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[摘 要]当前，中国不少城市都已经开始逐渐发展地下轨道交通，地铁的建设已经逐渐成不少大中型城市建设过程中的重中之重。地铁想要正常运转，就一定要对信号系统加以关注，予以足够的重视，然而信号系统是否安全可靠又必然成为更多人关注和重视的对象。本文主要对地铁信号系统的定义以及防范传输干扰的意义进行了解析，说明了地铁信号系统无线通讯传输的干扰来源，并且介绍了几种地铁信号系统的抗干扰技术，希望能够为相关地铁信号系统无线通讯传输抗干扰技术的变革和发展带来一定的帮助和思考。
[关键词]地铁信号系统；无线通讯传输；抗干扰技术；思考
中图分类号：S998 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）04-0340-01
一、地铁信号系统的定义和防范意义
在当前较为普遍的地铁网络当中，通信是作为普遍传输方式的一种形式。与此同时，伴随着社会生活的快速进步和科技水平的快速发展，无线通讯方式也逐渐成为地铁网路通讯传输过程中一个非常重要的手段。CBTC信号系统的主要优势就是它非常地独立，能够运用地铁在行走过程中所覆盖的诸多无线AP以及列车天线两者相融合的办法，尽可能通过多种途径把地面和列车两者之间的信息相连，让它能够形成一个较为完善的整体。地铁信号系统中通信子系统主要有几部分组成，包括列车车载路由器、无线AP、车载天线、信号功放设备和有关的数据处理服务器等等。因此，这样能够把各式各样不一样的网络依照它们各自不同的连接方法来进行区分，在这些网络中，列车的车头和车尾采用光缆或电缆进行连接实现信息的传递，因此也被称作车载有线网。服务器和周围区间的无线AP能够借助光缆等有线设施展开相应连接，所以被称作地面有线网。地面和列车之间的信息连接网络不单单是通过光缆等实实在在的媒介进行传输的，而是运用了自由波，所以也被称作无线网。
地铁列车在行走的过程中移动授权计算所必须的一些数据是需要借助信号系统中无线通信子系统进行切实可靠的传输，在通过一系列的认证之后再逐渐将信号发送至列车，信号传输的过程中信号的强度高低以及信号是否准确都会在很大程度上对地铁运行的安全性能造成影响。地铁信号系统的运行过程中通常是要满足一些基本条件的，比如传输信息和信号是否准确、可靠，这些都是地铁车辆的运行所需的依据；保障所传输的数据是具有实效性的，在信息出现的时候能够快速准确传达到指定地点；可以在列车快速运转的情况下保障系统自己的稳定性以及系统的运转效率，而不至于因为列车快速的运行状态导致系统故障的发生；保障在信号传送的过程中信息丢失；还应当较为严格地将无线网络的接入控制在一定范围内，尽可能防止所有可能导致恶意进攻的其他外界干扰因素。
二、通讯传输干扰来源
地铁列车和地面之间的信号传导都是采用无线网络方式进行，一方面可以节约光缆在实际传输过程中购买传输介质所耗费的成本，另一方面也在一定程度上带来不小的风险。无线网络是属于开放性的，因此不可能排除受到外界各式各样的无线网络信号干扰，在这样一个或者几个较大的无线网络体系当中，通讯传输有可能会出现传输速度较慢或者传输信息丢失的现象。与此同时，开放性较高的无线网络也比较容易受到来自各种恶意网络的打击，而这些受到攻击的无线网络传输给运行过程中的列车时，因接收到达的信息存在不完整性很可能会引发较为严重的安全事故，所以提升地铁内部的抗干扰能力，优化地铁内部通讯设施管理是目前地铁信号系统需要特别关注的主要问题。再和此前的经验结合起来可以发现，通讯传输过程中所受到的干扰主要是来自乘客信息、站台换乘信号、列车运行过程中乘客使用的电子设备以及车辆运行时所产生的多普勒效应等相关物理效应所带来的。
例如，在车-地无线通信传输中常见的干扰源有信号和系统安全干扰、同站台换乘频率干扰、乘客携带电子设备干扰、开放空间同频段或同协议设备干扰、多普勒效应干扰以及多径效应干扰等。针对上面存在的干扰源，应当给予相应的安全保护措施。
三、地铁信号系统的抗干扰技术
为了针对地铁信号系统无线通讯传输干扰的来源做出详尽的分析，并与现实情况相结合。希望能够帮助地铁列车正常平稳运行，保障乘车人的出行安全。为此，我们提出了如下几点针对地铁信号系统无线通讯传输的抗干扰技术：
1.降低或消灭无线网络进攻
地铁信号系统适用无线通信标准IEEE802.11a、IEEE802.11b和IEEE802.11g，而PIS系統则适用IEEE802.11b、IEEE802.11g标准。IEEE802.11X系列标准采用通用的信道编号，为确保无线通信安全可靠，地铁信号和PIS系统都采用2个信道，一旦两个系统共用2.4G频段，则会导致3个独立信道不够用，从而引起冲突和干扰。为了避免上述问题的发生，可分离输出频率，频点隔离，但这会影响数据传输，也可采用PIS系统补空，该方法理论可行，但因为地铁信号和PIS系统供货商不同，因此工程实施难度相对较大。为有效解决上述问题，可采用地铁信号系统5.8G频段，PIS系统2.4G频段。
2.减少多径隧道效应的干扰
多径隧道的出现很有可能会减弱列车和地面之间的信号，进而导致信号系统无线通讯传输的稳定性受到影响。所以，我们可以借助很多不同的电子波互相结合的办法来对数据进行传递和输送，也可以将正交频的符合和分散使用相融合，进而减少其对无线通讯信号的干扰。例如，在信号传输的过程中，即便不幸丢掉了某一个或某几个子载波，导致频率出现了偏离或者受到了干扰，甚至不幸丢掉了整个载波是所有数据。不过接收的一方借助子载波的联合编码方式进行编码，就很有可能会将之前失去的子载波数据恢复回来，进而实现子信道之间频率分集作用，OFDM相关技术能够有效提高对于脉冲噪声和信道快衰落的抵抗能力，所以有非常不错的抵抗多径效应的能力。当地铁信号系统无线通讯传输展开的时候，如果不幸受到了来自电磁波的频率干扰，就可以运用上述方法来恢复失去的数据，进而提高信号无线通讯传输的抵抗能力。
3.降低换乘时的信号干扰
因为地铁站通常是一个较为开阔的空间，这就会导致换乘的频率对换乘的信号产生一定的影响，妨碍地铁的正常通信设备正常运行，导致地铁通讯不能正常运转。所以，应当开设各种不一样的能够将信号区分开来的设备，降低换成的时候频率对信号产生的诸多影响。此外，还应当用一样的频段，来开设面向不同方向的天线，再或者运用能够避开冲突的载波协议，来避免干扰的产生。最后，也能够运用列车和地面之间展开信息传递的差别，运用天线展开调整，进而防止换乘的时候所产生的信号干扰。
对于车-地无线通信传输来说，应当努力区分信号系统无线通信频点，在相邻线上使用另外频点的信号制式设备，或采用不同极化方向天线、采用避冲突的载波侦听多址协议、使用不同车一地无线通信传输方式或采用方向角合适的定向天线等等。
结语
综上所述，要尽可能防止地铁在行驶过程中所出现的安全问题，就一定要对地铁信号无线通讯传输过程中的抗干扰技术加以重视，进而保障地铁的正常运行并且确保地铁在行驶过程中没有安全隐患的。与此同时，还应当了解每个地方的差异性，每个地铁运营商和供货商运用技术的不同，因地制宜，通过不同方法提高地铁信号系统无线通讯传输的稳定性和抗干扰性。当前，相关领域的研究逐渐增多，因此更应当增强信号系统无线通讯传输的安全性。
参考文献
[1] 梁九彪.亦庄线国产CBTC信号系统工程应用[J].市政技术，2015（s2）.
[2] 姜庆阳，卢佩玲，刘剑.CBTC移动授权分配研究[J].中国铁路，2016（04）.
[3] 刘晓娟，党建武，刘蓓基.于通信的列车控制系统中无线传输系统的安全性研究城市轨道交通研究，2015，12（1）：37-41.
[4] 林海香，董呈.无线系统车地通信方案的研究[J].兰州交通大学学报，2016，6（6）：124-128.
[5] 吴招锋，周俊林，林必毅.地铁无线通信技术的研究[J].现代城市轨道交通，2014，5（3）：40-42.
[关键词]地铁信号系统；无线通讯传输；抗干扰技术；思考
中图分类号：S998 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）04-0340-01
一、地铁信号系统的定义和防范意义
在当前较为普遍的地铁网络当中，通信是作为普遍传输方式的一种形式。与此同时，伴随着社会生活的快速进步和科技水平的快速发展，无线通讯方式也逐渐成为地铁网路通讯传输过程中一个非常重要的手段。CBTC信号系统的主要优势就是它非常地独立，能够运用地铁在行走过程中所覆盖的诸多无线AP以及列车天线两者相融合的办法，尽可能通过多种途径把地面和列车两者之间的信息相连，让它能够形成一个较为完善的整体。地铁信号系统中通信子系统主要有几部分组成，包括列车车载路由器、无线AP、车载天线、信号功放设备和有关的数据处理服务器等等。因此，这样能够把各式各样不一样的网络依照它们各自不同的连接方法来进行区分，在这些网络中，列车的车头和车尾采用光缆或电缆进行连接实现信息的传递，因此也被称作车载有线网。服务器和周围区间的无线AP能够借助光缆等有线设施展开相应连接，所以被称作地面有线网。地面和列车之间的信息连接网络不单单是通过光缆等实实在在的媒介进行传输的，而是运用了自由波，所以也被称作无线网。
地铁列车在行走的过程中移动授权计算所必须的一些数据是需要借助信号系统中无线通信子系统进行切实可靠的传输，在通过一系列的认证之后再逐渐将信号发送至列车，信号传输的过程中信号的强度高低以及信号是否准确都会在很大程度上对地铁运行的安全性能造成影响。地铁信号系统的运行过程中通常是要满足一些基本条件的，比如传输信息和信号是否准确、可靠，这些都是地铁车辆的运行所需的依据；保障所传输的数据是具有实效性的，在信息出现的时候能够快速准确传达到指定地点；可以在列车快速运转的情况下保障系统自己的稳定性以及系统的运转效率，而不至于因为列车快速的运行状态导致系统故障的发生；保障在信号传送的过程中信息丢失；还应当较为严格地将无线网络的接入控制在一定范围内，尽可能防止所有可能导致恶意进攻的其他外界干扰因素。
二、通讯传输干扰来源
地铁列车和地面之间的信号传导都是采用无线网络方式进行，一方面可以节约光缆在实际传输过程中购买传输介质所耗费的成本，另一方面也在一定程度上带来不小的风险。无线网络是属于开放性的，因此不可能排除受到外界各式各样的无线网络信号干扰，在这样一个或者几个较大的无线网络体系当中，通讯传输有可能会出现传输速度较慢或者传输信息丢失的现象。与此同时，开放性较高的无线网络也比较容易受到来自各种恶意网络的打击，而这些受到攻击的无线网络传输给运行过程中的列车时，因接收到达的信息存在不完整性很可能会引发较为严重的安全事故，所以提升地铁内部的抗干扰能力，优化地铁内部通讯设施管理是目前地铁信号系统需要特别关注的主要问题。再和此前的经验结合起来可以发现，通讯传输过程中所受到的干扰主要是来自乘客信息、站台换乘信号、列车运行过程中乘客使用的电子设备以及车辆运行时所产生的多普勒效应等相关物理效应所带来的。
例如，在车-地无线通信传输中常见的干扰源有信号和系统安全干扰、同站台换乘频率干扰、乘客携带电子设备干扰、开放空间同频段或同协议设备干扰、多普勒效应干扰以及多径效应干扰等。针对上面存在的干扰源，应当给予相应的安全保护措施。
三、地铁信号系统的抗干扰技术
为了针对地铁信号系统无线通讯传输干扰的来源做出详尽的分析，并与现实情况相结合。希望能够帮助地铁列车正常平稳运行，保障乘车人的出行安全。为此，我们提出了如下几点针对地铁信号系统无线通讯传输的抗干扰技术：
1.降低或消灭无线网络进攻
地铁信号系统适用无线通信标准IEEE802.11a、IEEE802.11b和IEEE802.11g，而PIS系統则适用IEEE802.11b、IEEE802.11g标准。IEEE802.11X系列标准采用通用的信道编号，为确保无线通信安全可靠，地铁信号和PIS系统都采用2个信道，一旦两个系统共用2.4G频段，则会导致3个独立信道不够用，从而引起冲突和干扰。为了避免上述问题的发生，可分离输出频率，频点隔离，但这会影响数据传输，也可采用PIS系统补空，该方法理论可行，但因为地铁信号和PIS系统供货商不同，因此工程实施难度相对较大。为有效解决上述问题，可采用地铁信号系统5.8G频段，PIS系统2.4G频段。
2.减少多径隧道效应的干扰
多径隧道的出现很有可能会减弱列车和地面之间的信号，进而导致信号系统无线通讯传输的稳定性受到影响。所以，我们可以借助很多不同的电子波互相结合的办法来对数据进行传递和输送，也可以将正交频的符合和分散使用相融合，进而减少其对无线通讯信号的干扰。例如，在信号传输的过程中，即便不幸丢掉了某一个或某几个子载波，导致频率出现了偏离或者受到了干扰，甚至不幸丢掉了整个载波是所有数据。不过接收的一方借助子载波的联合编码方式进行编码，就很有可能会将之前失去的子载波数据恢复回来，进而实现子信道之间频率分集作用，OFDM相关技术能够有效提高对于脉冲噪声和信道快衰落的抵抗能力，所以有非常不错的抵抗多径效应的能力。当地铁信号系统无线通讯传输展开的时候，如果不幸受到了来自电磁波的频率干扰，就可以运用上述方法来恢复失去的数据，进而提高信号无线通讯传输的抵抗能力。
3.降低换乘时的信号干扰
因为地铁站通常是一个较为开阔的空间，这就会导致换乘的频率对换乘的信号产生一定的影响，妨碍地铁的正常通信设备正常运行，导致地铁通讯不能正常运转。所以，应当开设各种不一样的能够将信号区分开来的设备，降低换成的时候频率对信号产生的诸多影响。此外，还应当用一样的频段，来开设面向不同方向的天线，再或者运用能够避开冲突的载波协议，来避免干扰的产生。最后，也能够运用列车和地面之间展开信息传递的差别，运用天线展开调整，进而防止换乘的时候所产生的信号干扰。
对于车-地无线通信传输来说，应当努力区分信号系统无线通信频点，在相邻线上使用另外频点的信号制式设备，或采用不同极化方向天线、采用避冲突的载波侦听多址协议、使用不同车一地无线通信传输方式或采用方向角合适的定向天线等等。
结语
综上所述，要尽可能防止地铁在行驶过程中所出现的安全问题，就一定要对地铁信号无线通讯传输过程中的抗干扰技术加以重视，进而保障地铁的正常运行并且确保地铁在行驶过程中没有安全隐患的。与此同时，还应当了解每个地方的差异性，每个地铁运营商和供货商运用技术的不同，因地制宜，通过不同方法提高地铁信号系统无线通讯传输的稳定性和抗干扰性。当前，相关领域的研究逐渐增多，因此更应当增强信号系统无线通讯传输的安全性。
参考文献
[1] 梁九彪.亦庄线国产CBTC信号系统工程应用[J].市政技术，2015（s2）.
[2] 姜庆阳，卢佩玲，刘剑.CBTC移动授权分配研究[J].中国铁路，2016（04）.
[3] 刘晓娟，党建武，刘蓓基.于通信的列车控制系统中无线传输系统的安全性研究城市轨道交通研究，2015，12（1）：37-41.
[4] 林海香，董呈.无线系统车地通信方案的研究[J].兰州交通大学学报，2016，6（6）：124-128.
[5] 吴招锋，周俊林，林必毅.地铁无线通信技术的研究[J].现代城市轨道交通，2014，5（3）：40-42.