地铁车地无线通信系统抗干扰方案分析

地铁车地无线通信系统抗干扰方案分析 摘 要 为了保障地铁运营服务质量及地铁运 行安全性 地铁通信系统需要保证安全 高效的运行 无论是地铁运行控制系统还是乘客信息系统均需要地 铁车地无线通信网络进行信号传输 地铁车地无线通 信系统的安全运行对地铁的运营效率至关重要 本文 针对各种影响无线通信系统的干扰因素进行分析 并 探讨抗干扰方案 为地铁的高效 高速 安全运行提 供保障 关键词 地铁 车地无线通信 干扰因素 抗干扰 方案 中图分类号 TM31 文献标识码 A 文章编号 1009 914X 2018 27 0325 01 随着我国社会经济的快速发展 城市居民人数不 断上涨 人们对于交通需求不断加大 地铁的研发与 使用有效缓解了交通压力 随着科学技术的不断创新 对于地铁通信技术的研究与探索也不断进步 车地无 线通信系统在地铁上越来越广泛的应用 使其干扰因 素造成的不利影响及解决方案成为研究者们热切 P 注的话题 1 车地无线通信系统概念与研究现状 车地无线通信系统是指地铁信号系统中独立的一 个子系统 将车载信号与地面信号通过车载天线与地 面无线 AP 进行传输交流 形成地铁与地面双向的无 线信号传输系统 可用于列车实时车速与位置的信息 传送到地面控制中心 地面控制中心向列车发送制动 信息 乘客信息系统的实时信息传输等 车地无线通 信系统通常包括两方面 地面无线系统与车载无线系 统 地面无线系统主要管理车载信号的接收与地面信 号的发送 车载无线系统则管理地面信号的接收与转 发 车地无线通信系统与地铁的安全控制直接相关 可掌控地铁运行速度与间隔 所以必须保证车地无线 系统的安全性 才能保障地铁运行的安全与高效 车 地无线系统因为各种干扰因素的影响易造成信号指令 不能可靠传输执行的问题 进而影响列车的安全行驶 因此要求车地无线通信系统必须达到数据传输安全可 靠的标准 同时信息传递的实时性是列车高效率运行 的保障 时差造成的列车运行误差必须减小 也要保 障在地铁高速运行的状态下 信息传递的传输效率不 变 更要避免不法分子的强制介入 加强系统的安全 性与保密性 我国关于彻底无线技术的研究相对于西 方其他国家起步较晚 技术也相对落后 但是近年来 随着我国城市人口的增多以及对该技术的重视程度的 增加 目前我国在车地无线技术方面已经处于世界领 先水平 2 车地无线通信系统干扰因素分析 2 1 地铁自身干扰信号的影响 乘客信息系统作为地铁正常运行的必须设备为乘 客与列车提供通过多媒体网络传输的服务信息 其设 备与列车车地无线通信安全系统接收天线接近 易出 现干扰信号 这些干扰信号都会在一定程度上对车地 无线系统造成干扰 2 2 其他无线设备干扰 随着无线网络技术的不断进步 地铁附近商用无 线设备 家用无线设备 手机等电子无线网络设备应 用越发普遍 这些电子无线设备的信号发射频率与地 铁无线通信信号频率相同 同频率的信号干扰极大的 影响了地铁无线通信信号的传输工作 2 3 高速运行与隧道内运行的干扰 通常地铁运行最高时速可达到 80 90km 在运行 过程中接近信号发送位置时其频率升高 而在远离时 频率降低 易造成信号传输频率偏移的现象 降低了 车地无线通信系统信号传输的安全可靠性 隧道是多 径信号通道环境 无线信号的传输可通过多个不同路 径到达接收点 但是其信号传输过程中延时不同产生 的反射信号有差异 易造成信号的不稳定 同时多径 的信号通道使信号的提取更为繁琐 干扰信号高效率 传输 2 4 非法入侵无线干扰 地铁车地无线通信系统是开放性局域网 其信号 搜索简单易行 非法分子破解其加密信息与系统信息 后控制地铁行驶 易造成重大交通事故 有交通运行 隐患 3 抗干扰方案 3 1 地铁自身干扰信号的防范 在地铁上将无线通信系统与乘客信息系统分别设 置两个信号通道 两个信号通道之间相互独立 从而 能够在一定程度上减少由于地铁本身干扰信号的产生 而导致的对车地无线系统的干扰 3 2 其他无线设备干扰的防范 目前 随着无线设备的增多 地铁车地无线通信 系统难免会受到其他无线设备的干扰 因此 在列车 运行过程中可以采用无线屏蔽技术对外来设备的无线 信号进行屏蔽 此外 还可以通过对特殊信号段的接 收 来减少外来设备对车地无线通信系统的干扰 3 3 高速运行与隧道内运行的干扰防范 高速运行产生的多普勒效应造成了地铁运行时无 线信号的偏移 易造成信号无线传输时的终端 可通 过在通信系统中添加纠错编码的方式 降低其信号传 递过程中的误码率 可显著增加系统的真实性 多径 效应则可通过正交频分复用的方式来同时传输数据 3 4 非法入侵无线干扰防范 首先 加强对地铁通信安全的防范的相关宣传 使得更多人意识到其重要性 然后还要从自身做起 提高地铁车地无线通信系统的安全性 并定期请专业 的人员进行更新以及维护 4 总结 车地无线通信系统是指将车载信号与地面信号通 过车载天线与地面无线 AP 进行传输交流 用于列车 实时车速与位置的信息传送到地面控制中心 乘客信 息系统的实时信息传输等 但是 其容易受到干扰因 素的影响 主要有 地铁自身干扰信号的影响 其他 无线设备干扰 高速运行与隧道内运行的干扰 非法 入侵无线干扰等 文章最后还针对于不同种类的干扰 因素进行了防范方面的建议 具有一定可行性 参考文献 1 高树辉 李华 地铁车地无线通信系统 抗 干扰方案分析 J 世界轨道交通 2013 2 26 28 2 安彬 地铁信号系统中车地无线通信传输抗干 扰分析 J 科技创新与生产力 2015