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1、中华人民共和国行业标准铁路数字微波通信工程设计规范CodefordesignofrailwaydigitalmicrowaverelaycommunicationsystemTB1006099主编单位：铁道部第四勘测设计院批准部门：中华人民共和国铁道部施行日期：1999年6月1日国铁道出版1999年北京关于发布铁路通信设计规范等12个铁路工程建设标准的通知铁建设函(1999)69号铁路通信设计规范(TBIOoo6T9)、铁路信号设计规范(TB100079)、铁路电力设计规范(TBIooO8T9)、铁路数字微波通信工程设计规范(TB1006099)、新建铁胳工程测量规范(TB10101-99)、
2、铁路桥梁抗震鉴定与加固技术规范(TB10116T9)、铁路通信施工规范(TB10205-99)、铁路信号施工规范(TB1020699)、铁路电力施工规范MTB1020799)、铁路架桥机架梁规程(TB1021399)、铁路工程基桩无损检测规程(TB102189)和铁路光缆通信同步数字系列(SDH)工程旅工规范(TB102119)等12个标准，经审查，现批准发布，自1999年6月1日起施行。修订后的施工规范含工程验收内容。届时，铁路通信设计规范(THJ6-85)、铁路信号设计规范(TBJ785)、铁路电力设计规范XTBJ885)、铁路测量技术规则(TBJ10185)、铁路通信施工规范Mtbj20
3、586)、铁路信号施工规急(TBJ20686)、铁路电力施工规范(TBJ20786)和铁路架桥机架梁规则(TBJ21386)计8个标准废止。以上标准由部建设管理司负责解释，由铁道出版社和铁路工程技术标准所组织出版发行。中华人民共和国铁道部一九九九年三月二日目次1总则12术语22.1 有关线路的术语22.2 有关性能指标的术语23工程设计的技术要求53.1 一般规定53.2 假设参考数字通道63.3 误码性能指标73.4 不可用指标IO3.5 干扰容限103.6 容曜系列113.7 工作频段123.8 网络接口133.9 网络管理与系统监控144微波线路设计154.1 线路选择154.2 站距1
4、64.3 断面164.4 余原标准174.5 衰落184.6 天线高度和空间分集间距184.7 频段选择和极化配置195微波站设计205.1 一般规定205.2 站址选择215.3 总平面布置215.4 无人值守站的建筑要求225.5 天线塔、天线及波导225.6 通信电源245.7 防雷和接地24附录A本规范用词说明26铁路数字微波通信工程设计规范条文说明271总则1.0.1为统铁路数字微波通信工程的设计标准，满足铁路微波通信发展的要求，制定本规范。1.0.2本规范适用于新建、扩建、改建铁路数字微波通信工程的设计。1.0.3铁路数字微波通信是铁路重要的通信方式之一，应能支持铁路长途和地区通信
5、的话音及非话业务。1.0.4铁路数字微波通信工程设计的传输容量应以近期为主，兼顾远期，并可采用边带业务。1.0.5铁路长途干线数字微波通信应采用同步数字系统(SDH),其他区段的数字微波通信可采用准同步数字系统(PDH)01.0.6数字微波通信工程扩建或改建时，应充分利用原有站址、机房、天线塔等设施。1.0.7铁路数字微波长途干线电路应采用N+1(N1)波道备份方式，其他电路可不设备用波道。1.0.8铁路数字微波通信工程所采用的定型设备应技术先进、经济合理、安全适用。1.0.9铁路数字微波长途干线电路使用需要时，应采取保密措施1.0.10铁路数字微波通信工程设计，除应符合本规范外，尚应符合国家
6、现行的有关强制性标准的规定。2术语2.1 有关线路的术语2.1.1 转折角微波站对相邻的前、后两个微波站的通信方向的水平夹角。2.1.2 分支角从一条微波线路分支出另一条支线线路时，支线线路与原有线路在分支站的通信方向的水平夹角。2.1.3 余隙在微波通信中，接力段电波射束的轴线与障碍物之间的距离C2.1.4 衰落在微波通信中，收信电平随时间起伏的现象C2.1.5 半功率角天线粗射功率降低3dB时的波瓣宽度。2.2 有美性能指标的术请2.2.1 同步传送模块（STM）由信息净负荷（Paybed）、段开销（SoH）和管理单元指针（AUPTR）构成的一种信息结构C其重复周期为125隰，基本模块为S
7、TM，更高阶的模块为STM-N。2.2.2 ”阶虚容器（VC）用来支持强H中通道层连接的信息结构。它由信息净负荷和通道开铺（POH）组成一块状帧结构，该帧结构的重复周期为125s或500son=12,3,4o2.2.3 n阶管理单元（AU5）在高阶通道层和复用段层之间提供适配的信息结构。22.2.4 管理单元组（AUG）由4阶管理单元AU-4蛆成的管理单元组。2.2.5 n阶支路单元（TUF）在低阶通道层和高阶通道层之间提供适配的信息结构。n=12.3。2.2.6 支路单元组（TUGn）由不同大小的支路单元所组成，以增加传送网络的灵活性。TUG2由同阶的相同的TU-12组装而成；TUG3由同阶
8、的TUG-2或TU-3组装而成。2.2.7 阶容器（C”）指组成虚容器的净负荷的信息结构。我国规定n=12,3,4三种，分别对应PDH的一、三、四次群的标准接口速率。2.2.8 SDH映射（MaPPing）指在PDHzSDH边界处，把支路信号适配装入相应虚容器的过程。2.2.9 误块秒比（ESR）在规定的测最时间间隔内，可用时间内的误块秒数与总秒数之比。2.2.10 严重误块秒比（SESR）在规定的测量时间间隔内，可用时间内的严重误块秒数与总秒数之比。2.2.11 背景误块比（BBER）扣除不可用时间和严重误块秒期间内所有块之后的误块数与总块数之比。2.2.12 误比特秒（ES）在1min内出
9、现一个或多个误比特的秒。2.2.13 严簟误比特秒（SES）在以IS为单位的统计时间内，误比特率超过110-3的秒。2.2.14 劣化分（DM）在以Imin为单位的统计时间内，误比特率大于IXl0-6的3分。2.2.15 残余误比特率（RBER）在一个较长时间内进行统计所得到的平均误比特率。2.2.16 不可用性不可用时间占总时间的百分比。2.2.17 载千比接收机输入端载波功率与干扰功率之比。3工程设计的技术要求3.1 一般规定3.1.1 铁路数字微波通信系统包括天愤线系统、收发信设备、调制解调设备、数字复用设备、网络管理设备、电源设备及防用与接地设施等。3.1.2 铁路数字微波通信系统是铁
10、路综合业务数字通信网(ISDN)的组成部分。铁路数字微波电路与其他数字电路互为迂回，互为备用。3.1.3 铁路数字微波长途电路应具有无损伤的波道倒换功能。3.1.4 铁路数字薇波通信系统的性能指标，应参照ITU-TSS和ITURS建议的有关要求。3.1.5 在铁路数字通信网中，SDH微波通信系统的映射应在139264kbit/s和2048kbit/s两种速率上进行，不宜在34368kbit/s速率上进行。其复用映射结构见图3.1.5。139 264kUt/8 7-SI- TUG- 3- TU- 3p-VC 1 C- 3 34 368kbit/skbit/sTi3Ivc-12a-q2048图3.
11、1.5SDH微波通信系统的复用映射结构3.1.6 在铁路数字通信网中，SDH微波通信系统引接同步信号应符合铁路行业标准的有关规定。342假设弁考数字通道3.2.1 期H微波通信系统的假设参考数字通道组成长度应符合下列规定：1用于国内连接的假设参考数字通道全长为690Okln,假设参考数字段长度为280km,14Okm和50km。其中28Okm和14Okm用于铁路长途电路，50km用于本地电路。2用于国际连接的假设参考数字通道全长为3450km。3.2.2 PDH微波通信系统的假设参考数字通道组成长度应符合下列规定：1在PDH微波通信系统中，64kbit/s的数字连接可由高级、中级和用户级三个质
12、量等级的假设参考数字通道组成，最长通道为27500km。如图3.2.2I所示。2每个射频波道容量大于二次群的数字微波通信系统高级假设参考数字通道，长度为2500km,包括九段等长的相同数字段，可用于铁路长途支线电路,如图3.2.2-2所示。I2500aTHk*iHh;*G(HHX-GfrD(HKHjHKkg*GOVsMWxVs0茶展数字复用设着a嘉次群殴学复用设备Y-A数宇景波段图3.2.22数字用波通信系统高级攸设参考数字通澧3每个射频波道容量大于二次群的数字微波通信系统中级假设参考数字通道，锻大基本长度为1250km,也可用于铁路,6长途支线电路。4数字微波通信系统的用户级假设参考数字通道
13、长度为50km,用于铁路本地电路，如图3.22-3所示。50fanI1mM-!I164kbft/sMkbs匚卜H使用到的一次解复用设着分可储用到的起次解复用设普Y-A欣学微波段图32.23数字微波通信系统用户级假设参考数字通道3.3 误码性能指标3.3.1 数字微波通信的误码性能指标，应考虑电波传播衰落、系统内部及各系统间干扰以及其他恶化因索的影响。3.3.2 SDH微波通信系统的每千米误块性能指标.在每一个传输方向任何月份不应大于表3.3.2的规定值。3.3.3 SDH微波通信系统假设参考数字段的误块性能指标，在每一个传输方向任何月份不应大于表3.3.3的规定值。当实际的数字段长度小于假设参
14、考数字段时，其误块性能指标应符合假设参考数字段的误块性能指标。3.3.4 PDH微波通信系统64kbit/s输出端的每千米误码性能指标，在每一个传输方向任何月份不应大于表3.3.4的规定值。3.3.5 PDH微波通信系统假设参考数字段的64kbit/s输出端的误码性能指标，在每一个传输方向任何月份不应大于表3.3.5的规定值。当实际的数字段长度小于假设参考数字段时，高、中级数字微波通道的误码性能指标应符合假设参考数字段的误码性能指标，用户级数字微波通道的误码性能指标仍应按电路长度进行线性分配。表3.3.2SDH热波通信系统每千米误块性建指标项目长途本地X速率(Mbit/4深块秒比ESR产Ii漠
15、块秒比SESR背景设块比BBER误块号比ESR产It谡块秒比SESR件景误块比BBER1.5-52000-80002.2xlOY1.1X10-7l.l10t2.4XHT，l.2xl1.2IOs-ss4000-200004.125XIOr1.ixW,IAKlOt4.5Wi1.2XlOr1.2xiOT55-1606000-ZO(MX)8.8x1041.1X1OTl.i109.610,1.2101.2xiOT160-35001500030000待定1.1X10-75.5*1Or待定1.210*6.010表3.3.3SDH微波通信系统假设参考数字段的误块性能指标、父0(MbrtKZSOfan140In
16、n50Iun设埃0比ESR产值濠块秒比SESR曹景谈块比BBER误块眇比ESR严重课块为比SESR背景误块比BBER渥埃眇比ESR产溟块眇比SESR背景设块比BBER1.5-56.2X043.110,3.1X104.11042.110s2.1101.2x10-，6.0KIoT6.01015-551.2X1Or3.110ss.55-1602.5X1。-，3.1X1Or3.1*1OT1.6Ws2.110,2.11044.8x10-36.0X10”6.OXlOT160-3500特定3.1X1Or1.5xiOr待定2.110,1.0xlOT待定6.OxIOT3.010a表3.3.4PDH微波通信系统每
17、千米识码性能指标运用区段一一一课比将秒ES产深比特岔SES残余误比特率RBER劣化分DM长途支线富线电路1.28x1。-，2.16IOT2.0x10”t.6t中级电路9.61043.2xlOr1.44XioTl1.2xiOT本也1.21OY1.5101.810l1.5xlOY注:对于只有本地微波电路一种传，手段或点对多点e波通信.本热误码性能指标可放宽一倍。表3.3.5PDH柒波通信系统假设年号必字段的误码性能指标等级高a电K中级电K目谡比符秒尸K误比特秒残余沃比特率劣化分谡比特秒产谋比特秒残余课比特率劣化分X17.1孥范围内的余隙值必须大于5h,在d17.1竽范围内的余隙值必须符合本规他第4
18、.6.1条规定的天线近区的净空要求(d为距天线的前方水平距离，D为天线直径，A为工作波长)。4.5 衰落4.5.1 数字微波通信的电波传播主要应考虑绕射衰落、K型衰落（反射衰落）、波导型衰落、大气沉降物引起的衰落以及频率选择性衰落。452由障碍物引起的绕射衰落应符合本规范第4,42条第4.5.4 条的规定值。4.5.5 采用空间分集接收方式时，由K型衰落引起的传输损耗不宜大于15dBo4.6 .4改善K型衰落可采用以下方法：1采用空间分集接收方式。2调整天线高度，合理选择反射点。3有效利用障碍物阻挡反射波。4地大收发信天线高差。5适当抬高天线仰角。4.7 .5改善波导型或落可采用空间分集和增大
19、收发值天线高差等方法。4.6天线高度和空间分集间距4.6.1天线高度的确定应综合考虑以下技术要求：1应满足接力段余隙标准。2应合理利用站址海拔高度。3应尽可能控制电波射束反射点不落入水面及其他反射系数较大的区域。4接力段两端天线的海拔高差宜大。5应满足天线近区的净空要求（。为天线直径，A为工作波长），如图4.6.1所示。4.6.2采用空间分集接收的天线垂直间距应按以下原则确定：1对于地面反射系数大于或等于0.5的平滑地面或水面路径，以克服K型衰落为主。18三4.6.1天线近区的净空要求示意图2对于地面反射系数小于0.5的山区及地面起伏较大的路径，以克服波导型衰落为主。4.7频段选择和极化配置4
20、.7.1 铁路数字微波通信系统的频段选择应根据系统传输容量、邻近微波通信线路的设置情况及干扰源等因素综合考虑。4.7.2 选择大于K)GHZ的工作频段应考虑大气中的氧、水汽、雨、省等大气沉降物引起的衰落。4.7.3 对于有频率复用的SDH数字微波通信系统，必须采用交叉极化干扰消除器，并应合理安排波道，以减少同频干扰。4.7.4 射频波道的极化配置原则是应尽*降低系统可能出现的射频干扰。5微波站设计5.1 一般规定5.1.1 根据电路转接和上下话路的特点，铁路数字微波站可分为终端站、分路站、分支站和中继站四种类型。5.1.2 中继站应采用再生中继方式，也可采用直放中继方式或无源中继方式。5.1.
21、3 单建的铁路微波中继站和分支站宜采用无人值守、有人看守的日常维护方式。5.1.4 独立设置的无人值守站应具有机房门告警、温度（火灾）告警、湿度告警及烟雾告警等遥信功能。5.1.5 无人值守站不应设置生活用水设施，可考虑设置收集天降水设施C5.1.6 铁路数字微波通信系统公务电话的设置应符合以下要求：1监控中心和微波站应设置公务联络电话。条件允许时，监控中心和分路站应设置直达公务联络电话。2监控中心、维修中心和有人值守站应设置铁路自动电话。3条件允许时，无人值守站公务联络电话宜并入看守室（房）内。5.1.7 铁路数字微波长途电路的转接应采用高次群转接方式，尽量减少音频转接次数。5.1.8 铁路
22、数字微波通信系统应采用集中维修方式，维修中心宜设在路局所在地。5.1.9 铁路数字微波监控中心应采取防静电措他，监控设备宜同时具有光、声告警功能。5.2 站址选择5.2.1 铁路微波站址选择应符合微波通信线路走向和通信技术要求，并综合考虑水文地质、城市规划、投资效益及交通、维护条件等因索。5.2.2 站址应选在地质稳定、标高高于50年一遇洪水位的地方。严禁将站址选在矿山区、古遗址区和易燃易爆区。5.2.3 站址应选在环境条件较好的地方，远离生产过程中散发较多粉尘、腐蚀性气体和产生较强震动的工矿企业区，远离虫灾地区C5.2.4 站址宜靠近铁路地区，终端站和分路站应设在通信楼内。5.2.5条件允许
23、时,无人值守站应利用其他部门微波站有关设施或与其他部门合建。5.3 总平面布置5.3.1 微波站的总平面布置，应满足生产安全、防水、防火、防电磁辎射及绿化、卫生等要求。5.3.2 铁路维波站应设置微波机械室、电源机械室、蓄电池室和材料室。另外，有人值守站应设置值班室和休息室；无人值守站应设置看守室或独立的看守房。5.3.3 铁路微波监控中心应设置监控室、休息室和文档室；铁路微波维修中心应设置维修室、测试室和材料室。5.3.4 天线塔应靠近微波机房。波导应走向合理、敷设整齐。5.3.5 设在通信楼内的微波机械室，宜与长途机械室合并或设在通信楼顶层。5.3.6 铁路微波站的生产用房面积应考虑远期的
24、设备安装要求。5.3.7 无人值守站的用地面积宜小，总平面布置应紧凑，机房和天线塔等建筑物应根据具体地形地势选择地面标高。5.3.8 独立设置的无人值守站，应在主建筑物中设置看守室或设置单独的看守房。无人值守站的辅助用房面积宜小。21.5.3.9独立设置的无人值守站应设置围墙。围墙高度应高于外侧地面2.2m,围墙与主建筑物之间的距离应大于3m。5.4 无人值守站的建筑要求5.4.1 独立设置的无人值守站，其主建筑物的抗震设计烈度，应按当地基本地盛烈度提高一级。辅助建筑物应按当地基本地震烈度进行设计。5.4.2 无人值守站主建筑物的耐火等级不应低于2级。5.4.3 无人值守站应将生产用房集中在主
25、建筑物中。主建筑物形式宜为二层封闭式楼房，微波机械室应设在顶层。5.4.4 无人值守站机房不应设窗。机房门应具有良好的密封性，具有防尘、防雨、防虫、隔热和抗风性能。5.4.5 无人值守站机房通往室外的沟槽、孔词应密封或设置双层细密的铁楣子。5.4.6 无人值守站的屋面设计应符合以下要求：1屋面结构应防止渗漏并具有隔热、保温性能。2新建的屋顶天线塔（架）基座和工艺孔洞应与屋顶结构同时施工，并采取防水措施。3屋面上设置微波天线时，应考虑设置上人孔洞和爬梯。5.4.7 无人值守站机房应采用空气调节设备。条件允许时，也可采用自然恒温方式。无人值守站机房温度范围应为535匕，湿度范围应为10%75%o5
26、.4.8 无人值守站的通站道路可由公路、台阶及人行小道组成。新建公路可参照厂矿道路设计规范XGHJ22）中的4级单行公路标准建设，路面宜为沙石路面。当新建公路在技术经济比较不合理时，应修筑台阶或开辟人行小道通至微波站C5.5 天线塔、天线及波导5.5.1 微波天线塔应采用自立式钢塔，也可采用水泥塔、拉战式钢塔或屋顶钢架。钢构件宜采用热镀锌方式防腐。225.5.2 天线塔的位置和高度应满足通信技术要求,并符合航空部门的有关规定，必要时应在塔顶设置航空障碍灯。建立较高的天线塔还应综合考虑波导衰耗、天线塔的经济合理性及施工维护的方便。5.5.3 天线塔的结构应有利于天线和波导的安装、调试和维护。在塔
27、体的适当位置应设置操作平台。5.5.4 天线塔的高度和结构，应能满足远期的天线安装要求。5.5.5 设置在市区或风景区的天线塔应符合城市规划部门的有关规定，并提出微波通道保护要求。天线塔应造型美观并与周围环境相协调C5.5.6 在30年一遇的最大风荷载作用下，天线塔的最大变位使微波天线射束偏离通信方向的角度，不应大于天线芈功率角的125.5.7 天线的安装环度和位置除应符合电波传播要求外，还应符合以下要求：5.5.8 波担射对人体产生有害影响。微波辐射污染必须符合电磁辐射防护标准规定(GB8702)中的有关要求。2应考虑减少波导长度和波导弯曲扭转次数。5.5.9 波导必须固定。相邻两个固定点的
28、距离：椭圆软波导和射频电缆，水平或垂直敷设时宜为l2m。硬波导水平敷设时宜为l2m,垂直敷设时宜为34m。5.5.10 圆软波导和射频电缆转弯处的曲率半径必须符合产品的有关要求。5.5.11 硬波导在钢塔上固定时，必须考虑钢塔和波导不同温度系数的影响。5.5.12 波导必须充气。充人波导内的空气应干燥、无腐蚀性，在20匕时波导内气压宜为1530kPa,含水质应小于1.5g/m3o5.5.13 波导接头必须密封。整条波导在24h内的压降不应大于初始气压的10%。235.6 通信电源5.6.1 设在通信楼内的微波站，可利用既有通信电源。5.6.2 无人值守站应采用一路独立的稳定可靠的外供交潦电源Q
29、当外供交潦电源线路过长、技术经济比较不合理时，可考虑采用太阳能等其他电源。5.6.3 无人值守站通信设备应采用在线低压恒压全浮充充电的直流供电方式。直流电源的标称电压应采用-48V。5.6.4 无人值守站应采用维护工作量小、环境污染少的蓄电池。蓄电池容量应根据通信设备功耗、交流电源可靠程度、交通情况及气候条件综合考虑。5.6.5 无人值守站的交直流供电设备必须具有遥侑、遥控功能。5.7 防富和接地5.7.1 设在通信楼内的微波站，其接地系统应采用联合接地方式。当既有接地系统采用分散接地方式时，天线塔接地体应与保护接地可靠连接，或设置单独的接地系统。5.7.2 无人值守站应采用联合接地方式，联合
30、地网可由机房地网、天线塔地网和变压器地网组成。机房地网和天线塔地网应分别僧绕机房和天线塔做成闭合环路，同时应利用机房建筑物内和天线塔基碉内的钢箭作为按地体的一部分。各闭合环路在地下应至少有对称的两处可靠连接。若接地电阻值达不到耍求，可增加由闭合环路向四周辐射的接地体或采取其他措施。5.7.3 对于土壤电阻率较高的微波站，其接地体可采用电解离子接地系统。接地体之间宜通过裸铜缆连接，并采用放热式熔接方式。5.8 .4铁路微波站的接地电阻值应符合以下要求：1终端站和分路站不应大于4口。2分支站和再生中继站不应大于10。3无源中继站和直放中继站不应大于20。245.7.5 微波天线塔应采取防雷措施，并
31、设置专用的引下线沿最短路径与接地闭合环路可靠连接。5.7.6 波导应在天线塔的上端及机房入口处外侧与天线塔引下线或接地闭合环路可靠连接。当天线塔上波导长度大于60m时，波导中间宜增加一次接地。5.7.7 航空障碍灯宜采用太阳能供电方式。当航空障碍灯采用交流馈电方式时，其馈线应带金属屏蔽层，并应在天线塔上端及进入机房入口处外便就近接地.馈线的每根相线均应在机房人口处分别对地加装氧化锌无间隙避雷器。5.7.8 无人值守站机厉应设置内环母线。机房内所有设备的接地极与走线架两端应与内环母线可靠连接。5.7.9 电源系统应采取防雷措能.尽量避免雷电从电源系统引A05.7.10 无人值守站站区内严禁布放架空缆线。通信电缆和低压电力电缆应采用直埋方式，在进入机房前应可靠接地，并采取防雷措施。附录A本规范用词说明执行本规范条文时，对于要求严格程度的用诃说明如下，
