铁道通信论文-隧道无线信号覆盖方案设计.docx

毕 业 设 计 论 文 题 目： 隧道无线信号覆盖方案设计 XX学院毕业论文设计 PAGE I 摘 要 随着社会经济的发展，人们对移动通信的要求越来越高，在一些特殊场景下也需要很高的通信质量，铁路隧道就是其中一种重要的特殊场景。随着铁路的提速，铁路对通信网络的覆盖质量要求越来越高，而由于铁路隧道的特殊性，导致用户的感知度大大降低。 隧道按截面分为圆形、矩形、拱形、椭圆等形状?按照长度分为短隧道、中等长度隧道、长隧道。所以不同种类不同长度的隧道在进行无线覆盖时必然采取不同的解决方案。在隧道中，车体的高穿透损耗、隧道的填充效应以及隧道内与自由空间不同的无线传播环境等，使得隧道内无线通信覆盖异常复杂，技术上要求更高，普通的蜂窝移动通信系统的方法不再使用，这就要求我们能够预测隧道中无线信号的传播损耗和时间延迟，进而设计一套覆盖系统。 本文首先讲述在隧道的环境下影响网络性能的主要因素有：多径传播、隧道的狭窄空间、列车外壳的穿透损耗、多普勒频移、小区切换问题等问题，其次分析的信号在隧道中的传播方式、信道模型和无线信号的传播损耗来进一步了解无线信号在隧道内的传输，为隧道的覆盖提供更好依据，然后在对信号源和分布天线系统进行研究分析，为不同长度的隧道制定最简便、覆盖性最好、成本最低的无线覆盖方式。 关键词：信道模型 信号源 分布天线系统 无线覆盖 目 录 TOC \o 1-3 \h \z \u 摘 要 II 目 录 III 引 言 1 第一章 隧道覆盖特性及影响因素 2 1.1 隧道覆盖概述 2 1.2 铁路隧道覆盖的特点 2 1.3 隧道覆盖所需要考虑的因素 3 1.3.1 隧道内无线信号传播环境 3 1.3.2 列车高速运行时产生的多普勒频移。 3 1.3.3 小区切换问题 3 第二章 隧道内无线信号的传输 5 2.1 隧道内无线信号的传播方式 5 2.1.1 直射波 5 2.1.2 反射波 5 2.1.3 散射波 5 2.2 隧道内无线信号的多径传播损耗 6 2.3 铁路隧道信道模型 7 2.3.1 射线追踪信道模型 7 2.3.2 波导信道模型 7 2.3.3 混合模型 8 第三章 隧道无线信号源的选择及天线的设计 9 3.1 隧道无线信号源的选择 9 3.1.1 宏蜂窝 9 3.1.2 微蜂窝 9 3.1.3 微基站 10 3.1.4 无线直放站 10 3.2 隧道天线系统的设计 11 3.2.1 泄露电缆的覆盖特性 11 3.2.2 同轴馈电分布式天线系统覆盖特性 13 3.2.3 分析比较 15 第四章 隧道的无线覆盖 16 4.1 概述 16 4.2 短隧道覆盖方案 17 4.3 中长隧道覆盖方案 18 4.4 长隧道覆盖方案 19 结 论 21 参 考 文 献 22 致 谢 23 PAGE 1 引 言 随着移动通信事业在世界范围内的迅猛发展，移动电话为人们的工作和生活带来了更大的自由和便捷，它的可移动性、可随时随地保持通信联系等优越性是固定电话所无法比拟的。随之而来的是，移动用户数量正以惊人的速度增长并将继续快速增长，这就对移动通信系统的容量和语音质量的要求越来越高。 我国科技不断发展壮大，无线通信已成为人们日常生活中必不可少的交流方式之一，越来越多的人们已经将手机交流、无线网络交流融入到自己的日常生活中。同时，伴随着我国综合国力的提高，高速公路、铁路已基本覆盖全部国境，高铁技术也逐渐成熟，为人们出行带来了诸多方便。人们在享受铁路高速所带来的出行便利的同时，却始终被高速环境下无线信号衰减的问题所困恼，使得在乘车时，高速行驶时，无法进行流畅的无线信道交流。 伴随中国铁路大提速，手机用户进行通信时，由于受到高速移动过程中的快衰落、多普勒效应、列车材质等对无线信号衰减的影响，往往容易发生切换混乱，无法接通，掉话等现象，导致用户感知度下降。面对日益增多的客源和用户对感知度的需求，如何在这种高速环境中提供良好的网络覆盖质量，已经成为一个刻不容缓的问题。尤其是高速列车行驶在隧道中，无线信号的衰减更加的严重。为了提高列车在通过隧道时接收无线信号的质量，本文进行对隧道无线信号的覆盖进行研究设计。 随着铁路行业的快速发展，列车快速进入狭窄的隧道，这对无线信号的传播有很大的影响。列车在隧道中，车体的高穿透损耗、隧道的填充效应以及在隧道内与自由空间不同的无线传播环境等，使得隧道内无线通信系统覆盖异常复杂，进而需要设计一套隧道无线信号覆盖方案。 隧道覆盖特性及影响