隧道覆蓋解決方案研究-文庫(kù)吧資料
2025-06-07 01:57本頁(yè)面
【正文】 安裝一副定向天線（10dbi），分 4 次測(cè)試，發(fā)射功率分別為5 dBm、10dBm、20dBm、30dBm。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。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。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(duì)較高的天線，來提高覆蓋范圍。在實(shí)際工程之中，必須根據(jù)成本、隧道長(zhǎng)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。 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)?，?duì)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。 微基站與直放站相比，微基站相對(duì)成本比較高，同時(shí)需要傳輸資源等不利因素。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。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(wú)線寬帶直放站、無(wú)線選頻直放站或者移頻直放站?？辈斓膬?nèi)容需要包括：(1) 隧道結(jié)構(gòu)：金屬結(jié)構(gòu)還是混凝土結(jié)構(gòu)(2) 隧道孔尺寸(3) AC/DC 是否可用，如何引入(4) 隧道入口處的信號(hào)電平大小(5) 隧道內(nèi)部已有信號(hào)電平大小(6) 隧道是否冬季需要除冰三. 隧道覆蓋總體解決方案1. 信號(hào)源選擇隧道覆蓋所采用的信號(hào)源主要是直放站和微蜂窩基站，有時(shí)候也會(huì)用到宏蜂窩基站，要根據(jù)安裝條件、傳輸情況、現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、覆蓋要求及容量要求進(jìn)行隧道覆蓋方案研究報(bào)告7信號(hào)源的選擇。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)。隧道覆蓋方案研究報(bào)告6圖 重疊覆蓋區(qū)域不足導(dǎo)致弱覆蓋實(shí)例在隧道外小區(qū)信號(hào)在隧道內(nèi)不能提供足夠的重疊覆蓋區(qū)域時(shí)，可以通過增加向外的覆蓋天線，將隧道內(nèi)的小區(qū)信號(hào)少量引出覆蓋隧道外，從而達(dá)到重疊覆蓋的目的。 移動(dòng)性問題在隧道覆蓋過程中，除了考慮靜態(tài)的覆蓋外，必須考慮終端移動(dòng)性，如果隧道內(nèi)覆蓋和隧道外覆蓋采用不同的小區(qū)，則兩個(gè)小區(qū)必須有足夠的重疊覆蓋距離，以保證切換、重選的順利完成。對(duì)于隧道的填充效應(yīng)，在鐵路、地鐵隧道覆蓋中需要考慮，在公路隧道中，由于隧道截面遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于車體截面，因此可以不考慮。表 測(cè)試結(jié)果與天線距離（米） 100 200 250 300隧道內(nèi)信號(hào)強(qiáng)度（dbm） 列車進(jìn)入前 45 60 列車上信號(hào)強(qiáng)度（dbm） 隧道內(nèi) 77 83 94 100下圖分別為為列車進(jìn)入鐵路隧道過程中，隧道內(nèi) 100 米、250 米處測(cè)得的信號(hào)強(qiáng)度變化曲線。設(shè)備的連接和擺放如下圖所示。為了得到列車填充的影響，在某鐵路隧道進(jìn)行了測(cè)試，測(cè)試方法如下圖所示。實(shí)驗(yàn)證明上述傳播模型適于隧道覆蓋預(yù)測(cè)。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(yù)測(cè)值和在深圳梧桐山隧道的實(shí)測(cè)值對(duì)比圖：隧道覆蓋方案研究報(bào)告3圖 隧道傳播預(yù)測(cè)值與實(shí)測(cè)值對(duì)比圖從上圖可以看出，實(shí)測(cè)和預(yù)測(cè)僅在隧道口損耗相差較大，這是因?yàn)閷?shí)驗(yàn)中天線放在距隧道口約 40 米處，而模型計(jì)算時(shí)，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。2. 隧道無(wú)線傳播特性 隧道無(wú)線傳播的波導(dǎo)效應(yīng)無(wú)線電波在隧道中傳播時(shí)具有隧道效應(yīng)，信號(hào)傳播是墻壁反射與直射的結(jié)果，直射為主要分量。而這些手段可能在解決長(zhǎng)隧道覆蓋時(shí)不起作用，對(duì)于長(zhǎng)隧道的覆蓋必須采取另外一些手段。短的隧道只有幾百米，而長(zhǎng)的隧道有十幾公里。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(huì)受到很大的限制。車輛通過時(shí)，隧道內(nèi)剩余空間較大，可以根據(jù)實(shí)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。二. 隧道覆蓋特性及分析1. 隧道類型隧道覆蓋主要分為鐵路隧道、公路隧道、地鐵隧道等多種。 (4) 對(duì)網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)影響大—— 進(jìn)入隧道后的用戶易產(chǎn)生掉話、接入失敗等問題，嚴(yán)重影響網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)。 (2) 填充效用明顯——填充效用是指當(dāng)火車經(jīng)過時(shí)，基本填滿隧道切面空間，使得信號(hào)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(yīng)明顯，公路隧道填充效用相對(duì)較弱。2. 隧道覆蓋特點(diǎn)隧道不同于室外場(chǎng)景以及一般的室內(nèi)場(chǎng)景，其無(wú)線覆蓋主要有以下特點(diǎn)： (1) 強(qiáng)屏蔽性—— 因?yàn)橐话愕乃淼蓝际窃谏襟w進(jìn)行開鑿?fù)瓿傻模罔F也是在地面下進(jìn)行建設(shè)的，對(duì)空間的信號(hào)都有近 40dB 以上的衰減。由于隧道的強(qiáng)電磁屏蔽的特點(diǎn)，無(wú)線電波很難對(duì)隧道進(jìn)行有效覆蓋，
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