徐鵬軒

摘要：結(jié)合實際，對地鐵信號系統(tǒng)無線通訊傳輸?shù)目垢蓴_措施進行分析。首先對當前無線通訊技術(shù)的基本狀況進行論述，其次在分析無線技術(shù)實際傳輸機制內(nèi)容的同時，列舉了地鐵無線通信信號干擾的主要原因，同時在相關(guān)傳輸干擾原因分析的基礎(chǔ)上，研究地鐵信號系統(tǒng)無線傳輸抗干擾的措施，希望論述之后可以給相關(guān)工作人員提供一些參考。

關(guān)鍵詞：地鐵信號系統(tǒng)? 無線通訊? 傳輸? 抗干擾措施

從無線通信的優(yōu)點來看，由于對物理線路的依賴性較小，基本上不會消耗過多資金，因此得到了不同行業(yè)的歡迎。就地鐵無線通信設(shè)備來看，由于列車經(jīng)常發(fā)生即時位移，深受周邊環(huán)境的影響。加之設(shè)備阻攔和電流干擾，無線通信出現(xiàn)斷連的現(xiàn)象較為頻繁。在此背景下，就網(wǎng)點的鋪設(shè)和天線的選配等方面的內(nèi)容上有了更高的技術(shù)要求。

1 無線通信技術(shù)基本概況

結(jié)合系統(tǒng)的適用范圍大小，一般會按照使用對象的不同分為公網(wǎng)無線通信和專用無線通信兩種。其中地鐵主要使用的是專用無線通信，可以及時掌握地鐵運輸?shù)幕緺顩r，獲取車廂內(nèi)部的調(diào)度指令，并能夠?qū)崿F(xiàn)實時監(jiān)控。就無線通信系統(tǒng)而言，不僅具有較大的數(shù)據(jù)容量，還應(yīng)該具備觀測物體移動的強大能力。

2? 2.4GHz無線技術(shù)的實際傳輸機制

為了保證在地鐵運行過程中具有較好的抗干擾能力，需對無線傳輸機制進行充分認識，探索其背后的主要原理。從我國地鐵列車無線通信來看，其內(nèi)在的信道訪問機制直接對傳輸數(shù)據(jù)的形式產(chǎn)生深遠的影響。由于信道具有針對性，只有在某個客戶使用完成后才能夠和其實現(xiàn)真正的脫離。2.4GHz無線技術(shù)可以優(yōu)化當前的信道訪問機制，結(jié)合一定的標準降低載波監(jiān)聽的使用沖突。不管信道的工作狀態(tài)如何，都能夠以優(yōu)先級考慮來保證用戶具有平等使用的權(quán)利。從當前情況來看，借助計算機網(wǎng)絡(luò)對短波實現(xiàn)實時控制，可以保證頻譜選頻技術(shù)能夠在整個地鐵網(wǎng)絡(luò)中具有更強的抗干擾能力，可以在地鐵列車的系統(tǒng)建設(shè)中普及。從抗干擾技術(shù)的工作原理來看，它能夠有效地抑制跳頻和擴頻現(xiàn)象，避免強磁干擾的現(xiàn)象發(fā)生。特別是在地鐵列車運行時，可以借助動態(tài)頻譜的形式彌補頻譜空洞的不足。

除此之外，應(yīng)該深入研究頻譜理論和信道訪問機制的各項內(nèi)容，通過多維的運算模式來優(yōu)化當前算法。具體來說包括邊緣計算和綠色多單元集群等方面內(nèi)容，這樣可以提升整體的抗干擾效果。在體系化的計算方法下，即便出現(xiàn)了強烈的疊加電磁波干擾，但也不會影響到數(shù)據(jù)傳輸?shù)木_度，避免出現(xiàn)嚴重的網(wǎng)絡(luò)癱瘓現(xiàn)象發(fā)生。

3 影響地鐵列車無線通信系統(tǒng)的干擾源

作為提升無線通信質(zhì)量的關(guān)鍵內(nèi)容，要隨時把握干擾源動態(tài)。在地鐵列車運營時，始終在高速運轉(zhuǎn)的過程中發(fā)生位移。所以，為了避免出現(xiàn)嚴重干擾，需要綜合多方面的途徑內(nèi)容進行調(diào)整。

3.1 電磁干擾

在列車行駛的環(huán)節(jié)中，由于牽引系統(tǒng)和車內(nèi)廣播設(shè)備的相互作用，經(jīng)常會出現(xiàn)電磁干擾現(xiàn)象。具體來說，包括地鐵牽引系統(tǒng)內(nèi)部的電流變化干擾、回流和諧波干擾地鐵鋼軌等。電磁干擾在一定程度上對地鐵信號系統(tǒng)無線傳輸質(zhì)量造成影響。

3.2 多徑干擾

所謂多徑干擾，主要指列車在隧道中行駛時會產(chǎn)生無線信號的偏離反射，從而形成多徑效應(yīng)，影響列車的信號穩(wěn)定。

3.3 同頻干擾

外部其他無線通信設(shè)備會給地鐵系統(tǒng)帶來同頻干擾的風(fēng)險，包括一些大功率的WiFi設(shè)備和藍牙設(shè)備。

以上的三種干擾屬于地鐵無線系統(tǒng)中的諧波干擾內(nèi)容，應(yīng)該將其作為主要研究對象進行剖析。為了能夠提升整體抗干擾水平，還需要對無線通信設(shè)備進行全面調(diào)整，排除外在干擾因子。通常來說，選擇直接序列擴頻和跳頻擴頻等方式可以有效地阻止外在的潛在干擾因素。從DSSS技術(shù)來看，它可以將少許的能量通過數(shù)據(jù)傳輸?shù)男问竭M行擴散。至于FHSS技術(shù)擴頻碼序列，經(jīng)常會通過其它的調(diào)制措施進行調(diào)整。由于頻道之間相互存在排斥性，所以在信號傳輸過程中，在受到這種因素干擾時，整體傳輸?shù)臄?shù)據(jù)就會失真，得不到有效的通訊信息。

4 實現(xiàn)CBTC無線通訊系統(tǒng)防護的操作方案

為能夠切實的解決無線傳輸抗干擾問題，在實踐過程中需要將地鐵信號無線傳輸系統(tǒng)的抗干擾主要原因挖掘出來，從而采取有效的防護措施進行處理，對常見抗干擾方法進行分析。

4.1減少PIS系統(tǒng)的干擾因子

面對PIS系統(tǒng)帶來的干擾內(nèi)容，一般會通過頻點隔離和補空兩種方式實現(xiàn)相應(yīng)功能。從頻點隔離來看，通常會通過分離PIS系統(tǒng)與CBTC無線通訊系統(tǒng)的形式優(yōu)化輸出頻率，從而避免一些外在信號干擾因子影響整體數(shù)據(jù)傳輸效率;至于補空的形式，主要從PIS系統(tǒng)的內(nèi)容出發(fā)做好處理。結(jié)合實際內(nèi)容，我們認為補空方式具有較大可操作性。但從現(xiàn)實情況來看，PIS系統(tǒng)有較多供應(yīng)商，所以無法得到有效實施。面對這樣的狀況，一般會通過調(diào)整頻段的形式來解決信號上的沖突問題，消除外部的信號干擾，避免出現(xiàn)嚴重的信號沖突。

4.2降低站臺換乘過程中的頻率干擾因素

從站臺的空間布局來看，地鐵隧道內(nèi)部的開放性較為明顯。特別是在站臺換乘時，換乘信號會對其它的無線通訊子系統(tǒng)產(chǎn)生不同的信號干擾。在這樣的情況下，通常會采取積極有效的措施來規(guī)避信號干擾的風(fēng)險：

1.在對信號頻點的區(qū)分過程中，通常會使用不同的信號制備設(shè)備對無線系統(tǒng)內(nèi)部內(nèi)容進行處理，只有這樣才能夠減少信號干擾現(xiàn)象的發(fā)生;同時在實踐過程中，除了采用信號頻點區(qū)分的方法，還可以采用信號對接的方式進行處理，這種方式主要是將信號語言劃分在不同區(qū)域，單頻道單信號的輸出能夠減少干擾的存在。

2.倘若兩者之間的頻段保持基本一致，一般會通過選擇不同天線進行處理。除此之外，也可以選用不同的車輛進行地面通訊。為了獲得更佳的通訊效果，及時調(diào)整車載天線的具體角度。

4.3打擊非法接入，消除無線攻擊的影響

從無線網(wǎng)絡(luò)的特點來看，因為整體的開放程度較高，所以存在著一些不可控的因素。在開放網(wǎng)絡(luò)的作用下，外部無線網(wǎng)絡(luò)很容易受到其它信號的干擾，甚至還會引發(fā)非法接入的現(xiàn)象。所以需要通過嚴格的加密措施對網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進行防護，避免出現(xiàn)嚴重的網(wǎng)絡(luò)癱瘓問題。在防護網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建過程中，通常會禁止使用SSID，抵御外部的非法攻擊。為了提升系統(tǒng)安全性，通常還會設(shè)置MAC，以指定的用戶名單來保證網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的使用安全。

4.4防范多徑效應(yīng)

隨著多徑效應(yīng)的不斷擴散，會使車輛和地面進行信息交互時會出現(xiàn)嚴重的無線信號失真情況，不利于無線通信內(nèi)部的穩(wěn)定性。所以，需要事先做好安全防護工作，按照不同頻段的內(nèi)容進行多子載波測驗，保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性。除此之外，還要關(guān)注周邊的信號干擾因素，避免出現(xiàn)信號竊取的風(fēng)險。如果出現(xiàn)了數(shù)據(jù)傳送過程中遺失現(xiàn)象，一般會通過接收端的聯(lián)合編碼進行恢復(fù)，只有這樣才能夠提升多徑效應(yīng)的綜合效果。

5 結(jié)語

綜合以上分析，為了能夠保證地鐵在安全運行過程中提升整體的行車效率，一般會借助BTC無線通訊子系統(tǒng)對其進行技術(shù)處理。在無線網(wǎng)絡(luò)信號傳輸環(huán)節(jié)，經(jīng)常會受到外在不明信號干擾，會引發(fā)系列的數(shù)據(jù)安全問題。從全國范圍內(nèi)的地鐵線路來看，不同城市間的地鐵網(wǎng)絡(luò)具有較大差異。為了能夠提升整個無線通訊系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性，還需要以統(tǒng)一化的標準來對技術(shù)進行規(guī)范。做好無線網(wǎng)絡(luò)的信息研究工作，使其能夠在穩(wěn)定運行的環(huán)境中實現(xiàn)應(yīng)有的價值。

參考文獻

[1]趙博陽.地鐵信號系統(tǒng)中車地?zé)o線通信傳輸抗干擾分析[J].城市建設(shè)理論研究（電子版），2016，（10）：1100-1100.

[2]張娟.地鐵信號系統(tǒng)中車地?zé)o線通信傳輸抗干擾淺析[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2019，（24）：4133.

[3]范清剛.地鐵信號系統(tǒng)中車地?zé)o線通信傳輸抗干擾分析[J].江西建材，2017，（16）：134，136.