基于通信的列车控制系统(CBTC)通过车地无线传递实时控制命令和列车位置等信息,具有运营间隔时间短等优点,是城市轨道交通列车控制系统的发展方向。车-地无线通信作为CBTC的重要环节,一直以来都是研究的热点之一,但目前对城轨无线通信方面的研究却很少。本文结合杭州CBTC项目在阐述车地无线信道特点的基础上对无线通信子系统进行设计,提出杭州地铁CBTC项目无线通信子系统的解决方案,并对该方案进行模拟和实际测试。本文首先介绍了国内外城市轨道交通的研究现状和CBTC系统的功能和各子系统组成结构。接着对CBTC数据通信子系统的功能和组成进行了介绍,对车地通信性能要求进行了简述,指出高速移动中的传输速率、丢包率、越区切换时间等需求是CBTC系统对无线通信的主要功能要求。为确保列车控制信息在任何地点、任何时间的双向可靠传输,合理的AP设置间距是设计的重点。在对无线通信子系统进行设计概述后,接着分析隧道无线信道特点、隧道中的菲涅尔区和隧道无线损耗模型,认为隧道是超大尺寸的非理想波导,在近区传播可通过菲涅尔区域理论来确定。通过菲涅尔区域理论推算2.4G无线电波的传播边界,利用隧道无线损耗模型计算无线传播路径损耗和无线覆盖范围。无线协议、越区切换机制的选择和采用的加密技术也是设计应考虑的问题,文中对无线通信采用的无线协议、越区切换机制和切换过程进行了分析,并介绍了无线通信安全加密措施。根据设计结果,提出了杭州地铁无线通信子系统的解决方案,并对无线子系统带宽、传输延时和丢包率等参数进行模拟测试和实际网络运用性能测试,结果好于预期。最后总结了本文的研究成果,并对今后的进一步研究重点进行了展望。