地铁（民用）通信中的无线系统和网络优化技术的研究

张博

中国铁建投资集团有限公司 陕西西安 710016

1 地铁通信中无线系统

根据地铁系统的空间结构特点，通常可以将其划分成站台区域、站厅区域和地下（区间）隧道几个部分，根据不同区域的通信特征不同，所需的无线网特征也有所差别。除此之外，在地铁系统中，由于需要对各个运营商的无线网络进行铺设，不可避免的会发生各个通信网络之间的信号干扰，前期成本高并且不利于后期的网络维护工作。因此，在实际系统中，地铁中采用第三方的分布式通信系统（一般是多系统接入平台POI）进行统一的无线网络设置，在此基础上，各个运营商根据自己的需要在第三方系统中进行租用，以此来保证系统的统一管理。地铁系统中，由于各个通道的位置以及长度等特点不同，在铺设无线网络时网络的覆盖方式也不同。在研究地铁无线网络铺设覆盖时，要充分考虑到地铁系统的结构特点、各个位置的信号强弱以及后期维护情况，这样才能找出合理的网络设计方案[1]。

2 地铁无线系统的覆盖范围

一般来说，无线通信系统要能够满足不同工作人员所携带的便携式电台以及运行在不同范围内的车载电台的通信信号需要。通过分析地铁的空间结构及运行特点，可以将无线系统的覆盖范围分为以下部分：

行车区间线路区域覆盖方式。其中，（1）主要包括了地下隧道、地面空间，为保障信号发送均匀，且无任何识别盲点，此范围内的信号覆盖采用的是漏泄同轴电缆，技术上不仅成熟，而且具有场强均衡，没有驻波场等特点，在隧道、地铁等区域以及人口密集区域运行良好。（2）站厅站台区域覆盖方式。地铁站台的无线覆盖主要是应用漏泄同轴，在站台侧面的隧道进行电缆敷设。特殊地，考虑到某些地铁站的站台区域较大，或者部分地铁站台上下行区间列车同时进站，又或者屏蔽门一定程度上影响了电缆信号，可以在地铁站台设置反馈系统，采取有效措施增强信号强度，有效防止因列车进站对信号产生影响导致信号突然下降而影响通话质量。地铁站厅区域主要是在公共区域内进行无线覆盖。覆盖方法主要是在房屋密集区域或者换乘区域应用吸顶天线加射频电缆实现无线系统覆盖。（3）车辆段/停车场区域覆盖方式。对该区域的覆盖必须要结合现场实际情况来决定，如果范围较小，且建筑物较为分散，可以通过架设基站与室外天线形式进行覆盖，满足该区域的信号覆盖要求。（4）控制中心的覆盖。控制中心是地铁系统中十分重要的位置，当其面积相对比较小的时候，通常可以将室内的天线与基站进行结合使用来对无线网络进行覆盖，但当控制中心的面积比较大，并且周围房子较为密集的时候，一般不选择室内天线，而采用在室外设置铁塔，通过铁塔来进行天线的架设，这样可以使较大范围内以及高处的建筑均得到良好的无线覆盖，通过全向天线可使各个位置的信号保证质量的稳定性。

3 地铁通信中的无线系统和网络优化技术

3.1 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[2]。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。

3.2 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[3]。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。

总之，地铁作为一种绿色便捷的出行工具，在缓解交通压力，改善人们出行效率方面效果显著，同时地铁的建设，也推动着周边地区及整个城市的经济发展。而要想确保地铁运行过程中的信息通畅，就离不开地铁无线通信系统。由于地铁无线通信的用户主要处于隧道或地下站厅，因此就需要考虑到隧道通信的特点，加强无线信号的覆盖，以确保地铁通信稳定安全行车，进一步加强研究非常有必要。