无线局域网技术在地铁轨道交通建设中的应用研究

摘 要 我国目前在发展地铁轨道交通中逐步体现出智能化特点，要想保证交通系统的安全水平，应当紧密围绕列车乘客开展全方位管理，在交通体系中车上与地面之间保持数据信息交流变得十分关键。在建设轨道交通中引入无线局域网，有利于便捷连接网络信道，为地铁系统提供更加完善的服务。

关键词 无线局域网;地铁轨道交通;应用

引言

无线局域网技术在近些年来得到较快发展，地铁在快速运行过程中，始终与地面保证持续及时的通信联系，这也为建立交通信息系统提供了可能。在轨道交通建设过程中科学应用WLAN，可以将原本的封闭交通空间转变成为一个信息移动中心。

1 无线局域网概述

在目前社会发展过程中信息技术成为核心技术。快速且准确获得所需信息满足大多数客户需求。无线局域网系统（WLAN）是一种民用便捷性通信传递系统，主要是通过射频技术，替代传统双绞铜线组成的局域网络，进一步快速获得架构，帮助用户解读。

当今世界先进的无线局域网方案将大规模信息迅速传递给客户，初步构建网络体系，便于维护管理，同时也不会产生负面影响。局域网利用极高的灵活性与移动特点，全面化解有线网络产生的一系列问题。旅客凭借这一网络建设达到各种不同的需求。在互联网时代城市轨道交通建设工作也会得到全面发展。

根据与有线局域网之间的联系，可以将其划分为独立与非独立方式。当前发挥关键作用的是非独立式：基于有线局域网的发展前提，通过对节点、网桥和网卡等无线访问，进一步完成无线通信操作。自身不能完全脱离有线局域网，可以认为是对其的改进与升级。这样的方案节省投入成本，速度较快，稳定性较强。

实际上，很多笔记本厂家都看清无线局域网具备的强大优势，在不少商务乘客的笔记本中初步设计了无线网。他们自主寻找无线局域网的支持。正是大规模普及推广这项服务，实现了业务的可持续发展。

综合分析，围绕局域网科学构建配置，即无线网接入无线接入点，利用AP沟通了无线与有线网络之间的数据交流，进一步完成全面覆盖，设备一旦连接无线网卡便可以对网络资源进行共享[1]。

近些年来，随着接入移动因特网需求的持续增加，无线局域网技术普及率更高。很多笔记本电脑设备将其作为标准化设计。在公共空间，乘客希望自己的设备与网络随时接入。因此迫切需要在轨道交通建设中接入网络，为乘客创造一个良好的旅行体验。

上海地铁轨道交通处于本身经营发展的思考，针对广大乘客打造一个乘车的信息环境。为了达到这一目标无线局域网是最理想的选择。不仅是由于这项技术高度稳定，还有其大量普及应用终端设备。

2 在轨道交通中应用无线局域网的干扰分析

目前环节，在应用产生的主要问题是干扰。结合干扰实际特点将其划分为WLAN干扰与非WLAN干扰。前者具体是指由干扰源产生的信号与标准相符，因此造成了干扰。基于频繁范围分析，包含了相同与相邻频率干扰，按照源头划分包括内外部干扰。

第一，自身同频干扰。是指在频率范围相同的情况下，设备产生的彼此干扰。当布置相同高密度网络时，由于无线网产生狭窄的操作频率，频段相对受限，需要将若干个AP提供给一个信道，如此必定发生重叠现象，形成干扰[2]。

第二，邻频干扰。衰减信号一般都需要既定过程，因此在彻底消失的频率信号不同的信号容易出现干扰。根据802.11标准了解到，与24G发射对应的频宽是22MHz，并且当其超过11MHz时必定产生超过20dB的衰减信号。在衰减信号的同时自然形成干扰。

第三，外部干扰。微波炉、无线游戏控制设备等在应用过程中容易发生这部分干扰。若形成大量干扰源或者是无限接近的干扰距离，都会威胁WLAN的通信操作。

3 解决手段

第一，化解电磁干扰的措施。首先，使用轨旁天线：在隧道内部挑选定向增益较高的天线，设定其前后比例超过15dB，如此结合高指向性，及时规避附近环境产生的干扰。其次，将AP安装在轨旁或者是外屏蔽箱内部。高压动力电缆通过屏蔽箱除去干扰;最后，发挥车载天线的屏蔽作用：要想避免电磁产生干扰，将屏蔽罩安装在定向天线之后。

第二，化解信号系统干扰的措施。无线电波无形无色。在调整其在信道内的强度都是借助于操作经验。对其有效避免的方法包括选择天线、安装AP等，需要保证无线信号均匀分布[3]。

第三，化解邻频干扰的措施。首先，勘测与改进网络布置。在实际操作中不仅需要整体考察环境、遮挡物形成的衰减指数，还要对AP覆盖区域科学规划，科学选择发射天线。当网络布置难以发挥最佳作用时，网络性能也不能达到理想状态;其次，频谱分析。对当前信号频率、应用信道状况等整体分析，从而科学设置分配频率的方案。

4 地铁轨道交通无线局域网建设方案

4.1 科学分配频段

WLAN大规模应用在轨道交通中，与之对应的是紧张的频率资源。我国针对这一系统能够单独应用不会彼此干扰的信道仅有3个。要想提升工作效率，应科学分配这部分频率，避免干扰各个系统。

4.2 利用同频网络

要想节省切换所需的时间，并与交通线路高度融合，建议利用同频网络全面建设WLAN交通。也就是每个系统的不同AP选择同样的频点[4]。

4.3 独立建设信号

WLAN系统传递带宽难以达到信号的安全需求，需要独立建设系统。

4.4 传输媒介与布置AP点

要想提升系统稳定性，可以考虑使用波导管作为传输媒介。若利用空间波，则通过LPS方式布置AP点，并通过空间分别进行接收。

5 结束语

当前产生大量无线产品，相应也逐步扩大了应用领域，增强了无线干扰程度，同時也对地铁轨道交通产生严重的安全威胁。因此，在设计交通中，需要使用必要的抗干扰方法，努力提升应用水平;借助于无线局域网络降低干扰，进一步提升地铁运营水平。

参考文献

[1] 李晓刚.车地通信延时对CBTC系统列车运行控制的影响分析[J].铁路通信信号工程技术，2017，（6）：110-113.

[2] 张林.CBTC系统中点式控制与连续控制转换处理[J].铁路通信信号工程技术，2016，（11）：91-93.

[3] 徐纪康.基于车-车通信的新型CBTC系统分析[J].铁道通信信号，2017，（6）：67-69.

[4] 朱力，宁滨.基于IEEE 802.11g标准的CBTC 车地通信系统设计[J].中国铁道科学，2018，（5）：23-26.

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