地铁通信传输抗干扰技术

地铁通信传输抗干扰技术

黄健

深圳市地铁集团有限公司运营总部

摘要：地铁是当前人们首先的公共交通工具，在运营过程中，通信系统的快速、可靠稳定，关系到交通线路的运营安全。由于地铁运行的环境较为特殊，无线通信的信号容易受到干扰，因此，加强地铁通信传输抗干扰管理，具有重要意义。

关键词：地铁；无线通信传输；抗干扰措施

前言

通信系统作为地铁工程建设的重要组成部分，地铁无线信号的安全稳定传输具有非常重要的意义。如何提高无线通信传输的抗干扰能力、保障通信系统的正常稳定运行、提升地铁运行效率是一个严峻的问题。因此，必须采取相应措施加强地铁无线通信传输系统的抗干扰管理，本文提出相关抗干扰措施，希望有助于地铁无线通信传输抗干扰工作。随着电子技术的进步，地铁无线传输CBTC信号系统已经取代以往的通讯专业组网并逐渐普及，其是基于无线通信的基础而研发成的列车自动控制系统，具有良好的独立性，能够结合列车天线和地铁运行期间所覆盖的无线信号，保持车辆与地面之间信号连接良好，从而形成独立统一的网络传输。CBTC信号系统主要组成部分有车载路由器、无线AP、车载天线、信号发射和处理服务设备等。列车头部和尾部、服务器和运行区间均为有线网络，列车和地面之间为无线通信，形成无线网。

一、无线通信传输技术原理与特点

无线通信传输技术以激光为发光载体，由于激光发射光束集中并且容易控制，所以传输的信号较之其他通信技术，具有较强的安全性和稳定性，此外在传输量和速度上具有很大优势。无线通信设备工作频率为360Hz，频率使用范围大，不会对其他设备产生信号干扰。无线通信传输技术也存在不足：①安装点的振动容易引起激光振动，导致信号不稳定中断或质量差；②沙尘暴等恶劣天气引起光的折射、散射等，导致通信质量差；③发射工具、数据传输率等因素的限制，也容易引起通信信号的质量。目前，无线通信的传输距离最大可达到5000m，但要保证对应的传输路径不能有遮蔽和阻挡，建立传输中间站十分必要；④通信区域空间障碍物也能够导致通信信号质量差。

二、无线通信传输干扰源概述

（一）干扰源存在的必然性

地铁无线通信主要是车辆和地面之间的通信传输，无线通信传输节约了很多光缆成本，但也存在一定的不足。无线通信传输以激光为发光载体，干扰激光的因素众多，因此，无线传输中信号受到干扰是必然的。尤其是在日益发展的现代网络社会，各种网络设备和技术的介入，甚至有恶意网络攻击现象存在，更是严重影响地铁无线通信的传输。此外，无线网络具有开放性的特点，在传输过程中也很容易受到其他信号的干扰，影响传输效率。

（二）CBTC系统的安全问题

无线网络的开放性特点决定了其容易受到干扰和攻击，信号不稳定的现状。地铁运行中，一旦出现通信传输遭到恶意侵袭将带来严重的安全问题，甚至影响地铁正常运行，因此，加强地铁通信系统管理，合理控制和调度传输信息具有重要的现实意义。

（三）干扰种类

无线通信传输受到的干扰因素有很多，可以主要分为乘客携带的电子产品干扰、外界恶意攻击干扰和站台其他通信设备信号干扰三种。此外，地铁运行环境如隧道等对信号的稳定也存在一定的影响。因此，加强地铁无线传输中信号抗干扰能力是一个全面性的综合工作，相关研究人员必须提升意识，全方位考虑和采取措施防范。

三、无线通信传输系统的要求

地铁无线通信传输在不断进步，以CBTC通信传输系统为主的信号通道的建立，具有重要的意义和价值。铁路的现代化、信息化建设也对铁路通信传输系统提出了一定的要求：①应在网络结构、硬件设备、软件支持等方面实现500km/h速度范围以内的通信需求；②要实现无限列控，方便车辆调度以及车辆与地面之间的信息传输；③应具有根据铁路沿线的越区快速切换能力；④应具有将降低自然不良因素影响的能力；⑤应满足故障安全原则，保证传输信号、信息的稳定、安全、可靠。无线通信传输系统在铁路通信中意义重大，因此，必须研究开发一个综合的无线通信平台，更好地为地铁通信传输服务，保障地铁调度、通信的安全、快速和稳定。

四、无线通信传输的抗干扰措施

（一）PIS抗干扰技术

在铁路无线通信传输的抗干扰问题上，应针对不同结构和技术框架进行综合评定分析，总结适宜有效的抗干扰措施，完善无线通信传输系统的信息传输机制。

PIS信号抗干扰技术是一种新兴的技术，主要的抗干扰措施可以分为频点隔离和补空两种，具体抗干扰措施见表1。

表1PIS通信抗干扰技术

两种抗干扰方式存在一定的优势，同时也有一定的不足之处：频点隔离方式中，分离后的输出频率会影响信号传输速率，从而影响通信传输效率，甚至发生通信滞后现象；补空方式针对性强，主要用于PIS系统的防护，在运行过程中，技术人员必须充分掌握PIS系统参数，根据系统参数合理设置，实现补空有效性。

（二）站台换乘通信传输抗干扰技术

站台换乘信号频率往往与地铁通信传输信号频率相近，很容易出现干扰地铁通信系统的现象，在对站台换乘对地铁通信传输的抗干扰分析中，技术人员要根据实际站台情况，加强和完善监控措施。站台换乘通信抗干扰措施见表2。

表2站台换乘通信抗干扰技术

（三）无线AP抗干扰技术

无线AP抗干扰技术分析时，要提高整体运行参数的稳定性，确保管理系统和参数切合实际。尤其需要注意的是，在对接入网的人员名单方面要实行有效的限制和监控，避免非法干扰。具体抗干扰技术见表3。

表3无线AP抗干扰技术

五、有效实施地铁通信系统预防性维修养护的对策

（一）强化员工对养护维修方案的认知度，为地铁通信系统提供安全运行环境。首要任务是强化相关人员对预防性维修养护理论的认知程度，定期举行各种形式的培训活动，让员工能够更深入的了解岗位职责，帮助操

作维修人员树立预防性养护维修意识，进而促进预防性养护维修理论的应用。为了促进相关人员预防性养护维修意识，地铁运管部门还应强化岗位职责的绩效评价工作，以绩效评价为基础强化岗位工作人员日常工作中预防性养护维修工作的开展，提高地铁通信系统的运行安全性与稳定性。

（二）创建有效合理的维修养护机制，确保地铁通信系统运行可靠性。当前地铁运行维修部门要结合通信系统实际的设计方案及使用情况确定养护维修管理工作的重点，同时根据地铁通信系统中的易损零部件情况确定预防性养护维修工作周期。在地铁通信系统实际情况掌握的基础上，建立健全的预防性养护维修管理体系，以此确保预防性养护维修体系能够真正指导养护维修工作，确保通信系统在预防性养护维修管理下稳定安全的运行。针对城市地铁系统中各线路建设时间不同、应用技术不同的特点，还应根据线路通信系统的不同进行分项内容确定，以地铁通信系统实际情况为基础，建立预防性养护维修管理体系，保障通信系统的畅通。

（三）确保地铁通信系统各项工作的合理性，如果要在通信系统正常运行情况下对其实施全方位的维修养护，此时应先对系统实际的运行状态准确掌握，所以需要对通信系统各方面状态进行合理的调研及整理。然后结合信息整理及调研结果规划系统的养护维系周期。通过对地铁通信系统信息的掌握，了解和确定预防性养护维修的重点。并通过通信系统运行信息情况的了解，及时发现通信系统异常，避免故障进一步扩大造成的安全事故的发生。

（四）严格按照交接班机制开展工作，强化对此工作的管理力度。在对系统进行日常维修养护工作时要重视工作周期的确定及执行工作，要求工作人员严格按照交接班机制开展工作，加大对交接班的管理，通过对地铁运行中维护人员具体的工作情况创建相应的交接班管理制度。针对通信系统的实际情况编制交接班记录，在记录中应详细规定通信系统的运行工况、异常数据情况以及处理措施及责任人等内容。以科学的交接班管理预防接班人员对通信系统实际运行情况了解不足引发的通信系统故障，预防故障隐患的进一步扩大。

六、结束语

地铁无线通信传输的安全、稳定关系着地铁的正常、安全运行，不容忽视，社会的快速发展进步更是对地铁运行有着更高的要求。因此，相关部门应加强地铁无线通信传输的建设和管理工作，研发更有效的抗干扰措施，并严格规范日常工作，做好地铁无线通信传输中的抗干扰工作，确保地铁无线通信传输的安全、稳定，推进现代化、信息化的地铁建设。

参考文献：

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