林子朋1 孟凡晖2 刘健3
1.2.3中车青岛四方机车车辆股份有限公司 山东 青岛 266111
摘要：我国在发展地铁轨道交通中开始向着智能化转变，在确保交通系统保持在安全水平范围内，就要全面对乘客进行管理，在交通体系中地面与车上之间保持数据信息交流有至关重要的意义。在建设轨道交通中将无线据西安网进入其中，方便连接网络信道，无线局域网技术方案可以在网络、系统接入、覆盖等方面都有着较高的优势，为地铁系统提供了更完善的服务。本文就从地铁轨道几哦通建设中无线局域网技术应用的要点进行探讨分析，提出无线局域网技术在地铁轨道中具有的重要应用价值。
关键词：地体轨道交通；无线局域网；技术应用
无线局域网技术在近几年来发展逐渐加快，在地铁快速运行的过程中，要始终保持与地面及时通信的联系，为建立交通信息系统提供了基础。在地铁轨道交通建设中科学、合理的运用无线局域网技术可以将之前禁闭的交通空间转换为一个信息移动空间。
一．无线局域网概述
信息技术已经成为社会发展的核心技术，它能迅速且准确的为客户的需求获得信息。无线局域网系统之一种简便传递新的系统，以射频技代替传统的双绞铜线构成的局域网络，可以快速的获取构架，方便用户解读。随着我国经济的不断发展，先进的无线局域网方案以大规模信息快速的传递给了客户，初步构建了网络体系，以便人员进行维护管理。局域网利用较高灵活性的移动特点，有效的化解了有线网络出现的一系列问题，旅客可以依靠这一网络的建设达到不同的需要。地铁轨道建设在互联网的发展下也取得了全面的发展[1]。
二．在地铁轨道中运用无线局域网的干扰分析
目前，在应用中主要产生的问题就是干扰。根据干扰的实际特点可以分为无线局域网系统干扰与非无线居于玩系统干扰。无线局域网系统干扰是指干扰源产生的信号与标准相同，由此出现了干扰。根据频繁的范围分析，包含了相同与相邻频率干扰，要按照源头划分包括内外部干扰。首先，自身同频干扰，就会在频率范围相同的情况下，设备产生的必出干扰。在设置同等高密度网络的过程中，因为无线网产生狭窄的操作频率，频段受到限制，这就需要将无数个AP提供一个信道，这样必定会发生重叠的现象，进而出现干扰。其次是临频干扰，衰减信号在通常情况下都会出现既定过程，所以在彻底消失的频率信号不同的信号经常出现干扰。从802.11标准中可以了解到，和24G发射对应的频宽是22MHz，而且当它超过11MHz时一定会产生超过20dB的衰减信号。在这个工程中会自然的出现干扰。最后，是外部干扰。在无线游戏控制设备等应用的过程中都容易出现外部扰，如果形成了大量的干扰源或是无限爱你接近的干扰距离，都会严重影响到无线局域网系统的通信操作。
三．解决无线局域网的干扰手段
首先，使用化解电磁干扰的方法。使用轨旁天线，在隧道的内部选择定向增益较高的天线，并且设定前后比例超过15dB,如此结合高指向性，对附近环境产生的干扰进行及时规避。同时还要将AP安装在轨旁或是在外屏蔽箱的里面。这样会高压动力电缆可以通过屏蔽箱消除干扰。另外，可以发挥车载天线的屏蔽作用，如果向防止电磁产生干扰，就要将屏蔽罩安装在定向天线的后面。其次，使用化解临频干扰的方法。先布置勘测和改进网络，在实际的操作中既要考察整体环境、遮挡形成的衰减指数，同时，还要合理的规划AP覆盖的区域，要科学、合理的选择发射天线。当网络布置难以发挥出最佳效果时，网络性能也很难达到理性效果。还要频谱分析，分析当前的信号频率、应用信道的情况，进而科学的合计分配频率的方案。最后，使用化解信号系统个能绕的方法。无线电波呈无形无色的特点，主要就是依靠操作经验来调节其在信道内的强度，对其进行有效的覆盖方法可以安装AP和选择电线方式等，要确保无线信号分布均匀[2]。
四．地铁轨道交通无线局域网设计方案
（一）布设双网
信号系统采用基于通信的列车控制系统方案，独立设置列车-地无线子系统。如果两套车-地无线系统都利用802.11标准技术，并且运用2.4GHz频段，就需要隔离信道频率，即信号系统暂用2个信道，比如1和11，将剩下的6个信道为系统其他业务所运用。这样在物理上2套信号系统会被完全分开，降低干扰的频率，以便工程实施。依据工程情况合理的布设信号和乘客信息系统的天线位置，要适当的将两个系统的距离拉开，一般情况下轨旁高度间隔为0.5米，前后的间隔是15米以上。车在天线位于车头前方的顶部，和轨旁天线保持同等高度。在信号天线的两侧，乘客信息系统在天线的两侧或是中部，两者间隔保持在0.5米处。
（二）智能漫游
传统漫游是移动端从一系列历经的AP中选择下一个最佳AP进行切换，其信号电平高于连接门限值为应对车辆高速运行时AP最短，漫游时间小于100ms，系统需要快速和安全的漫游切换。快速漫游需要双通道设计，无线模块持续精测信号质量与信号强度，如果精测到的信号下降并且低于一定的门限值，启动无线模块切换，断开现有的通信链路，如果计划切换的频率已知，立即发生切换，否则就会一直搜索，以找到适合的频率建立链接。在快速漫游的切换中，无线控制器对接入点集中管理，不需要更新加入点IP地址，也不用重新进行加密和认证，将其改为协议层上的IPSec加密，进而有效的降低链路链接的时间。
（三）网络结构
在地铁轨道交通车-地通信系统有控制中心管理设备、轨旁无线设备、有限网络、车载无线单元等组成，有线网络与无线部分相结合，与系统车站信息交互共用有线网络。控制中心配置网管中心系统和无线控制器，完成对整个无线局域网的设备管理和业务流量的控制。轨旁无线设备由轨旁设置的无线接入点、配套设备和天线构成。车载无限单元由天线和车载无线设备构成。为了满足列车沿线的连接切换、频繁接入、抗反射干扰和高速运动等要求，提高车-地无线局域网的可靠性，要对车载无线单元、轨旁AP和天线进行合理的配置布设，在每个区间的AP通过区间光缆连接到车站的接入交换机上。可以在每个轨旁AP点连接双方向的定向天线，面向两个方面，减少环境多径反射的影响，保证车头和车尾的车载单元单机失效下切换。
（四）抗干扰能力
AP采用正交频分复用调制方式可以提高设备的抗干扰能力，可以解决子载波支架的相互干扰。为了减少连续的不稳定性，可以采用载波同步锁相环技术。而对于双向放大器的接收部分，可以采用两个RF滤波器。将相邻的AP设置到独立的工作频段中，能有效的减少相邻AP之间的干扰。另外，采取定向差异双天线，可以最小化减少覆盖范围且多路径。差异双天线就是指如果一个天线处在信号无效点，那么另一个天线也不会处在信号无效点[3]。
（五）公众接入网
公众接入网的设计要符合规范的要求，信号覆盖区包括列车、站台和站厅。如果需要提供智能的帮助，信号还需要覆盖设备管理区和行车区间，区间的接入点要为双模式工作，这样不仅可以连接维修移动终端还可以接入车-电通信，要统筹规划信道频段，并且要与其他系统隔离。因为宽带的需求量较大，网络设备可以考虑采用信道集成和多入多出的技术。
总结语：
综上所述，无线局域网技术还存在一些不足之处，还应进一步提升无线设备性能和设计更稳定的场强覆盖方案，要为我国轨道交通建设提供更好的技术选择。
参考文献：
[1]顾晓峻. 无线局域网技术在地铁轨道交通建设中的应用研究[J]. 科学与信息化, 2019,(16):21-22.
[2]徐勇, 张曦, 李春. 地铁PIS系统中无线局域网技术的应用分析[J]. 中国科技投资, 2019,(12):232-232.
[3]朱佑恩, 沈鑫. 关于城市地铁轨道交通中的大数据分析[J]. 数码世界, 2019, No.168(10):97-97.
作者简介：林子朋（1996.01-），男，汉族，山东省青岛市，助理工程师，研究生，单位：中车青岛四方机车车辆股份有限公司，研究方向：复杂网络应用