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
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
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
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
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
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。
轨道交通车地无线组网技术及干扰分析
带 宽 不 稳 定 ，服 务 性 能 无 法 保 证
１００ｍｓ～数百 ｍｓ 几百 ｍｓ 受到众多ＩＳＭ 无线系统的干扰严重 ＜１００ ｍＷ 低于４００ｍ （城区）低于２００ｍ （隧道）
ＯＦＤＭＡ／ＤＳＳＳ（直 接 序 列 展 频 技 术 ）
载波侦听冲突检测 ３信道组网，ＡＰ 个数受限
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第
地铁信号系统中车地无线通信传输抗干扰分析
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
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
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
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。
无线局域网技术在地铁轨道交通建设中的应用研究
无线局域网技术在地铁轨道交通建设中的应用研究地铁轨道交通建设中，无线局域网技术扮演着重要的角色。
它能够提供乘客和工作人员稳定高效的网络连接，为地铁运营提供数据传输、通信、监控以及信息化服务支持。
1. 乘客通信服务：无线局域网技术可以为乘客提供免费或者付费的无线网络连接，使乘客在地铁车厢中也能够享受到无线上网的便利。
乘客可以通过手机、平板电脑等设备进行上网、聊天、浏览新闻等，满足他们在地铁中的娱乐和信息需求。
2. 运营管理：无线局域网技术能够为地铁公司提供实时的数据传输和通信服务，支持地铁车站和列车之间的信息交互。
通过无线局域网技术，地铁公司可以监控车站和列车的运行情况，包括乘客流量、列车位置、车门情况等，以便及时做出响应和调整。
无线局域网技术也可用于车站和列车之间的通信，方便工作人员之间的沟通和指挥。
3. 应急救援：无线局域网技术在地铁轨道交通建设中，还可以用于应急救援。
在发生地铁事故或紧急情况时，人员可以通过无线局域网设备进行呼叫和求助，地铁公司可以迅速了解到事故发生地点和情况，并及时采取救援措施。
无线局域网技术还可以用于事故抢修和故障排除，方便工作人员进行修复工作。
4. 信息服务：无线局域网技术也可以为乘客提供一系列的信息化服务，如路线查询、列车运行信息、车站服务指南等。
通过无线局域网设备，乘客可以随时随地获取到所需信息，提高乘坐地铁的便利性和舒适度。
1. 覆盖范围广：无线局域网技术可以提供较广范围的网络覆盖，不论是地铁车厢、站台还是隧道，都能够保持网络连接的稳定性和连续性。
2. 传输速度快：无线局域网技术具备较高的数据传输速度，可以满足乘客对于高速网络连接的需求，提供流畅的网络体验。
3. 运营成本低：相比有线网络，无线局域网技术在建设和运营方面成本更低。
不需要额外的布线工程，减少了材料和人力资源的浪费，同时也降低了网络的维护和运行成本。
4. 灵活可扩展：无线局域网技术的设备部署灵活，可以根据需要随时调整和扩展网络的范围和数量，适应地铁车站和列车的不断增长的网络需求。
地铁PIS系统车地无线技术研究与分析
地铁PIS系统车地无线技术研究与分析
PIS系统是地铁车站和车辆上的电子信息系统，目前已成为城市轨道交通运营的重要
组成部分，它包括车站和列车上的各种显示屏、语音播报系统和悬挂告示牌。
PIS系统主
要通过车地无线通讯技术，将后台车站运营管理系统与车辆信息处理系统无缝连接，实时
收集数据信息，并将信息反馈给乘客，提供给乘客实时通行导引、列车到站、开关门等功能。
车地无线通讯技术作为实现PIS系统信息传递的关键技术，对PIS系统的性能和运行
稳定性具有重要意义。
车地无线通讯技术是指无线信号通过地下隧道进行传输和接收的技术，主要包括无线Wi-Fi技术和4G/5G无线通讯技术。
其中，Wi-Fi技术是通过设备的无线网卡接收电波，并将数据传输到设备上的一种无线通讯技术，它在地铁PIS系统中的应用较为广泛。
Wi-Fi
技术具有传输速度快、覆盖范围大、接入便捷等优点，对PIS系统的数据传输提供了良好
的基础支持。
4G/5G无线通讯技术则是近年来广泛应用于地铁PIS系统的一种新型无线通讯技术。
基于4G/5G技术的地铁PIS系统可以提供更快、更稳定的数据传输速度和更广阔的覆盖范围，大大提升了PIS系统的性能和用户体验。
同时，4G/5G技术支持更多的终端设备接入，为地铁PIS系统的数字化升级和数据安全提供了更加可靠的保障。
综上所述，车地无线通讯技术是地铁PIS系统得以实现数字化升级和优化的重要支撑，不仅提升了地铁的运输效率和服务质量，也为城市轨道交通的发展提供了可靠技术保障。
今后，随着无线通讯技术的不断发展和应用，地铁PIS系统也将不断完善和升级，为城市
轨道交通提供更加智能化、便捷化的乘客信息服务。
地铁无线CBTC车地通信抗干扰技术分析研究和对策
地铁无线CBTC车地通信抗干扰技术分析研究和对策摘要在地铁CBTC系统运行中，抗干扰是非常重要的一项问题。
在本文中，将就地铁无线CBTC车地通信抗干扰技术和对策进行一定的研究。
关键词：CBTC；车地通信；抗干扰技术；分析；对策1 引言随着我国科学技术的发展，基于车地通信的CBTC技术已经广泛的应用到了我国的地铁建设之中。
而该技术在为我们提供便利的同时，也存在着一定的信号干扰情况，特别是车厢内同类频率的干扰，更是会对车辆运行过程中信号传输的稳定性产生影响。
对此，就需要我们能够通过良好抗干扰技术的研究与应用对该问题进行解决。
2 CTBC抗干扰技术2.1 FHSS体制在该体制中，其将传统的窄带调制信号载波频率放置在一个具有伪随机序列控制之下对离散跳变进行实现，以此对频谱扩展功能进行实现。
在此种环境下，发射机频率在发送之后首先会在预定频率下实现跳变，而其跳变时间所具有的间隔，我们则称之为跳速。
载波频率的每一跳，都由该伪随机码所生成的编码确定，而其跳变所具有的规律，又可以称之为调频图案。
当其出现在信号之中时，则将对干扰以及噪声产生叠加，而对于信息的接收方，为了能够更好的获取信息，就需要能够产生同信号发射端具有同步特征的调频序列。
而在跳频扩频的过程中，其并不具有较为固定的中心频率，这种情况的存在，就会使载波频率在一个相对较宽的频带范围内以高速的方式实现跳变。
同时，由于信息收发的双方在不同频率点上往往都具有着较短的停留时间，即使在某个时刻收发设备同干扰源处于同一频率，也可能出现信号间的同频干扰情况，并对系统产生较短时间干扰。
而对于直序扩频来说，由于其对固定频率方式进行应用，如果CTBC同干扰源处在同一频率上，且干扰信号具有着较高的电平，则可能由于对CTBC信号产生压制而使列车出现停车情况。
2.2 正交频分复用对于该技术来说，其是一种较为特殊的、具有多载波特征的技术。
同传统短波调制解调技术相同，该技术在频域内也将信道分成了较多的数量，并在每一个子信道上，通过独立子载波的应用以分别、独立的方式在对信号进行调制之后向外进行传输，且允许这部分信号频谱的重叠特征，并通过对波形正交情况的保持则能够对不同子信道上的信号干扰情况进行克服。
地铁车地无线通信系统抗干扰方案分析
地铁车地无线通信系统抗干扰方案分析［摘 要］为了保障地铁运营服务质量及地铁运 行安全性， 地铁通信系统需要保证安全、 高效的运行， 无论是地铁运行控制系统还是乘客信息系统均需要地 铁车地无线通信网络进行信号传输，地铁车地无线通 信系统的安全运行对地铁的运营效率至关重要。
本文 针对各种影响无线通信系统的干扰因素进行分析，并 探讨抗干扰方案，为地铁的高效、高速、安全运行提 供保障。
［关键词 ］地铁 车地无线通信 方案中图分类号： TM31 文献标识码： A 文章编1009-914X （2018）27-0325-01 随着我国社会经济的快速发展、城市居民人数不 断上涨，人们对于交通需求不断加大，地铁的研发与 使用有效缓解了交通压力。
随着科学技术的不断创新， 对于地铁通信技术的研究与探索也不断进步，车地无 线通信系统在地铁上越来越广泛的应用，使其干扰因 素造成的不利影响及解决方案成为研究者们热切 ?P 注的话题。
1. 车地无线通信系统概念与研究现状 车地无线通信扰因素 抗干扰 口，号：系统是指地铁信号系统中独立的一个子系统，将车载信号与地面信号通过车载天线与地面无线AP 进行传输交流，形成地铁与地面双向的无线信号传输系统，可用于列车实时车速与位置的信息传送到地面控制中心、地面控制中心向列车发送制动信息、乘客信息系统的实时信息传输等。
车地无线通信系统通常包括两方面，地面无线系统与车载无线系统，地面无线系统主要管理车载信号的接收与地面信号的发送，车载无线系统则管理地面信号的接收与转发。
车地无线通信系统与地铁的安全控制直接相关，可掌控地铁运行速度与间隔，所以必须保证车地无线系统的安全性，才能保障地铁运行的安全与高效。
车地无线系统因为各种干扰因素的影响易造成信号指令不能可靠传输执行的问题，进而影响列车的安全行驶，因此要求车地无线通信系统必须达到数据传输安全可靠的标准；同时信息传递的实时性是列车高效率运行的保障，时差造成的列车运行误差必须减小；也要保障在地铁高速运行的状态下，信息传递的传输效率不变；更要避免不法分子的强制介入，加强系统的安全性与保密性。
浅析上海轨道交通5号线无线双网车地通信系统
浅析上海轨道交通5号线无线双网车地通信系统上海轨道交通5号线是上海市轨道交通系统中重要的一条线路，连接了上海市两个重要的经济区域——浦东新区和嘉定区，贯穿了上海市的中心地带，是上海市轨道交通系统中的一条重要干线。
而无线双网车地通信系统则是5号线及其他一些轨道交通线路中的重要组成部分，它不仅能够确保列车和地面设备之间的通信畅通，还能够提高列车的运行效率和安全性。
本文将对上海轨道交通5号线无线双网车地通信系统进行浅析，以期对读者有所启发和帮助。
一、无线双网车地通信系统的作用无线双网车地通信系统是轨道交通系统中一个非常重要的组成部分，它主要用于列车和地面设备之间的通信。
在轨道交通系统中，列车和地面设备之间需要进行大量的信息交换，包括列车的运行状态、车载设备的工作情况、信号状态、线路情况等等。
而无线双网车地通信系统则能够确保这些信息的及时传输，并且能够保证信息的准确性和完整性，从而保证列车的安全运行。
无线双网车地通信系统还能够提高列车的运行效率，例如通过实时监控列车的运行状态，调整列车的运行速度，从而提高列车的运行效率和能耗效率。
无线双网车地通信系统主要由车载设备、地面设备和通信网络三部分组成。
车载设备是安装在列车上的，它主要用于获取列车的运行状态、和地面设备进行通信。
地面设备主要安装在轨道线路上，用于控制轨道交通系统的运行、获取线路的状态，并和列车进行通信。
通信网络则是连接车载设备和地面设备的通信网络，主要用于传输双方之间的信息。
1. 双网互联：在轨道交通系统中，无线双网车地通信系统通常会采用多种通信技术互相配合，从而实现车载设备和地面设备之间的双向通信。
比如5号线无线双网车地通信系统会采用WiMAX技术、LTE技术、传统的GSM-R技术等多种技术，以确保车载设备和地面设备之间的通信畅通。
2. 实时监控：无线双网车地通信系统能够实时监控列车的运行状态，包括列车的运行速度、位置、能耗情况等，从而能够及时掌握列车的运行情况，为保障列车的安全提供了有力的保障。
地铁CBTC系统无线环境要求
地铁CBTC是基于WLAN(IEEE802.11b/g)的车地无线通信系统，面临环境空间无线干扰问题，干扰可以简单分为两种类型：Wi-Fi干扰和非Wi-Fi干扰，以下分别进行分析，为了简单化，我们仅分析基于IEEE802.11b/g标准的2.4GHz 频段的CBTC设备干扰。
一、Wi-Fi干扰Wi-Fi干扰是指工作于2.4GHz频段内的其它Wi-Fi设备产生的干扰，干扰的影响是占用空口带宽，降低业务流量，增加延时和丢包率，Wi-Fi干扰可以分为同频干扰和邻频干扰。
802.11b/g占用带宽为25MHz，干扰设备的信道间隔小于25MHz可视为同频干扰，若使用1信道，那么1，2，3，4，5信道的干扰都算同频干扰，6信道是邻频干扰。
在地铁CBTC无线环境中应该完全避免同频干扰，同频干扰的影响程度与干扰源的占空比有密切关系，根据理论分析和实际测试结果，如果占空比较高，较弱的同频干扰信号（-95dBm左右）就足以对工作信道造成严重干扰。
邻频干扰可以等效为同频干扰来分析，IEEE802.11g标准的发射频谱模板（OFDM）如下：其中，fc－－信道的中心频率；dBr――相对于sinx/x峰值的dB数（即相对于信号最大谱密度的的dB值）。
1信道与6信道之间的信道间隔是25MHz，信道带宽是20MHz，那么邻道（6信道相对1信道即为邻道）的下边带在fc+15MHz 处，如下图：按照国家无委会的AP 的最大发送功率为20dBm （EIRP ），带宽为20MHz 。
即20dBm/20MHz 。
对20MHz 取以2为底的对数有：241020log 62=⨯ 72324＝⨯（2倍带宽对应3dB 功率增加）则20dBm-72=-52dBm ，则20dBm/20MHz 可换算为-52dBm/Hz按照上图802.11g 的频谱模板，我们可以知道邻道的中心频率点在，下边带在处。
也即比衰减量在-20dBr 到-28dBr 之间（红点），我们取-24dBr 。
地铁信号系统中车地无线通信传输抗干扰技术
地铁信号系统中车地无线通信传输抗干扰技术发布时间：2021-12-06T06:44:22.278Z 来源：《现代电信科技》2021年第14期作者：张耀[导读] 随着现代化建设的深入，交通运输系统建设逐渐成为城市规划设计工作中的重点，而地铁作为轨道交通系统中的重要组成部分，对于推动城市发展和生活水平的保障而言有着深远的意义。
本文结合当前地铁信号系统中的干扰问题展开讨论，并结合实际情况对车地无线通信传输系统的抗干扰技术进行深入研究分析。
（南京熊猫信息产业有限公司江苏省南京市 210000）摘要：随着现代化建设的深入，交通运输系统建设逐渐成为城市规划设计工作中的重点，而地铁作为轨道交通系统中的重要组成部分，对于推动城市发展和生活水平的保障而言有着深远的意义。
本文结合当前地铁信号系统中的干扰问题展开讨论，并结合实际情况对车地无线通信传输系统的抗干扰技术进行深入研究分析。
关键词：地铁信号系统；车地无线通信传输；抗干扰技术科学技术的高速发展在推动各行各业发展的同时，也使交通信号系统中受到的干扰因素趋向复杂化。
如何在科技融合的时代背景下维护地铁信号系统的正常运行，提高车地无线通信传输的抗干扰技术，对于推动轨道交通产业发展、保障交通运输安全高效而言有着重要的现实意义。
1.车地无线通信传输系统的干扰因素分析1.1自身干扰因素分析为保证信号传输的稳定性，保持轨道交通系统中通信系统的高效性、安全性，多数国家在车地无线通信传输中通常采用ISM通信频段。
不同国家规定的具体频段也有所区别，ISM频段的应用方式较为简单，能够准确、高效的实现设备系统之间的信息传输。
表1为信号带宽占用表。
在ISM通信频段技术的支持下，地铁信号系统保持了良好的稳定性，而在此基础上导致通信传输产生干扰问题的自身因素主要包括以下两方面的内容：同频干扰和邻频干扰。
同频干扰顾名思义是指在车地无线通信传输系统的实际应用中，由于不同设备在同一频段的信号传递产生交叉并互相覆盖造成了信号干扰的现象。
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统［６］。但 ＷＬＡＮ 技 术 方 案 具 有 很 大 的 局 限 性： ＷＬＡＮ 网络在 固 定 情 况 下 能 提 供 ５４ Ｍｂｉｔ／ｓ的 数 据带宽，但在支持步速移动情况下 只 能 提 供 １１～１３ Ｍｂｉｔ／ｓ的数据带 宽，仅 能 实 现 标 清 信 号 的 传 输，暂 不能满足高清的要 求［７］；系 统 工 作 在ＩＳＭ（工 业、科 学和医用）频段，干 扰 源 多，且 需 在 隧 道 内 安 装 大 量 ＡＰ（接入点），增大 了 维 护 工 作 量；ＡＰ 功 率 受 限，覆 盖 范 围 小 ，切 换 频 繁 ，导 致 系 统 易 丢 包 。
系统频带
７００ ＭＨｚ，８００ ＭＨｚ，９００ ＭＨｚ，１８００ ＭＨｚ，１．９ＧＨｚ，２．１ＧＨｚ， ２．３ ＧＨｚ，２．５ ＧＨｚ ，２．６ ＧＨｚ
２．４ ＧＨｚ和 ５．８ ＧＨｚ
ＱｏＳ 保 证
切换时间 传输时延 干扰来源 发射功率 覆盖距离
接入方式
移动性管理 组网方式
可为不同业务设定不同等级 ＱｏＳ服务，易集成多种服务，可支持 ８级优先级调度
· ５１ ·
城
市
轨
道
交
通
研 究
２０１５ 年
１．１．２ 基于 ＯＦＤＭ 的多址接入技术［５］ ＯＦＤＭ 技术的基本原 理 是：将 一 个 较 宽 的 频 带
分成若干个彼此正 交 的 子 载 波，在 每 个 子 载 波 上 进 行窄带调制和传 输。 这 样，既 减 少 了 子 载 波 间 的 相 互干扰，又提高 了 频 谱 利 用 率。 如 果 各 子 载 波 所 占 带 宽 足 够 窄 ，它 们 将 分 别 经 历 平 坦 衰 落 ，从 而 大 大 减 少符号间干扰（ＩＳＩ）。ＯＦＤＭ 技术是 ＬＴＥ 系统的技 术 基 础 ，具 有 诸 多 优 势 ，例 如 在 频 率 选 择 性 衰 落 信 道 中 具 有 良 好 的 性 能 ，基 带 接 收 机 复 杂 性 低 ，拥 有 较 好 的频谱特性和较强的多宽带处理能力等。 １．１．３ 基于 ＭＩＭ 地铁 ＴＤ－ＬＴＥ 车地无线组网方案
２．１ 网 络 总 体 架 构 基于 ＴＤ－ＬＴＥ 技术的轨道交通车地无线系统
解决方案由４层网 络 架 构 组 成，分 别 为 控 制 中 心 子 系统、车站子系统、区 间 覆 盖 子 系 统 和 车 载 子 系 统， 参 见 图 １。
２．２ 无 线 覆 盖 方 案 基于 ＴＤ－ＬＴＥ 的轨道交通车地无线通信系 统
第
４期
研究报告
轨道交通车地无线组网技术及干扰分析
孙寰宇
（郑 州 市 轨 道 交 通 有 限 公 司 ，４５０００３，郑 州 ∥ 高 级 工 程 师 ）
摘 要 目前城市轨道交通 乘 客 信 息 系 统 （ＰＩＳ）和 基 于 通 信的列车自动控制（ＣＢＴＣ）系 统 的 车 地 无 线 组 网 技 术 基 本 采用 ＷＬＡＮ 技术。针对 ＷＬＡＮ 车 地 无 线 技 术 组 网 方 案 的 不足，提出了基于 ＴＤ－ＬＴＥ（分 时 长 期 演 进 ）技 术 的 轨 道 交 通车地无线组网技术方案。结合城市轨道交通无线通信的 特点，对 ＴＤ－ＬＴＥ 车 地 无 线 网 络 存 在 的 干 扰 进 行 了 分 析 ， 并提出了具体的解决措施。 关键词 城市 轨 道 交 通；ＴＤ－ＬＴＥ；车 地 无 线 通 信；同 频 干扰 中 图 分 类 号 Ｕ ２３１．７ ＤＯＩ：１０．１６０３７／ｊ．１００７－８６９ｘ．２０１５．０４．０１２
轨道交通车地无线通信业务需求着眼于在列车 高 速 移 动 状 态 下 提 供 高 清 、实 时 监 控 、车 辆 管 理 信 息 及测试诊断信息、增 值 业 务 等，因 此，对 车 地 无 线 需 求 的 落 脚 点 是 “高 移 动 性 ＋ 稳 定 宽 带 ”。
ＷＬＡＮ 是在目前技术水平及国内政策支持下， 唯一可 以 实 现 列 车 与 地 面 之 间 的 双 向 通 信 的 系
目前国内建设的城市轨道交通车地无线系统基 本采用８０２．１１ 系 列 无 线 局 域 网 技 术 （ＷＬＡＮ）［１］， 受该技术标准体 制 限 制，其 存 在 安 全 性 差、覆 盖 难、 切换频繁、移 动 场 景 带 宽 较 小、干 扰 源 多 等 问 题 ， ［２］ 无法满足运营使用要求。国外城市轨道交通车地无 线系统实施 线 路 少，多 采 用 ＷＩＭＡＸ 技 术，但 该 技 术在我国 受 国 家 政 策 影 响，难 以 推 广 使 用。ＴＤ－ ＬＴＥ（分 时 长 期 演 进 ）作 为 一 种 新 兴 的 无 线 宽 带 接 入
ＬＴＥ 系统同时定义 了 频 分 双 工 （ＦＤＤ）和 时 分 双工（ＴＤＤ）两种方式。ＴＤＤ－ＬＴＥ 具备频谱申 请 灵 活 、上 下 行 资 源 可 调 配 的 特 点 。 １．１ ＴＤ－ＬＴＥ 的关键技术
基于 ＴＤＤ 的 双 工 技 术、基 于 ＯＦＤＭ 的 多 址 接 入技术和 基 于 ＭＩＭＯ 的 多 天 线 技 术 是 ＴＤ－ＬＴＥ 标准的三大关键技术 。 ［４］ １．１．１ 基于 ＴＤＤ 的双工技术
主要包括设置在 控 制 中 心 的 ＴＤ－ＬＴＥ 交 换 设 备、 设置在 车 站 的 ＴＤ－ＬＴＥ 基 带 设 备 （ＢＢＵ）、沿 途 隧 道内的 光 缆、设 置 在 区 间 的 ＴＤ－ＬＴＥ 远 端 设 备 （ＲＲＵ）及 合 路 设 备、车 载 的 无 线 单 元 和 天 线 等 设 备。ＴＤ－ＬＴＥ 信 号 通 过 合 路 器 与 ＰＯＩ（多 系 统 接 入 平 台 ）输 出 的 商 用 通 信 系 统 信 号 合 路 ，合 路 后 的 无 线 信 号 送 入 商 用 漏 泄 电 缆 中 ，实 现 隧 道 内 覆 盖 ，参 见 表２。 为 实 现 隧 道 长 区 间 ＴＤ－ＬＴＥ 无 线 信 号 覆 盖，采用 在 区 间 增 设 ＲＲＵ 方 式，ＴＤ－ＬＴＥ 信 号 通 过区间多频分合路 器 合 路，合 路 后 的 无 线 信 号 送 入 区间漏泄电缆中。
ＴＤ－ＬＴＥ 与 ＷＬＡＮ 相 比 有 无 可 比 拟 的 技 术 优 势 ，详 见 表 １。
比较内容 带宽
表１ ＴＤ－ＬＴＥ 与 ＷＬＡＮ 技术对比表
ＴＤ－ＬＴＥ
ＷＬＡＮ（８０２．１１ｘ）
列车速度为１２０ｋｍ／ｈ时，有效带宽＞５０ Ｍｂｉｔ／ｓ，峰值带宽可达 １００ Ｍｂｉｔ／ｓ
列车速度为１２０ｋｍ／ｈ时，有效带宽＜２ Ｍｂｉｔ／ｓ
ＴＤＤ 时 间 切 换 的 双 工 方 式 在 一 个 帧 结 构 中 定 义了它的双工过程，其 用 时 间 来 分 离 接 收 和 发 送 信 道。在 ＴＤＤ 方 式 的 移 动 通 信 系 统 中，接 收 和 发 送 使用同一频率载波 的 不 同 时 隙 作 为 信 道 的 承 载，其 单方向的资源在时 间 上 是 不 连 续 的，时 间 资 源 在 两 个方向上进行了分 配，基 站 和 移 动 台 之 间 必 须 协 同 一致才能顺利工作。
带 宽 不 稳 定 ，服 务 性 能 无 法 保 证
１００ｍｓ～数百 ｍｓ 几百 ｍｓ 受到众多ＩＳＭ 无线系统的干扰严重 ＜１００ ｍＷ 低于４００ｍ （城区）低于２００ｍ （隧道）
ＯＦＤＭＡ／ＤＳＳＳ（直 接 序 列 展 频 技 术 ）
载波侦听冲突检测 ３信道组网，ＡＰ 个数受限
· ５２ ·
第
ＴＤ－ＬＴＥ 网 络 系 统 采 用 扁 平 网 络 架 构，网 元 节点少，大 大 减 少 了 隧 道 内 设 备 安 装 与 维 护 的 工 作量。
ＴＤ－ＬＴＥ 车地技术 采 用 专 用 频 点 进 行 轨 道 沿 线 的 无 线 覆 盖 ，并 通 过 技 术 手 段 优 化 设 计 ，可 有 效 避 免与 其 它 系 统 的 干 扰。 另 外，ＴＤ－ＬＴＥ 严 格 的 ＱｏＳ（服务质 量）机 制 保 证 了 多 种 不 同 质 量 要 求 的 业务并发的服务质量。
１００ ｍｓ左 右 １０ ｍｓ左 右 取决于系统占用的频段 车载终端约２ Ｗ，基站２０～８０ Ｗ ３～４ｋｍ （城区），１．４ｋｍ（隧道），支持多 ＲＲＵ（远端设备）共小区
ＯＦＤＭＡ／ＳＣ－ＦＤＭＡ（正 交 频 分 多 址／单 载 波 频 分 多 址 ）基 站 、 终端侧加强高速场景纠偏功能
完善的 ＭＡＣ（媒体访问控制）机制 小 区 间 干 扰 避 免 技 术 丰 富 （小 区 间 干 扰 协 调 ）
技术［３］，是在ＩＥＥＥ８０２．１１Ｘ 之 后 开 发 出 来 的 具 有 大带宽、广覆盖、高 速 移 动 适 应 性、非 视 距 传 输 等 优 势 的 无 线 传 输 技 术 ，可 用 于 组 建 车 地 无 线 传 输 网 络 ， 使轨道交通车地无线组网技术达到国际领先水平。
基于 ＴＤ－ＬＴＥ 技术的轨道交通车地无线通 信 系统在地铁中采用 泄 漏 电 缆 覆 盖，车 地 无 线 信 号 通 过合路器与 ＰＯＩ（多系统接入平台）输出的商用通信 系统信号合路，合路 后 的 无 线 信 号 馈 入 商 用 漏 泄 电 缆中，实 现 隧 道 内 覆 盖。 多 个 系 统 共 用 ＰＯＩ 和 漏 缆，因此系统间 的 干 扰 必 须 严 格 加 以 控 制。 本 文 对 ＴＤ－ＬＴＥ 车地无线通 信 系 统 存 在 的 干 扰 进 行 了 深 入 分 析 ，并 提 出 相 应 的 解 决 方 案 。
１ ＴＤ－ＬＴＥ 技术概述
ＬＴＥ 技术采用了正交频 分 复 用 （ＯＦＤＭ）、多 输 入输出（ＭＩＭＯ）、自适应调制编码（ＡＭＣ）及 混 合 自 动重传（ＨＡＲＱ）等 技 术，在 ２０ ＭＨｚ频 谱 带 宽 下 能 够提供下行１５０ Ｍｂｉｔ／ｓ与上行７５ Ｍｂｉｔ／ｓ的峰值速 率 ，同 时 在 改 善 小 区 边 缘 用 户 的 性 能 、提 高 小 区 容 量 和降低系统延迟等方面有显著提升。