谈无线通信技术应用于轨道交通通信及信号业务探讨

谈无线通信技术应用于轨道交通通信及信号业务探讨

吴铁骊

徐州地铁基础设施工程有限公司,江苏 徐州 221000

摘要：自党的十八大以来，十年间中国城市轨道交通工作取得了突出的成绩，其中无线通信技术在轨道交通通信建设工作中不断完善发展，轨道交通通信业务能力大幅度提高，无线通信技术的应用更是在满足交通运输基础性、先导性、战略性的基础上，为人民的日常生活提供了强有力的保障。无线通信技术是我国轨道交通通常用的通信技术之一，其主要是利用电磁波信号在自由空间中传播的特性进而达到信息交换目的的一种常用通信方式。本文从无线通信技术的应用出发，对轨道交通通信及信号业务进行了深入的探讨。

关键词：无线通信技术；轨道交通；通信应用；信号业务

引言

轨道交通建设工作已经成为了我国城市现代化的主要标志，也是我国社会科技进步和城市发展的必然产物。轨道交通凭借三大优势：运行速度快、运载量大，性价比高，成为了许多人通勤的首选。我国轨道交通建设工作的主要目的是为乘客提供安全、高效、舒适的交通环境。将无线通信技术的应用于轨道交通通信建设工作中，例如：NFC、AFC、综合安防、门禁等系统的设立，能够更好地满足轨道交通运行的各项需求，为乘客提供舒适的出行环境。但随着社会发展，对轨道交通通信业务提出的要求也越来越高，轨道交通中通信业务需要不断完善自身缺陷，提高宽带数据的传输能力以及提供实时信息处理功能，成为轨道交通通信业务发展的唯一方向。

一、轨道交通无线通信技术及信号业务概述

（一）轨道交通无线通信信号业务的特点

无线通信技术在轨道交通中的应用主要有面对于以地下隧道为主、行车速度快、通信终端集中移动等主要的问题，这对无线通信技术的应用提出了更高的要求。由于轨道交通速度较高，为降低通信系统工作误差，应该采取必要措施，保证数据传输的准确性和质量，因此，对于信号业务的抗干扰能力也有一定的要求。不仅需要提高自身的靠外来信号干扰的能力，还需要避免在无线通信系统工作过程中对轨道其他信息造成干扰。

无线技术通过发展，现在已经完全应用于我国轨道交通通信系统的各个方面。无线通信技术应用过程中需要配备独一无二的控制中心，匹配相关的设备，以确保列车运营的整体性和安全性，使信号接收工作达到统一。轨道交通无线通信技术在信号系统中的应用是独立于整个无线通信系统的，独立的信号系统更能够保障轨道交通安全、有序进行，实现自动控制列车运行的关键就在于信号系统的三个分支部分，三个子系统各司其职，实现对轨道交通正常运行、列车运行安全、自动管理行车计划等多个工作发挥了重要作用[1]。

（二）轨道交通无线通信业务分类

无线通信技术的应用是通过建立数学模型和业务模型，使无线通信技术的系统设计与实际交通通信的使用贴合。轨道交通的正常运行是应用无线通信技术的重要前提，在无线通信技术的使用过程中，无线通信系统的稳定性是通信技术正常运行的前提下，提高通信网络安全级别，降低不同通信信号系统之间的干扰，保证轨道交通系统正常运行。

二、轨道交通通信业务中无线通信技术的应用价值

无线通信技术在轨道交通通信业务中的应用是一个复杂的工作，不仅要求通信系统具有独立的空间通信业务，更是要为轨道交通创造交互系统奠定好的基础。但由于无线通信技术与其他技术相比具有较为独特的特点，例如无线通信技术能够根据不同的业务进行有选择性的提高安全性，进而保证系统运行的可靠性。尤其是在异地数据转移工作中，无线通信技术能够充分发挥自身的兼容性，传递大量数据。无线通信技术还拥有同步数字传输的功能，能是更加适用于语音业务，可以弥补其他技术在图像业务与数据方面上的不足，是通信技术的创新。

此外，轨道交通综合安防系统与无线通信技术的应用密不可分，无线通信技术的应用能够使轨道交通综合安防系统实现对车站管理、出入口等重点区域进行高效管理的重要因素，可以及时对事故进行传达、告知和报警，能够在短时间内让事故得到妥善的处理和备案，有效保障了地铁运行的安全[2]。

三、轨道交通通信业务中无线通信技术的具体应用

无线通信技术应用于轨道交通通信工作是必然的，一是因为我国城市化建设速度加快，通信技术在轨道交通中的应用能够有效提高城市公共交通中乘客使用通讯工具的效率和质量上升；二是无线通信技术在轨道交通中的应用可以为我国未来城市轨道交通通信系统的构建奠定良好的基础，发展我国城市智能化轨道交通系统作铺垫。为了更好的保证城市轨道交通运营的安全，发展智能化城市轨道交通无线通信系统的研究显得更加有意义。

（一）MassiveMIMO

MassiveMIMO技术，是通过布置大规模的天线与基站，在立体空间内形成具有高空间分辨能力的高增益窄细波速，使数据的传输更加灵活提高空间复用的能力，提高点对点之间的信号强度，抑制有可能干扰通讯业务运行的因素。在城市轨道交通运行的环境下，需要根据特定的无线信号进行天线的覆盖，以便于在复杂的运行背景下，也能够实现大量数据的传输，尤其是轨道交通较为密集，将乘客的数量考虑在通信业务运行之内，必须要考虑同时频繁进行数据传输的保障和高频数据传递的可行性。

通信技术在轨道交通应用中一般采用递推式覆盖模式，将单根无线信号终端置于多个位置，实现多个窗口信号收发工作，5G技术的使用能够从根本上提高频谱效率。另外，由于轨道交通在运行中用户较为集中，多个用户分布在不同角度，需要同时满足所有乘客的需求，需要增强通信技术在轨道交通场景下的适用性。

（二）大宽带设计

自我国推出5G技术，5G技术广泛应用于我国各个行业，5G的特征就是超大宽带的设计。5G的大宽带设计能够使5G频率宽带为100MHz/160MHz，能够有效提高传输效率。同时，大系统宽带的应用不受轨道交通运行场景的限制，具有更高的系统传输能力和抗外界干扰能力。此外，还可以将大宽带与超密集组网结合起来。超密集组网适用于覆盖场景较为广阔的地方，由于受到5G频段的影响，使得无线信号空间传播速度减弱、效率降低，这时就需要更加密集的基站来进行多场景的覆盖，超密集组网的使用可以增加高频段对数量数据传输的需求，解决了无线信号空间传播减弱的问题。

（三）WIFI技术

WIFI技术是日常生活中常用的通信技术，由于WIFI技术应用到的是2.4GHz频段，所以WIFI技术在轨道应用过程中受到的影响较高，为了保证WIFI技术能够成功应用解决存在的问题，可以从以下三个方面入手：第一应用手段的采取措施是将WIFI的频段固定在某一个区域，使WIFI始终能够与智能终端技术进行有效连接，保证数据的传输，提高WIFI技术的应用的可行性。第二，将轨道交通乘客的信息显示，系统与列车自动控制系统相连接，使WIFI技术能够在实际执行应用过程中得到保障。第三种应用手段是将WIFI技术与其他终端相结合，实现对外派技术的创新，提高城市轨道交通工作研发进程最大化，降低WIFI技术使用中的干扰因素，实现灵活应用WIFI技术。

结束语

我国轨道交通建设规模持续增长，国家特别重视对地铁、轻轨等系统自动化水平提升的建设工作，我国轨道交通成果在世界也处于领先地位，在未来，无线通信技术在轨道交通中的应用还有着无限可能。

参考文献：

[1]王清进.张秘.陈鹏.无线通信技术在城市轨道交通通信业务中的应用研究[J].轻松学电脑,2021,000(007)

[2]黄霁.5G无线通信技术在城市轨道交通中的应用探讨[J].都市快轨交通,2019,32(5)

[3]谭耿.LTE技术在城市轨道交通信号系统中的应用探索[J].铁道通信信号，2015，（06）

[4]王洪杰.城市轨道交通中无线通信技术的应用探讨[J].科技创新与应用，2016，（07）

[5]马璐通.浅谈信息通信技术在城市轨道交通系统中的应用[J].品牌（下半月），2015，（04）