201 5年第4期总第172期 S_LIC0N VALLEY 隧道内无线信号覆盖问题研究 王晓凡。修凯斌 (辽宁省高速公路管理局宽甸管理处,辽宁丹东 1 1 8200) 摘 要在鹤大高速公高建设中,隧道工程是重要的组成部分,在目前的技术水平下,实现隧道内无线信号的覆盖, 成为一个研究的热点问题。在本文中,笔者对高速公路各种隧道场景下的无线信号覆盖实施方案进行了设计,并提出 了解决场强、切换与多普勒频移等问题的对策和方案。 关键词 高速公路;隧道;无线信号;覆盖 中图分类号:TN92 文献标识码:A 文章编号:167卜7 597(201 5)04—0067—01 鹤大高速公高由于沿线山地较多,且气候较为寒冷,在建 2.2隧道内、外切换问题 设过程中,隧道工程是重中之重。对于高速公路无线信号覆盖 隧道内外切换问题,包括两个方面:一是隧道内小区切换, 来说,隧道内无线信号覆盖占有重要的一环。在本文中,笔者 长隧道可能需两个以上的小区信号覆盖,用于从中段经过时, 结合自身的工作实际,提出了几种隧道无线覆盖的基本方案, 原小区信号强度减弱,而目标小区信号强度增强,防止出现信 并对隧道内外切换、泄漏电缆的覆盖方式等问题进行有益的 号突然消失的现象,避免由于切换判决时间错误而出现问题; 探讨。 而是隧道内、外小区切换问题,在无线网络中,实现不掉线的 1高速公路隧道内无线信号覆盖的方案 方法分为两种:将隧道外信号引入隧道内或者将隧道内信号引 将隧道视为管道,信号传播是隧道壁直射与反射的结果, 道隧道外。 其中主要分量为直射信号。距离不同,无线信号路径损耗也不同, 2.3多普勒频移问题 详见表1…。 移动台在快速移动中,会出席那多普勒频移现象,频移大 表1隧道不同距离路径损耗表 小与速度成正比。而为了消除这一现象,可采用增强AFC算法 的方式。其中,AFC是一宗诊断快速移动基站的频率校正算法, D GSM9l00 G l 800 通过测算高速移动中出现的频率偏移,提高无线链路的稳定性, 也就是提高了解调性能 J。 50m 82.10dB 88.1(1B 3高速公路隧道内无线信号覆蓝方案的实施 l00m 9l 0曲 97.0dB 3.1 洞内分布方案的实施 i50m 86.3dB IO2 i dlB 采用这一方案实现无线覆盖,首先是选择信号源,而信号 源的选择,需要结合隧道附近的无线信号覆盖话务、现网设备 200m 100.1 dB 106.I dB 与传输等,一般包括宏蜂窝基站、微蜂窝基站与直放站等信号 源类型 。而在实际选择时,还需考虑基站、话务分布、隧道 300m lO5.3dB lII 4dB 长短、建站条件等多重因素,合理选择信号源。 高速公路隧道无线信号覆盖的方案,包括以下三种:第一 由于鹤大高速公路沿线多山地,也需要合理选择传输方式。 种为洞内分布系统:在隧道内安装天馈系统。该方案适用于长 目前,传输方式包括三种,即无线移频传输方式、光纤有线传 隧道,隧道弧度较大或空间较小,即天馈分布系统+信号源的 输方式与微波传输方式。3种传输方式各有优缺点,需根据实 模式。第二种:洞外无线投射方案。在隧道外安装天馈线系统, 际情况加以选择。 该方案适用于中、短隧道,隧道内空间较大,且无弧度,为定 最后是选择隧道覆盖天馈线系统,一种是同轴电缆无源分 向天线系统+信号源模式。第三种:泄漏电缆方案,在隧道内 布式天线系统:该系统设计灵活,价格低,便于安装,且损耗 墙体中安装电缆,该方案适用于超长或隧道内空间狭窄的隧道, 小。在条件允许的情况下,可选择增益高的天线,适用于短隧道。 一为泄漏电缆系统十分布式基站模式。 种是光纤有源分布式天馈系统,在较复杂的隧道中,可采用 2高速环境下的无线信号覆盖重点问题 该系统,不仅设计更加灵活,而且还能避免电磁干扰。 3.2洞外投射方案的实施 2.1 无线信号覆盖的场强问题 洞外投射方案是在隧道口或隧道外安装天馈系统,适用于 在隧道中,无线电波在传播过程中,存在隧道波导效用, 中、短隧道,且隧道宽度大,无弧度。 是隧道壁直射信号与反射信号叠加的结果,其中主分量为直射 关于该方案信号源的选择,需根据无线覆盖环境、现网设备、 信号 。由于该方式将是在隧道口或内侧安装天线,所以就会 传输与话务等条件来确定。目前,常见的信号源类型包括:直 出现一定的偏差。 放站与微蜂窝基站。其中,微蜂窝基站为微蜂窝基站+定向天线, 在隧道内安装泄漏电缆,大量的工程实践表明,信号源功 另外还有有线光纤直放站+定向天线类型。同样,在工程建设中, 率单方向覆盖的距离超过2倍信号源用功分器时,则也就出现 需根据隧道长度、话务分布和建站条件等情况合理选择。 一定的偏差。 而洞外投射方案可选择的传输方式,也有3种:无线微波 “(下转第79页)“