干扰地铁无线通信系统的相关因素和对策探析

干扰地铁无线通信系统的相关因素和对策探析

胡榉文

（成都地铁运营有限公司,成都610000）

摘要：随着经济的发展，人们的生活水平不断提高。进而在一定程度上给城市带来了一定的交通压力。而地铁的出现，在一定程度上缓解了城市的交通压力，进而也给人们的出行带来了较大的便利。但是，地铁在运行的过程中易受各种因素的影响，进而会影响地铁的正常运行。因此，我们应不断地对无线通信中的地铁车地通信进行干扰分析，以此来不断提高地铁的运行效率。

关键词：地铁；无线通信；因素和对策

引言：

为了减少运营管理人员的工作量，提高工作效率，加强设备告警信息的集中管理，需要一套系统在控制中心对通信各子系统的网管故障进行统一分析处理，因此，网络设备管理在地铁中应用非常重要。无线通信网络设备管理，有利于维护管理人员能及时、准确、迅速地获得设备的运行状态信息，及时进行维护，减少各个子系统网管设备声光告警的干扰。

1车地无线双向通信系统简介

1.1应用技术与通信媒介

地铁信号系统中应用的无线双向通信技术主要是应用的无线局域网的相关技术，进而有效地实现地铁的安全、可靠运行。而无线局域网技术在地铁中的应用主要是不断地实现无线通信的传输，以此有效将相关数据传送给地铁的后台中，进而不断促进地铁的安全可靠运行。

1.2系统组成与功能配置

地铁在运行过程中，地铁中的地铁信号系统需要采用一定的双向冗余系统配置，进而不断促进地铁信号系统的良好运行，以此来不断提高地铁的运行效率。其中，地铁中的通信系统主要是由车载无线系统以及地面无线系统组成。而地面无线系统在地铁中应用的主要功能为：不断地对相关的数据信息进行接收和传送，以此来及时将相关的数据传送给地铁中相关的设备，进而不断提高地铁的运行效率。此外，地面无线系统还具有认证和加密用户信息的功能，进而能有效地对用户的信息进行保密，以此来不断提高数据传输的安全性。

2.CBTC无线通信系统信号的干扰因素

2.1无线局域网(WLAN)干扰

通过对干扰地铁无线通信系统因素的研究，发现于扰源可以分为WLAN干扰和非WLAN一卜扰。区分前者与后者的方法是看干扰源发送的信号是否符合802.11标准:符合的就是WLAN干扰，不符合的就属于非WLAN干扰。WLAN主要存在于ISM频段，主要是一些WLAN设备发出的。另外，有一些非WLAN设备也存在于该频段，包括人们日常生活中用到的蓝牙设备、无绳电话和一些无线游戏控制系统等，这些都会对地铁中正在运行的WLAN系统造成干扰。当然，有些设备对信号系统的干扰可以忽略不计，比如蓝牙设备，其发射频率较低，只要其与WLAN系统距离超过3m，干扰就基本可以忽略。综合来看，对地铁无线通信系统信号造成干扰的主要是WLAN网络自身造成的同频干扰。乘客在乘坐地铁时喜欢用便携式的3G无线路由器，这种路由器主要为手机和平板电脑提供移动信号，但是这种无线数据传输频段和地铁信号系统所使用的传输频段均采用的是面向公众的免费频段。随着人们需要使用的无线通信设备的增多，地铁上携带便携式无线路由器的乘客也会增多，当这一数量超过地铁信号的抗干扰界限时，就会影响无线通信系统的信号。这样一来，在地铁运行的过程中，当进行无线数据交换时，无线通信系统就会受到同频段信号的干扰，造成数据传输不畅，继而造成信号系统故障。

2.2天线的分布对无线通信系统信号的干扰

地铁隧道对于电波来说，相当于一个理想的波导，或者说具有波导效应。由于天线基本安装在隧道壁上，直射波传播困难，且隧道内有吸收衰减和多径效应，所以会导致极化紊乱、传播衰减大。列车行驶在隧道中，车体将阻挡电波传播。车体阻挡时，场强覆盖将随着距离的增加而快速降低，衰耗值呈曲线上升。天线的作用就是用来收发信号的，天线布局不合理会影响信号的强弱。由于隧道内电波传播的特殊性，可能会因为天线的分布不合理、频点设置不科学，造成系统的同频干扰、互调干扰等，从而影响车地信号的传输。

3地铁无线通信抗扰措施

3.1排除自身干扰因素的措施

车地无线双向通信在数据传输的过程中，其受干扰的因素是随机的。因此，相关部门应采取一定的措施，有效降低和减弱干扰因素对数据传输的影响，从而不断提高地铁运行的可靠性。因此，在实际的通信传输过程中，我们就应首先遵循一定的科学、合理的信道选择原则，选择较为合理的数据传输信道，有效提高数据的传输效率。为了防止数据传输过程中信道之间的干扰，我们就应尽量避免选择相距较近且信号易重叠的信道，就能有效提高数据传输的效率。

3.2排除外部干扰因素的措施

为了防止外部干扰因素对地铁运行的影响，相关部门应构建较为严格以及完善的管理制度，对于地铁运行中使用的公共网路系统进行统一的规划，对地铁的运行情况进行了解，从而保证地铁的安全运行。此外，相关部门还应加强乘客的安全意识教育，制定较为严格的乘车行为规范，以此规范乘客的乘车行为，从而促进地铁的安全运行。为了有效的提高地铁运行的安全性，城市地铁中的相关管理部门还可建立良好的监督机制，以此促进列车高效、安全的运营。

3.3加强电磁干扰控制

加强电磁干扰控制的途径有2个:①可以选择性能较好的电机。这是因为电机的频率要低于无线通信系统的频率，这样才不会对无线通信系统造成较大的影响。②要加强电源供电时的干扰控制。具体操作时，可以在电源部分使用滤波器或薄膜合金技术，当然，也可以对信号源进行处理，这样就可以提高相位噪声，降低对频率的干扰。

3.4优化地铁的无线通信设备，采用调频技术

为了提高无线通信系统信号的抗干扰能力，可以选择具有较强方向性和旁瓣较少的定向天线，这样就可以降低干扰，提高无线通信系统的信号接收能力，也可以增加无线通信系统的功率，提高信号的覆盖场强。此外，还可以使用跳频技术。当然，市面上应用的跳频技术是802.11n技术，它采用的是双频AP。在正常情况下，其采用信道进行通信，同时还能够对空中接口出现的噪声和地铁通信网络外的WLAN信号实施监控。当发现干扰源时，它便可以利用跳频技术对其进行调整，将其调整到空闲的信道进行通信，这样就可以降低信号干扰因素的影响。调频技术虽然能够降低同频干扰对无线通信信号的影响，但是其本身的特点决定了它无法从根本上避免同频干扰问题。

3.5采用高科技提高无线通信系统数据传输的可靠性

在未来，随着地铁运行效率的不断提高和新技术的应用，地铁的无线通信系统将采用综合调度通信业务，这种业务系统能够保证地铁在高速运行的情况下还可以进行准确的无线数据传输，以满足区间通信数据传输的需要。当然，随着科学技术的进一步革新，将会出现新的无线通信技术，比如可以采用以OFDM为核心的LTE技术。这种传输技术具有很多优点，其数据传输效率较高，能够分组进行传送，这样可以在最大程度上保证信号的安全性，提高信号的可靠性。

结语：

总之，城市化的发展使得城市公共交通也得到了很好的发展，尤其是地铁轨道技术在不断进步。在地铁的实际使用中，无线通讯信号是否稳定将直接影响到整个地铁的安全运行，对于地铁的安全性和稳定性。无线通信网络指的就是利用网络手段，实现双方的无限交流传输。发展历程经过了模拟化到数字化的这一阶段，对于目前我国地铁线路无线通信的发展有很大帮助，所以，笔者针对这一问题和现象展开阐述，从而推动交通运输行业的持续发展。

参考文献

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[2]吴诗雨，孟庆民，仲姝.5G物联网中K-means算法辅助的小区休眠机制[J].计算机技术与发展，2017，07：1~4