隧道内高铁无线信号覆盖方案分析.pdf

网络与通信学术探讨
2013 年第 8 期
隧道内高铁无线信号覆盖方案分析
陈锐标
(广东南方电信规划咨询设计院有限公司,广东揭阳 522000)
[摘要] 从分析高铁覆盖的特点,讨论了隧道内高铁无线信号覆盖的问题,针对隧道内无线信号覆盖的难点进行需求
分析,并提出了相应的解决方案。结合实际建设情况,将覆盖方案应用在具体工程,覆盖需求得到了很好的满足。
[关键词] 高速铁路;多系统合路平台;泄漏电缆;BBU+RRU
相比较普通铁路,高铁具有隧道空间有限、车速快、穿透
1. 引言
损耗大等特点,这对高铁覆盖提出了更高的要求,高铁覆盖
中国是一个经济发展迅速的发展中国家,人口密度也需要考虑多项难点问题[2]。
大,提高效率、节约时间成了经济发展中一个重要的因素。 隧道内无线传播条件差
为了更好地适应出行需求,高速铁路的出现有效缩短了出首先,无线信号的传播介质是电磁波,在隧道内,电磁波
行时间,成为商务领域中的一项重要“交通工具”。到目前为从发射机出发,需要经散射、反射、直射,才到达接收机。而
止,国内的高铁无论从技术水平、线路总长、运行速度、建设且墙壁对电磁波会有屏蔽、吸收和散射作用,从理论分析,隧
规模,还是集成能力来讲,都是世界之最。到 2015 年,国内道是一种超大尺寸的非理想波导环境,频率只有高于其截止
铁路的发展目标是覆盖全国百分之九十以上的居住人口。频率的信号才能在隧道内传播。大多数隧道的截止频率大约
发展高铁的目的就是为了提升旅客的出行舒适度,为为几十兆赫兹,目前移动通信所采用的频段远高于这个频
旅客节省宝贵时间,因此高铁的服务也随之提高,进而带来段,可以满足隧道内无线信号的传播需求。无线信号在隧道
消费成本的提高。为了能适应高铁服务的需求,作为电信运中传播时辐射近场为多径传播,而且不同模式的损耗与其阶
营商也要考虑覆盖的质量,具体表现就是覆盖的范围、覆盖数的平方成正比[3]。如图 1 所示。
范围内下行速率的保证及铁路沿线不间断的覆盖,只有做
好信号的覆盖及服务,才能得到广大旅客的认同,进而巩固
自己的品牌形象。
散射波

接收台
高速铁路隧道覆盖属于狭长通道内室内分布范畴的一直射波
种,但隧道覆盖又有别于普通的室内覆盖,它的主要特点包
反射波
括[1]:
(1) 强封闭性。山体隧道是在山体内打通一条通道,该隧发射台
道结构特点是狭长而又强阻隔,只能在隧道口能接受到外
界无线信号,隧道内对隧道外空间无线信号会造成 40dB 以
图 1 隧道内无线电波传播环境示意图
上的衰减。
明显的填充效应。填充效应是指车体穿过隧道的过
(2) 其次,高速铁路隧道通常情况下都是比较狭窄,特别是
程中,隧道内的狭长空间几乎全部被车体填充,无线信号在
当列车经过时,会产生明显的填充效应,此时无线的传播环
隧道内传播的质量受到严重影响的现象。
境和没有列车经过时形成很大的差别,复杂的隧道无线环境
有限的可用空间。隧道本身具有狭长的特点,加上隧
(3) 对运营商构建更强健的网络提出了更高的要求。
道内无线信号明显的填充效应,直接限制了天线在隧道内
最后,安