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地面無(wú)線(xiàn)通信信號覆蓋地鐵的研究論文
【摘要】
隨著(zhù)我國通信事業(yè)的不斷發(fā)展，人們對無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的需求與日俱增，對地面無(wú)線(xiàn)通信信號覆蓋地鐵的要求逐漸有了技術(shù)上的突破。本文針對信號覆蓋技術(shù)進(jìn)行了分析，提出了相關(guān)的經(jīng)驗及方法論證。得出了將天線(xiàn)列陣技術(shù)適用于地鐵站臺，泄露同軸電纜適用用隧道的一種地面信號覆蓋地下的有效方法。
【關(guān)鍵詞】無(wú)線(xiàn)通信；地鐵；信號引入；信號覆蓋
城市地鐵交通四通八達，在地鐵中與外界的信息交流受到了阻礙，GSM公眾無(wú)線(xiàn)通信的為地鐵乘客及工作者提供了通信與網(wǎng)絡(luò )服務(wù)，大大的提高了人們的生活水平。為了維護地鐵的安全與質(zhì)量，滿(mǎn)足公安機關(guān)與消防部門(mén)及時(shí)的為公民服務(wù)，將地面信號引入地下，使地下在網(wǎng)絡(luò )的覆蓋中正常運行。
1地下無(wú)線(xiàn)覆蓋系統需求分析及功能要求
在地鐵里，有專(zhuān)門(mén)供地鐵工作人員進(jìn)行管理溝通、維修調度的無(wú)線(xiàn)系統，但并不能向外界進(jìn)行聯(lián)系。地上的公安部門(mén)具有覆蓋整個(gè)市區的無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò )，但對于地鐵信號的接收與傳遞無(wú)能為力。這就導致地上的人員與地下的人員無(wú)法完成溝通工作，緊急情況的發(fā)生將會(huì )失去與外界進(jìn)行聯(lián)系的方式，導致救援不及時(shí)，造成無(wú)法彌補的損失。所以將地面的無(wú)線(xiàn)信號頻率引入地下，建立雙方可以交流溝通的地下無(wú)線(xiàn)覆蓋網(wǎng)絡(luò )是十分具有必要性的。為了滿(mǎn)足地下與地面的有效交流，地下無(wú)線(xiàn)覆蓋系統必須得具備必要的要求，要求地表與地面無(wú)障礙溝通，地鐵線(xiàn)路之間能夠無(wú)障礙溝通。除此之外，還得具有地表環(huán)境下的所有網(wǎng)絡(luò )功能，無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )要覆蓋整合地鐵空間，覆蓋的區域是否廣、效益是否高、質(zhì)量是否好會(huì )直接決定通話(huà)的質(zhì)量與信號的強度。
2信號引入方式的比較
通過(guò)地面無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )引入到地下，在地下設置基點(diǎn)，網(wǎng)絡(luò )從地面引入到基點(diǎn)，然后通過(guò)基點(diǎn)將信號覆蓋整個(gè)地鐵區域。這種引入方式共有兩個(gè)方法，分別是集中引入和分散引入。
2.1集中引入
在引入之前，要在地下設置基點(diǎn)，基點(diǎn)最好是開(kāi)闊地點(diǎn)及整個(gè)地鐵脈絡(luò )的中心地點(diǎn)。地面的信號通過(guò)專(zhuān)用鏈路將信號傳送到地下的地鐵基點(diǎn)站，地鐵基點(diǎn)站又通過(guò)光纜將信號頻率傳輸到各車(chē)站的多信道再生中繼器，中繼器將信號進(jìn)行放大，通過(guò)功分器將信號分給兩部分：①傳送到天線(xiàn)列陣覆蓋的地鐵站廳；②通過(guò)隧道的泄露同軸電纜覆蓋整個(gè)隧道。
2.2分散引入
分散引入一集中引入略有不同，即在每個(gè)地鐵上安裝鏈路信號引入點(diǎn)，負責通過(guò)專(zhuān)用鏈路將地面傳達的信號進(jìn)行吸收。同時(shí)又將信號傳達給地鐵的基點(diǎn)，由基點(diǎn)將信號傳給各車(chē)站的再生中繼器，由中繼器進(jìn)行放大劃分，一部分供給站廳的天線(xiàn)列陣，另一部分通過(guò)泄露同軸電纜覆蓋整個(gè)隧道。
2.3兩種引入方式的比較
集中引入方式只需要在地下建立一個(gè)基點(diǎn)，通過(guò)系統交換機加以改進(jìn)，就可以完成對整個(gè)地鐵系統進(jìn)行信號傳送，就像一個(gè)大網(wǎng)將整個(gè)地鐵覆蓋起來(lái)，而且這種方法對頻率的占用比較少。由于集中引入法地下的基點(diǎn)只有一個(gè)，因此連接地下與地表的線(xiàn)路只有一個(gè)，只需要對于該線(xiàn)路進(jìn)行備份就能保證該條線(xiàn)路的安全性。而分散引入法需要在每個(gè)車(chē)站建立一個(gè)基點(diǎn)，才能完成整個(gè)地鐵系統的的信號傳送，難以加強與其他地鐵站之間的聯(lián)系，同時(shí)基點(diǎn)的眾多必然導致鏈路的增多，對鏈路的保護會(huì )給整個(gè)系統加強負擔，既要防范人為的破壞，又要防止鏈路的設置對一些設施的運行造成不必要的麻煩。另外花費巨大，投資成本高，經(jīng)濟效益不佳。
3信號覆蓋方式的比較
地鐵內的信號覆蓋主要有站廳覆蓋及隧道覆蓋兩種方式，在站廳內，由于很多障礙物的影響，會(huì )對信號的傳播進(jìn)行吸收或者反彈，如此便會(huì )對信號的傳播速度及質(zhì)量帶來(lái)一定的影響，再加上地鐵站臺多是長(cháng)條形，因此使用天線(xiàn)列陣能有效的加強的信號流通的速度，防止了信號被吸收造成信號質(zhì)量不高的后果發(fā)生、而在隧道內，由于隧道內的傳播條件復雜，波導的傳輸效果又時(shí)刻受到隧道橫截面積、隧道的材質(zhì)、巖石等綜合情況有關(guān)，因此在隧道內采用泄露同軸電纜或天線(xiàn)覆蓋系統進(jìn)行信號覆蓋。在隧道內采用天線(xiàn)覆蓋系統進(jìn)行信號覆蓋經(jīng)檢驗，受到路徑損耗、隧道彎道、車(chē)頭車(chē)尾等對信號的阻擋，致使信號干擾常有發(fā)生，嚴重影響通話(huà)質(zhì)量，當隧道過(guò)長(cháng)時(shí)，通話(huà)根本就無(wú)法進(jìn)行。而在隧道內安裝泄露同軸電纜能有效的極大的減少在傳輸信號過(guò)程中信號的衰減現象，很好的保持通信效果，而多個(gè)系統共用一根漏纜不僅減少了設置電纜的投資成本，還能起到相同的信號覆蓋效果。
4小結
綜上所述，將地面的信號系統接入地下并不是不能實(shí)現的。通過(guò)集中引入法將信號系統傳到基點(diǎn)，然后通過(guò)中繼器將信號一部分通過(guò)天線(xiàn)列陣傳到站廳，另一部分通過(guò)泄露同軸電纜覆蓋隧道。通過(guò)這種方法可以滿(mǎn)足用戶(hù)在地下對網(wǎng)絡(luò )通信的高質(zhì)量體驗。
參考文獻
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