試析地鐵通信中的無線系統和網絡優化技術

楊 方

（中交二公局電務工程有限公司，陜西 西安 710109）

0 引言

在城市交通壓力快速提升的背景下，地鐵的加入能夠大幅度緩解交通壓力，為城市居民的出行提供便利。地鐵運行區間位于地下，運行調度都依靠于通信系統來支配，其運行穩定性也直接影響到系統運行的安全性。在通信系統的組成結構中，常用的技術內容為無線系統與網絡優化技術，通過分析該技術在實際運行中需要注意的相關性問題，不僅可以降低系統運行時面臨的風險，而且對于優化系統服務性能也有著積極地作用。

1 地鐵通信無線系統的相關內容概述

1.1 系統主要構成

結合以往的應用經驗可以得知，現階段我國地鐵通信系統在運行過程中，使用到的無線系統主要為TETRA數字集群系統，具備兼容性強、輻射范圍廣等應用優勢。從實際組成情況來看，其主要是由移動臺與網絡基礎設施構成，前者在實際應用中，主要可以分為車載移動臺、固定移動臺與便攜移動臺三類，分別負責不同的工作內容。后者在實際應用中，又可以細分為基站與調度平臺兩部分內容。兩類結構相互關聯在一起，能夠輔助TETRA數字集群系統快速完成數據采集、數據整理、數據傳輸等工作，從而起到提升系統運行效果的作用。

1.2 系統覆蓋范圍

地鐵是現代人們城市出行的重要交通工具，為了盡可能的方便人們的生活，必須對地鐵系統進行良好的無線網絡覆蓋，以滿足人們出行過程中的通信需求。便捷完善的通信網絡一方面可以使乘客在乘坐地鐵時仍能進行通信交流以及利用電子設備進行休閑娛樂等，另一方面來講，由于現在任何設備都依賴信息數據進行操作，只有建立合理鋪設無線通信網絡才可以維持地鐵系統的良好運轉。合理鋪設無線網絡系統首要的要求便是對網絡覆蓋范圍的合理規劃。在地鐵系統中，應該盡可能的使每一個位置都能被網絡覆蓋，使處于各個位置的人都能進行正常通信，實現盡可能無死角的網絡覆蓋。一般來說，無線覆蓋范圍一般包括地鐵站臺、地鐵站大廳和列車隧道等[1]。

1.3 系統覆蓋方法

1.3.1 站臺站廳

結合站臺站廳的基本情況，在實際應用中，無線網絡會把電纜布設在隧道當中，而列車高速行駛時也會對該位置的相關信號形成干擾，從而降低了系統傳輸信號的穩定性。對此在對無線系統覆蓋情況進行優化處理時，經常使用的方法便是借助天饋系統來完成站臺站廳內的網絡布局，而且該系統的融入也可以提升無線系統自身的抗干擾能力，確保信號能夠順利完成傳輸。另外，對于地鐵換乘車站的出入口位置，可以增加射頻電纜和吸頂天線結構來優化系統運行性能，同時利用交叉布置的方式，對于結構相互之間的關系進行調整，以此來滿足信號高效、穩定的傳輸要求[2]。

1.3.2 車輛段

之前的章節中已經提到，地鐵的工作環境主要位于地下，運行信息的傳遞、調度都依靠無線系統來完成。而且地鐵經過線路的復雜程度相對較高，其地形也存在著較大的差異性，對此，在進行車輛段無線系統設計時，也需要結合車輛段所處位置、信號干擾源數量、干擾強度等內容來展開科學性設計[3]。例如，在對地理位置空曠、周圍建筑結構較少的區域進行建設時，該區域的信號影響性對較低，但是基站數量較少，也容易干擾到正常信號的傳遞，對此可以在車輛段上方進行天線布設，完成區域的信號覆蓋，以此來確保該區域信號的順利傳遞。

1.3.3 行駛段

根據以往的管理經驗可以得知，在行車段運行過程中，可以將其劃分為多個區域進行分類管理，如地面管理區域、高架管理區域、隧道管理區域等。不同區域的信號盲點位置也存在著不同，為消除信號盲點帶來的負面影響，可以在無線系統鋪設過程中，使用漏泄同軸電纜進行區域信號網的覆蓋。該電纜的應用，能夠提高網絡信號覆蓋的均勻度，減少其他干擾信號對于原信號強度的負面影響。并且在區域不同位置的信號傳遞強度，也可以保持較為穩定的狀態，以此來起到提升信號傳遞效率的作用。

1.3.4 控制中心

在地鐵無線系統運行的過程中，控制中心屬于核心部位，負責統籌管理各區域信號的傳輸情況。在對其進行無線網絡覆蓋時，可以分為以下兩種情況，第一種情況是控制中心整體規模較小，那么在對其進行無線網絡覆蓋時，常用到的方法便是借助室外天線的信號傳輸優勢，搭配區域內基站，以此來實現信號全覆蓋的目標。第二種情況是控制中心整體規模較大，那么在對其進行無線網絡覆蓋時，常用到的方法便是在室外設置信號鐵塔，搭配著室外天線，以此來實現信號全覆蓋的目標，提高信號傳遞過程的可靠性[4]。

2 地鐵通信網絡優化技術分析

2.1 基本內容分析

在網絡技術不斷優化的背景下，地鐵通信網絡優化技術的成熟度也在不斷提升，這也為信號傳輸穩定性的進一步增強，提供了可靠的運行環境。并且在信號傳輸的過程中，還需要依據國家制定的相關性規范來完成設計，從而提升信號傳輸過程的可靠性。在實際應用中，可以借助網絡傳輸技術的應用優勢，對于區域覆蓋信號內容進行實時監測，對于一些潛在的運行問題，也可以及時進行解決，并對結構運行情況進行優化，以此來穩定整個信號傳輸過程的安全性和時效性。

2.2 優化算法分析

2.2.1 發射功率

在對其進行優化處理時，主要的內容便是利用技術應用優勢，對于目前系統發射功率的運行情況進行實時監測，而且利用優化算法，確定功率預警數值。如果在信號傳遞過程中，有信號電平信息觸碰到了預警紅線，那么此時系統會啟動預警裝置，提醒網管及時調整信號發射功率，使其可以重新回到穩定傳輸的狀態，降低了突發問題所帶來的負面問題。另外，發射功率監管也需要處于動態變化的階段，結合實際應用情況作出及時性調整，這也提高了參數內容的指導性和時效性，降低了相關問題的發生幾率。

2.2.2 內耦合器參數

在對內耦合器參數進行優化處理時，可以利用大數據技術、云計算技術，對于基站內耦合器運行最佳參數進行確定，根據分析結果來調整現階段的運行參數，使整個系統可以處于穩定的工作狀態。而且還可以利用技術應用優勢，對于目前系統內耦合器參數變化情況進行實時監測，借助優化算法，對于信號參數進行動態調整。可以借助自動化技術，結合信號傳遞情況，對于耦合器的耦合方向進行調整，具體方向需要和信號傳輸方向保持一致，使其可以滿足基礎的運行要求，提高系統運行的穩定性。

2.2.3 技術參數

除了上述需要優化處理的內容外，在對其進行優化計算時，技術參數的網絡優化也屬于重要的應用內容之一。根據以往應用經驗可以得知，在地鐵信號實現全覆蓋之后，設置的基站所產生的諧波也會對信號傳遞產生干擾。對此需要結合實際情況，對于技術參數內容進行調整，同時結合檢測結果進行功率運算，并以此控制發射功率，進而起到提升系統運行效率的作用。另外，還可以借助數據庫技術，對于技術參數信息進行記錄，定期對參數內容進行一次更新，確保技術參數的時效性。

3 結束語

綜上所述，地鐵作為城市居民出行常用的交通工具，具備了載客總量大、運行速度快、安全性強等優勢，在地鐵線路交叉頻次不斷增加的背景下，如何優化通信系統性能，也屬于重要的應用內容之一。通過加強無線系統與網絡優化技術的應用，對于提升通信系統信號傳輸質量有著積極地作用。