城市轨道交通通信系统干扰共存问题的研究

摘要：对于轨道交通通信以及控制过程中，一直以来都是比较难以进行攻克的难点就是无线通信信号的稳定性，无线通信系统中的网络覆盖以及自身抗干扰能力在一定程度上是保证轨道交通无线通信系统服务的重要依据。通过相关研究可知，应该利用相对来说比较先进的科学手段以及技术，只有这样才能促进轨道交通无线通信具有畅通性，同时还能提高列车的稳定性，对其安全运行发挥着不可忽视的作用。

关键词：轨道交通；信息；覆盖；干扰问题；分析

由于现阶段我国4G无线通信网络逐渐得到大幅度普及，所以导致我国移动通信业界逐渐关注用户在通信过程中的质量优化，但对于高铁以及城市轨道交通，在一定程度上代表用户通信质量，为了能够对轨道交通通信系统中出现的无信号覆盖问题进行解决，处理好干扰共存问题，才是本文进行研究的主要目的。

1 研究背景

一是高铁自身存在高度以及经济和环保等特征，是对城市之间的交通问题进行有效处理的重要手段。现阶段由于我国时速能够达到二百公里以上的相关高度铁路里程已经进一步接近为一万三千公里，结合我国铁路网的长期规划可知，到二零一五年底，我国将会建成四十二条高速铁路客运专用线，并且基本上已经是实现了“四纵四横”的快速客运交通网络的骨架，其总里程已经是超过了一万六千公里，一直到二零二零年，我国时速在二百公路每小时的高速铁路将会超过三千公里。

二是地铁主要是根据其便捷和载量大等方面的特点，已经是成为了解决城市交通问题主要的手段之一。预计到二零二零年，北京市的轨道交通通车里程将会达到一千千米。通过相关报道得出，在二零一三年北京地铁的最新数据显示得出，伴随着地铁线路增加以及结构的优化，现如今乘坐地铁的人数在不断的进行着增加，在三月八日当天已经是超过了以百万人，三月上旬的日均客运量已经是达到了八百三十八万七千六百六十一人，比二零一二年的时候增加了百分之二十四点八四，然而九号线则是增加了百分之八百四十九点一，日均的客运量已经是达到了二十六万人次，而六号地铁的日均客运量则是超过了四十二万，一号线为一百五十万，最小的运营间隔是在二分零五秒。

2 于轨道交通的CBTC网络通信的分析

2.1 轨道交通的CBTC通信的系统

针对于轨道交通的CBTC的系统而言，主要是为通信的移动闭塞系统，所负的责任便是对轨道交通进行自我保护以及运行和监控等方面的功能，在此之外，轨道交通的CBTC系统是否可以正常的运行，将会直接的去关系到轨道交通的安全以及稳定。现如今在我国最近的几年来，我国轨道交通事业已经是得到了快速的发展，然而其轨道交通的CBTC系统主要是凭借着自身的信息输送量大以及传输速度快等方面的特点已经是在目前我国轨道交通轨道之中得到了较为广泛的应用。之所以轨道交通的CBTC系统具有着能够满足轨道交通运行过程中的实际需求，主要是因为轨道交通CBTC系统可以更好的去保证2.4GHz工作段可以不间断的双向通信所导致。

2.2 移动WiFi的通信系统

目前在我國的很对轨道交通网络之中，通过采用移动WiFi通信能够更好的去实现无线信号传输的情况是比较常见的，通常情况下，WiFi设备是较为应用到轨道交通的信号传输之中，其进行传输也是可以更好的去实现轨道交通特定移动信号的通信，因此现如今在我国很多的轨道交通之中也是可以更好的去实现4G通信也是应用这个设备进行实现的。

3 干扰的原理以及仿真方法分析

3.1 干扰原理

所谓的移动通信系统而言，所传播的载体主要是为无线电波，然而无线电波传播也是存在着一定的特性，从直接的决定了在通信的时候将会受到外界比较多因素的影响，例如邻频干扰以及互调干扰和阻塞干扰等网络频段规划的时候，一般情况下主要是关注同频干扰以及临频干扰两种较为典型场景之下的干扰，具体一点而言，所谓的同频干扰主要是为干扰信号的工作频段以及所使用的信号工作频段是相同的，然而其干扰的连同信号将会被接收器进行介绍，要是不能够有效的将其干扰的信号进行过滤掉，那么将会导致出现比较严重的通信质量。例如针对手机用户来说，将会出现掉话或者是没有办法可以建立起正常的呼叫连接等方面的问题。然而所谓的同频干扰较为常用的抗干扰的方法主要是借助于技术将其通信系统的频率上进行错开，以及使用不同的正交码将其通信系统在码字上进行错开，然而对于临频的干扰而言，主要是将其工作在相邻频段的两个通信的系统，因为其各自发射机以及接收机的性能不理想所导致出现的干扰。

3.2 干扰问题的研究方法分析

3.2.1 理论分析

对于理论分析的方法而言，主要是指利用和所研究通信系统相关的一些数学模型，并且一个有关的数学理论以及方法，对其通信系统中一类或者是几类性能指标进行估算的一个过程，同时针对于理论分析的方法而言，主要是应用到寻找提高通信系统某一些性能方面的算法，或者是去探究通信系统中某一些性能指标的理论极限情况。一般情况下，为了能够降低数学分析所存在着的复杂程度，理论分析的方法通常情况下将会对实际过程中所涉及到的系统模型以及研究条件等进行相应的简化。虽然是简化处理能够时期分析人员将研究的精力放到所关心的主要问题上，但是针对于这些理论而言，通常情况下将会导致理论分析所的出来的性能以及实践采用这项技术间具有着相应的差异。

3.2.2 系统级的仿真方法分析

针对于系统级仿真的方法而言，通常情况下主要是借助于计算机辅助从而去模拟整个通信系统的工作，使其能够得出所关心的通信性能直接指标。系统级仿真一般情况下是需要拟建通信的软件仿真平台，然而对于仿真平台而言在本质上便是一个大的计算机，其输入主要是描述所关注的通信场景的参数，例如射频指标等，其输出所关注的性能便是为指标的最终统计结果，例如系统的时延等。对于所谓的仿真平台而言，其主要是可以分为动态的仿真平台和静态的仿真平台。所谓的动态仿真平台主要是一种较为完整去考虑通信系统的运行过程中的流程，其连续细致的逐时隙模拟通信的工作，并且自身的结果也是十分的准确，但是其放在的时间开销相对来说比较大，通常情况下主要是英语在模拟单系统的性能。要使其模拟模拟系统之间所存在着干扰的问题，那么为了能够更好的减少时间，必须要将其运行的流程进行相

应的简单，并不会考虑到时隙工作的程序，这样便是所谓的静态仿真平台。

4 针对于轨道交通场景下的通信系统模型分析

针对于轨道交通的CBTC通信系统而言，通常情况下主要是存在立车上车载天线AV一直到轨道旁AP的上行链路、轨道旁AP一直到列车上车载天线的下行链路两条无线的链路，然而针对于移动WiFi的通信而言，主要是需要能够保证在24GHz的频率，这样便需要能够和CBTC通信系统存在着同频干扰方面的问题，然而在轨道交通之中所采用的移动WiFi通信连接网络之中的人增多时候，将会出现比较多的信号链路，对于这些而言将会直接的影响到CBTC通信系统的正常运行。在此之外在轨道交通之中的CBTC通信系统以及移动WiFi通信系统采用了相同的传输信号时候，也将会存在着相互竞争同一个信道的情况，最终将会对CBTC的通信系统正常通信带来直接的影响，并且也时将会导致轨道交通运行安全的问题出现。因此介于移动WiFi通信系统设备进行安装固定的特点，主要是可以采取随机方式从而进行模拟实现中车厢内的用户分布情况，并且结合其分布情况可以建立起车厢内用户的分布模型，根据其模型可以得出车厢内的WiFi通信系统的传播模型和隧道内的WiFi通信系统的传播模型。

5 结论

对轨道交通通信系统中覆盖及干扰共存相关问题的研究还存在很多的方面，随着轨道交通的发展和移动便携式设备的不断更新，还会出现更多的干扰问题。本文仅是对一种共存干扰进行了分析，对于设备及系统的研究还不够深入，希望在接下来的工作中能够初步研究和解决。

参考文献：

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