当主用电源发生故障时，能自动切换至备用电源，双电源切换箱由相关低压配电系统提供。
民用通信设备包括POI、传输设备、直放站设备、网管设备等，并根据实际需求配置不间断电源。电源系统由UPS单元、交流配电屏、蓄电池组、发电机组等设备设施构成。
（2）接地系统采用综合接地方式，由相关系统统一设置弱电综合接地体，并在民用通信机房提供统一的接地母排，接地电阻值应≤1Ω。