隧道覆蓋解決方案研究(存儲版)
【正文】 ..133. 不同隧道具體解決方案 .........................................14 短隧道覆蓋解決方案 .......................................14 中等長度隧道覆蓋解決方案 .................................14 長隧道覆蓋解決方案 .......................................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。 (2) 填充效用明顯——填充效用是指當火車經(jīng)過時，基本填滿隧道切面空間，使得信號在隧道內(nèi)的傳播受到很大阻礙的現(xiàn)象，鐵路隧道填充效應明顯，公路隧道填充效用相對較弱。并且天線系統(tǒng)的安裝空間有限，這樣天線的尺寸和增益也必然會受到很大的限制。該傳播模型為：Lpathloss = 20logF + 30logD28其中： Lpathloss為路徑損耗，單位 dBF 為中心頻率，單位 MHzD 為傳播距離，單位米下圖為上述模型的預測值和在深圳梧桐山隧道的實測值對比圖：隧道覆蓋方案研究報告3圖 隧道傳播預測值與實測值對比圖從上圖可以看出，實測和預測僅在隧道口損耗相差較大，這是因為實驗中天線放在距隧道口約 40 米處，而模型計算時，是考慮將天線放在隧道口，因此在隧道口兩種情況的路徑損耗相差較大。表 測試結(jié)果與天線距離（米） 100 200 250 300隧道內(nèi)信號強度（dbm） 列車進入前 45 60 列車上信號強度（dbm） 隧道內(nèi) 77 83 94 100下圖分別為為列車進入鐵路隧道過程中，隧道內(nèi) 100 米、250 米處測得的信號強度變化曲線。除了重疊覆蓋距離外，必須檢查是否已經(jīng)設(shè)置合理的鄰區(qū)、切換、重選參數(shù)。 微基站與直放站相比，微基站相對成本比較高，同時需要傳輸資源等不利因素。隧道覆蓋方案研究報告8圖 同軸饋電分布式天線示意圖根據(jù)第二章的傳播模型公式，可以推導出覆蓋距離的估算公式：logD= (Lpathloss 20logF+28)/30因此，我們假設(shè)一些工程中常用的條件，以便估算天線在隧道內(nèi)可直接覆蓋的距離。測試方法：用 GPS 測試火車速度，秒表計時，將時間換算成距離，TEMS 手機測接收場強。泄漏電纜影響覆蓋的主要電氣指標有：耦合損耗、饋纜損耗。采用光纖饋電有源分布式天線系統(tǒng)的主要好處包括在室內(nèi)安裝的電纜數(shù)減少、可適用更細的電纜、采用光纜可降低電磁干擾、在復雜的網(wǎng)絡(luò)中設(shè)計更靈活等，缺點是成本高。若是有多個短隧道彼此之間間隔很小，可以考慮在兩隧道的中間建站或直放站。缺點：對勘測數(shù)據(jù)要求較高，設(shè)計難度較大。因此在設(shè)計時必須對重疊區(qū)域的距離加以考慮。隨著移動通信的發(fā)展，用戶對網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量提出了越來越高的要求，高速鐵路、地鐵、地下商業(yè)等區(qū)域的信號質(zhì)量成為提高用戶對運營商感知度和忠誠度的關(guān)鍵因素，各家運營商也正在緊鑼密鼓地進行網(wǎng)絡(luò)覆蓋盲區(qū)的建設(shè)。在隧道覆蓋設(shè)計中還應注意：(1) 公路隧道一般為雙向通道的隧道，填充效應不明顯，車體損耗小，故同樣條件覆蓋公路隧道的距離為鐵路覆蓋距離的 ～2 倍；隧道覆蓋方案研究報告18(2) 采用光纖直放站作為信源時，應保證光路的長度小于 20km；(3) 充分考慮成本的角度，泄漏電纜的造價相對于同軸電纜+天線的成本高，但就覆蓋效果來說，泄露電纜比電纜+天線要好。長隧道內(nèi)一般采用同一信源進行覆蓋，若不得已用不同小區(qū)覆蓋同一個隧道，必須考慮信號的重疊設(shè)計保證切換的正常完成。在短隧道外能夠接收到較好周圍基站信號，而且接收的信號基站信號強于其他基站信號 10dB 以上時，可以采用寬頻直放站；如果在隧道的附近可以接收到良好的基站信號，但是接收的信號基站信號強與其他基站信號相差不大，可以采用移頻直放站，典型短隧道覆蓋示意如下圖所示：隧道基站直放站圖 短隧道覆蓋示意圖 中等長度隧道覆蓋解決方案中等長度隧道一般指長度在 100 米～600 米的隧道。3. 不同隧道具體解決方案 短隧道覆蓋解決方案短隧道一般指長度在 100 米以下的隧道，考慮到鋼軌的曲率一般較大，因此可以不考慮隧道彎曲對覆蓋的影響。 光纖饋電有源分布式天線在某些復雜的隧道覆蓋環(huán)境中，可采用光纖饋電有源分布式天線系統(tǒng)來替代同軸饋電無源分布式天線系統(tǒng)。泄漏電纜實際上是一種能提供穩(wěn)定場強覆蓋分布式天線系統(tǒng)。具體位置見下圖：隧道覆蓋方案研究報告9 測 試 位 置 列 車 前 進 方 向 火 車 頭 模 擬 測 試 模 型 圖 測試模型示意圖列車乘客滿座，本節(jié)車廂過道中約有 10 人站立。同軸電纜的饋線衰減較小，天線增益的選擇主要取決于安裝條件，在條件許可的情況下，可選用增益相對較高的天線，來提高覆蓋范圍。當然引入直放站覆蓋有限，同時影響施主基站，使網(wǎng)絡(luò)管理難度增加，有可能導致網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量下降，造成掉話等結(jié)果。隧道覆蓋方案研究報告6圖 重疊覆蓋區(qū)域不足導致弱覆蓋實例在隧道外小區(qū)信號在隧道內(nèi)不能提供足夠的重疊覆蓋區(qū)域
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