隧道手机信号覆盖系统
一、项目简介
隧道覆盖是针对隧道用户群（主要是进入隧道的工作人员）、用于改善建筑物内移动通信环境的一种成功的方案，近几年在全各地的移动通信运营商中得到了广泛应用隧道覆盖系统为上述问题提供了较佳的解决方案。
其原理是利用隧道天线分布系统将移动基站的信号均匀分布在隧道所需角落，从而保证隧道区域拥有理想的信号覆盖。隧道覆盖系统的建设，可以较为全面地改善隧道内的通话质量，提高移动电话接通率，开辟出高质量的隧道移动通信区域。
隧道建设设计施工时应急通信，方便联系外界，提高工作效率。
实现隧道覆盖的技术方案可分为三种：
微蜂窝有线接入方式
是以隧道微蜂窝系统作为隧道覆盖系统的信号源，即有线接入方式。适用于覆盖范围较大且话务量相对较高的建筑物内，在市区中心使用较多，解决覆盖和容量问题。
宏蜂窝无线接入方式
是以室外宏蜂窝作为隧道覆盖系统的信号源，即无线接入方式。适用于低话务量和较小面积的隧道覆盖盲区，在市郊等偏远地区使用较多。
直放站（Repeater）
在室外站存在富余容量的情况下，通过直放站（Repeater）将室外信号引入隧道的覆盖盲区。
以上几个方案，前2个需要运营商资源，申请周期长，设备的费用也昂贵。隧道施工时间紧张，不现实。
最经济、最靠谱、最适合做长距离覆盖系统的是移动通信直放站系统。
直放站（Repeater）
在室外站存在富余容量的情况下，通过直放站（Repeater）将室外信号引入隧道的覆盖盲区利用微蜂窝解决隧道问题也存在很大的局限性。建设微蜂窝的设备投入与工程周期都较大，只适合在话务量集中的高档会议厅或商场使用。在这种情况下，直放站（Repeater）以其灵活简易的特点成为解决简单问题的重要方式。直放站不需要基站设备和传输设备，安装简便灵活，设备型号也丰富多样，在移动通信中正扮演越来越重要的角色。
直放站的应用场合主要有以下几种
扩大服务范围，消除覆盖盲区；
在郊区增强场强，扩大郊区站的覆盖；
沿高速公路架设，增强覆盖效率；
解决隧道覆盖；
将空闲基站的信号引到繁忙基站的覆盖区内，实现疏忙。使用微蜂窝和直放站的比较：
使用基站 | 使用直放站 | |
1. 是否增加容量 | 根据需要增加容量 | 不能增加容量 |
2. 信号质量 | 好 | 一般 |
3. 设置优先级 | 可以 | 不可以 |
4. 对网络的影响 | 小 | 控制不好影响很大 |
5. 是否需要传输设备 | 需要 | 不需要 |
6. 是否需要重新频率规划 | 需要 | 不需要 |
7. 是否需要调整参数 | 需要 | 支持 |
8. 是否支持容量动态分配 | 不支持(容量预分配) | 支持 |
9. 是否支持多运营商 | 不支持 | 支持 |
10. 是否支持多频、多系统环境 | 不支持 | 支持 |
11. 安装时间 | 较长 | 较短 |
12. 投资 | 较多 | 较 |
隧道覆盖系统主要由信号源和信号分布系统两部分组成。
信号源
一般由室外接收器接收室外基站的某个分区的信号。
信号分布系统
信号分布系统一般由无线通信直放站、馈线、功分器、耦合器、定向覆盖天线，干放等组成，部分信号源差的地方可用信号放大前置机，以达到最高利用设备的性能。
1.6信号源提取的几种方法
直放站做信号源
1. 通过直放站的施主天线直接从附近基站提取信号；
直放站做信号源
通过直放站的施主天线直接从附近基站提取信号
室外接收器
1. 无源天馈分布方式
通过无源器件和天线、馈线，将信号传送和分配到隧道所需环境，以得到良好的信号覆盖。
2. 有源分布方式
通过有源器件(有源集线器、有源放大器、有源功分器、有源天线等)和天馈线进行信号放大和分配。
3. 光纤分布方式
主要利用光纤来进行信号分布。适合于大型和分散型隧道环境的主路信号的传输。
4. 泄漏电缆分布方式
信号源通过泄漏电缆传输信号，并通过电缆外导体的一系列开口，在外导体上产生表面电流，从而在电缆开口处横截面上形成电磁场，这些开口就相当于一系列的天线起到信号的发射和接收作用。它适用于隧道、地铁、长廊等地形.
几种信号分布的比较
信号分布方式 | 优点 | 缺点 |
1. 无源天馈分布方式 | 成本低、无源器件，故障率低、无需供电，安装方便、无噪声累积、宽频带 | 系统设计较为复杂、信号损耗较大时需加干放 |
2. 有源分布方式 | 设计简单，布线灵活，场强均匀 | 频段窄，多系统兼容困难；需要供电，故障率高、有噪声积累，造价高 |
3. 光纤分布方式 | 传输距离远，布线方便，性和传输质量好。 | 造价高 |
4. 泄漏电缆分布方式 | 场强分布均匀，可控性高；频段宽，多系统兼容性好。 | 造价高，传输距离近。 |
总的来说，信号分布系统根据覆盖区域的具体情况，组合无源、有源、光纤、泄漏等方式，进行综合性的分析。在实际使用中，隧道分布系统可使每个微蜂窝覆盖范围增至几十层楼左右；如果加装干线放大器，覆盖范围还可大幅度增加。一个完备的隧道分布系统应能够通过一个特定的接口，取得基站的下行信号，均匀地分布到指定场所的每一处。同时，又将这场所的每一处的基站上行信号收集到后，均匀地送达特定的接口。
隧道覆盖系统的建设首先做好准备工作是指由技术人员对建筑物外部的无线信号进行测试，确定接收位置的信号类型，从而采用相应的设备。
原则：
为了保证效果，单套系统不超过800米。
为了保证信号质量，续延串接的系统不大于3级。
控制上行功率，不干扰基站！
注意长度、弯道、风井、安全出口井等，这是为引进信号源的关键信息。
系统分套后如下图：
有井的地方都不放过，往下拉施主天线(BS)
经过放大后可以往隧道2头扩散，但是总中继数不超过3级。
安装工作指根据设计文件进行工程施工和安装，在所有准备工作就绪后，一般在３周之内可开通系统。
安装工作指根据设计文件进行工程施工和安装，在所有准备工作就绪后，一般在３周之内可开通系统。
设计考虑因素
信号源
场强分布
上行信噪比
互调干扰
上下行平衡
传输和分配损耗
施工难度
造价
场强分布的一般设计标准
构成隧道分布系统的主要设备是：馈线、天线、干线放大器、延长放大器以及耦合、功分等无源器件。在系统设计上主要考虑的是能量分配以及线路损耗的问题。
线损很大一个因素在于传输的频率。频率越高，线损越大！线损与频率如下图：
同样是移动联通2G，DCS1800MHZ与GSM900MHZ相差4DB。
成本考虑，选择1/2 标准馈线：
执行国家标准：50欧姆-12 ；
特点：与射频信号系统设备匹配，衰减小，信号强。
传输距离：根据算法与本司的实战经验，一台XG-530H无线直放站可以传输800米。
该线材由中国移动通信研究所设计，亨鑫、汉胜等线缆加工企业生产，工艺为铜包锡，金属皮层自导管，具有防火阻燃作用。
上行信噪比 手机信号直放站也属于放大器的类别，会放大信号，也会放大噪音。在长距离信号覆盖的项目，把握好一个原则很重要：那就是“中继不要超过3级！”
系统设计中,一套XG-530传输800来计算，800X3=2400米。最长不要超过2400米，当然，考虑到做线工艺、隧道笔直程度，该数据3套2000米比较合理。
技术依据：基站的白噪声为-120dBm，为了保证接收机的灵敏度，需要设置上行增益，使上行链路的总输入噪声小于-120dBm。
如：基站输出P＝43dBm，输入到直放站为-40dBm，即有效路径损耗为83dB，那么直放站的上行增益设置一定要小于83 － 后极总的噪声系数
如只有直放站是有源器件，噪声系数为5dB，增益应设为小于78db;
如增益设为80，直放站总的噪声-115dBm(白噪声＋噪声系数)，在输出口变为-35dBm，经过83dB的有效路径损耗输入到基站为-118dBm，大于源噪声-120dBm, 使基站接收机灵敏度降低2dB。
隧道覆盖所需设备与器件
1 | 直放站(宽带、信道选择)：增益70－90db,20-33dBm输出 |
2 | 干线放大器：增益30－50db,20-30dBm输出 |
3 | 耦合器：40dB(-0.3),30dB(-0.3),20dB(-0.5),10dB(-0.8),7dB(-1.1),5dB(-1.3) |
4 | 功分器：4功分器(-6.4)；3功分器(-5)，二功分器(-3.3) |
5 | 隧道天线：定向(60-120度，5-10dBi),全向吸顶(2-5dBi) |
6 | 馈线接头： |
波纹管电缆：7/8(-4dB/100m);1/2 (-7dB/100m);1/4 (-11dB/100m); | |
屏蔽网电缆： 7D-FB(-15dB/100m);9D-FB(-12dB/100m);12D-FB(-9dB/100m) | |
7 | 施主基站天线：水平波束角<35度；增益：15-18dBi |
工程勘测设计
地面安装2-3米，天线方向由测试仪器选定，立杆稳固、防止被风吹动而导致方向变化。
定向天线分好多种：八木（常见）、板状天线、对数周期天线、基站天线等。
隧道空间小，应考虑到体积以及方便安装，八木天线市场上出售的增益太小，可以找专业的厂家定制高增益的天线型号。
线路的连接
主要有功分器、耦合器、馈线连接器
京信耦合器
京信二功分
馈线连接器
覆盖天线及固定
顶上固定支架
隧道定向覆盖天线
XG-530H移动通信直放站(隧道专用）
覆盖举例
1.电网综合管廊
隧道相对较窄，有金属支架、弯曲（左右、上下），有些为多层隧道。
2.交通隧道
火车、地铁隧道，相对笔直，距离长，隧道深
成功案例：
隧道手机信号覆盖工程项目成功案例 | |||
客户名称 | 地址 | 项目 | 内容 |
科翔路地下电力隧道（南方电网) | 萝岗区科翔路地下 | 2公里隧道 | 三网合一 |
昌岗路地下电力隧道（南方电网） | 昌岗立交变电站 | 900米隧道 | 移动+联通 |
泮塘地下电力隧道（南方电网） | 荔湾湖公园湖底下 | 500米隧道 | 移动+联通 |
深圳秀丽地下隧道 （南方电网） | 深圳南山区 | 2.5公里隧道 | 移动+联通 |
广州都联信息科技有限公司，是一家专业为工厂、酒店、别墅、会所、酒吧等社会场所解决手机信号差、手机语音通讯故障的专业机构，服务广东省内地区（广州、深圳、江门、中山、珠海、东莞、惠州、梅州）。
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【主要业务】
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核心技术采用日本瑞萨大功率功放芯片。
适合于高速公路隧道、电力隧道、地铁隧道。
