Engineering Technology Research 工程技术研究 第 3 卷第 9 期 2021 年
城市轨道交通无线通信系统抗干扰技术研究
张晓峰
长春市轨道交通集团有限公司 吉林 长春
130000【摘 要】:交通出行工具方式日新月异,不断革新。根据当前经济,不难得出国家对通信技术看中,因为与之密切相关的 就是高铁运营效率,还有重要任务就是行车安全的保障,解决此类问题的技术也应运而生。本文以抗干扰为切入点,分析了 无线通信和与之相关的影响我国交通运输业发展的问题。
【关键词】:轨道交通;无线通信;抗干扰 1 城市轨道交通无线通信系统概况
为解决城市道路交通拥堵的问题,许多城市都将城市轨 道交通建设作为解决问题的关键。对于当今各个城市的轨道 交通规划和建设,会大面积应用无线通信技术。城市轨道交通 中会有多个无线通信系统,如常见的PIS 车地无线通信系统 和CBTC 车地无线通信系统。车地无线通信系统是整个城市 轨道交通中的重中之重,车地无线通信系统的正常工作是保 证列车安全运行的基础,系统的工作质量也决定着整条线路 的运营水平。所以面对复杂的无线通信系统环境,通过各种 调试、建设的经验,找出并分析无线系统之间的干扰是很重 要的。针对形成的干扰,要采取恰当的方式来解决问题,提 高无线通信系统的质量、提高数据的传送速度,这样才能提 升无线通信系统整体的抗干扰能力。
2 城市轨道交通车-地无线通信抗干扰技术当前的
状况
结合当下情况以及以往我国无线电通信的研究,我们不 难得出,城市在运输环境的轨道存在高度复杂性,并逐渐成 为通信技术研究上的难题,将城市轨道常见问题分为:首先,
信息通道与无线设备一切相关,能够实现资源的高度共享,
但也会严重影响信号的稳定性,以下两种例子为常见形态说 明:真正有用的信息无法准确获取,存在众多的杂乱无用信 号;接收到的信号在较多损耗所影响下无法维持稳定的接收 条件。其次,由于城市轨道在铺设过程中连接众多地区,就 导致路径的复杂影响到路径的传播,环境的复杂多样性加上 视线距离长短,也会造成或轻或重的影响。例如高层建筑存 在较多的地区,汽车驶入后就无法接收到相关信息,信号无 法传播汽车信息。
3 无线通信系统的干扰源 3.1 内部干扰
由上文可知,在城市轨道交通无线通信系统中还包含多 个无线通信系统,它们之间互相影响就容易产生同频、邻频
干扰。设计无线通信系统时,目前采用频率复用技术,可以 提高系统的容量,乃至频率的利用率,具体原理如下:在使 用同一频率的小区,小区众多下可以形成一定覆盖区,及同 频率小区。相同频率小区之间可发出干扰信号,我们称之为 同频干扰现象。同频干扰的能力以及影响范围仅由同频小区 间隔距离决定,同频小区间距与同频干扰成反比例相关,但 也会带来频率利用率过高的问题。所以在分配处理频率相关 问题时,要将频率利用率和同频干扰能力放在首要考察点。
相邻之间频率的干扰就称之为邻频干扰,由于间隔设置在一 般信道的处理常被忽略,间隔设置无法达到要求,所以间接 提高了频谱的利用率。例如,轨道交通专用频段1.8GHz,紧 邻民用通信频段,极容易对专用频段造成干扰,进而影响轨 道线路的正常运营。
3.2 外部干扰
当列车在隧道内运行时,信号会在隧道墙壁、列车表面 上反射,电磁波各分量通过不同路径到达接收端的时间不 同,造成干扰,也成为多径干扰。除此之外,在手持路由器 盛行的时代,如果使用手持路由器的乘客很多,就容易造成 同频干扰。这种事故在当时时有发生,其根本原因就是列车 CBTC 车地无线通信系统被外界干扰,干扰造成列车紧急制 动,造成列车延误,耽误乘客的时间,影响线路正常运营。
当前,大功率路由器、蓝牙等轨道交通无线通信系统之外的 无线通信设备所产生的信号,也会对城市轨道交通通信系统 造成干扰。
4 减少城市轨道交通车地无线通信抗干扰的措施 4.1 降低对发射机的干扰
以下四方面问题的解决,对发射机干扰程度降低有着重 要作用:第一,针对发射机本身,改善其性能,研究期末及 功能的能力,增强其可控范围的灵活程度,使得发射机在运 行过程中的变化始终处于可操控的状态下。第二,发射机与 天线的配合程度也影响着受干扰程度,配合程度高受干扰的
Engineering Technology Research 工程技术研究 第 3 卷第 9 期 2021 年 程度就会减小,能够使其完美融合。第三,在建设无三阶互
调工作频率组时,提前做好准备工作,防止后续运行过程中 的问题影响出行。第四,隔离器的合理使用,在发射机与天 线之间安装在工作时可以有效避免干扰。
4.2 降低对减少接收机的干扰
接收机受干扰的源头在于稳定性,即确保接收机能否稳 定地接收信息,有多个不同选项来提高可能性。举例说明,
多级调协回路使用,一定程度上可以将接收机的干扰进行有 效降低;还可以通过安装衰减器,在接收机工作时顶端的衰 减器可以充分发挥屏蔽作用减少干扰。
4.3 降低外部环境带来的干扰
在接收器日常工作和检修处理中,避免与其他的接头相
触碰,保证各个器件的接触处于良好,特别是在检修时对于 重要器具的筛查,和保护性接触措施。防止腐蚀问题对金属 器具造成影响,对使用频次过多,经常暴露在外的器具安装 上保护层。
5 结束语
通信信号受干扰问题也随着通信领域的发展逐渐扩大,
即使我国在通信领域内有了可观的成果,但我们对于通信领 域的开发脚步不能停止。有关研究人员需要加快脚步,研究 新型技术,加大把控力度,实现技术的革新,以此来对抗干 扰对信号的影响,为后续我国在通信网络环境中的工作提供 便利。
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