隧道覆蓋解決方案研究-文庫吧在線文庫
【正文】 時，可以通過增加向外的覆蓋天線，將隧道內(nèi)的小區(qū)信號少量引出覆蓋隧道外，從而達到重疊覆蓋的目的。設(shè)備的連接和擺放如下圖所示。2. 隧道無線傳播特性 隧道無線傳播的波導(dǎo)效應(yīng)無線電波在隧道中傳播時具有隧道效應(yīng)，信號傳播是墻壁反射與直射的結(jié)果，直射為主要分量。車輛通過時，隧道內(nèi)剩余空間較大，可以根據(jù)實際情況選擇尺寸大一些的天線，以獲取較高的增益，使得覆蓋范圍更大。2. 隧道覆蓋特點隧道不同于室外場景以及一般的室內(nèi)場景，其無線覆蓋主要有以下特點： (1) 強屏蔽性—— 因為一般的隧道都是在山體進行開鑿?fù)瓿傻?，地鐵也是在地面下進行建設(shè)的，對空間的信號都有近 40dB 以上的衰減。截止到2022 年，僅鐵路隧道就達 7000 多座，總長度超過 4000 公里，均占世界第一。 (3) 低話務(wù)量——在隧道內(nèi)，都是快速移動的車輛、火車、汽車和少量的人員，基本沒有固定的用戶，所以在隧道內(nèi)產(chǎn)生的話務(wù)量比較低，隧道覆蓋以解決覆蓋為主，兼顧用戶容量。不管是哪種隧道，都存在長短不一的狀況。但在過了 100 米以后，兩者的差別就較小。隧道覆蓋方案研究報告5圖 列車進入隧道填充測試結(jié)果由上圖可以看出，在列車進入隧道后，信號強度迅速下降，在列車車頭未到達測試點前，天線點與測試點之間形成寬窄不同的兩部分波導(dǎo)（阻抗不同），測試點信號較弱，有一定的波動；在列車車頭超過測試點后，天線點與測試點之間形成窄波導(dǎo)，信號較之前有所提升，但仍不能達到無列車進入前的信號強度。 工程可實施性由于隧道環(huán)境的特殊性，在隧道內(nèi)的工程施工難度更大，因此在勘察設(shè)計過程中，必須對隧道的基本情況進行仔細的勘察，從而確定可能的工程實施方案。但是微基站能夠提供額外的容量、同時輸出功率也比較高，能夠覆蓋更遠一些，并且能夠提供比較高的網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量，所以在覆蓋、容量要求比較高的隧道、并且存在傳輸資源等情況下可以考慮使用微基站。假定使用 900MHz 頻率，單信號源輸入 30dBm，使用 12dBi 增益的八木天線，終端接受要求94dBm。 A 10m 60m 70m 列 BC D 70m 圖 測試點示意圖不同發(fā)射功率及測試點的測試結(jié)果如下：表 測試結(jié)果 A B C D5dBm 81 dBm 91 dBm 101 dBm /10dBm 77 dBm 85 dBm 95 dBm 100 dBm20dBm 69 dBm 79 dBm 84 dBm 93 dBm30dBm 58 dBm 67 dBm 78 dBm 87 dBm模擬測試結(jié)論：在隧道基本筆直且為單軌鐵路的情況下，隧道內(nèi)單側(cè)安裝 1 副定向天線，在保證85dBm 的邊緣場強的情況下：天線輸入功率為 30dBm，則至少可保證覆蓋鐵路隧道 300 米；天線輸入功率為 20dBm，則至少可保證覆蓋鐵路隧道 230 米；天線輸入功率為 10dBm，則至少可保證覆蓋鐵路隧道 170 米；天線輸入功率為 5dBm，則至少可保證覆蓋鐵路隧道 100 米。一般工程應(yīng)用中，計算泄漏電纜路徑損耗的公式為：Lpathloss=LfeedD+Lcoupling+Lthough其中： Lpathloss為路徑損耗，單位 dBLfeed為饋纜損耗，單位 dB/米Lcoupling為耦合損耗，單位 dBLthough為車體穿透損耗，單位 dBD 為泄漏電纜長度，單位米而對于饋纜的耦合損耗，有如下經(jīng)驗公式：Lcoupling=Coupling(a,pr)+10log(d/2)其中：Coupling 為饋纜在指定條件下的耦合因子a 為測試距離，單位米pr 為測試面積覆蓋概率d 為輻射距離，單位米隧道覆蓋方案研究報告11由以上公式可以推導(dǎo)出泄漏電纜最大覆蓋距離公式：D= (LpathlossCoupling(a,pr)10log(d/2) Lthough)/ Lfeed因此，我們假設(shè)一些工程中常用的條件，以便估算泄漏電纜在隧道內(nèi)的覆蓋距離。隧道覆蓋方案研究報告13圖 光纖饋電有源分布式示意圖光纖分布式主要是通過光纖直放站使得信號源分布更加均勻，適合較長隧道的覆蓋和連續(xù)隧道的覆蓋，減少了干線放大器的使用，使得監(jiān)控和維護更加方便。在隧道覆蓋方案制訂時，必須考慮到火車都在高速運行狀態(tài)之中，如何保證在進入隧道后能夠進行順利切換是至為關(guān)鍵的。另外根據(jù)現(xiàn)場勘測的結(jié)果，視隧道的截面大小、容許安裝的天線尺寸、隧道長度等因素，在某些長度稍大于500 米，如 600 米的隧道，也可以通過選擇增益更高一些的天線來進行覆蓋。 泄漏電纜方式圖 光纖直放站與泄漏電纜系統(tǒng)根據(jù)表 ，假定使用 900MHz 頻率，13/8 英寸直徑泄漏電纜，單信號源輸入 33dBm/載頻，終端接受要求94dBm 下，單段泄漏電纜的理論覆蓋距離為 756米，使用更大功率的發(fā)射機以及更小傳輸損耗的泄漏電纜可以覆蓋更遠距離，工程實際應(yīng)用中單段泄漏電纜一般不大于 600 米。隧道，作為一種獨特和廣泛存在的應(yīng)用場景，其覆蓋質(zhì)量也必然成為各方面關(guān)注的重點，隧道覆蓋的研究的意義深遠而重大。四. 總結(jié)及建議以上是主要基于鐵路隧道的研究，在實際應(yīng)用中，本研究對公路隧道、海底隧道、地鐵隧道等類似場景有一定的借鑒意義。覆蓋方式從技術(shù)上講，若安裝空間允許，首選方案泄漏電纜方案；從成本方面來說，在隧道長度小于 3
公司管理相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1