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铁系统无线通信信号传输的抗干扰方案研究

发表时间：2021/3/26 来源：《中国科技信息》2021年3月作者：陈玉飞

[导读] 近年来，我国的地铁行业建设的发展迅速，结合现实使用情况来讲，特别针对地铁系统无线通信信号传输的抗干扰解决方案实行详细的研究及探索。

成都地铁运营有限公司四川成都陈玉飞 610081

摘要：近年来，我国的地铁行业建设的发展迅速，结合现实使用情况来讲，特别针对地铁系统无线通信信号传输的抗干扰解决方案实行详细的研究及探索。首先针对现阶段地铁列车在高速行驶过程中无线通信网络科技的基础情况进行解析，其次在研究相关无线通信技术真实使用体系数据信息的同时，举例说明了地铁系统无线通信信号干扰的关键因素，与此同时在有关传输干扰因素研究的条件下，重点分析了地铁系统无线通信信号传输抗干扰的解决方案，期望表述以后能够为从事相关工作的工程技术人员提供一些实用参照。
关键词：地铁系统；无线通信信号传输；抗干扰方案研究
        引言：地铁作为一种便捷的出行方式，在缓解交通压力方面有着显著的优势，并且地铁的发展也促进了周边经济的复苏，但是在地下交通区域内存在信息不通畅的问题，如何保证地下交通通信系统的完好和通畅是当前急需解决的问题，这离不开地下轨道交通通信系统的建设。地铁的无线通信覆盖和可分为地上和地下两个层面，其中地下作为主要的重点来研究。
        1地铁轨道交通通信系统
        1.1地铁交通无线系统
        根据地铁内部的空间分布情况来看，一般可以划分为站台区域、站厅区域和地下隧道等多个组成部分，根据地区的情况不同，通信特征也不一样，所以无线网有着千差万别。除此在外，在地铁内部系统之中，应该需要对各个运营商的无线网进行铺设，这样能在一定程度上避免网络通信信号的干扰，如果开始投入的成本过高则不利于后期对于系统的维护。因此在实际的操作之中，地下交通轨道可以采取第三方的分布式通信系统来对网络进行设置，并且由网络通信运营商自己进行租用，以此来保证系统的统一管理。当然在地铁内部的各个通道因为长度不同，在铺设无线网络的时候还要对研究无线网络的覆盖情况，考虑到地铁内部结构的问题，以及在信号微弱时应该采取的措施和办法，进行一定的维护。
        1.2地铁无线覆盖的特点
        不难知道，地铁内部的结构是极为复杂的，加上人流量也比较大，所以对于不同时间段所需要的网络需求也有很大的差别，而且地铁一般引进的往往不止一个网络运营商，这就很容易造成网络信号之间的干扰，在一定程度上加大地下交通通信系统的紊乱。在地铁内部，各个空间的大小也有很大的差别，所以在采用覆盖方案的时候，也要根据具体的实际情况来进行调整。在地铁内部交通通信系统的建设过程之中，投入的建设成本是较高的，在后期的维护上也需要资金的投入，并且还堆积着繁重的工作量。因此，如何选择一套完备的交通通信系统，是网络运营商需要考量的，在地铁无限网络覆盖时，还应该考虑到自身结构的复杂性，所以应该尽量选择无源系统来保证内部交通系统运行的稳定性，为了确保地铁车间信号的稳定，应该设置独立的蜂窝网络，用在机房上面，尽可能地选择站台这样的位置，并且还要留下足够的扩容空间。
        2优化措施分析
        3.12.4G赫兹无线通信解决方案的现实传送机理
        为了实现确保相关部门在地铁列车运营的整个进程中具备良好的抗干扰能力的目标，必须针对无线通信传送机理实施深入的了解和充分的认识，研究其背后深层次的核心机理。从国内地铁列车系统的无线通信领域来讲，该系统的内在信道访问原理直接针对传送的信息数据形式带来显著的制约效应。鉴于信息通路具有特定的针对性因此只是处于某个用户使用该通路结束以后才可以与之达到真正意义上的脱离状态。2.4G赫兹无线通信解决方案能够改善目前的信息通道访问机理，配合特定的规范减轻载波监听时的冲突现象。

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无论信息通道的工况怎样，均可用优先级筛选来确保用户有平等使用系统的权限。由现阶段状态来讲，经过使用电脑网络针对短波信号进行实时把控作业，能够确保频谱筛选解决方案可以在整体的地铁系统网络中表现出更有效的抗干扰效果，适合在地铁列车的整个系统搭建过程中推广。由抗干扰相关方案的工作机理来讲，可以有效地控制跳频及扩频情况的发生，规避强电磁干扰现象的出现。尤其是在地铁列车运行过程中，能够依靠动态频谱的方案补充频谱空间的空间。
        3.2相同频率制约因素
        外界其他无线通信装置能够为地铁无线通信网络体系造成相同频率制约的风险，包含相关功率较大的Wi-Fi装置及bluetooth技术装置。上述的三类干扰因素属于地铁无线通信网络系统中的谐波干扰因素，需要把该系统当作重点研究对象实行分析及探索。为了可以提高综合抗干扰能力，还要求针对相关无线通信网络装置实行全方位调整，排除外界干扰因素。一般来讲，挑选直接系列扩大频率技术及跳频扩大频率等模式能够行之有效地防止外界的不可预知干扰要素。由扩大频率技术的方面来讲，它能够把少量的资源借助相关数据信息传送的模式实行扩散关于跳频技术扩大频率代码系列，通常会借助其它的调制解决方案实行调整。因为各个频道之间互相产生排斥的特性，因此在数据信号传送的进程中，在遭到此类要素制约的过程中，全部传送的数据信息就将出现失真的状况，无法获取真正有效的通信数据信息。
       3.3采用调频技术
        随着社会经济的不断发展，人们也越来越追求生活品质，由于在乘坐地铁时可以避免堵车的问题，因此很多人选择乘坐地铁出行，但是很多用户在乘坐地铁时常常因手机收不到信号带来很大的麻烦，同频干扰的问题让地铁用户的无法满足正常通信需求。为优化地铁无线通信系统的抗干扰能力，可以采用调频技术，例如，可以选择定向天线，定向天线具有的较强方向性特点可以增大无线通信系统的功率，在大范围信号覆盖下，既可以提高无线通信系统接收信号的能力，也可以有掉地降低同频干扰；另外，还可以在采用调频技术，这种技术可以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。调频技术会在出现干扰信号的瞬间对其进行快速调整，如此也可以降低同频干扰对铁无线通信系统的干扰。
        3.4减少杂散干扰
        由于系统中引入了POI与功分器，再加上耦合器和合路器均是无源器件的一种，因此发射信号的各个基站设备性能指标需要严格按照相应的标准，但是由于设备是处于室内的，则覆盖系统中接进的信号源中可以包含直放站，而直放站的各项参数又与基站的设备存在一定的差距。由此可见，在减少杂散干扰时，工作人员需要重点关注直放站的性能指标，也就是抬升底噪。除此之外，为了最大限度降低杂散干扰对地铁无线通信系统的干扰，还可以适当地减少热噪声的功率。对此有以下两种方案，第一是可以在设备测增加设备各个通道之间的隔离距离，另一种方案则是可以通过上下行的分路方式，先将收发进行分离，自然就可以扩大上下行信号与上行通信道路之间的空间隔离距离，减少通信系统中的链路损耗。
        结语
        在城市化发展加速的今天，轨道交通起着不可或缺的作用，成为人们出行的主要方式。而交通的通信系统作为地铁内部的一个重要组成部分，它对地铁运行安全、稳定性等多个层面都产生了重要的影响，所以轨道通信的覆盖率非常重要。目前应该不断地更新无线通信技术，采用各种方法来优化通信网络，展现出无线网络对地铁内部的全面覆盖，以此来提高公共交通的服务水平和质量。
参考文献
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[2]张娟.地铁信号系统中车地无线通信传输抗干扰浅析[J].建筑工程技术与设计，2019（24）：4133.
[3]范清刚.地铁信号系统中车地无线通信传输抗干扰分析[J].江西建材，2017（16）：134，136.