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隧道覆盖解决方案

归档日期:07-06       文本归类:被覆      文章编辑:爱尚语录

  隧道覆盖解决方案 _碧森尤信_建筑设计_建筑中文网对重要的公路、铁路实现全线覆盖是 运营商提高网络质量的一个重要环节,是提高综合竞争力的一个有力 手段。从交通角度来看,目前大多数隧道的目的是覆盖盲区,因此需 要结合交通线路的覆盖设计来制订专门的隧道覆盖解决方案。 一、概述 对重要的公路、铁路实现全线覆盖是运营商提高网络质量的一个重要 环节,是提高综合竞争力的一个有力手段。从交通角度来看,目前大 多数隧道的目的是覆盖盲区,因此需要结合交通线路的覆盖设计来制 订专门的隧道覆盖解决方案。 隧道覆盖主要分为铁路隧道、公路隧道、地铁隧道等,每种隧道具有 不同的特点,一般来说公路隧道比较宽敞,对隧道里面的覆盖状况, 有车通过与无车通过时差别不大。 车辆通过时, 隧道内剩余空间较大, 可根据实际情况选择尺寸大一些的天线,以获取较高的增益,使覆盖 范围更大。而铁路隧道一般来说要狭窄一些,特别是当火车经过时, 被火车填充后所剩余的空间很小,火车对隧道的填充会对信号的传播 产生较大的影响,且天线系统的安装空间有限,使天线的尺寸和增益 受到很大的限制。另外,不管是哪种隧道,都存在长短不一的状况, 短的隧道只有几百米, 而长的隧道有十几公里。 在解决短隧道覆盖时, 可采用灵活经济的手段,如在隧道口附近用普通的天线向隧道里进行 覆盖。但是,这些手段可能在解决长隧道覆盖时不起作用,对于长隧 道的覆盖必须采取其它一些手段。因此,对于每段隧道的解决方案可 能都会有所区别,必须根据实际情况来选定覆盖解决方案。 在进行隧道覆盖规划之前,一般需要知道以下数据: 隧道长度、隧道宽度、隧道孔数(1、2) 、覆盖概率(50%、90%、95%、 98%、99%) 、隧道结构(金属、混凝土) 、载频数目、隧道中最小接收 电平(一般为-85dBm 到-102dBm) 、隧道孔间距、AC/DC 是否可用、墙 壁能否打孔、隧道入口处的信号电平、隧道内部已有信号电平等。 二、隧道覆盖的信号源选择 为了提供隧道覆盖,一个 GSM 信号源与一套分布式系统是必要的。信 号源的选择,需要根据隧道附近的无线覆盖状况和传输、话务、现有 网络设备等情况来决定。隧道覆盖所采用的信号源包括宏蜂窝基站、 微蜂窝基站、直放站等。 对于铁路、公路隧道覆盖来说,由于其话务量小,宏蜂窝基站作为信 号源较为少用。但是,在城市地铁隧道中,人流量大,话务量也高, 这种场合不仅要覆盖站台,而且还要覆盖铁路系统出口等地方,可采 用容量较大的宏蜂窝基站。 使用宏蜂窝基站的优点是可以提供更多的信道资源、扩容较为容易、 单个基站覆盖能力强;缺点是需要用电缆从 BTS 设备所在的机房引入 信号覆盖隧道、增加了馈线损耗、需要较大的机房等配套设备、总的 投资费用高。 对容量要求不是很高的隧道覆盖,可采用微峰窝基站。使用微蜂窝基 站的优点是所需设备空间小、所需配套设备少、总的投资费用低。 如果附近有信号源可以利用,则可采用无线直放站来作为隧道覆盖的 信号源。采用直放站往往是网络拓展的第一步,在网络容量上升后再 用 GSM 基站来替换。采用直放站作为信号源的优点包括:无需传输、 综合成本低、可将远处的话务带给施主小区,使小区的信道利用率更 高、安装速度快等。无线直放站有宽带直放站和选频直放站两种,采 用无线直放站会使得网络管理复杂度增加,不便维护,另外在采用选 频直放站时,施主小区的频率发生变更后,直放站的频率也要进行调 整,不利于整网规划和优化,施主天线和重发天线需要有足够的隔离 度,造成安装空间上有些困难等缺点。除采用无线直放站以之外,也 可采用光纤直放站作为信号源对隧道进行覆盖。 在实际工程之中,必须根据隧道长度、隧道附近的覆盖状况、基站分 布、话务分布、建站条件等因素选择信号源,微蜂窝基站和直放站是 隧道覆盖建设常用的信号源。 三、隧道覆盖的天馈系统选择 在选择好了 GSM 信号源之后,则必须根据实际情况配置天馈系统,对 隧道进行覆盖。通常有三种不同配置的天馈系统:同轴馈电无源分布 式天线、光纤馈电有源分布式天线、同轴馈电无源分布式天线 这种覆盖方案的设计比较灵活、价格相对低、安装较方便。同轴电缆 的馈管衰减较小,天线增益的选择主要取决于安装条件,在条件许可 的情况下,可选用增益相对较高的天线,来提高覆盖范围。该方案的 简化版就是采用单根天线对隧道进行覆盖,对于较短的隧道来说,这 种方案确实是一种低成本解决方案。 2、光纤馈电有源分布式天线系统 在某些复杂的隧道覆盖环境中,可采用光纤馈电有源分布式天线系统 来替代同轴馈电无源分布式天线系统。它更适用于覆盖地下隧道(地 铁隧道)和站台。采用光纤馈电有源分布式天线系统的主要好处包括 在室内安装的电缆数减少、可适用更细的电缆、采用光缆可降低电磁 干扰、在复杂的网络中设计更灵活等,缺点是成本高。 3、泄露电缆 采用泄漏电缆进行隧道覆盖,是一种最为常用的方法,这种方法的好 处在于: ※可减小信号阴影和遮挡,在复杂的隧道中采用分布式天线,手机与 某特定天线之间可能会受到遮挡,导致覆盖不好; ※信号波动范围减少,与其它天线系统相比,隧道内信号覆盖均匀; ※可对多种服务同时提供覆盖,泄漏电缆本质上是宽带系统,多种不 同的无线系统可以共享同一泄漏电缆,考虑到在隧道中经常使用某些 无线系统(寻呼系统、告警系统、广播等) ,采用共享一条泄漏电缆的 方法,可省去架设多条天线的工程。 泄漏电缆覆盖设计是一项非常成熟的技术,其设计方案相对简单,本 文不作重点分析。下面重点分析采用普通同轴馈电无源分布式天线进 行隧道覆盖的设计方案。 四、隧道的无线传播 无线电波在隧道中传播时具有隧道效应,信号传播是墙壁反射与直射 的结果,其中直射为主要分量。华为公司基于 ITU-R 建议,根据试验数 据对传播模型进行了修正,得出一简单实用的隧道传播模型,用于进 行隧道覆盖设计,该传播模型为: Lpath = 20lgf 30lgd ― 8dB 其中: f:频率(MHz)

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