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地铁通信无线系统的覆盖及网络优化探究

作者/整理:http://www.voez.net/ 来源:http://www.voez.net/ 日期:2018-11-19

随着我国交通行业的发展,地铁逐渐成为最主要的公共交通方式,其网络通信问题逐渐受到乘客的关注。基于此,本文将地铁通信无 线系统作为研究对象,对其覆盖范围、覆盖方式与网络优化技术进行了分析,以期为技术人员进行地铁通信无线系统的完善进行理论帮助,为 乘客提供更为优质的地铁服务。
1.地铁通信无线系统的覆盖范围和方式
1.1地铁通信无线系统的覆盖范围
作为城市交通的重要组成部分,地铁通信无线系统需要 具备较为广阔的覆盖范围,以此满足乘客的通信需求,使乘客 在地铁运行过程中与外界进行通信或者通过互联网浏览信 息。一般来说,地铁通信无线系统的覆盖范围需要涉及地铁的 每一个位置,实现网络的全方位覆盖。从宏观角度看来,地铁通 信无线系统的覆盖范围涉及到地铁站台、地铁站大厅以及列车 隧道等地,这样才可以为乘客提供全方位的通信服务。需要注 意的是,地铁不同路段的通信环境有所差异,技术人员需要根 据不同地段的特征,进行通信无线系统的覆盖,在保障地铁通 信无线系统通信效果的同时,减少通信无线系统建设的成本。
1.2地铁通信无线系统的覆盖方式
通过上述分析可知,技术人员需要根据路段的特征开展 通信无线系统的覆盖工作。对于站台展厅而言,技术人员通常 将无线网络的电缆设置于隧道中。为了避免列车通过时对电缆 造成干扰,降低通信质量,技术人员还会应用到天馈系统辅助网 络铺设,以此提升通信无线系统的稳定性与信号强度。与此同 时,技术人员还会在地铁的换乘区域和出入区域,进行射频电缆 以及吸顶天线的设置,确保无线系统可以满足乘客的通信需求。
对于车辆行驶路段而言,技术人员会通过漏泄同轴电缆 的应用,确保通信无线系统的网络信号可以均匀分布于地铁 的各个区域,并降低助波场对通信信号的不利影响,确保地铁 在通过高架和隧道区域时,仍旧具备较高的通信质量。
对于控制中心而言,作为地铁系统的核心部分,控制中心 的通信无线系统覆盖由其面积决定。如果控制中心的面积相 对较小,则会应用天线与基站配合的方式,完成通信无线系统 的覆盖;如果控制中心的面积相对较大,则会在室外设置铁 塔,在此基础上完成天线的架设,从而保障控制中心的无线覆盖范围,提升控制中心的信号质量。
2.地铁通信无线系统的网络优化技术
2.1地铁通信无线系统网络信号
地铁通信无线系统在实际运行的过程中,要想保证其技 术的优化质量,除了需要对网络铺设合理性展开优化之外,还 要对地铁通信无线系统中的网络信号展开优化,不断提升网 络信号在实际运行中的稳定性。通常情况下,地铁通信无线系 统中的实际信号电平需要与标准信号电平保持一致,在此过 程中需要对系统中的网络信号展开全面检测。如果在实际检 测过程中出现问题,则需要在第一时间确定问题出现的原因、 位置、现象以及严重性等,并对其展开全面的数据记录。针对 记录中的信息数据,对故障展开维护管理,并且定期展开复 查,这种方式能够保证地铁通信无线系统中网络信号传输的 稳定性。对其展开数据记录的主要目的就是为今后地铁通信 无线系统网络信号检测打下基础,进而保证地铁通信无线系 统网络信号管理的质量。
2.2地铁通信无线系统优化算法
在选择优化算法的过程中,不同类型的信号,对应的优化 算法也不同,目前可以将地铁通信无线系统中的优化算法分 为三种类型,第一种为基站信号的优化算法,在此过程中如果 检测到其中存在问题,则需要对信号中的发射功率展开优化, 根据实际情况对其展开调整,在此过程中,可以通过网络管理 的方法展开。第二种为改变基站耦合器参数,可以通过调整耦 合器方向的方式,对地铁通信无线系统中的网络信号展开优 化,这种优化方式经常在隧道信号较强但是站厅信号较弱的 情况下使用。第三种为技术参数的优化,在地铁通信无线系统 覆盖的过程中,基站会对信号产生一定的影响,面对这种情 况,为了保证电台信号的质量,则需要对其中的技术参数展开 调整。同时检测基站中信号的电场强度以及信号质量,根据最终的监测结果,对移动台的发射频率展开控制,进而保证地铁 通信无线系统的技术优化质量。
2.3蛛网式通信架构
地铁通信无线系统的特点是强调通信便捷性,在进行通 信作业的过程中,信号发射基站的数目一般只有1〜2个(固定 区间内),但用户数目却可能达到数百甚至上千人,为保证无 线系统网络能够满足使用要求,应在现有基础上对通信架构 进行完善。拟采用蛛网式通信架构,以信号发射基站为起点, 信号发射呈现扇面辐射状,基站周围建设若干子基站和辅助 站,子基站和辅助站分别进行信号的加强/提纯/二次发射(子 基站)、加强/ 二次发射(辅助站),使无线信号在传输过程中受 到的干扰能够得到控制,始终保持较高的可辨识率。不过蛛网 式通信架构对建设资金的要求高,一条长度为20km的普通 地铁,需要建设5〜10个子基站和15个左右的辅助站,一期建 设资金为300〜500万,每年的运维费用也在30万元左右,且 需要应对室外环境破坏等问题,运维难度较大,可在后续工作 中结合当地实际情况选择是否应用。
3.模拟实验
3.1模拟观察指标与变化参数
选取某地地铁系统作为模型对象,收集其基本信息建立信 息化模型,进行无线系统覆盖及网络优化的模拟测试。本次模拟 的主要观察指标为网络覆盖范围、无线信号强度两个方面,变化 参数为干扰水平、距离以及通信作业压力。共进行三组实验:
第一组为干扰组,该组实验共30次,取固定通信距离和 通信作业压力,不断变更干扰水平,记录不同干扰水平下的网 络覆盖情况和无线信号强度,求平均数作为最终结果。第二组 为距离组,该组实验共30次,取固定干扰水平和通信作业压 力,不断变更通信距离,记录不同干扰水平下的网络覆盖情况和无线信号强度,求平均数作为最终结果。第三组为压力组, 该组实验共 30 次, 取固定干扰水平和通信距离, 不 断变更 通 信作业压力,记录不同干扰水平下的网络覆盖情况和无线信 号强度,求平均数作为最终结果。
3.2模拟结果与分析
对三组实验结果进行收集,并以该地铁系统常规作业数 据作为对比。
从结果上看,实验组网络覆盖情况更理想,辐射范围更 广。信号强度上,在非高峰期,常规组可以达到94.2%,基本满足 通信需要,但在高峰期会下降至85.5%;实验组非高峰期的无线 信号强度为99.3%,高峰期也达到94.8%,通信能力更为理想。
4.总结
随着人们对地铁通信无线系统的关注程度逐渐提升,如 何保证地铁通信无线系统的运行质量,成为有关人员关注的 重点问题。本文通过研宄地铁通信无线系统的覆盖方式以及 优化技术发现,对其进行研宄,能够大大提升地铁通信无线系 统的运行质量,同时还能够保证地铁通信无线系统运行的可 靠性。由此可以看出,研宄地铁通信无线系统的覆盖方式以及 优化技术,能够为今后地铁通信无线系统的发展奠定基础。