隧道覆蓋解決方案研究-預(yù)覽頁
【正文】 ..............16四. 總結(jié)及建議 ........................................17隧道覆蓋方案研究報告1一. 概述1. 隧道覆蓋現(xiàn)狀我國是多山地和丘陵的國家，隨著國民經(jīng)濟的高速發(fā)展，我國的鐵路交通、公路交通、地鐵建設(shè)事業(yè)取得了前所未有的發(fā)展，隧道的數(shù)量與日俱增。大量隧道的建設(shè)對移動通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋帶來了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。一般室外基站的信號傳播到隧道基本都不能滿足通話要求。 3. 本文主要工作本文主要研究以下問題：(1) 概括我國隧道覆蓋的現(xiàn)狀和覆蓋特點；(2) 結(jié)合測試數(shù)據(jù)，研究隧道的無線傳播特性，提出解決隧道覆蓋的關(guān)鍵問題；(3) 針對不同信號源、分布方式、隧道類型，研究隧道覆蓋的總體解決方案；隧道覆蓋方案研究報告2(4) 對未來隧道覆蓋問題提出建議。而鐵路隧道一般來說要狹窄一些，特別是當(dāng)火車經(jīng)過時，被火車填充后所剩余的空間很小，火車對隧道的填充對信號傳播會有較大的影響。在解決短隧道的覆蓋時，可采用較多靈便經(jīng)濟的手段，如在隧道口附近用普通的天線往隧道里進(jìn)行覆蓋等?；?ITU－R 建議，根據(jù)試驗數(shù)據(jù)對傳播模型進(jìn)行了修正，得出一套適用于工程應(yīng)用的簡化的隧道傳播模型，用來進(jìn)行隧道覆蓋估算。 列車進(jìn)入隧道導(dǎo)致的填充效應(yīng)列車進(jìn)入隧道時對于隧道的填充，使得隧道成為兩個空間不同（阻抗不同）的波導(dǎo)，這期間使得信號迅速下降，降幅在 20～40db 之間，有些文章稱之為填充損耗。隧道覆蓋方案研究報告4圖 設(shè)備的連接和擺放示意圖(2) 兩部測試終端分別位于 100 米和 250 米的隧道躲避洞內(nèi)，分別檢測記錄列車進(jìn)入隧道前后的信號變化；(3) 掃頻測試記錄儀在列車上掃頻測量記錄列車上的信號變化。3. 隧道覆蓋關(guān)鍵問題分析在隧道覆蓋中，除了考慮隧道內(nèi)部的覆蓋問題外，必須考慮終端移動性帶來的切換和重選，以及隧道內(nèi)用戶帶來的容量需求。單向重疊覆蓋距離 d=max(切換時間，重選時間)*最大速度。 直放站隧道覆蓋解決方案中容量一般不成為制約的因素，所以對隧道的覆蓋使用直放站會比較多。但是從總體上看，直放站是隧道覆蓋一個比較好的選擇。在實際情況下，需要根據(jù)建站條件、等綜合考慮選擇哪一種信號源進(jìn)行覆蓋。該方案的簡化版就是采用單根天線對隧道進(jìn)行覆蓋，對于較短的隧道來說，這種方案是一種低成本解決方案。以下隧道測試情況是一個案例，隧道長度為 300 米，采用單天線單側(cè)進(jìn)行覆蓋。測試工具：GPS 一部，TEMS 手機一部，手提電腦一臺，秒表一個。缺點是成本相對較高，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜。在隧道覆蓋中一般采用較大直徑的泄漏電纜，以減少沿電纜傳輸?shù)男盘査p。那么最大傳輸距離估算值入下表：表 漏纜覆蓋距離估算表項目 數(shù)值 單位隧道寬度 5 米列車寬度 米漏纜高度 3 米車底高度 1 米隧道參數(shù)泄漏距離 米百米饋損 dB95％耦合損耗 84 dB衰落余量 4 dB損耗車體損耗 12 dB輸入功率 33 dBm設(shè)備器件損耗 3 dB終端 接收要求 94 dBm耦損因子 dB鏈路參數(shù)允許路損 120 dB結(jié)論 漏纜最大長度 米由上可見，要達(dá)到更遠(yuǎn)距離的覆蓋，就需要使用更大功率的發(fā)射機以及更小傳輸損耗的泄漏電纜。它更適用于覆蓋地下隧道（地鐵隧道）和站臺。? 上行噪聲抬升：一般在工程中單個基站所能帶的光纖直放站遠(yuǎn)端站數(shù)目可以達(dá)到 6～8 個；? 信號多徑干擾：一般在工程中，需要控制兩個遠(yuǎn)端間距在 之內(nèi)，而且需要注意信源小區(qū)與直放站遠(yuǎn)端信號的多徑干擾；? 傳輸距離：一般在工程中，最遠(yuǎn)遠(yuǎn)端與信源小區(qū)間光路距離控制在 20km之內(nèi)。在對這種隧道的覆蓋進(jìn)行規(guī)劃時要結(jié)合隧道周圍需要覆蓋的鐵路及區(qū)域一起考慮。解決這個問題可以從下面幾點考慮：一是采用雙向天線對隧道進(jìn)行覆蓋，這樣隧道里面的小區(qū)信號就會與隧道外面的小區(qū)信號有足夠的交迭深度來保證正常的切換。中等長度隧道很難通過隧道覆蓋方案研究報告15放置在隧道口的定向天線形成良好覆蓋，常常需要將天線引到隧道內(nèi)加強覆蓋，常見的覆蓋方式有以下幾種： 漏纜分布天線混合方式此種方式信源放在隧道口，可以根據(jù)情況采用無線直放站或光纖直放站，適合于存在較大彎曲且隧道內(nèi)安裝信源困難的隧道，示意圖如下： 信號源信號源圖 漏纜分布天線混合方式 優(yōu)點：（1） 可減小信號的陰影及遮擋效應(yīng)，在隧道內(nèi)直線區(qū)域采用天線覆蓋，曲線區(qū)域采用漏纜信號覆蓋；（2） 比純漏纜覆蓋方式節(jié)約了成本；（3） 應(yīng)用環(huán)境較廣泛，信號覆蓋較均勻。缺點：需要考慮多個光纖直放站遠(yuǎn)端的安裝和供電問題。以特快客車的時速 120Km/小時計算， GSM 移動通信系統(tǒng)要求切換時間為 10 秒（完全保證時間，最短可以為 5s），那么在 10 秒內(nèi)，客車所行駛的距離約為 340 米，也就是說，在隧道內(nèi)兩個小區(qū)的場強場強設(shè)計要求的重疊區(qū)域需大于 340 米的距離，才能夠保證不會產(chǎn)生切換掉話現(xiàn)象。 分布天線方式分布天線覆蓋方式詳見 的描述。應(yīng)可以根據(jù)不同的隧道情況作出相應(yīng)的解決方案；(4) 隧道覆蓋應(yīng)綜合考慮建設(shè)成本、網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性、施工難度、防盜功能等綜合因素合理規(guī)劃設(shè)計；(5) 隧道覆蓋設(shè)計要立足長遠(yuǎn)，分布系統(tǒng)建設(shè)應(yīng)考慮未來多系統(tǒng)合路，無源器件宜采用寬頻器件，為將來合路
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