隧道覆蓋解決方案研究(編輯修改稿)
2025-06-28 01:57 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 7信號(hào)源的選擇。 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(huì)比較多。根據(jù)隧道附近的覆蓋情況，傳輸情況、隧道可施工程度，可以選擇光纖直放站、無線寬帶直放站、無線選頻直放站或者移頻直放站。采用無線直放站覆蓋具有以下優(yōu)點(diǎn)：成本低、無需傳輸、無需機(jī)房或只需簡單的機(jī)房、建設(shè)速度快、可充分利用遠(yuǎn)處基站的富裕容量。當(dāng)然引入直放站覆蓋有限，同時(shí)影響施主基站，使網(wǎng)絡(luò)管理難度增加，有可能導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量下降，造成掉話等結(jié)果。但是從總體上看，直放站是隧道覆蓋一個(gè)比較好的選擇。 微基站與直放站相比，微基站相對成本比較高，同時(shí)需要傳輸資源等不利因素。但是微基站能夠提供額外的容量、同時(shí)輸出功率也比較高，能夠覆蓋更遠(yuǎn)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。 宏蜂窩宏蜂窩基站在隧道覆蓋中一般不考慮，因?yàn)楹攴涓C基站的成本很高、需要有機(jī)房、傳輸?shù)?，對于一般的隧道覆蓋其性價(jià)比較低，只有話務(wù)量比較高的地鐵才可能使用。在實(shí)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(hào)源進(jìn)行覆蓋。在實(shí)際工程之中，必須根據(jù)成本、隧道長度、隧道附近的覆蓋狀況、基站分布、話務(wù)分布、傳輸情況、建站條件等因素選擇信號(hào)源，微蜂窩基站和直放站是隧道覆蓋建設(shè)常用的信號(hào)源。2. 分布方式及天饋系統(tǒng)選擇 同軸饋電分布式天線這種覆蓋方案的設(shè)計(jì)比較靈活、價(jià)格相對低、安裝較方便。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。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。隧道覆蓋方案研究報(bào)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(dǎo)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。假定使用 900MHz 頻率，單信號(hào)源輸入 30dBm，使用 12dBi 增益的八木天線，終端接受要求94dBm。那么最大傳輸距離估算值入下表：表 天線覆蓋隧道距離估算表項(xiàng)目 數(shù)值 單位發(fā)射機(jī)功率 dBm器件損耗 dB設(shè)備天線增益 dBi頻率 使用頻率 MHz填充因子損耗 dB損耗衰落余量 dB終端 接收要求 dBm鏈路參數(shù) 允許路損 dB結(jié)論 最大距離 米由此可見，工程中若要獲得較大的覆蓋距離，就需要選擇更高功率的信號(hào)發(fā)射機(jī)，以及高增益的天線。以下隧道測試情況是一個(gè)案例，隧道長度為 300 米，采用單天線單側(cè)進(jìn)行覆蓋。測試條件：在隧道口一側(cè)安裝一副定向天線（10dbi），分 4 次測試，發(fā)射功率分別為5 dBm、10dBm、20dBm、30dBm。測試者在隧道內(nèi)乘車行駛，列車時(shí)速為 80km/h，測試者在火車車廂內(nèi)從信號(hào)覆蓋的角度看最不利的位置進(jìn)行測試。具體位置見下圖：隧道覆蓋方案研究報(bào)告9 測 試 位 置 列 車 前 進(jìn) 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。測試工具：GPS 一部，TEMS 手機(jī)一部，手提電腦一臺(tái)，秒表一個(gè)。測試方法：用 GPS 測試火車速度，秒表計(jì)時(shí)，將時(shí)間換算成距離，TEMS 手機(jī)測接收場強(qiáng)。 A 10m 60m 70m 列 BC D 70m 圖 測試點(diǎn)示意圖不同發(fā)射功率及測試點(diǎn)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(qiáng)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。隧道覆蓋方案研究報(bào)告10 泄漏電纜這種方法的優(yōu)點(diǎn)為，可減小信號(hào)陰影和遮擋，在復(fù)雜的隧道中采用泄漏電纜，信號(hào)波動(dòng)范圍減少，與其它天線系統(tǒng)相比，隧道內(nèi)信號(hào)覆蓋均勻，可對多種服務(wù)同時(shí)提供覆蓋，泄漏電纜本質(zhì)上是寬帶系統(tǒng)，多種不同的無線系統(tǒng)可以共享同一泄漏電纜，考慮到在隧道中經(jīng)常使用某些無線系統(tǒng)（尋呼系統(tǒng)、告警系統(tǒng)、廣播等），采用共享一條泄漏電纜的方法，可省去架設(shè)多個(gè)天線的工程。缺點(diǎn)是成本相對較高，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜。適用于無源系統(tǒng)安裝受限的環(huán)境。圖 泄漏電纜分布式示意圖目前隧道中都傾向使用泄漏電纜來覆蓋以獲得較好的無線電平覆蓋，特別這個(gè)覆蓋方式基本不受隧道內(nèi)填充因子的影響。泄漏電纜實(shí)際上是一種能提供穩(wěn)定場強(qiáng)覆蓋分布式天線系統(tǒng)。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?hào)衰減。泄漏電纜影響覆蓋的主要電氣指標(biāo)有：耦合損耗、饋纜損耗
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