近年來，我國城市化進(jìn)程日趨顯著，地鐵項(xiàng)目已成為城市快速發(fā)展的重要標(biāo)志之一。地鐵無線通信技術(shù)是地鐵運(yùn)營(yíng)的重要保障，其直接影響到了地鐵的運(yùn)轉(zhuǎn)效率及行車安全。因此，地鐵無線通信技術(shù)應(yīng)以信號(hào)高質(zhì)量和全線場(chǎng)覆蓋為標(biāo)準(zhǔn)，及時(shí)準(zhǔn)確的反應(yīng)出列車行駛的路段及安全性。本文從地鐵無線通信系統(tǒng)的功能與組成出發(fā)，詳細(xì)的分析了地鐵無線信號(hào)覆蓋的主要方式，以及地鐵無線通信技術(shù)應(yīng)用所要注意的問題。

1、地鐵無線通信系統(tǒng)的功能與組成

地鐵無線通信系統(tǒng)主要是以調(diào)度員為中心，及時(shí)準(zhǔn)確的對(duì)行駛車輛、運(yùn)營(yíng)和維護(hù)人員進(jìn)行通信調(diào)度，以此來保障地鐵系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。同時(shí)，停車場(chǎng)和車輛段的管理人員也要以無線通信系統(tǒng)為基礎(chǔ)，管理區(qū)內(nèi)的車輛及人員。在無線通信系統(tǒng)中控制中心是指令下達(dá)的主要部門，其可以監(jiān)測(cè)和管理全線基站的運(yùn)行及故障。地鐵無線系統(tǒng)的組成主要以無線集群、傳輸系統(tǒng)、中繼器加漏匯同軸電纜系統(tǒng)構(gòu)成，設(shè)備包括：無線移動(dòng)交換機(jī)、中心基站設(shè)備、合路器、中繼器、車載臺(tái)、車站固定臺(tái)、手持設(shè)備等；無線設(shè)備與各系統(tǒng)之間的接口也要配備完善，其中包括ATS接口、CLK接口、PABX接口等。

2、地鐵無線通信技術(shù)的覆蓋方式地鐵無線信號(hào)的覆蓋應(yīng)包括：站臺(tái)、站廳、行駛路段，其中站臺(tái)和站廳的無線信號(hào)會(huì)有一定的損耗，主要原因是路徑損耗和分徑損耗造成的，也包括建筑主體結(jié)構(gòu)的吸收和阻擋，這直接的影響到了信號(hào)的傳遞效率。無線通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)要考慮到站臺(tái)和站廳的布局，以滿足應(yīng)用為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)定向天線和天線陣列。

行駛路段的無線信號(hào)是無線系統(tǒng)傳輸?shù)年P(guān)鍵，因隧道內(nèi)部信號(hào)的傳遞質(zhì)量受條件的制約，所以傳輸波模應(yīng)以TE01、TE11為主。

波導(dǎo)的傳輸質(zhì)量受距離、隧道口的截面積、傳輸頻率的影響，所以隧道區(qū)間應(yīng)采用天線覆蓋或漏纜覆蓋方式。2.1天線方式。在地鐵無線系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮到隧道區(qū)間天線的設(shè)置，因天線反射板、體積、供電等原因，安裝時(shí)很容易受到環(huán)境的限制，所以只能放在隧道洞口，但從

傳播的方向及效果來看，信號(hào)的傳播往往被車頭或車尾所阻擋，從以往的地鐵無線系統(tǒng)工程來看，車頭和車尾所消耗的信號(hào)大于7—8個(gè)dB，如果列車行駛在隧道中間，并且有車輛阻擋信號(hào)，那信號(hào)場(chǎng)強(qiáng)的衰減將非常大。同時(shí)，隧道內(nèi)信號(hào)的強(qiáng)弱還受其路徑損耗的影響，加之傳播和阻擋，接收到的信號(hào)質(zhì)量將非常弱，因此天線傳輸方式只能適用于短隧道區(qū)間。

2.2漏纜方式。漏纜方式主要是在隧道內(nèi)部敷設(shè)泄漏的同軸電纜來達(dá)到輻射信號(hào)的目地，在敷設(shè)過程中因同軸電纜的截面較小，不會(huì)限制其它系統(tǒng)的安裝和地鐵的運(yùn)行。漏纜輻射的信號(hào)質(zhì)量較好，其輻射的面積也較為均勻，同時(shí)減小了車體對(duì)信號(hào)的阻擋因素，保證了傳輸信號(hào)的質(zhì)量，這主要是因?yàn)樾孤┑耐S電纜與車頂?shù)慕邮仗炀€距離較近，同時(shí)車體側(cè)面也沒有其他阻擋物，保證了信號(hào)的質(zhì)量。在漏纜安裝過程中有必要考慮到列車的行駛速度，雖然也會(huì)產(chǎn)生多普勒效應(yīng)，但影響較小，如果選擇漏纜基本能保證較高的通信概率。

3、地鐵無線通信技術(shù)應(yīng)用所要注意的問題

3.1漏泄同軸電纜的問題。電波在自由空間與在隧道中的傳播效果不同，首先是隧道的直線距離較短，彎曲路較多，直接的傳播距離受到了影響；其次，隧道內(nèi)吸收信號(hào)和阻擋信號(hào)的效應(yīng)較大，阻礙了信號(hào)的傳播質(zhì)量。所以為了解決電波在隧道內(nèi)的傳播，除了在短隧道內(nèi)用天線直射波外，還應(yīng)以漏泄電纜為輔助，加強(qiáng)漏泄電纜與天線的同時(shí)使用，以此來提高車臺(tái)和基站之間的無線信號(hào)傳輸。

3.2光纖射頻中繼器的問題。依據(jù)地鐵無線通信系統(tǒng)的通信量，如果在每個(gè)地鐵站都設(shè)一個(gè)無線基站，其成本將增加很多，同時(shí)也沒有必要。因此，如果加大一個(gè)基站的信號(hào)覆蓋范圍就成了基站設(shè)置的關(guān)鍵問題，在其保證管理若干車站的同時(shí)，還要考慮到整體的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架。就此筆者認(rèn)為應(yīng)以光纖射頻中繼器為首選，不論基站安裝在那個(gè)車站，管轄站必須設(shè)置光纖射頻中繼器，除了起到本站的信號(hào)覆蓋外，還要通過光纖射頻中繼器將信號(hào)進(jìn)行高質(zhì)量的傳遞，并且光纖射頻中繼器還要將信號(hào)進(jìn)行反饋，保證站與站之間的信號(hào)連接。光纖射頻中繼器由光纖、光端機(jī)和射頻再生中繼器組成。

3.3通話組的自動(dòng)轉(zhuǎn)換問題。從地鐵運(yùn)行和管理的角度出發(fā)，行車的調(diào)度通話、維修通話、公安通話、車輛調(diào)度通話、站臺(tái)通話都應(yīng)進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)置。在專用信道中一般以這五種用途為主，每個(gè)用途都單獨(dú)占用一個(gè)信道，共設(shè)五個(gè)信道，移動(dòng)臺(tái)(包括列車臺(tái)和便攜臺(tái)，以下同)根據(jù)用途固定在1個(gè)信道上，如果需要轉(zhuǎn)換用途，也就要轉(zhuǎn)換信道，一般采用人工轉(zhuǎn)換。而在集群方案中，所有信道都是共用的，通話組的轉(zhuǎn)換通過網(wǎng)管工作站改變?cè)O(shè)置即可，因此可實(shí)現(xiàn)移動(dòng)臺(tái)通話自動(dòng)轉(zhuǎn)換。一般來講，便攜臺(tái)根據(jù)分配比較固定在某一通話組。而列車臺(tái)當(dāng)它位于車輛段范圍時(shí)應(yīng)為車輛段管轄，即應(yīng)屬于車輛段通話組，當(dāng)它位于正線線路范圍時(shí)應(yīng)為行車調(diào)度管轄，即應(yīng)屬于行車調(diào)度通話組，因此列車臺(tái)隨著列車的行駛通話組需轉(zhuǎn)換。為了實(shí)現(xiàn)列車臺(tái)通話組的自動(dòng)轉(zhuǎn)換，需由信號(hào)系統(tǒng)ATS(列車運(yùn)行自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng))向集群系統(tǒng)提供轉(zhuǎn)換信息，因此ATS與交換控制設(shè)備之間需設(shè)置接口。

3.4車次號(hào)的自動(dòng)轉(zhuǎn)換問題。為了實(shí)現(xiàn)調(diào)度員和其他用戶習(xí)慣于按車次號(hào)選擇呼叫列車，ATS還需向集群系統(tǒng)提供車次號(hào)與機(jī)車號(hào)相對(duì)照的信息，集群系統(tǒng)根據(jù)預(yù)先存儲(chǔ)的機(jī)車號(hào)與列車臺(tái)標(biāo)識(shí)(ID)號(hào)的對(duì)照表，求得車次號(hào)與標(biāo)識(shí)號(hào)的對(duì)照表，從而實(shí)現(xiàn)車次號(hào)與標(biāo)識(shí)號(hào)的自動(dòng)轉(zhuǎn)換，方便用戶呼叫。