地鐵通信無(wú)線系統(tǒng)的覆蓋及網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化研究

趙曉旭

摘 要：地鐵運(yùn)行中，大量的數(shù)據(jù)、指令都要通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸，所以無(wú)線網(wǎng)絡(luò)必須覆蓋整個(gè)地鐵系統(tǒng)，并且具備較高的穩(wěn)定性，才能以保證地鐵系統(tǒng)通信。本文就研究地鐵通信無(wú)線系統(tǒng)的覆蓋方式和網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方法，幫助提升地鐵運(yùn)行的穩(wěn)定性。

關(guān)鍵詞：地鐵通信;無(wú)線系統(tǒng);覆蓋網(wǎng)絡(luò);優(yōu)化

0 引言

地鐵的運(yùn)行效率和通信系統(tǒng)關(guān)系密切，依靠穩(wěn)定的無(wú)線系統(tǒng)能保證地鐵調(diào)度信息、運(yùn)行信息高速準(zhǔn)確傳輸，實(shí)現(xiàn)調(diào)度指令快速下達(dá)和一線快速反應(yīng)。由于地鐵系統(tǒng)工作環(huán)境十分復(fù)雜，無(wú)線系統(tǒng)必須擁有較好的覆蓋效果，以及利用網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化確保其穩(wěn)定性，給地鐵的穩(wěn)定運(yùn)行創(chuàng)造良好條件。

1 地鐵通信無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)概述

無(wú)線系統(tǒng)的各個(gè)數(shù)字集群之間必須穩(wěn)定連接，才能確保地鐵列車和調(diào)度等部門聯(lián)絡(luò)，如果系統(tǒng)某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障，將會(huì)破壞整個(gè)系統(tǒng)的覆蓋性和穩(wěn)定性。所以，施工過(guò)程中必須合理配置設(shè)備，保證覆蓋，以及加強(qiáng)系統(tǒng)優(yōu)化，確保無(wú)線網(wǎng)絡(luò)良好連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)快速采集和傳輸，滿足地鐵日常調(diào)度和管理工作的要求。

2 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)覆蓋原則

地鐵通信無(wú)線系統(tǒng)應(yīng)覆蓋地鐵站臺(tái)、停車場(chǎng)、車輛段和停車區(qū)間，實(shí)現(xiàn)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)對(duì)地鐵系統(tǒng)全面覆蓋。在實(shí)際工作中，更應(yīng)該遵循經(jīng)濟(jì)性和功能性平衡的原則，避免網(wǎng)絡(luò)覆蓋不全面同時(shí)，也防止設(shè)備使用過(guò)多導(dǎo)致浪費(fèi)。因此，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的施工人員需綜合分析不同區(qū)域各項(xiàng)因素的作用，采取技術(shù)措施解決信號(hào)干擾問(wèn)題，加強(qiáng)設(shè)備合理配置，保證地鐵通信系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。

2.1 地鐵站臺(tái)和站廳

地鐵站臺(tái)和站廳無(wú)線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中會(huì)使用漏泄同軸電纜，將其敷設(shè)入地鐵站臺(tái)側(cè)面軌道實(shí)現(xiàn)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)覆蓋目標(biāo)。施工工作中，面臨的困難在于漏泄同軸電纜會(huì)因?yàn)榭臻g增大出現(xiàn)信號(hào)大幅度衰減，所以地鐵站臺(tái)和站廳巨大的面積影響信號(hào)傳輸;上下行列車同時(shí)進(jìn)站時(shí)車輛間會(huì)出現(xiàn)信號(hào)干擾;屏蔽門開(kāi)閉會(huì)產(chǎn)生信號(hào)屏蔽作用。為提升信號(hào)質(zhì)量，確保站臺(tái)、站廳等公共區(qū)域無(wú)線系統(tǒng)的全覆蓋，還會(huì)專門使用吸頂天線和射頻電纜組成室分系統(tǒng)，解決房屋密集區(qū)域、換乘區(qū)域的信號(hào)穩(wěn)定問(wèn)題。

2.2 停車場(chǎng)和車輛段

停車場(chǎng)和車輛段無(wú)線網(wǎng)絡(luò)覆蓋應(yīng)解決干擾源、干擾強(qiáng)度的問(wèn)題，能滿足車輛不同位置的地鐵通信需求，所以施工時(shí)應(yīng)考慮環(huán)境和設(shè)備的作用。例如周圍建筑較少時(shí)，由于環(huán)境相對(duì)簡(jiǎn)單，信號(hào)受到的影響較少，但是地鐵車輛段可能缺少足夠的基站數(shù)量，為此，一般選擇在車輛段上方布設(shè)天線的方法，保證信號(hào)的完全覆蓋，確保信號(hào)順利傳輸。

2.3 行駛段

根據(jù)過(guò)往的管理經(jīng)驗(yàn)，在地鐵穿過(guò)地面管理區(qū)、高架、隧道等不同區(qū)域時(shí)，由于環(huán)境作用，信號(hào)的盲點(diǎn)會(huì)有很大區(qū)別，所以針對(duì)行駛段無(wú)線網(wǎng)絡(luò)施工應(yīng)該結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行無(wú)線網(wǎng)絡(luò)覆蓋。一般使用漏泄同軸電纜，保證網(wǎng)絡(luò)信號(hào)均勻性，避免其他干擾信號(hào)對(duì)原信號(hào)影響，而且漏纜具有信號(hào)傳遞均勻、傳遞強(qiáng)度穩(wěn)定的優(yōu)勢(shì)，可以滿足信號(hào)傳遞效率的要求。

2.4 控制中心

控制中心是地鐵無(wú)線系統(tǒng)的核心，能對(duì)各個(gè)不同區(qū)域的信號(hào)和傳輸進(jìn)行控制，由于地鐵規(guī)模的不同，因此控制中心工作強(qiáng)度和規(guī)模也會(huì)有明顯區(qū)別。對(duì)控制中心的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)覆蓋因主要基于控制中心的規(guī)模，在控制中心規(guī)模較小時(shí)，一般使用室外無(wú)線天線和區(qū)域內(nèi)基站組合方法，可以較好地滿足全覆蓋的目標(biāo)。如果基站規(guī)?？蛰^大，必須專門設(shè)置室外無(wú)線鐵塔，利用室外鐵塔天線實(shí)現(xiàn)覆蓋目標(biāo)。

3 地鐵通信無(wú)線系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化

（1）對(duì)地鐵通信無(wú)線系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行有效優(yōu)化是當(dāng)前地鐵通信無(wú)線系統(tǒng)建設(shè)過(guò)程中極為重要，同時(shí)存在較大難度的問(wèn)題，如何實(shí)現(xiàn)較強(qiáng)與較為穩(wěn)定的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)信號(hào)成為了地鐵建設(shè)過(guò)程中高度關(guān)注的焦點(diǎn)。為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)對(duì)地鐵通信無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)質(zhì)量的完善、提升，則應(yīng)在避免與減少其他不必要干擾前提下，實(shí)現(xiàn)隨網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的進(jìn)一步優(yōu)化，充分地發(fā)揮無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在地鐵運(yùn)營(yíng)過(guò)程中的積極作用。為了確保實(shí)際電平與施工要求相符，則應(yīng)進(jìn)行對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域場(chǎng)強(qiáng)測(cè)試，并確保測(cè)試的有效性。在網(wǎng)絡(luò)測(cè)試的實(shí)際過(guò)程中，必須嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)的測(cè)試管理制度與流程，并運(yùn)用合理的軟件進(jìn)行測(cè)試。若是測(cè)試軟件不合格或者出現(xiàn)異常，則應(yīng)及時(shí)進(jìn)行修檢，同時(shí)做好相應(yīng)的記錄工作，便于后期的復(fù)查工作。

對(duì)于地鐵通信無(wú)線系統(tǒng)信號(hào)較弱或者過(guò)強(qiáng)的地方，應(yīng)進(jìn)行及時(shí)調(diào)整?？赏ㄟ^(guò)調(diào)整網(wǎng)管側(cè)位置預(yù)防這種無(wú)線網(wǎng)絡(luò)信號(hào)積弱或者極強(qiáng)現(xiàn)象出現(xiàn)。調(diào)整過(guò)程中也應(yīng)注意結(jié)合網(wǎng)管側(cè)不同位置以及其他實(shí)際情況的全面分析，選擇出最佳的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方式。除此之外，還應(yīng)注意避免或者減少網(wǎng)絡(luò)疊加覆蓋現(xiàn)象，盡可能地避免、降低無(wú)線網(wǎng)絡(luò)之間的相互干擾，這也是優(yōu)化地鐵無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)信號(hào)的重要措施。同時(shí)應(yīng)嚴(yán)格落實(shí)與執(zhí)行對(duì)地鐵無(wú)線網(wǎng)絡(luò)覆蓋的定時(shí)修檢作業(yè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱患，及時(shí)制定有效措施進(jìn)行預(yù)防和規(guī)避，定時(shí)檢修也是優(yōu)化地鐵無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的重要手段。再通過(guò)進(jìn)行復(fù)查和檢修結(jié)合的方式，逐漸實(shí)現(xiàn)對(duì)地鐵通信無(wú)線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化效果最大化。

（2）算法優(yōu)化。①發(fā)射功率優(yōu)化。算法優(yōu)化處理在于使用系統(tǒng)發(fā)射功率的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，然后使用優(yōu)化算法確定功率預(yù)警數(shù)值，根據(jù)預(yù)警數(shù)值調(diào)整工作地鐵無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)工作狀況。例如監(jiān)測(cè)信號(hào)傳遞過(guò)程中的電平信息，如果發(fā)現(xiàn)電平達(dá)到預(yù)警紅線，系統(tǒng)可以自動(dòng)啟動(dòng)預(yù)警裝置，向網(wǎng)關(guān)發(fā)出警報(bào)，提示其調(diào)整信號(hào)發(fā)射功率，使系統(tǒng)回歸正常，避免運(yùn)行參數(shù)異常導(dǎo)致系統(tǒng)運(yùn)行突發(fā)問(wèn)題。由于地鐵通信無(wú)線系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境比較復(fù)雜，優(yōu)化發(fā)射功率時(shí)也應(yīng)引入智能技術(shù)，針對(duì)環(huán)境的動(dòng)態(tài)變化調(diào)整控制策略。②內(nèi)耦合器參數(shù)。優(yōu)化內(nèi)耦合器參數(shù)會(huì)使用到大數(shù)據(jù)技術(shù)和智能技術(shù)確定內(nèi)耦合器的最佳運(yùn)行參數(shù)，之后結(jié)合參數(shù)確定系統(tǒng)的工作狀態(tài)。實(shí)際工作中，應(yīng)做好對(duì)內(nèi)耦合器參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)工作，利用優(yōu)化算法控制信號(hào)實(shí)時(shí)調(diào)整，保證內(nèi)耦合器方向與信號(hào)傳輸方向保持一致。③技術(shù)參數(shù)調(diào)整。調(diào)整技術(shù)參數(shù)能控制諧波參數(shù)對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的干擾，發(fā)揮全覆蓋作用。調(diào)整時(shí)需要結(jié)合檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行計(jì)算，通過(guò)控制發(fā)射功率來(lái)提升系統(tǒng)的運(yùn)行效率。為進(jìn)一步提升控制工作的速度和精度，還可以加強(qiáng)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的開(kāi)發(fā)，做好對(duì)參數(shù)的記錄和分析，結(jié)合歷史數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)制定最合理的調(diào)整策略。

（3）加強(qiáng)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)管理。地鐵通信無(wú)線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該結(jié)合實(shí)際工作需求不斷優(yōu)化和更新，使無(wú)線網(wǎng)絡(luò)能滿足不斷發(fā)展的地鐵業(yè)務(wù)需求。因此，必須嚴(yán)格根據(jù)規(guī)章制度完善對(duì)地鐵通信無(wú)線系統(tǒng)的管理工作，做好日常調(diào)試滿足優(yōu)化要求。相關(guān)部門應(yīng)對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)做好監(jiān)測(cè)工作，做好調(diào)節(jié)工作保證信號(hào)電平和標(biāo)準(zhǔn)電平基本一致，確保通信網(wǎng)絡(luò)信號(hào)的安全性和可靠性。日常測(cè)試工作中，一旦出現(xiàn)異常網(wǎng)絡(luò)，應(yīng)該及時(shí)上報(bào)展開(kāi)異常分析，做好針對(duì)性維修工作。

4 結(jié)束語(yǔ)

由于地鐵始終處于動(dòng)態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)中，所以無(wú)線網(wǎng)絡(luò)對(duì)地鐵極為重要。在建立無(wú)線網(wǎng)絡(luò)時(shí)，應(yīng)該結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)情況做好對(duì)網(wǎng)絡(luò)配置的優(yōu)化，防止出現(xiàn)干擾等問(wèn)題。同時(shí)，也要使用冗余、抗干擾等施工優(yōu)化無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，保證網(wǎng)絡(luò)的平穩(wěn)、高效運(yùn)行。

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