CBTC信号系统车地无线通信方式分析
尹万晨
【摘 要】摘要:本研究在简述CBTC信号系统理论的基础上,从同频、邻道以及多径干扰的较多对CBTC信号系统的干扰进行了分析,并提出了相应的建议,以希望能够为地铁的持续运行提供借鉴。 【期刊名称】数字通信世界 【年(卷),期】2024(000)008 【总页数】2
【关键词】CBTC信号系统;地铁;无线通信方式 文献标示码:A
文章编码:1672-7274(2024)08-0064-02
地铁信号系统在行车方面以及列车控制方面等等均有重要的影响[1]。CBTC信号系统是车地无线通信方式的重要常用方式之一,其在应用中具有重要的优势。因此,本研究对CBTC信号系统车地无线通信方式展开的分析可探讨。
1 CBTC信号系统理论简介
CBTC信号系统是一种基于通信技术,以实现车地信息交换为主,且对类车的定位信息进行实时传递的系统[2]。CBTC信号系统在实现信息交换的过程中,其设备依托是轨旁通信设备和车载信号设备。在CBTC信号系统信号信息交换的过程中,其主要是实现车站[3]、列车以及控制中心的信息交换。
CBTC信号系统的干扰源主要来自四个方面:第一,便携式WiFi路由器的使用,进而导致地铁车厢内存在同频干扰;第二,移动WiFi等系统的接入,也会对彻底数据的传输产生干扰;第三,电磁干扰,主要是车辆的牵引电流也会对
CBTC-DCS系统产生影响;最后,地铁换乘站和联络线也会导致同频干扰问题的产生[4]。CBTC信号系统受到多种因素的影响,不仅会对列车控制产生影响,更会对列车的安全运行产生影响。
2 CBTC信号系统的干扰
2.1 同频干扰
对于CBTC信号系统来说,其存在同频干扰的影响。同频干扰主要是指外界无线电波与地铁使用的无线电波处于同一频率,其对于信号的接受会有很大的影响。在列车运行的过程中,CBTC信号系统主要是通过地面的接入点,与车地进行连接的一种通信方式,因而其使用的频率是相同的。在传输数据的过程中,由于同一信道智能传送一个信号,进而影响了数据的发送效率。在这种情况下同频干扰就产生了。 2.2 邻道干扰
邻道干扰主要是指相邻信道会有重叠宽带而产生的一种干扰。一般来说,信道中心频率的间隔是在5MHz以内,且信道带宽为22MHz,这就导致信道带的重叠。信道重叠与信道号有关。重叠的多少又与干扰的轻重有密切的关系。 2.3 多径干扰
多径干扰主要是指在传输过程中,信号遇到障碍物,产生反射,由于介质性质的不同,其反射的角度也就各不相同,进而导致信号通过多种路径进行传输,在达到接受装置时,由于信号路径的改变,就会形成延迟。另外,信号叠加在强弱方面有很大的差异,进而也会导致受到的信号受到严重的干扰。 2.4 其他干扰
(1)非2.4G无线系统干扰情况分析。其他通信系统如GSM、CDMA2000、
PHS、3G、4G等都有可能对2.4GWLAN系统产生谐波干扰。
(2)电磁干扰情况分。地铁工作环境复杂,干扰源很多,列车牵引和制动系统和接触网供电线路等均对CBTC-DCS系统产生电磁干扰。
(3)PIS系统对CBTC-DCS系统的干扰分析。2.4G频段共分13个频道,每个频道带宽为22MHz,系统针对网络的快速切换具有很高要求,每个网络互不重叠的信道,B网使用第1信道、A网使用第11信道。PIS与DCS使用不重叠的频点,因此PIS对CBTC的干扰能够降至最低。
3 降低CBTC信号系统车地无线通信干扰的几点建议
(1)注重WLAN技术以及LTE技术的的应用。WLAN技术优势在于具有较高的灵活性、较大的简易性、较低的成本以及较大的扩展能力等等。在应用过程中,频点共用是最重要的发展趋势。然而,目前频点共用的过程中,频段中主要有三个频点,频率是十分有限的,进而导致同频干扰十分明显,进而严重影响了网络的质量。为此,应注重对其进行加密以提高网络的质量。TD-LTE技术是能够解决同台干扰的问题,为此在实际应用过程中,也备受欢迎。TD-LTE技术是对3G技术的改进和增强,目前已经应用在各地铁线路中。
(2)合理规规划轨旁无线接入点。一般来说,信号传输系统在信号传输过程中,其传输的速率需要达到一定的传输速率的要求。一般来说,无线接口的传输速率是54Mb/s。然而,由于信号在传输的过程中,会受到诸多因素的影响,从而影响传输的质量,因而应预留10dB。为此在进行设置的过程中,应将间距保持在200米左右。
(3)科学设置轨旁数据接入网络。在信号传递的过程中,轨旁数据网具有重要的作用。因此,在设置过程中,应对AP光纤进行科学合理的部署。同时,对