关于地铁通信的无线系统覆盖探索与研究

贺金业

中铁建电气化局集团南方工程有限公司 浙江省杭州市 430017

摘要：专用网无线通信系统作为城域网通信不可缺少的组成部分，其主要任务是负责城域网无线信号的传输和综合调度。场覆盖率直接影响到专用网无线系统的性能指标和用户体验，尤其是LTE-M系统对场覆盖率的要求更高。因此，有必要加强地铁通信无线系统的覆盖和网络优化。

关键词：地铁通信；无线系统；覆盖范围探索；研究

1地铁通信无线系统概述

作为整个地铁系统的子系统之一，专用无线通信系统占据着核心地位。专用无线通信系统包括两个方面：一是线路调度无线通信系统，二是列检库无线通信系统。专用无线通信系统在提供数据传输和信息服务方面起着关键作用，有助于提高地铁调度指挥效率，提高乘客服务水平。专用无线通信系统具有五大功能，分别是：1、在地铁线路运行中，为线路调度工作者、地铁驾驶员、现场组织工作者、公安值班人员等，提供及时、快速、流畅的无线语音通信服务，并借助调度台进行语音保存；2、加强中心调度台与车载控制台间的数据通信，并记录和保存相应的通信数据；3、利用无线通信系统，借助调度台为旅客提供无线广播；4加强值班人员与车载控制台之间的通信地铁车辆段列检人员；5、为地铁营业电话、专用电话等提供无线传输服务。地铁专用无线通信系统在实现自身功能的过程中，采用数字集群方式。地铁线路调度系统的工作频段一般在800MHZ左右，列检库无线通信系统的工作频段一般在400MHZ左右。地铁专用无线通信系统由无线网络系统和有线网络系统组成，从控制中心到线路的各个基站均采用有线传输，地面站、站厅、车辆段的无线数据可通过天线进行有效传输。

2地铁通信无线系统覆盖方法

2.1列车控制系统车地无线通信。

与其他地面城市交通方式相比，地铁轨道交通具有高密度、高速度、大客流的特点，因此地铁运营的压力非常巨大，不仅要保证地铁的安全可靠，还要保证其运营效率和服务质量。列车控制系统中的车地无线通信可以实现列车的高精度定位和有效的车载及地面安全自动控制功能。由于列车控制系统所采用的技术是一种无线通信手段，可以突破固定闭塞或准移动闭塞的限制，保证车地双向信息传输，在一定程度上实现列车的闭环控制。车地无线通信网络采用标准的局域网技术，用天线的空间波和波导信号覆盖泄漏的同轴电缆，保证无线信号能够支持数据传输。另外，无线网络由轨道旁的无线单元和车上的无线单元组成，两者位置相对固定，完成信号传输功能，实现车地双向信息交换。

2.2开放式运输技术。

在地铁通信传输过程中，开放传输是西门子公司开发的一项非常重要的技术。这种技术具有开放性的特点，能够有效地进行多种协议的建立，满足信息数据、语音等业务的传输要求，也可以科学有效地设计接口卡，保证节点机能够直接与Internet连接。开放传输技术具有以下特点：1、能为地铁提供专业的通信协议接口，摆脱对接入设备的依赖，保证地铁运营的方便快捷，为地铁通信传输提供更完善的技术服务。2、该技术是针对专用网而研究开发的，具有封闭性的特点。3、该机制的主要用途是将各个网络的传输协议集成到各种用户界面中，无论是低速信息还是高速信息都能得到有效的传输和访问。同时，开放传输技术也存在一些不足，售后服务必须是厂家原有设备辅助，依赖性强，与其他设备兼容性低，网络连接能力低；由于大部分业务接口需要配置多个节点，设备价格水平低高。

2.3地铁站台和车站的无线覆盖。

地铁站台和站厅的无线覆盖方式主要由室内天线和漏电电缆组成。具体来说，站台层的无线覆盖将通过在侧面铺设一根漏缆来实现，但地铁进站时无线信号会受到影响，因此有必要对无线信号进行相应的加强。目前，有很多地铁车站都会涉及天馈系统，该系统能有效解决地铁车站信号弱化的问题。以地铁站为例，无线覆盖技术往往因位置而异，如果是在公共区域，可以部署相应的室内天线来增强无线信号的强度。如果是设备层或传输通道，则可以使用天花板天线和射频电缆等。

2.4警察无线电系统。

地铁警务无线通信系统主要是与消防调度员、车站值班公安建立无线通信方式，标准采用数字集群350MHz频段，与公安部门现有的网络频段有效结合，从而构建一个比较完整的通信调度网络。此外，警务无线电通信系统由与当地公安系统无线电通信系统相同的广播网络组成，主要包括地铁分局网、消防网和公安指挥网，公安无线通信系统是公安无线系统的延伸。地铁内还有地铁、指挥、消防三个联播频道，主要覆盖隧道段和地下车站。与外部联播网相比，内部联播网由公安局交换中心控制器和地铁站联播基站组成，可实现同频段的数据传输，具有无通信中断、无干扰的特点频道转换。

3.地铁通信无线系统覆盖网络优化措施

3.1完善性能要求。

从以往的地铁无线通信覆盖运营情况来看，工作人员需要根据地铁无线通信系统的实际性能指标进行后续的网络优化运营，具体指标如下。首先，在网络优化运行过程中，如果需要便携式电台，应在90%的站厅和站台接收最小场强，实际规格应达到-85dBm。其次，为了实现无线通信系统的优化运行，相关工作人员需要将信噪比和距离覆盖控制在100米以内，并强调无线覆盖和定位概率要达到95%左右。第三，如果信噪比（SNR）能保持在一定的状态，则实际控制中心、车辆段和停车场的无线覆盖范围应控制在40米以内，并且还应展示覆盖的连续性，场强无线覆盖时间和地点要达到95%左右，仅此而已这样，才能保证网络始终处于完整的状态，不会受到任何因素的影响。从以上分析可以看出，实际目标要求对覆盖区域的影响比较严重，人们需要对城域无线通信的覆盖进行全面的网络优化操作，才能更好地展现覆盖的效益。

3.2优化模式识别。

首先，开展有效的基站发射功率调整工作。在地铁运营过程中，一旦站台及相关隧道等通信信号出现过强或过热，人们需要借助网管端实现基站发射功率的整体调整，确保电网优化运行不受任何影响。其次，调整基站端耦合器的耦合方向。对于整个地铁无线通信覆盖运营的实施，很容易随着信号强度水平的提高，最终出现过强的情况。但由于站厅信号电平强度有限，需要通过调整基站耦合器的耦合方向来实现整个网络的优化运行。最后，改变了无源器件的类型。一般情况下，地铁隧道中一层的信号电平强度很容易超过另一层的信号电平强度，且相差很大。为保证系统的有效运行，工作人员需要调整具体类型的漏泄电缆分支，实现隧道两侧信号强度的综合平衡，通过上述操作，可以更好地优化网络，实现地铁通信的正常使用。

3.3相关参数的调整。

首先，终端允许的最大传输功率。在很多情况下，地铁无线移动台通信的信号传输功率很容易受到基站等其他设备的限制。为了提高实际移动台的发射功率，人们需要相应地调整参数，保证发射功率能够保持在最大状态，只有这样才能使覆盖指标达到标准状态，实现网络的不断优化。第二，最低准入水平。一般来说，最小访问级别参数对网络覆盖范围有很大的影响。为了解决实际问题，参数调整操作的实现尤其重要，但是需要注意的是，如果以非常低的电平接收移动无线电信号，则效果将非常有限。为此，相关工作人员需要将最低访问级别参数控制在-102左右，在维护覆盖范围时不受任何影响，使系统始终保持正常通话状态。第三，滞后参数。这种参数的调整也是网络优化的一种形式，特别是在覆盖相邻小区的重叠区域时，应表现出明显的主动作用。

4结论

总之，随着城市化的快速发展，地铁发挥着重要的作用，它不仅是人们出行的必要工具，也是区域经济建设的重要展示。而通信系统是地铁的核心组成部分，它将影响地铁运营的效率、安全性和稳定性。因此，有必要引起相关人员对地铁通信无线网络覆盖技术的重视，为了满足当前人们的需求，提高地铁的服务水平，笔者采用多种方法对通信网络进行优化，充分发挥其重要作用。

参考文献

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