เหตุใดการรับสัญญาณโทรศัพท์มือถือในอุโมงค์จึงยังคงเป็นเรื่องยาก: ปัญหาทางวิศวกรรมที่ถูกมองข้าม และวิธีแก้ไขทางเทคนิคที่ใช้งานได้จริง

ด้วยประสบการณ์ 14 ปีในด้านการปรับปรุงสัญญาณอ่อน ผมได้พูดคุยกับผู้รับเหมาภาคสนามจำนวนนับไม่ถ้วนที่ประสบปัญหาการสื่อสารขัดข้องโดยไม่คาดคิดภายในอุโมงค์ ความล่าช้าที่มองไม่เห็นนี้เกิดขึ้นบ่อยกว่าการพังทลายของโครงสร้างเสียอีก แต่กลับไม่ค่อยมีการกล่าวถึงในเอกสารวางแผนการก่อสร้างอย่างเป็นทางการ

ไม่ใช่ว่าผู้ให้บริการเครือข่ายไม่เต็มใจที่จะลงทุน เมื่อการขุดเจาะลึกลงไปเรื่อยๆ หินภูเขาหนาๆ บวกกับแผ่นคอนกรีตเสริมเหล็กจะสร้างเกราะป้องกันคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าที่แข็งแกร่ง สัญญาณโทรศัพท์มือถืออาจลดลงต่ำกว่า -120 dBm ซึ่งหมายความว่า "ไม่มีสัญญาณเลย" วิทยุสื่อสารสองทางก็มีข้อจำกัดอย่างมากเช่นกันเมื่อใช้งานเกิน 500 เมตร โดยเฉพาะอย่างยิ่งบริเวณทางโค้งหักศอก สถานที่ก่อสร้างอุโมงค์หลายแห่งยังคงต้องพึ่งพาการตะโกน การวิ่งไปมา หรือเสียงรบกวนจากวิทยุเพื่อประสานงานระหว่างทีมภายในและภายนอก

อุปกรณ์ทวนสัญญาณใยแก้วนำแสงโดดเด่นในฐานะโซลูชันเครือข่ายมือถือที่ได้รับการยอมรับอย่างกว้างขวางสำหรับโครงการในอุโมงค์ หลักการทำงานนั้นตรงไปตรงมา หน่วยปลายทางหลัก (Master near-end unit) รับสัญญาณจากสถานีฐานที่ทางเข้าอุโมงค์ แปลงสัญญาณ RF เป็นข้อมูลแสง และส่งผ่านสายเคเบิลใยแก้วนำแสง หน่วยปลายทางระยะไกล (Remote unit) ที่อยู่ลึกเข้าไปในอุโมงค์จะแปลงแสงกลับเป็นความถี่วิทยุและส่งสัญญาณผ่านเสาอากาศ

ยังมีอุปสรรคทางเทคนิคหลายประการที่ต้องได้รับการจัดการอย่างระมัดระวัง สายไฟเบอร์ออปติกสูญเสียสัญญาณเพียงประมาณ 0.35 เดซิเบลต่อกิโลเมตร ซึ่งดีกว่าสายโคแอกเซียลที่สูญเสียสัญญาณมากกว่า 10 เดซิเบลต่อกิโลเมตรอย่างมาก นั่นทำให้ฮาร์ดแวร์ไฟเบอร์ออปติกเป็นตัวเลือกที่ใช้งานได้จริงเพียงอย่างเดียวสำหรับอุโมงค์ยาวพิเศษที่มีความยาว 20 กิโลเมตรขึ้นไป

คุณภาพของแหล่งสัญญาณบริเวณปากอุโมงค์มีผลต่อผลลัพธ์ของโครงการทั้งหมด หากค่า RSRP ที่วัดได้จากทางเข้าอุโมงค์ต่ำกว่า -100 dBm คุณจะต้องใช้เสาอากาศรับสัญญาณที่มีกำลังขยายสูงหรือโมดูลรวมแหล่งสัญญาณหลายแหล่งเพื่อเพิ่มความไวในการรับสัญญาณ

การรบกวนจากการสั่นสะเทือนเองก่อให้เกิดความเสี่ยงอีกประการหนึ่ง ในพื้นที่อุโมงค์แคบๆ สัญญาณที่แผ่กระจายออกไปอาจสะท้อนกลับไปยังอุปกรณ์ปลายทางที่อยู่ใกล้เคียง ทำให้ระดับสัญญาณรบกวนของสถานีฐานสูงขึ้น และอาจทำให้สถานีฐานขาดการเชื่อมต่อได้ อุปกรณ์เพิ่มกำลังสัญญาณไฟฟ้าระดับอุตสาหกรรมจึงต้องมีฟังก์ชันตรวจจับและระงับการสั่นสะเทือนในตัว

การใช้งานร่วมกันของผู้ให้บริการหลายรายทำให้เกิดข้อกำหนดเพิ่มเติม ผู้ให้บริการแต่ละรายใช้แถบความถี่ที่แตกต่างกัน ดังนั้นระบบขยายสัญญาณโทรศัพท์มือถือของคุณจึงต้องใช้ฮาร์ดแวร์แบบบรอดแบนด์เพื่อรองรับมาตรฐานเครือข่ายหลายมาตรฐานพร้อมกัน

มีปัญหาท้าทายในโลกแห่งความเป็นจริงสามประการที่มักเกิดขึ้นในงานก่อสร้างอุโมงค์ และไม่มีรูปแบบใดรูปแบบหนึ่งที่ใช้ได้กับทุกงาน อุโมงค์แต่ละแห่งจำเป็นต้องได้รับการประเมินตามสภาพทางกายภาพที่แท้จริง

ประการแรกคือ สภาพแวดล้อมที่รุนแรงในพื้นที่ใต้ดิน ความชื้นสูง ฝุ่นละอองมาก และการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิบ่อยครั้งเป็นเรื่องปกติ อุโมงค์เก็บน้ำและทางเดินท่อบางแห่งมีความชื้นสูงถึง 90% ตลอดทั้งปี อุปกรณ์ทั่วไปสำหรับผู้บริโภค เช่น ตัวขยายสัญญาณโทรศัพท์มือถือสำหรับพื้นที่ชนบท จะใช้งานไม่ได้ภายในไม่กี่เดือน เมื่อเลือกฮาร์ดแวร์สำหรับสถานที่ดังกล่าว ควรยึดตามคุณสมบัติหลักสามประการ ได้แก่ ระดับการป้องกันน้ำเข้าสูง ตัวเรือนโลหะระบายความร้อน และช่วงอุณหภูมิการทำงานที่กว้าง อย่าละเลยการเคลือบขั้วต่อกันน้ำ การป้องกันไฟกระชาก และการต่อสายดินที่ถูกต้อง รายละเอียดเล็กๆ น้อยๆ เหล่านี้จะเป็นตัวตัดสินว่าระบบของคุณจะทำงานได้อย่างน่าเชื่อถือเป็นเวลาหนึ่งปีหรือห้าปี

ประการที่สอง เส้นทางระยะไกลที่มีทางโค้งหักศอก การสูญเสียสัญญาณจะค่อนข้างคงที่ในส่วนอุโมงค์ที่เป็นเส้นตรง คุณสามารถติดตั้งตัวทวนสัญญาณระยะไกลได้ทุกๆ 500-800 เมตร แต่ทางโค้งจะเปลี่ยนทุกอย่าง คลื่นวิทยุไม่สามารถเดินทางเป็นเส้นตรงผ่านทางโค้งได้ คุณจะต้องใช้ตัวทวนสัญญาณกำลังสูงร่วมกับเสาอากาศมุมกว้างเพื่อชดเชยการสูญเสียสัญญาณอย่างรวดเร็วบริเวณทางโค้ง

ประการที่สาม สัญญาณขาเข้าที่อ่อนแอบริเวณทางเข้าอุโมงค์ ซึ่งถือเป็นสถานการณ์ที่ยุ่งยากที่สุด แม้แต่ฮาร์ดแวร์แบ็กเอนด์ระดับสูงสุดก็ยังให้ผลลัพธ์ที่ไม่ดีหากสัญญาณที่ทางเข้าต่ำกว่า -100 dBm ในอุดมคติแล้ว คุณสามารถเปลี่ยนแหล่งสัญญาณหรือขอให้ผู้ปฏิบัติงานปรับการตั้งค่าสถานีฐานได้ แต่สถานที่ทำงานหลายแห่งไม่สามารถรองรับการเปลี่ยนแปลงเหล่านั้นได้ ในกรณีเช่นนี้ ทีมวิศวกรรมของคุณต้องปรับปรุงประสิทธิภาพการรับสัญญาณส่วนหน้า ติดตั้งเสาอากาศรับสัญญาณกำลังขยายสูงพร้อมกับโมดูลกรองที่แม่นยำเพื่อลดสัญญาณรบกวนนอกย่านความถี่ และดึงสัญญาณที่ใช้งานได้จากทรัพยากรขาเข้าที่มีจำกัด

ทั้งสามสถานการณ์มีหลักการพื้นฐานร่วมกันอย่างหนึ่งคือ: สำรวจพื้นที่อย่างละเอียดก่อน จากนั้นจึงเลือกฮาร์ดแวร์ให้เหมาะสม อย่าบังคับใช้อุปกรณ์ทั่วไปกับทุกโครงการอุโมงค์ การออกแบบที่ปรับแต่งให้เหมาะสมจะให้ผลลัพธ์ที่ดีกว่าเสมอ

การสื่อสารในอุโมงค์ที่เสถียรกำลังเปลี่ยนจากสิ่งที่ไม่จำเป็นไปสู่ข้อกำหนดที่สำคัญอย่างรวดเร็ว กฎระเบียบด้านความปลอดภัยที่เข้มงวดกำหนดให้ต้องมีการเชื่อมต่อไร้สายที่เชื่อถือได้สำหรับการระบุตำแหน่งของเจ้าหน้าที่ การตรวจสอบแบบเรียลไทม์ และการตอบสนองต่อเหตุฉุกเฉิน ในขณะเดียวกัน กรณีการใช้งานในอนาคต เช่น การประสานงานระหว่างยานพาหนะและถนน และการขับขี่อัตโนมัติ ก็ขึ้นอยู่กับการเชื่อมต่อเซลลูลาร์ใต้ดินที่สม่ำเสมอเช่นกัน

Lintratek สั่งสมประสบการณ์ภาคปฏิบัติมากมายสำหรับการติดตั้งระบบในอุโมงค์ที่มีความต้องการสูงเช่นนี้ ฮาร์ดแวร์ของเราถูกนำไปใช้ในโครงการสำคัญต่างๆ รวมถึงรถไฟฟ้าใต้ดิน สถาบันวิจัย และสำนักงานการเดินเรือใน 155 ประเทศและภูมิภาค

เราไม่ได้จำกัดอยู่แค่การผลิตฮาร์ดแวร์เท่านั้น เราใช้สภาพแวดล้อมการทำงานใต้ดินที่รุนแรงเป็นห้องทดลองจริง และประสิทธิภาพที่เชื่อถือได้ได้กลายเป็นข้อได้เปรียบในการแข่งขันหลักของเรา ตั้งแต่เครื่องขยายสัญญาณโทรศัพท์มือถือสำหรับพื้นที่ชนบทไปจนถึงระบบขยายสัญญาณโทรศัพท์มือถือแบบไฟเบอร์ออปติกสำหรับงานหนัก เราส่งมอบโซลูชันเครือข่ายมือถือแบบครบวงจร: การสำรวจพื้นที่ การร่างแบบผังที่กำหนดเอง การจัดหาฮาร์ดแวร์ทั้งหมด และคำแนะนำในการติดตั้ง กลุ่มผลิตภัณฑ์เครื่องขยายสัญญาณกำลังสูงของเราเหมาะสำหรับอุโมงค์สาธารณูปโภค อุโมงค์เหมือง และทางเดินท่อใต้ดิน

หากคุณเป็นผู้รับเหมาด้าน RF ที่เสนอราคาประมูลโครงการอุโมงค์หรือโครงสร้างพื้นฐานใต้ดิน หรือเป็นผู้ค้าส่งระดับโลกที่จัดหาอุปกรณ์ขยายสัญญาณระดับอุตสาหกรรม โปรดสำรวจแคตตาล็อกผลิตภัณฑ์ทั้งหมดของเราและดาวน์โหลดเอกสารข้อมูลทางเทคนิคได้ที่นี่https://www.lintratek.com.