[发明专利]一种隧道漏缆通信系统

说明书

本发明涉及移动通信技术领域，公开了一种隧道漏缆通信系统，即在信源部分采用多通道中频调制信号的方式输出的主单元设备，然后利用漏缆来传送该中频调制信号并辐射到隧道内空间，进而利用安置于隧道内行驶列车车厢厢体上的车载中继单元设备，将该中频调制信号再转变为高于漏缆截止频率的目标工作频率上的多通道射频载波信号，覆盖到车厢内部，不但无需重新部署支持较高截止频率的新型漏缆，大大降低了载波频率较高的移动通信信号(特别是5G信号)漏缆覆盖方案的部署成本、建设成本和难度，并且支持多通道通信；另一方面，采用协同基站对车载中继单元设备进行系统同步、设备管理，确保了车载中继单元设备工作的健壮性。

技术领域

本发明属于移动通信技术领域，涉及移动通信信号在地下空间中的传输覆盖方案，可应用于隧道中对车厢内空间进行移动通信信号覆盖，具体地涉及一种隧道漏缆通信系统。

背景技术

地铁隧道场景是移动通信网络部署中的重要场景之一，由于其复杂多阻挡的地形及车体穿透损耗，使得该场景下覆盖移动通信网络更加困难。目前在地铁隧道场景中普遍采用基于泄漏同轴电缆(简称漏缆)的覆盖方案来解决这一困难。漏缆是一种特殊的同轴电缆,与普通同轴电缆的区别在于:在缆线外导体上开有用作辐射的等间距槽孔，其设计目的是减小横向屏蔽,使得电磁能量可以从电缆内穿透到电缆外；同时电缆外的电磁能量也能穿透到电缆内，从而借助这一特性，可用漏缆将基站信号较为均匀地覆盖在隧道内部，一般来说隧道漏缆会架设在车体车窗高度，漏缆辐射出的信号将会穿透车窗辐射到车厢内部，而在上行方向上漏缆可以将接收到的信号汇聚到基站设备中。

目前，在2G、3G及4G时代中的漏缆方案是一种极为普遍的隧道移动通信信号覆盖方案，其中漏缆一般都采用辐射型13/8漏缆，但是到了5G时代，对于载波频率更高的5G移动通信信号，这一方案将会面临极大的问题：(1)现有辐射型13/8漏缆仅支持2.8GHz以下频段信号的传输，若要进行5G技术中更高频段信号的传输，需重新部署新型漏缆，必将面临极高的建设成本和极大的建设难度；(2)在5G移动通信方案中，采用了多输入多输出技术(Multiple-Input Multiple-Output，MIMO，是指在发射端和接收端分别使用多个发射天线和接收天线，使信号通过发射端与接收端的多个天线传送和接收，从而改善通信质量、提高通信容量)，但是基于现有隧道移动通信信号覆盖方案，需要部署多根漏缆才能实现MIMO技术；(3)由于载波频率的升高，必然导致漏缆单位长度的传输损耗变大，使得现有信源密度难以实现隧道内信号的连续覆盖，势必需要改变多系统接入平台(POI)的部署位置，缩小POI之间的间距；(4)由于载波频率的升高，还将导致穿透损耗较大，出现无法解决列车车体屏蔽的问题。

发明内容

为了解决现有漏缆方案无法继续适用于针对较高载波频率的移动通信信号(例如5G信号)的隧道车内覆盖应用，本发明目的在于提供一种新型的隧道漏缆通信系统，即在漏缆的信源部分采用多通道中频调制信号的方式输出的主单元设备，然后利用漏缆来传送该中频调制信号并辐射到隧道内空间，进而利用安置于隧道内行驶列车车厢厢体上的车载中继单元设备，将该中频调制信号再转变为高于漏缆截止频率的目标工作频率上的多通道射频载波信号，覆盖到车厢内部，不但无需重新部署支持较高截止频率的新型漏缆，大大降低了载波频率较高的移动通信信号(特别是5G信号)漏缆覆盖方案的部署成本、建设成本和难度，并且支持多通道通信；另一方面，采用协同基站对车载中继单元设备进行系统同步及设备管理，确保了车载中继单元设备工作的健壮性。

本发明所采用的技术方案为：

一种隧道漏缆通信系统，包括有主单元设备、漏缆、车载中继单元设备、协同基站、移动通信核心网和网管中心，其中，所述主单元设备为多通道信号处理设备；