于振
【摘要】 軌道交通無線通信系統(tǒng)網絡覆蓋范圍及系統(tǒng)的穩(wěn)定性是確保列車安全運行的關鍵。無線通信為列車指揮控制和信息傳輸提供了便利的通信條件,但同時由于無線環(huán)境的不穩(wěn)定性和易受干擾性,導致軌道交通無線通信不通暢,給列車安全行駛帶來安全隱患。本文以軌道交通無線通信系統(tǒng)覆蓋特性和干擾性為研究對象,通過研究軌道交通無線通信信號覆蓋率和覆蓋特性,分析無線通信系統(tǒng)中的干擾源,并具有針對性的提出應對策略,以提高軌道交通無線通信系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
【關鍵字】 軌道交通 無線通信系統(tǒng) 覆蓋率 干擾問題
軌道交通通信與控制中,無線通信信號穩(wěn)定性一直是難以攻克的課題,無線通信系統(tǒng)的網絡覆蓋和抗干擾能力是軌道交通無線通信系統(tǒng)服務質量的重要保證。研究軌道交通無線通信系統(tǒng)網絡覆蓋及其干擾問題,應用科學的方法和先進的技術,確保軌道交通無線通信暢通,保證列車穩(wěn)定、安全運行具有非常重要的現實意義。
一、軌道交通無線通信系統(tǒng)網絡覆蓋
1.1覆蓋率
其中,Hb為基站高度,Hm為移動臺高度。由此可知,無線通信路徑損耗取決于截距的無線信號頻率、基站高度和移動臺高度。
在軌道交通無線通信系統(tǒng)覆蓋范圍中,隧道作為特殊環(huán)境無線通信電波在傳播過程中受到列車、隧道洞壁構造、隧道界面及曲面等因素的影響,可利用Motley模型計算無線電波路徑損耗,計算公式為:PL=PL0(37dB)+10nlog(d)+Fwall+Ffloor,其中PL為1m范圍內損耗參照點,n為衰減因子n=2,d為收發(fā)器距離,Fwall為基站與移動臺之間墻壁引起信號衰減總值,Ffloor為基站與移動臺之間地面衰減總值。
二、軌道交通通信系統(tǒng)干擾問題與應對策略
2.1干擾問題
軌道交通無線通信網絡采用IEEE802.11標準無線局域網技術,該標準技術具有廣泛的應用性和開放性,其中IEEE802.11a工作頻段為5.8GHz,傳輸速率54Mbps,IEEE802.11b工作頻段為2.4GHz,傳輸速率可達11Mbps,IEEE802.11g工作頻段為2.4GHz,傳輸速率54Mbps。在軌道交通無線通信系統(tǒng)中,普遍采用IEEE802.11g標準的WLAN,頻率范圍在2412-2484MHz之間,信道有1-14個,平均帶寬為22MHz。在無線通信系統(tǒng)工作中,經常出現各系統(tǒng)間相互干擾和爭搶信道的問題,總結無線通信干擾源主要來源于同頻干擾和鄰道干擾。
同頻干擾問題是軌道交通通信系統(tǒng)所采用的通信頻率與外界其他系統(tǒng)通信頻率相同相互之間產生干擾現象。在同一信道上每次只允許發(fā)送一個數據幀,當來自不同系統(tǒng)信道同時發(fā)送請求時,會產生數據延時發(fā)送,并且在延時過程中數據幀之間發(fā)生碰撞會出現丟包問題。鄰道干擾問題是相鄰信道功率之間會產生信道頻率干擾,譬如信道與信道之間產生重疊現象,導致通信串頻現象。
2.2應對策略
在面對軌道交通通信系統(tǒng)通信干擾問題時可采取合理規(guī)劃軌道交通周邊基站設施建設、正確選擇無線頻段、提高有效信號發(fā)生頻率、降低干擾信號發(fā)射頻率等方法予以應對。在軌道交通通信基站的建設中,通過合理規(guī)劃與布局,禁止架設其他類型的通信發(fā)射和接收設備,以確保軌道交通無線通信不受干擾;在軌道交通無線通信標準的選擇上,采取與公用IEEE802.11g系統(tǒng)開放2.4GHz頻段不同的頻段,如5.8GHz頻段,增強軌道交通無線通信頻段的專屬性;為保證軌道交通通信信道不受干擾,在軌道交通運行時適當降低其他通信源的發(fā)射功率,并增強軌道交通無線通信的發(fā)射功率。
三、結語
無線通信應用于軌道交通通信系統(tǒng)已經成為一種未來普及的發(fā)展趨勢,為保證軌道交通無線通信信號穩(wěn)定,確保軌道交通安全運行,在軌道交通無線基站建設上要以建設標準為依托,充分考慮實際環(huán)境因素的影響合理布局通信基站,并針對無線通信所面臨的干擾問題予以進行治理。在未來相信隨著技術的不斷發(fā)展與成熟,將會有更加先進的措施提高軌道交通通信抗干擾能力,確保軌道交通無線通信暢通的新措施,這還需要我們進行不斷的努力繼續(xù)研究下去。
參 考 文 獻
[1]劉立偉.淺析軌道交通無線通信系統(tǒng)電波覆蓋特性[J].科技創(chuàng)新與應用.2013(15)
[2]吳迪松.軌道交通無線通信系統(tǒng)潛在干擾分析[J].中國無線電.2012(05)
[3]楊利強.城市軌道交通無線通信系統(tǒng)融合方案[J].都市快軌交通.2015(02)