CN101179325B - 隧道用无线信号匀点分布装置 - Google Patents

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本发明涉及一种隧道用无线信号匀点分布装置，其特征在于：隧道内的无线系统覆盖采用基带共享资源池BBU+射频拉远单元RRU+天馈分布系统的方式，信源从附近一个基站引入，经过BBU及光纤连接第一个RRU，再通过第一个RRU连接第二个RRU，两个RRU间通过光纤级联；第一个RRU放置在隧道一端，第二个RRU放置在隧道的另一端，无线电信号由两个RRU分别用馈线引入隧道内，经过相应的耦合、功分后以背射天线发射出去完成整个隧道的整体覆盖。本发明不仅可以有效克服由于隧道存在着空间受限、弯道衰减大、隧道内及隧道口切换不稳定、链路预算模型复杂、天线位置不易确定等缺点，而且无线网络信号覆盖效果好。

Description

隧道用无线信号匀点分布装置
技术领域：
本发明涉及一种隧道用无线信号匀点分布装置，特别适用于TD-SCDMA系统的信号分布。
背景技术：
随着我国经济的快速发展，城市中的交通情况越来越复杂，隧道也将越来越多地出现，因此隧道覆盖将成为移动通信网络今后组网中最常见的场景之一，然而，由于隧道存在着空间受限、弯道衰减大、隧道内及隧道口切换不稳定、链路预算模型复杂、天线位置不易确定等特点，因此，验证TD-SCDMA这一新技术在隧道中的覆盖、组网能力有着重要的意义。
以往我们在2G系统隧道覆盖中有较多成熟的经验，但2G系统与3G无论是在技术组成、业务支持及工作频段上均有重大差异，因此2G的经验不能直接应用到TD上来。在制定隧道覆盖方案时，必须综合考虑隧道物理结构的特殊性、TD射频部件的特殊性、天线的布放位置选择、射频器件与RRU之间的距离限制等多种因素。
发明内容：
本发明的目的在于提供一种隧道用无线信号匀点分布装置，该装置可有效保证隧道环境下的网络信号覆盖，从而提高用户的通信质量。
本发明是这样实现的：隧道内的无线系统覆盖采用基带共享资源池BBU+射频拉远单元RRU+天馈分布系统的方式，信源从附近一个基站引入，经过BBU及光纤连接第一个RRU，再通过第一个RRU连接第二个RRU，两个RRU间通过光纤级联；第一个RRU放置在隧道一端，第二个RRU放置在隧道的另一端，无线电信号由两个RRU分别用馈线引入隧道内，经过相应的耦合、功分后以背射天线发射出去完成整个隧道的整体覆盖。
本发明不仅可以有效克服由于隧道存在着空间受限、弯道衰减大、隧道内及隧道口切换不稳定、链路预算模型复杂、天线位置不易确定等缺点，而且无线网络信号覆盖效果好。
附图说明：
图1为本发明的系统原理结构图；
图2为本发明的链路损耗估算图；
图3为本发明中背射天线技术指标列表；
图4为仙岳隧道无线信号匀点分布系统设计方案图示；
图5为东洞内的RSCP覆盖测试图；
图6为东洞内PCCPCH_RSCP分段统计图示；
图7为西洞内的RSCP覆盖测试图；
图8为西洞内PCCPCH_RSCP分段统计图示；
图9为隧道内的Uu_C/I分段统计图示。
具体的实施方式
现结合附图及具体实施例对本发明予以描述。
1)隧道分布系统
隧道内的无线系统覆盖采用基带共享资源池BBU+射频拉远单元RRU+天馈分布系统的方式，信源从附近一个基站引入，经过BBU及光纤连接第一个RRU，再通过第一个RRU连接第二个RRU，两个RRU间通过光纤级联；第一个RRU放置在隧道一端，第二个RRU放置在隧道的另一端，无线电信号由两个RRU分别用馈线引入隧道内，经过相应的耦合、功分后以背射天线发射出去完成整个隧道的整体覆盖。
上述天馈分布系统为TD-SCDMA系统，所述馈线采用5/4馈线。
2)隧道内的功率预算
采用PCCPCH信道功率为出发点进行功率预算，要求边缘场强大于-85dbm。PCCPCH信道取26dbm，天线口输出功率为8.5~25dbm，隧道内汽车行进时的多普勒效应损耗取为10dbm，车体损耗为10dbm，综合考虑后取空间损耗值为85~90dbm。综上所述，以仙岳山隧道覆盖为例，链路损耗估算如图2所示：
3)直道/弯道的覆盖需求
由于3G频段存在绕射差的特点以及隧道内通信环境的不确定性问题，对于拐弯隧道处天线口功率建议应至少大于12dBm，此时大约可覆盖120m(信号强度大于-85dBm)；当隧道为直道时，此时天线口功率大于25dBm，则可覆盖隧道约400m。
4)隧道内的天线布放
不同于GSM在隧道内多使用八木天线，为了提高天线口功率，可采用高增益(15dbi)背射天线。考虑到3G网络工作频段的特殊性，引入一项重要假设：即如果不能直视(隧道拐弯)时，则边缘场强迅速衰减为0，以此来决定天线布放位置。背射天线技术参数如图3所示：
5)隧道内的切换带控制
根据2G组网经验，隧道覆盖的普遍难点之一是进出隧道口及隧道内部的切换问题。
受限于特殊的地理条件，隧道口往往都呈现一种快速收缩的地形环境，导致隧道外的信号在进入隧道后急剧下降，如此时与隧道内信号进行切换很容易产生话音质量下降甚至掉话。为了避免这种情况，我们在天线设置时特别考虑了切换带的控制：在隧道口安装向洞外的天线，将切换区域控制在隧道之外。
以往的经验表明，在隧道内部发生的切换其通话质量及成功率往往也不能令人满意。因此在实际应用中可将两个RRU设为来自同一小区，这样就避免了在隧道内的切换问题。
对特长型隧道，仍然可以通过此方式来综合考虑减少隧道内的小区切换并同时保证容量。将长隧道分为若干段，每段用不同的小区由若干个RRU覆盖，这样即可以做到分段话务分流(容量控制)又可以尽量减少隧道内的小区间切换，保证业务质量。
以厦门的仙岳山隧道为例，该隧道位于厦门岛中部，连接湖里与思明两个行政区。隧道全长1.1公里，为双向4车道；路线为直道、弯道结合：隧道西侧洞内直线路段为642米，弯曲路段长为454米，弯曲弧度约90度；东侧洞内直线路段为420米，弯曲路段长650米，弯曲弧度约为50度。隧道内路段走势较为复杂，且仙岳山隧道是厦门市重要的交通路段，平时车流量很大。
该隧道内的天线布放位置如图4所示。特别在洞口处均装有向洞外的天线，因而能保证将切换区域控制在洞外。
仙岳山隧道覆盖工程完工后，详细测试结果表明隧道内覆盖情况非常好，RSCP几乎都在-80dBm以上，C/I均大于3dB，覆盖强度可以满足各种业务需要。终端长呼测试，在隧道中质量良好，无掉话。(参见图5至图9)

Claims (2)

1.一种隧道用无线信号匀点分布装置，其特征在于：隧道内的无线系统覆盖采用基带共享资源池BBU+射频拉远单元RRU+天馈分布系统的方式，在隧道口安装向洞外的天线，将切换区域控制在隧道之外，信源从附近一个基站引入，经过BBU及光纤连接第一个RRU，再通过第一个RRU连接第二个RRU，两个RRU间通过光纤级联；第一个RRU放置在隧道一端，第二个RRU放置在隧道的另一端，无线电信号由两个RRU分别用馈线引入隧道内，经过相应的耦合、功分后以背射天线发射出去完成整个隧道的整体覆盖。
2.根据权利要求1所述隧道用无线信号匀点分布装置，其特征在于：所述天馈分布系统为TD-SCDMA系统，所述馈线采用5/4馈线。
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