轨道交通车地无线组网技术及干扰分析

城市轨道交通CBTC无线干扰及防护措施摘要：随着我国城市经济化的不断发展，人们对交通水平的要求也不断更高，因此在建设城市交通地铁化的建设更高。

地铁的建设是城市发展的重要标志，地铁在工程建设完成后可以缓解整个城市的交通压力，因此很多一线城市把建设地铁作为城市发展的重点项目。

在地铁工程开展时地铁信息技术的建设是不容忽视的，因此想要建设实用的地铁工程，地铁通讯传输系统的建设就不容忽视。

关键词：地铁信号运营维护管理随着城市交通拥挤状况的日益加剧和科学技术的不断革新，地铁开始在人们的生活和城市交通中扮演着重要角色。

而无线通信系统对地铁的安全运行起着决定性的影响，特别是基于无线通信的列车控制系统（CBTC），直接控制列车的运行和安全。

CBTC系统通过部署在列车上和轨道旁的无线设备，实现了车、地间不中断的双向通信，控制中心可以根据列车实时的速度、位置动态计算和调整列车的最大制动距离，2辆相邻列车能以很小的间隔同时前进，从而提高运营效率。

但是在地铁运行过程中，车地无线通信信号会受到电流、磁场或辐射等的影响，致使信号系统出现故障，这样一来就会影响地铁的运行。

比如2012年深圳地铁因信号系统受干扰发生的暂停故障，就是因为车地无线信号受干扰而引发的。

现就地铁车地无线通信的干扰因素和应对措施进行探析。

1 CTBC无线通信系统信号的干扰因素目前，地铁CBTC系统的无线通信多采用公共的2.4 GHz频段，而2.4 GHz 频段也是无线局域网、无线接入系统、蓝牙技术设备、点对点或点对多点扩频通信系统等各类无线电台站的共用频段。

因此，对地铁CBTC无线通信系统造成干扰的主要是外部信号，当然，也会存在内部干扰。

1.1 无线局域网（WLAN）干扰通过对干扰地铁无线通信系统因素的研究，发现干扰源可以分为WLAN干扰和非WLAN干扰。

区分前者与后者的方法是看干扰源发送的信号是否符合802.11标准：符合的就是WLAN干扰，不符合的就属于非WLAN干扰。

地铁无线通信系统干扰及抗扰措施一、提纲1. 地铁无线通信系统干扰的来源和影响2. 抗扰措施的分类和原理3. 地铁无线通信系统抗扰的实践应用4. 建筑专家在地铁无线通信系统抗扰中的职责和角色5. 未来地铁无线通信系统抗扰的发展方向和趋势二、地铁无线通信系统干扰的来源和影响地铁无线通信系统由于工作频段和发射功率具有一定的干扰性，这种干扰主要来源于以下几个方面：一是地铁车体和轨道之间的电磁干扰，这种干扰会削弱信号的传输质量，甚至影响无法正常通信；二是地铁隧道内的信号反射和多径效应，这种现象会让收到的信号存在多个版本，出现干扰；三是地铁周边建筑物天线发射的电磁波干扰，这种干扰会扰乱无线通信的传输路径，导致错误传输或丢失数据。

地铁无线通信系统干扰会对信息传输效果和用户体验造成较为显著的影响，尤其是在一些高峰期，干扰会更加突出，给无线通信业务的稳定性和可靠性带来一定挑战。

三、抗扰措施的分类和原理为了解决地铁无线通信系统干扰的问题，需要采取相应的抗扰措施，目前主要包括以下几种：1. 频谱资源管理措施。

通过划分频段、调整发射功率、动态分配频谱等方法来提高频谱有效利用率，避免频谱前后互相干扰，减少故障出现的概率。

2. 信号增强技术。

地铁客流量大，人员密集，很容易挡住天线接收信号，造成信道衰落，因此可以采用天线信号增强技术，解决信道衰落问题。

3. 天线方向性措施。

对于地铁无线通信系统中基站天线的安装要求是必须保证天线的方向性，有效降低了周围频谱干扰，使信道衰落问题得到进一步的解决。

4. 系统地面制导措施。

地铁车站内针对地铁客流高峰期的短时间拥堵，可以采用切换通道、消除多径等技术手段，使信息得以正常传输。

四、地铁无线通信系统抗扰的实践应用地铁无线通信系统抗扰技术在实际应用中已经取得了较好的效果，主要得益于以下几个因素：1. 技术创新。

随着科技的不断进步，抗扰技术也得到了不断创新和升级，如MIMO、OFDM等技术的不断应用，可以使地铁无线通信系统干扰得到一定的优化。

地铁信号设备无线系统抗干扰的分析及措施探讨摘要：地铁已成为现代大众出行的首选工具，通信系统作为保障地铁按时、安全出行的基础条件，必须增加对通信系统抗干扰工作的关注度，使各类运行管理信息在系统作用下，可靠、准确与迅捷地传递。

通信系统在运行中可能会因为外界因素或是其他因素的干扰，无法良好的传输信号，影响地铁出车的安全性。

当下应注意到此方面问题，关注通信系统抗干扰的工作方式，在工作方式作用下让通信系统在地铁运行的过程中良好地完成通信信号传输任务。

基于此，本文以地铁信号设备无线系统传输的干扰源为切入点展开研究，综合探讨了地铁信号设备无线系统抗干扰主要措施，希望能为相关研究，提供一些全新的参考意见。

关键词：地铁信号设备；无线系统；抗干扰；措施引言：无线通信因传播空间不依赖物理线路，成本更低、可扩展性更强被广泛应用，地铁上的无线通信设备通常会由于列车的移动改变而受周边环境因素影响很大，而且地铁车体以及轨道大多是密集的钢结构、部分车段存在大型设备阻挡、列车的电机启动的瞬时电压、周围其他同频无线网络的干扰等多种干扰因素，均可能使无线产生信号发生扰动。

在这种情况下无线通信网络如何布点、天线如何选配、频段信道如何配置、安装位置如何选定等，对通信技术传输抗干扰技术有非常高的要求。

1．地铁信号设备无线系统传输的干扰源作为提升无线通信质量的关键内容，要随时把握干扰源动态。

在地铁列车运营时，始终在高速运转的过程中发生位移。

所以，为了避免出现严重干扰，需要综合多方面的途径内容进行调整。

1.1电磁干扰在地铁列车高速行驶的过程中，因为地铁列车的牵引系统及地铁列车车厢内部广播装置的互相作用，通常会导致电磁场相互干扰的状况。

详细来讲，包含地铁列车牵引系统工作电流数值的变化制约、回流及谐波现象制约地铁列车行驶用的钢材质轨道等。

电磁场干扰在某种程度上对于地铁列车无线网络通信的数据信号系统无线传输品质带来比较严重的影响。

1.2多径干扰多径干扰是指地铁列车在隧道内运行的过程中能够出现无线网络数据信号的偏离反射现象，进而导致出现多径制约的状况，导致地铁列车的无线网络数据信号出现不稳定得现象。

基于无线通信的地铁车地通信中的干扰分析【摘要】地铁系统中可靠的车地无线通信是保证地铁安全行车的-种重要方式如何确保车地无线数据传输的安全可靠，具有重要的研究意义。

本文通过分析车地无线通信传输中存在的几种主要的车地无线通信传输干扰源，提出了几种针对不同干扰源的防范措施：加强对非行车用通信系统的建设管理；合理选择无线频段；提高有用信号发射频率或降低干扰信号发射频率等。

【关键词】无线通信；地铁；无线干扰；防护措施Abstract：Subway system reliable car in wireless communication is an important way to ensure safe driving subway car to how to secure wireless data transmission reliability is an important research significance，the paper analyzes the vehicle to transmit wireless communications exist in a few main types of cars to wireless communication transmission interference sources，proposed several different sources of interference preventive measures：strengthening the non-vehicular communication system construction and management；reasonable choice of wireless frequency band；raise the useful signal transmitter frequency signal transmitting frequency interference and so on.Key words：Wireless communication；Subway；Radio interference；Protective measures车地无线通信是CBTC（Communication Based Train Control，基于通信的列车运行控制）系统的重要组成部分，系统的核心是DCS（数据传输系统）如图1所示，DCS主要包括：骨干网地面AP（Access Point无线接入点）、车载无线设备WGB（Work Group Bridge 工作组网桥）[1]。

WiFi对车地无线通信系统的干扰原因及可行对策研究摘要：CBTC地铁列车控制系统在前期运营过程中发挥了重要作用，随着移动WiFi的应用，对车地无线通信产生了一些干扰，如何做好抗干扰工作，显得非常重要。

本文对WiFi信号对CBTC车地无线通信系统产生干扰的原因进行分析，并提出抗干扰的可行性措施。

关键词：地铁通信；车地无线通信系统；WiFi干扰；预防措施前言随着我国地铁通信技术的不断发展，各种移动终端使用WiFi，可以让人们方便在无WiFi 热点铺设的地方也能上网，运营商所开发的各类便携 WiFi 设备，在人流量巨大的地铁空间使用让车地无线通信系统带来困扰，有些甚至受到信号干扰被近暂停运行，对地铁的正常运营造成安全隐患。

一、WiFi 信号对地铁车地无线通信系统产生干扰的原因CBTC是当前先进的信号控制技术，在我国各大城市地铁通信领域发挥着重要作用，而当前运营商所开发的各种便携性移运WiFi在有限的地铁空间中使用，对地铁车地无线通信系统带来干扰，提高地铁运营安全风险。

在多年工作实践中发现，大量乘客携带具有 WiFi 功能的电子产品搭乘地铁，造成地铁多次急停现象，因此，解决WiFi 信号对车地无线通信系统的干扰问题必须要解决，下边首先了解其干扰的主要原因。

由于WiFi 信号分布广泛，当大量WiFi 连接服务时会形成此种需求与CBTC 系统争夺数量有限的无线信道的现象，这样一来就有了相互干扰作用。

因为CBTC系统的主要接口方式中会用到 WLAN 技术，不管与地铁 CBTC 车地无线通信系统频段是否一致，都会受到邻频或同频的干扰，造成 CBTC 系统出现误码率甚至信号包丢失等情况，丧失 CBTC 系统的通信能力。

另外由于地铁 CBTC系统的 AP 与移动通信系统的 WiFi 处于相同空间内，并且两者的覆盖范围出现重叠性。

在正常情况下两套系统内的AP 间不会出现干扰，但当移动用户数量不断增加的过程中，移动数据业务量急剧增加，此时乘客使用的 WiFi 信号 AP 就会对地铁 CBTC 车地无线通信系统 AP产生一定干扰。

文章编号:1674-9146(2015)12-0084-02随着我国经济的迅猛发展,城市人口数量急剧上升,也给城市带来了巨大的交通压力,给人民日常的生活造成了极大的困扰。

而地铁的出现为人民生活带来了福音,极大地缓解了交通压力。

如今,随着地铁轨道技术和通信技术的进步与发展,城市地铁轨道车地无线双向通信系统的应用愈来愈广泛,然而,由于其易受其本身及外界因素的干扰,在一定程度上对地铁的高效、安全的运行产生了阻碍,因此,笔者着重分析其干扰因素及抗干扰措施,以便于推动交通运输业的顺利发展。

1车地无线双向通信系统简介1.1应用技术与通信媒介地铁信号系统中车地无线双向通信系统的技术支持环节主要应用的是无线局域网相关技术,无线局域网技术的应用对于地铁信号系统实现无线通信传输具有重要作用,要实现无线通信需要建立通信媒介,在地铁信号系统中车地无线双向通信的主要媒介包括无线电台、泄漏电缆、泄漏波导管等。

1.2系统组成与功能配置地铁信号系统中车地无线双向通信系统根据工作需要采用的是双网冗余系统配置,一般情况下通信系统主要由车载无线系统及地面无线系统组成。

其中地面无线系统的主要功能是进行信息的接收与发送,具体用于车载信息的接收,并将其有效、准确地转发至地面设备。

除此之外,它还具有认证和加密用户信息的功能,而车载无线系统,主要是对地面系统所发送的信息实现接收和转发。

2车地无线双向通信传输的ISM 频段简介2.1ISM 频段的定义及特点地铁信号系统中车地无线通信传输主要采用的是ISM 通信频段。

每个国家都有自身规定的ISM 频段,如欧洲用于GSM 通信的主要频段为900MHz ,而美国通信所用的频段主要有902~928MHz 和2400~2484.5MHz 等。

然而,目前不论是国内还是国外,用于无线局域网的通信传输ISM 频段均为2.4GHz ,此频段可以具体划分成13个通信道,每个通信道大约能占22MHz 带宽(见第85页表1),具有免授权费、免申请的特点,因此,在各个国家的地铁信号系统的应用比较广泛及普遍。

车地无线通信传输抗干扰分析1车地无线双向通信系统简介1.1应用技术与通信媒介地铁信号系统中车地无线双向通信系统的技术支持环节主要应用的是无线局域网相关技术，无线局域网技术的应用对于地铁信号系统实现无线通信传输具有重要作用，要实现无线通信需要建立通信媒介，在地铁信号系统中车地无线双向通信的主要媒介包括无线电台、泄漏电缆、泄漏波导管等。

1.2系统组成与功能配置地铁信号系统中车地无线双向通信系统根据工作需要采用的是双网冗余系统配置，一般情况下通信系统主要由车载无线系统及地面无线系统组成。

其中地面无线系统的主要功能是进行信息的接收与发送，具体用于车载信息的接收，并将其有效、准确地转发至地面设备。

除此之外，它还具有认证和加密用户信息的功能，而车载无线系统，主要是对地面系统所发送的信息实现接收和转发。

2车地无线双向通信传输的ISM频段简介2.1ISM频段的定义及特点地铁信号系统中车地无线通信传输主要采用的是ISM通信频段。

每个国家都有自身规定的ISM频段，如欧洲用于GSM通信的主要频段为900MHz，而美国通信所用的频段主要有902～928MHz和2400～2484．5MHz等。

然而，目前不论是国内还是国外，用于无线局域网的通信传输ISM频段均为2．4GHz，此频段可以具体划分成13个通信道，每个通信道大约能占22MHz带宽，具有免授权费、免申请的特点，因此，在各个国家的地铁信号系统的应用比较广泛及普遍。

2.2ISM频段的应用及注意事项ISM频段不仅可以应用于地铁信号系统，还可以应用于相关工业、医学、科学技术等领域。

应用ISM频段不需经过复杂的申请授用程序，只要在实际应用过程中遵守规定范围的发射功率（一般情况P＜1W），且不对其他信号频段造成干扰的前提下，即可投入使用。

3车地无线双向通信传输的干扰因素及分析3.1自身干扰因素地铁信号系统中车地无线双向通信传输的自身干扰因素主要由通信网络系统产生。

根据其干扰频率的范围又可以将自身干扰分为同频干扰和邻频干扰两种类型。

试论地铁LTE技术引入到车地无线通信后的干扰摘要：地铁通信系统是列车安全运行的重要保障，车地无线通信系统作为重要组成部分。

而在引入LTE技术后对车地无线通信系统带来了一系列的干扰。

本文主要针对LTE组网方案对车地无线通信系统的干扰进行分析，并提出解决措施。

关键词：车地无线通信系统；LTE；链路预算；干扰；措施一、车一地无线LTE技术方案（一）LTE组网方案地铁运营需要通信系统的支持，如车辆段、停车场、站台、站厅、隧道区间、换乘通道以及出入口等区域。

隧道区间应用用漏缆方式，对隧道区域进行场强均匀覆盖，确保覆盖质量。

在车站的站台、站厅、办公区域、换乘通道以及出入H等区域采用吸顶小天线进行覆盖。

地铁LTE实现车一地无线的组网结构如图1所示。

图1 LTE组网结构（二）链路预算链路预算作为对通信链路上的各种损耗和增益的核算，通过核算，可以对系统的覆盖能力进行评估。

1.漏缆射频特性漏缆的损耗主要是传输损耗和耦合损耗。

传输损耗和耦合损耗具有此消彼长的关系。

传输损耗主要是指传输线路的线性损耗，受距离和频率影响，以dB/100m标识。

它同时包括了3个因素：泄露损耗、导体损耗和介质损耗。

传输损耗的公式表述为同轴波模的功率体现出电缆辐射出的电磁波在泄露电缆和移动接收机之间的路径损耗或信号衰减度量值。

泄漏电缆的传输损耗和耦合损耗的大小与厂家、型号有关。

目前市面上，在1.8 GHz的频率下，漏缆的传输损耗=4.2dB/100 m；耦合损耗（95％取值，距漏缆2m处测量值）=67dB。

2.隧道区间下行链路预算隧道区间采用漏缆方式进行覆盖，而链路损耗主要来自于漏缆的传输损耗和耦合损耗。

漏缆在隧道中的分布情况如图2所示，在下行链路中，各种损耗情况如表2所示。

图2 RRU射频连接对于车内覆盖，接收电平要求在-75～-85 dBm之间。

显然，隧道区间的下行链路预算满足要求。

表2 隧道区间下行链路预算3.站厅内下行链路预算站厅内通常使用吸顶小天线进行覆盖，吸顶天线的增益为3dB。

城市轨道交通车地无线通信组网及应用探讨李颀北京地铁运营四分公司北京摘要：随着城市轨道交通的快速发展，车地无线通信技术作为城市轨道交通的关键性技术也越来越受到各方面的重视。

轨道交通车地无线通信一般包含列车信号系统（CBTC）和乘客信息系统（PIS）两个部分。

而在国内目前在建轨道交通项目中，PIS系统和CBTC系统的无线网络均采用WLAN技术，因此就需要避免其在各种隧道环境中产生相互干扰以及其他系统对它们的影响。

本文从组网、占用带宽、应用特点等方面对比了PIS系统和CBTC系统的车地无线通信部分，并提出了建设和运营中应注意的一些问题以及车地无线通信技术的发展趋势。

Abstract: With the development of urban rail transit, train-ground wireless communication technology as a key technique for urban rail transit is becoming more and more attention of the various aspects. Rail transport in wireless communication generally contain signal system (CBTC) and passenger information system (PIS) two parts. In domestic rail transportation project under construction currently, PIS system and wireless network of CBTC system adopt WLAN technology, so they need to avoid the interference in the tunnel environment and other systems for their impact. In this paper, from the aspects of network, bandwidth, application characteristics compared the PIS system and train-ground wireless communication part of CBTC system, and puts forward some problems that should be paid attention to in the construction and operation as well as the trend of the development of the train-ground wireless communication technology.关键词：轨道交通车地无线通信乘客信息系统基于通信的列车自动控制系统WLANKey words: urban rail transit, train-ground wireless communication, PIS ,CBTC, WLAN1 城市轨道交通车地无线通信系统概述当前，随着我国城市化的不断发展，越来越多的城市已经开始建设或规划建设城市轨道交通线路。