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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。
今年全国两会期间，全国人大代表、中国中铁(601390,股吧)副总工、中国工程院院士王梦恕在答记者“在火车上开通WiFi可行吗”提问时回应称，“基于安全方面的考虑，影响信号”，并说“打手机就行了，其他（无线网）不再搞”后遭受质疑，据《天府早报》报道，西南交通大学信息科学与技术学院通信工程系主任方旭明在接受采访时表示，王梦恕误解了地铁通信和动车通信的概念，动车上使用WiFi的频段不会影响动车通信。
方旭明摆出论据：铁路通信如GSM-R频率为800~900MHz左右，属于专门的通信频段，受到专门的保护；而WiFi和地铁使用的2.4GHz通信频率则属于公共频段，医疗等公共机构都可以使用这个频段。
由于地铁和WiFi的通信频率相同，在地铁上使用WiFi可能影响地铁通信。
但铁路部门的通信系统和WiFi两者使用不同的网络，在频段和系统制式上都不同，“两个系统之间不会产生影响”。
《中国科学报》记者就此向王梦恕追问。
王梦恕回应称，铁路、地铁建设都应该遵守“安全可靠、实用经济”八字原则，即安全第一，可靠第二，“不是不能搞先进，但必须在这基础之上”。
而对于地铁上到底能否允许WiFi接入，王梦恕告诉记者，在地下环境装WiFi代价相对较高，且WiFi对列车通信系统的干扰也不太容易完全屏蔽，所以“目前还不适宜”，他认为现阶段地铁仍应以安全出行为重，“通信系统出问题不得了，影响安全就得不偿失了”。
轨道交通控制与安全国家重点实验室首席教授、北京交通大学智能系统与安全技术研究中心主任贾利民在接受《中国科学报》记者采访时表示，列车上能不能装WiFi，不是一道简单的是非题，而是牵扯到技术、经济等多方面因素的综合题。
“从技术标准而言，地铁列控系统确实用到了WiFi的技术，甚至频段都有重叠。
但是用于列车控制系统的WiFi，不仅仅是通用协议，还有内部与应用相关的自定义协议，基本上能够（与无线网络）做到相互区别。
”贾利民说，但这并不意味着安全无虞。
Hot-Point Perspective热点透视DCW139数字通信世界2019.06天津地铁9号线开通较早，使用的是基于准移动闭塞的列车自动防护系统（ATC ），5号线使用的是较为先进的基于通信的列车自动控制系统（CBTC ），我跟据积累的维护经验，针对两套系统进行简单的对比。
1 闭塞模式9号线使用的是传统准移动闭塞技术，正线每300米一个轨道电路划分固定闭塞区间，通过轨旁的AF904轨道电路向车载ATP 系统实时传输安全信息，车载ATP 系统通过计算得知列车前方的安全距离，由车载ATO 系统自动地采取减速或制动。
5号线使用的是较为先进的移动闭塞技术，车载设备和轨旁设备通过DCS 网络不间断进行双向通信，车载控制器根据读取的静态信标进行定位，轨旁区域控制器根据列车的速度计算列车前后的安全距离，向每列车实时发送移动授权，保证两个相邻的移动闭塞分区以较小的间隔同时前进。
在技术上，5号线的CBTC 移动闭塞技术较为先进，但是由于地铁车站距离较短，一般情况下都能保证一区间一列车，因此在实际的使用上差异不大，都能满足正线最小追踪间隔90秒的运营需要。
2 列车驾驶模式9号线列车驾驶模式有ATO 、ATP 、Close-in 和Bypass 共四种。
ATO 模式下，不需要司机参与，ATC 系统自动驾驶列车，司机需要手动开关车门并进行防护。
ATP 模式下，司机需要手动驾驶，ATC 系统自动提供超速保护。
Close-in 模式是一种降级的驾驶模式，ATP 强制限速25Km/h ，司机在不超过限速的条件下手动驾驶。
Bypass 模式是一种完全屏蔽信号系统的驾驶模式，司机需要根据调度命令和地面信号的显示手动驾驶列车。
5号线列车驾驶模式有ATO 、ATPM 、iATPM 、RM 和NRM 共五种。
ATO 模式下，不需要司机参与，CBTC 系统自动驾驶列车。
ATPM 模式下，需要司机手动驾驶，CBTC 系统自动提供超速保护。
Jiangxi Communication Science & Technology1009-0940(2021)-2-08-10地铁项目5G 设计方案浅析刘 伟 福建省邮电规划设计院有限公司 福州市350003摘 要：地铁项目5G 室内分布系统设计方案在无线传播、工作频段、线缆类型方面有多种方案选择，每种方 案都有优劣势。
需要掌握现网系统的情况，根据现有情况定制化的确定建设方案，同时考虑电源、传输等因素的 影响，制定适合当地建设条件的设计方案。
关键词：5G 频段新型漏缆室分系统5G 演逬新型室内分布系统0引言地铁是指以地下运行为主的城市轨道交通系统， 即“地下铁道”或“地下铁”的简称。
地铁作为一种城市公共交通，人流密度大，尤其上、下班高峰期间 是人流密度的高峰期，话务具有突发性。
在周末时段往往会出现业务量突发的情况，容易产生网络拥塞等问题。
作为公共交通基础设施，大部分地铁场景民用 通信网络覆盖由铁塔公司主导建设。
1场景分类浅层（0米-负10米）与次浅层（负10-负30米）建设为 主。
车站又可分为站厅层、设备层、站台层，为了保证安全和舒适性一般选择在浅层建设。
区间隧道分为左右两条线路，一般情况下为单洞单轨隧道。
出于安 防及紧急避难等考虑，一般选择在次浅层建设。
2019年6月，三大运营商5G 商用牌照下发。
移动的5G 主要频段为2515-2675MHZ （移动LTE 60M+NR100M ） o 电信/联通5G 主要频段为3400-3600M,由于传统室分系统不满足3.5G 频段室分建设，也有部分省市重耕2.1G 频段（2H0-2170MHZ 共60M ）。
地铁一般包含车站、地下区间隧道两类场景，以,4800 4900新的、频谱%5用于缺[ 髓100M 3500□ ) 5G 甥2载网3€00 /电/K5G 主力承载网移动5G 主力承载网频谱存量s^SISMHz ------------------------------------2675四比|髓20刚移动50刚230023902110| 馳2x25%』尊动30M|移动15M |1B851915 20102025| 移动2x25M |联通2x30M18051880870 880移动2x15M934| 联 2x11M |%0图1运营商频谱资源移动:4G 容埶5G 主力承载网三大运营竄:AG 主力承载网电/联重耕5G 频谱（存量场景谨慎使用）08通信前沿目前5G室分系统建设一部分是在存量室分系统的基础上叠加，也有新建整个地铁的室分系统。
城市轨道交通CBTC信号系统分析发表时间：2018-09-29T18:55:01.117Z 来源：《防护工程》2018年第16期作者：李昂[导读] 城市轨道交通工程是城市中的专业性、单位性的系统工程，同时也是一个城市展现其面貌的途径成都地铁运营有限公司四川成都 610000 摘要：城市轨道交通工程是城市中的专业性、单位性的系统工程，同时也是一个城市展现其面貌的途径。
一般情况下，城市轨道交通的工程设计、项目的成本以及涉及系统设备的可靠性、可用性等各方面都需要经过慎重的研究和论证；信号系统工程作为其中涉及运营安全相关的系统工程，便成为整个轨道交通建设过程中的重要组成部分，因为信号系统工程的接口（含内部接口和外部接口）较多且复杂，故加强信号系统工程接口方面的管理，实现信号系统工程与其他系统工程的“无缝”连接，将会为城市轨道交通的建设、运营安全，成为优秀的城市交通工具打下坚实的基础。
在本篇文章中，笔者通过对城市轨道交通信号控制系统方面的阐述和分析发展趋势，来去对城市轨道交通CBTC信号系统进行分析。
关键词：城市轨道；交通信号；控制系统1 城市轨道建设工程信号系统的工程概况我国大多数普速铁路的闭塞方式是固定闭塞，而移动闭塞更多地应用于高铁、地铁和轻轨。
随着通信技术的应用，采用开放空间无线方式是车地通信的发展方向。
目前城市轨道交通中最常用的信号系统为两大类：准移动闭塞和移动闭塞信号系统。
两者都是基于传统的电气集中联锁控制技术发展而成，区别在于后者在外部传输媒介上采用的是无线通信技术。
CBTC系统得益于计算机技术和通信方式的发展，信号的概念已经改变：从被动反应到主动检测，从轨旁设备控制到列车自我控制，车地通信具备了思考和对话的能力。
城市轨道交通工程信号系统主要通过列车自动控制子系统（automatic control systems，ATC）实现对列车的自动控制，该自动控制系统又分为三个组成部分：列车自动监测系统（automatic test system，ATS）、列车自动防护系统（automatic test programm，ATP）和列车自动驾驶系统（automatic test operating，ATO），该控制系统能够有效地、实时地监控（监视和控制）列车的运行情况。
城市轨道交通中的无线网络技术摘要：随着城市轨道交通的高速发展，地铁线路与日俱增，人们在地铁上的通信需求、地铁运营的生产指挥、列车运行的安全监控等产生了大量的通信需求。
关键词：无线网络技术；城轨信号系统；车地通信；应用1.地铁无线通信系统综述1.1公网通信公网通信主要是国内移动、联通、电信等服务商为地铁乘客、工作人员提供的公共通信网络，一般是在地铁站内布设无线基站，在地铁线路利用漏缆、天线等进行覆盖，为用户提供无线数据、语音通信服务；有些车站还建设了WiFi网络，乘客使用更加便捷。
这些设备一般由公共网络服务商进行建设、维护、管理。
1.2地铁专用无线通信系统现阶段我国地铁运营中使用的专用无线系统多采用TETRA（Terrestrial Trunked RAdio）数字集群系统，该系统主要负责在地铁运营生产、应急指挥工作中固定人员（调度员、值班员）与流动人员（司机、维修人员、列检人员等）之间相互的通话。
TETRA数字集群通信系统具有兼容性强、辐射范围广的应用优势。
从系统构成来看，它主要由移动台和网络基础设施组成。
在实际应用中，前者可分为车载移动台、固定移动台和便携式移动台，分别负责不同的工作内容；后者可分为三部分：交换控制系统、基站系统和调度台系统。
TETRA数字集群系统能够快速完成数据采集、数据整理、数据传输等工作，从而提高系统的运行效果。
1.3车地通信系统车地通信系统主要包括列车控制信息、列车运行数据、车厢内乘客视频信息、多媒体信息等的传递，其中CBTC(Communication Based Train Control System）信号控制系统是近年来飞速发展的新技术应用，随着通信技术特别是无线电技术飞速发展，CBTC系统日渐成熟并得以广泛应用。
轨旁设备与列车之间需要许多数据实时交换业务来实现列车自动驾驶、自动防护等功能，车地无线通信技术至少需达到列车高速行驶中快速切换漫游、带宽满足使用等要求。
2020年5月第56卷第5期铁道通信信号RAILW AY SIG N ALLIN G^COM M UNICATIONMay 2020Vol. 56 No. 5地铁信号系统W LA N与LTE车-地无线通信方案对比分析归甜甜 苏阿峰摘要：地铁C B T C信号系统车-地无线通信方案有W L A N和LTE 2种。
本文针对这2种不同 的车-地通信方案，从无线系统架构、无线设备分布、数据吞吐量、支持的最高列车速度、无线 传输性能、抗干扰性能、无线系统的复杂程度等方面进行对比分析，对新建地铁线路及既有采用W L A N方案的线路延伸线的车-地无线通信方案进行选择，具有一定的指导意义。
关键词：轨道交通；基于通信的列车控制系统；无线局域网；长期演进技术Abstract：WLAN and LTE are two kinds of solution to train-ground radio communication of the CBTC signal system for m etro.The two solutions are compared in aspects of architecture of radio system,distribution of radio equipment,data thro u g h p u t,allowable highest train speed,radio transmission performance,anti-interference performance and complexity of radio system.Thecomparison results may be used for the selection metro line or the extension of existing metro line Keywords：Rail tra n sit；CBTC；W LA N；LTE DOI：10. 13879/j.issn l000-7458. 2020-05. 19444城市轨道交通C B T C信号系统需要通过车-地通信，实现轨旁信号设备和车载信号设备之间的实时信息交互。
地铁信号系统频段选择
现代社会是一个离不开无线电频谱的社会。
小到手机、门禁卡、GPS导航终端，大到高铁地铁、宇宙飞船、通信导航卫星，无线电频谱已全方位融入了我们的日常生活，融入了经济建设和社会发展。
然而，随着无线电技术的快速发展和广泛应用，电磁环境日益复杂，无线电干扰时有发生，比如此前备受关注的深圳地铁信号系统受干扰导致停运的事件。
无线电干扰的产生大都与无线电频谱的不当使用有关，因此要避免或消除无线电干扰就需要对无线电频谱的使用进行管理。
无线电频谱具有频率、时间、区域的三维特性。
不同的无线电设备只有在相同的频率、相同的时间、相同的区域使用无线电频谱，才能形成无线电干扰。
因此，只要使三维条件不同时成立，无线电干扰就不会形成。
无线电频谱管理的任务，就是要使处于同一区域、同时工作的设备不使用相同的频率；使同一区域使用相同频率的设备不同时工作；使相同频率同时工作的设备不在相互影响的范围内工作。
深圳地铁信号系统之所以受到干扰，是因为它使用了2.4GHz不受保护的开放频段。
当其所工作的环境中有大量同频率的设备同时工作，就容易产生干扰。
怎样避免地铁信号系统受到干扰呢？让所有乘客关闭随身携带的2.4GHz无线设备吗？这样当然可以避免无线电干扰，但却是让所有乘客为设计者的错误买单。
如果地铁信号系统合理选择工作频段，这一问题原本是可以避免的。
地铁信号系统选择什么频段可以避免干扰？简单地说，只要选择在地铁运行的空间范围内不使用的频段即可。
地铁位于地下，许多在地面上使用的无线电设备在地下是无法使用的，如卫星通信、卫星导航、航空通信、航空导航、气象探测、预警雷达、射电天文设备等，它们发射的电波不可能穿透地层传到地下，因此这些设备所使用的频段在地下是空闲的。
地铁信号系统如果选择使用这些频段，在地下不会受到上述设备信号的干扰，也不会对上述设备造成干扰。
当然，地铁信号系统的频段选择不仅要避开干扰，还要有足够的带宽容量、合适的电波传播特性和元器件。
考虑到相邻频段在电波传播特性和元器件方面相差不大，而且地铁信号系统需要的带宽应该不超过83.5MHz，因此可以考虑在2.4GHz~2.4835GHz频段附近寻找约80MHz带宽的频段。
紧邻2.4GHz~2.4835GHz频段的2.3GHz~2.4GHz频段和2.5GHz~2.69GHz频段，这两个频段我国已规划用于新一代公众移动通信系统。
公众移动通信系统在有人群的地方必须保障用户通信，因此其信号必然要覆盖地铁车站和地铁车厢。
地铁信号系统如使用这两个频段，一定会受到干扰。
比2.3GHz~2.4GHz频段更低的是2.2GHz~2.3GHz频段。
该频段主要用于空间操作和卫星地球探测业务，无线电信号从几百或几万公里高空的卫星上向地球发射，其设备必须设在地面上才能收到卫星信号，在地下空间不会存在这个频段的信号，也不会有工作于这个频段的设备，因此可以考虑将该频段用于地铁信号系统。
另外，比 2.5GHz~2.69GHz频段更高的2.7GHz~2.9GHz频段主要用于无线电导航和无线电定位业务，实际设备主要是航管雷达和气象雷达。
这些雷达也必须部署在地面上才能工作，在地下空间不会存在这个频段的信号，因此2.7GHz~2.9GHz也可以考虑用于地铁信号系统。
而且，2.2GHz~2.3GHz和2.7GHz~2.9GHz 两个频段的带宽容量都比较大，完全可以满足地铁信号系统的带宽需求。
当然，地铁信号系统如果选择2.4GHz以外的频段，必须向无线电管理部门申请电台执照，经无线电管理部门批准后方可使用。
