高速公路隧道无线覆盖规划设计

    【摘 要】根据重庆“二环八射”高速公路 170 余个隧道特性，从高速公路可提供的资源入手，
在隧道传播模型、信源选择、覆盖方式选择、天线选择、链路预算、裕量校正等方面进行了归纳
总结，对同类型场景下的规划设计具有一定的指导作用，以实现高速公路无缝覆盖。

 

　　【关键词】高速公路隧道

 无线覆盖 模型校正 链路预算 

　　

1 概述 

　　高速公路隧道的无线覆盖是移动通信网络发展的一个重要组成部分，也是各运营商移
动网络质量的体现。在我国，尤其是南方城市，由于地形原因，高速公路隧道占比非常高，
特别是途经山区地段占比更高。例如：国家

“7918”高速公路网上海至成都公路的重要组成部

分沪蓉西高速公路，全长

320 公里中有 370 座桥梁和 46 座隧道，桥隧比为 52%，特别是包

茂高速重庆武隆段隧道占比更是达到了

90%。因此，做好高速公路隧道规划设计是实现高速

公路无缝覆盖最重要的一环，也是打造优质移动网络品牌的重要基础。

 

　　

2 高速公路隧道资源 

　　

2.1 公路隧道的孔径尺寸 

　　公路隧道的隧道结构、直径和高度几乎相同，两侧两车道单洞宽度为

9m，三车道宽度

为

13m，隧道圆弧顶部高度为 7m，隧道截面积最小为 50m2。小型汽车宽 2m、高 1.5m，截

面积为

3m2；大型汽车宽 3m、高 4m，截面积一般小于 12m2。车辆相对隧道的截面积较小，

隧道空间比较宽敞，隧道里面的无线覆盖状况在少量车辆通过时与没有车辆通过时差别不
大。

 

　　

2.2 公路资源 

　　公路业主单位一般可以给通信运营商提供电源、站点和管沟等资源，具体如下：

 

　　（

1）公路隧道为保证行车安全，基本都配备有照明电源，而且为了保证电源的可靠性，

会在隧道口自建有配电房，配置较完善的后备电源，提供不间断供电，这种电源系统称为
EPS 电源。由于目前 EPS 电源的价格低于运营商自建市电的费用，因此一般都采用高速公路
转供的

EPS 供电系统。500m 以下隧道通常采用箱式配电柜，无后备电源；500m 以上隧道

建有配电房，提供后备电源。

 

　　（

2）公路隧道的站点建设一般有两种方案：隧道口空地和隧道内紧急人行通道。根据

隧道的长度和弯曲度情况，移动通信运营商依据自身特性会选择不同的位置架设移动通信
基站，而高速公路管理方会根据这些情况按照使用点位进行收费。

 

　　（

3）公路隧道一般为双洞，两侧均有管道，在外侧的为强电管道，内侧为弱电管道。

隧道内部放有照明用的强电电缆、通信监控用的光缆等各种管线；通信运营商在隧道内建设
站点时，必须沿高速公路管道布放，无法自行建设管道。

 

　　为了保障高速公路隧道有效覆盖，在高速公路隧道站点建设过程中与业主方的费用主
要由场地租金、管沟租金和电源搭接费等构成。目前由于没有统一的行业标准，因此对不同
的业主单位收取的费用标准也不一致。

 

　　

3 高速公路无线网络规划设计 

　　

3.1 无线传播模型 

　　对无线通信而言，在自由空间情况下，根据能量守恒定律没有能量的损失，能量只是
分散出去，如图

1 所示。在与点源距离为 d 时，能量分布到 4πd2 的面积上，因此能量与距

离的对数成反比。

 

　　图

1 能量在自由空间上发散模型图 

　　信号在隧道中传播存在隧道效应，一部分在隧道中被反射，另一部分直射到接收机处
但主要以反射为主。这时如果反射不吸收能量，根据能量守恒定律，在隧道中几乎处处能量
相等，此时除了在离天线几十米内由于能量的分散体现出衰减外，其他地方的能量则不会