隧道手機信號覆蓋系統(tǒng)

一、項目簡介

1.1隧道移動通信覆蓋系統(tǒng)：什么是隧道移動通信覆蓋

隧道覆蓋是針對隧道用戶群（主要是進入隧道的工作人員）、用于改善建筑物內(nèi)移動通信環(huán)境的一種成功的方案，近幾年在全各地的移動通信運營商中得到了廣泛應用隧道覆蓋系統(tǒng)為上述問題提供了較佳的解決方案。

其原理是利用隧道天線分布系統(tǒng)將移動基站的信號均勻分布在隧道所需角落，從而保證隧道區(qū)域擁有理想的信號覆蓋。隧道覆蓋系統(tǒng)的建設，可以較為全面地改善隧道內(nèi)的通話質(zhì)量，提高移動電話接通率，開辟出高質(zhì)量的隧道移動通信區(qū)域。

1.2什么要建設隧道覆蓋系統(tǒng)

隧道建設設計施工時應急通信，方便聯(lián)系外界，提高工作效率。

1.4實現(xiàn)隧道覆蓋的方法

實現(xiàn)隧道覆蓋的技術(shù)方案可分為三種：

  微蜂窩有線接入方式

     是以隧道微蜂窩系統(tǒng)作為隧道覆蓋系統(tǒng)的信號源，即有線接入方式。適用于覆蓋范圍較大且話務量相對較高的建筑物內(nèi)，在市區(qū)中心使用較多，解決覆蓋和容量問題。

  宏蜂窩無線接入方式

     是以室外宏蜂窩作為隧道覆蓋系統(tǒng)的信號源，即無線接入方式。適用于低話務量和較小面積的隧道覆蓋盲區(qū)，在市郊等偏遠地區(qū)使用較多。

  直放站（Repeater）

在室外站存在富余容量的情況下，通過直放站（Repeater）將室外信號引入隧道的覆蓋盲區(qū)。

以上幾個方案，前2個需要運營商資源，申請周期長，設備的費用也昂貴。隧道施工時間緊張，不現(xiàn)實。

最經(jīng)濟、最靠譜、最適合做長距離覆蓋系統(tǒng)的是移動通信直放站系統(tǒng)。

  直放站（Repeater）

在室外站存在富余容量的情況下，通過直放站（Repeater）將室外信號引入隧道的覆蓋盲區(qū)利用微蜂窩解決隧道問題也存在很大的局限性。建設微蜂窩的設備投入與工程周期都較大，只適合在話務量集中的高檔會議廳或商場使用。在這種情況下，直放站（Repeater）以其靈活簡易的特點成為解決簡單問題的重要方式。直放站不需要基站設備和傳輸設備，安裝簡便靈活，設備型號也豐富多樣，在移動通信中正扮演越來越重要的角色。

直放站的應用場合主要有以下幾種

  擴大服務范圍，消除覆蓋盲區(qū)；

  在郊區(qū)增強場強，擴大郊區(qū)站的覆蓋；

  沿高速公路架設，增強覆蓋效率；

  解決隧道覆蓋；    

  將空閑基站的信號引到繁忙基站的覆蓋區(qū)內(nèi)，實現(xiàn)疏忙。使用微蜂窩和直放站的比較：

1.5隧道覆蓋系統(tǒng)的組成        

隧道覆蓋系統(tǒng)主要由信號源和信號分布系統(tǒng)兩部分組成。

信號源

一般由室外接收器接收室外基站的某個分區(qū)的信號。

信號分布系統(tǒng)

信號分布系統(tǒng)一般由無線通信直放站、饋線、功分器、耦合器、定向覆蓋天線，干放等組成，部分信號源差的地方可用信號放大前置機，以達到最高利用設備的性能。

1.6信號源提取的幾種方法

    直放站做信號源

1. 通過直放站的施主天線直接從附近基站提取信號；

    直放站做信號源

通過直放站的施主天線直接從附近基站提取信號

室外接收器

1.7分布的基本方式

1. 無源天饋分布方式    

    通過無源器件和天線、饋線，將信號傳送和分配到隧道所需環(huán)境，以得到良好的信號覆蓋。    

2. 有源分布方式

    通過有源器件(有源集線器、有源放大器、有源功分器、有源天線等)和天饋線進行信號放大和分配。

3. 光纖分布方式

 主要利用光纖來進行信號分布。適合于大型和分散型隧道環(huán)境的主路信號的傳輸。

4. 泄漏電纜分布方式 

信號源通過泄漏電纜傳輸信號，并通過電纜外導體的一系列開口，在外導體上產(chǎn)生表面電流，從而在電纜開口處橫截面上形成電磁場，這些開口就相當于一系列的天線起到信號的發(fā)射和接收作用。它適用于隧道、地鐵、長廊等地形.

幾種信號分布的比較

總的來說，信號分布系統(tǒng)根據(jù)覆蓋區(qū)域的具體情況，組合無源、有源、光纖、泄漏等方式，進行綜合性的分析。在實際使用中，隧道分布系統(tǒng)可使每個微蜂窩覆蓋范圍增至幾十層樓左右；如果加裝干線放大器，覆蓋范圍還可大幅度增加。一個完備的隧道分布系統(tǒng)應能夠通過一個特定的接口，取得基站的下行信號，均勻地分布到指定場所的每一處。同時，又將這場所的每一處的基站上行信號收集到后，均勻地送達特定的接口。

1.8覆蓋系統(tǒng)的工程建設

隧道覆蓋系統(tǒng)的建設首先做好準備工作是指由技術(shù)人員對建筑物外部的無線信號進行測試，確定接收位置的信號類型，從而采用相應的設備。

原則：

為了保證效果，單套系統(tǒng)不超過800米。

為了保證信號質(zhì)量，續(xù)延串接的系統(tǒng)不大于3級。

控制上行功率，不干擾基站！

圖紙宏觀勘察：

注意長度、彎道、風井、安全出口井等，這是為引進信號源的關鍵信息。

宏觀拆分，800米一段

系統(tǒng)分套后如下圖：

有井的地方都不放過，往下拉施主天線(BS)

經(jīng)過放大后可以往隧道2頭擴散，但是總中繼數(shù)不超過3級。

安裝工作指根據(jù)設計文件進行工程施工和安裝，在所有準備工作就緒后，一般在３周之內(nèi)可開通系統(tǒng)。

安裝工作指根據(jù)設計文件進行工程施工和安裝，在所有準備工作就緒后，一般在３周之內(nèi)可開通系統(tǒng)。

設計考慮因素

  信號源 

    場強分布

    上行信噪比

    互調(diào)干擾

    上下行平衡

    傳輸和分配損耗

    施工難度

    造價

  場強分布的一般設計標準

隧道覆蓋系統(tǒng)的可行性研究

無源天饋系統(tǒng)！性價比高！

構(gòu)成隧道分布系統(tǒng)的主要設備是：饋線、天線、干線放大器、延長放大器以及耦合、功分等無源器件。在系統(tǒng)設計上主要考慮的是能量分配以及線路損耗的問題。

線損：

線損很大一個因素在于傳輸?shù)念l率。頻率越高，線損越大！線損與頻率如下圖：

同樣是移動聯(lián)通2G，DCS1800MHZ與GSM900MHZ相差4DB。

成本考慮，選擇1/2 標準饋線：

執(zhí)行國家標準：50歐姆-12 ；

特點：與射頻信號系統(tǒng)設備匹配，衰減小，信號強。

傳輸距離：根據(jù)算法與本司的實戰(zhàn)經(jīng)驗，一臺XG-530H無線直放站可以傳輸800米。

該線材由中國移動通信研究所設計，亨鑫、漢勝等線纜加工企業(yè)生產(chǎn)，工藝為銅包錫，金屬皮層自導管，具有防火阻燃作用。

  上行信噪比

手機信號直放站也屬于放大器的類別，會放大信號，也會放大噪音。在長距離信號覆蓋的項目，把握好一個原則很重要：那就是“中繼不要超過3級！”

系統(tǒng)設計中,一套XG-530傳輸800來計算，800X3=2400米。最長不要超過2400米，當然，考慮到做線工藝、隧道筆直程度，該數(shù)據(jù)3套2000米比較合理。

技術(shù)依據(jù)：基站的白噪聲為-120dBm，為了保證接收機的靈敏度，需要設置上行增益，使上行鏈路的總輸入噪聲小于-120dBm。

如：基站輸出P＝43dBm，輸入到直放站為-40dBm，即有效路徑損耗為83dB，那么直放站的上行增益設置一定要小于83 － 后極總的噪聲系數(shù)

如只有直放站是有源器件，噪聲系數(shù)為5dB，增益應設為小于78db;

如增益設為80，直放站總的噪聲-115dBm(白噪聲＋噪聲系數(shù))，在輸出口變?yōu)?35dBm，經(jīng)過83dB的有效路徑損耗輸入到基站為-118dBm，大于源噪聲-120dBm, 使基站接收機靈敏度降低2dB。

隧道覆蓋所需設備與器件    

  工程勘測設計

信號源選擇：室外接收器（施主天線）

地面安裝2-3米，天線方向由測試儀器選定，立桿穩(wěn)固、防止被風吹動而導致方向變化。

室內(nèi)覆蓋：以定向為主！

定向天線分好多種：八木（常見）、板狀天線、對數(shù)周期天線、基站天線等。

隧道空間小，應考慮到體積以及方便安裝，八木天線市場上出售的增益太小，可以找專業(yè)的廠家定制高增益的天線型號。

線路的連接

主要有功分器、耦合器、饋線連接器

京信耦合器

京信二功分

饋線連接器

覆蓋天線及固定

頂上固定支架

隧道定向覆蓋天線

XG-530H移動通信直放站(隧道專用）

  覆蓋舉例

1.電網(wǎng)綜合管廊

隧道相對較窄，有金屬支架、彎曲（左右、上下），有些為多層隧道。

2.交通隧道

火車、地鐵隧道，相對筆直，距離長，隧道深

成功案例：

方案設計公司簡介

廣州都聯(lián)信息科技有限公司，是一家專業(yè)為工廠、酒店、別墅、會所、酒吧等社會場所解決手機信號差、手機語音通訊故障的專業(yè)機構(gòu)，服務廣東省內(nèi)地區(qū)（廣州、深圳、江門、中山、珠海、東莞、惠州、梅州）。

公司以專業(yè)的定制服務，為千萬客戶提供完美的解決方案，對展館、銷售大廳、地下停車場等大型覆蓋工程有完整的覆蓋方案。

中國城市化的發(fā)展帶來了中國城市翻天覆地的變化，同時也導致了大面積的信號盲區(qū)。在運營商覆蓋計劃的同時，本公司是一支實現(xiàn)城市快速覆蓋手機信號的備用軍，是廣州市手機信號工程行業(yè)的權(quán)威機構(gòu)。

【主要業(yè)務】

★ 別墅高端定制服務

★ 酒店、地下室大面積覆蓋方案

★ 展廳應急通信（臨時）

★ 長距離隧道覆蓋工程（南方電網(wǎng)地下隧道）

★ 山區(qū)小型移動覆蓋（旅游區(qū)、水庫）

公司技術(shù)骨干介紹：

本公司聘請網(wǎng)優(yōu)技術(shù)顧問王利全工程師作為勘察設計人員，是公司有系統(tǒng)集成資質(zhì)的人員，并通過中國移動廣東分公司的網(wǎng)優(yōu)資格考試！已登記的從業(yè)人員。以下是官方網(wǎng)站查詢結(jié)果：

王利全同事現(xiàn)任公司技術(shù)總監(jiān)，對移動網(wǎng)優(yōu)技術(shù)成熟掌握。負責公司的從業(yè)人員培訓及設計勘察工作。

信息系統(tǒng)集成及服務項目管理人員從業(yè)證

公司的優(yōu)勢：

入股深圳西麗信諾電子工廠，對產(chǎn)品的品質(zhì)、發(fā)展方向有話事權(quán)！

產(chǎn)品品質(zhì)要求：強制廠部采用日本瑞薩(全球第二大通信芯片生產(chǎn)商）RENESAS芯片組作為手機信號放大器的核心部件，提升品質(zhì)，做移動互聯(lián)網(wǎng)通信設備中的中、高端產(chǎn)品。

工程項目中有實際機會測試產(chǎn)品，及時尋找產(chǎn)品使用中的Bug?應用于廣州、佛山、深圳市場，定期采集數(shù)據(jù)，分析系統(tǒng)故障環(huán)節(jié)，開會研討解決方案。

移動公司、鐵塔公司技術(shù)交流，對產(chǎn)品的開發(fā)方針總結(jié)為：既不影響基站，又能達到覆蓋目的！在設備的上行功率ALC和信號噪音上做足功夫，不影響運營商的基站。

公司還有三頻覆蓋技術(shù)，是行業(yè)領先的方案，利用一條線路，傳輸多種頻率信號，支持蘋果、三星、華為等國內(nèi)外品牌手機。

核心技術(shù)采用日本瑞薩大功率功放芯片。

適合于高速公路隧道、電力隧道、地鐵隧道。