Radio Propagation Characteristics in Subway Tunnel at 2.65 GHz

The research deals with the prediction and the measurement of electromagnetic wave propagation in rectangular shaped tunnels at f=2.65 GHz. The received power level was measured in the straight and the curved tunnel by using a spectrum analyzer and Satellite DMB mobile phone. Thus we have gotten the data for two cases, the straight and the curved tunnel whose radius is 300m. In addition, the prediction of wave propagation was conducted based on the ray-launching method, in same tunnel where measurement was performed. A good agreement of the measured and the predicted path loss could be confirmed. The measured path loss shows a marked difference in propagation loss: the path-loss exponent, 3.21, and 3.98, for a straight and a curved tunnel, respectively. The reason that path-loss exponent is high in a curved tunnel is that there is no direct wave but only the reflected waves, which attenuates rapidly with distance due to multiple reflections. Also the predicted path loss shows path loss exeponent, 3.2 and 3.95, for a straight and a curved tunnel which are similar to the simulation results.

지하철 터널 환경에서 2.65 GHz 대역신호의 전파전파 특성

본 논문에서는 모의 실험과 측정을 통해 단면이 직사각형인 터널에서 위성 DMB 상용 주파수 대역인 2.65GHz 신호의 전파전파 특성을 분석하였다. 스펙트럼 분석기와 위성 DMB 말기를 이용하여 직선 터널과 300 m의 곡률 반경을 갖는 곡선 터널에서 수신 전력을 측정하여 경로 손실 특성을 비교 분석하였다. 또한 동일한 환경에 대해 ray-launching 방법을 이용한 모의 실험을 수행하여 경로 손실을 예측하고 측정 결과와 비교 분석하였다. 모의실험을 통한 수신신호의 평균 전력은 측정 결과와 2 dB 이내의 오차를 보였으며 이를 통해 시뮬레이터의 신뢰성을 확인할 수 있었다. 측정 결과를 통해 직선 터널과 곡선 터널의 경로 손실 지수는 3.21, 3.98로 차이가 발생함을 알 수 있었다. 이는 곡선 터널의 경우 직접파는 존재하지 않으며 다수의 벽면 반사로 감쇄되어 수신되는 반사파만이 수신기에 도달하기 때문이다. 모의 실험 결과 또한 직선 터널과 곡선 터널의 경로 손실 지수는 3.2, 3.95로 예측할 수 있었으며 이 값은 측정 결과와 거의 일치함을 확인할 수 있었다.