地鐵信號(hào)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全與抗干擾相關(guān)問(wèn)題分析

俞立華

摘要：本文主要對(duì)地鐵信號(hào)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行分析，其中著重對(duì)地鐵信號(hào)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全與抗干擾相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行探究，有利于對(duì)各種干擾因素進(jìn)行有效降低和避免，對(duì)地鐵信號(hào)系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性有效保證。通過(guò)對(duì)地鐵信號(hào)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行分析，以期為相關(guān)企業(yè)和相關(guān)的工作人員提供借鑒。

關(guān)鍵詞：地鐵信號(hào)系統(tǒng);抗干擾;無(wú)線通信技術(shù)

1.無(wú)線通信技術(shù)

應(yīng)用無(wú)線通信技術(shù)對(duì)相關(guān)信息進(jìn)行傳播，有很大的優(yōu)勢(shì)，比如有更低的成本，以及更強(qiáng)的可擴(kuò)展性。在地鐵運(yùn)行的過(guò)程中，會(huì)對(duì)無(wú)線通信設(shè)備應(yīng)用，但受到周圍因素的影響，如電車啟動(dòng)瞬時(shí)壓力、大型設(shè)備的阻擋、軌道的鋼結(jié)構(gòu)影響等，都會(huì)在一定程度上對(duì)地鐵信號(hào)系統(tǒng)運(yùn)行產(chǎn)生一定的干擾。無(wú)線通信技術(shù)以系統(tǒng)使用范圍分類，能夠分為專用無(wú)線通信和公網(wǎng)無(wú)線，其中專用無(wú)線通信主要應(yīng)用于地鐵軌道交通內(nèi)，而公網(wǎng)無(wú)線通信則以公共移動(dòng)信號(hào)為依賴。因此在應(yīng)用地鐵信號(hào)系統(tǒng)的過(guò)程中，相關(guān)的工作人員需要對(duì)不同的干擾因素進(jìn)行分析，從而促進(jìn)地鐵信號(hào)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全的發(fā)展。

2.無(wú)線技術(shù)傳輸機(jī)制

對(duì)地鐵信號(hào)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全提升，需要首先明確了解無(wú)線傳輸機(jī)制。本國(guó)地鐵信號(hào)主要是對(duì)無(wú)線通信的信道訪問(wèn)機(jī)制進(jìn)行應(yīng)用，在一定時(shí)間內(nèi)對(duì)數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪^(guò)程中，一個(gè)信道只能為一個(gè)用戶服務(wù)，從而能夠在一定程度上對(duì)使用過(guò)程和載波監(jiān)聽(tīng)之間的沖突有效避免。對(duì)于用戶而言，不同信道都是平等的，空閑狀態(tài)和被占用的狀態(tài)下，信道對(duì)每個(gè)用戶都是優(yōu)先級(jí)。現(xiàn)階段隨著地鐵信號(hào)系統(tǒng)進(jìn)一步的發(fā)展，新的抗干擾通信技術(shù)發(fā)展也更加有效，主要是計(jì)算機(jī)控制短波算法結(jié)合頻譜選頻技術(shù)，推廣的范圍也會(huì)越來(lái)越廣泛。應(yīng)用抗干擾技術(shù)，能夠?qū)?qiáng)磁干擾、擴(kuò)頻以及調(diào)頻的情況進(jìn)行有效避免。對(duì)頻譜理論和信道訪問(wèn)機(jī)制進(jìn)行的同時(shí)，相關(guān)的工作人員還會(huì)對(duì)高維運(yùn)算進(jìn)行應(yīng)用，對(duì)最優(yōu)的算法進(jìn)行有效選擇，從而加強(qiáng)對(duì)干擾要素的避免，對(duì)傳輸數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性有效保證，避免網(wǎng)絡(luò)癱瘓問(wèn)題的出現(xiàn)。

3.地鐵信號(hào)系統(tǒng)干擾因素

在對(duì)地鐵信號(hào)網(wǎng)絡(luò)安全抗干擾能力有效提升，需要首先對(duì)影響地鐵信號(hào)系統(tǒng)的干擾因素進(jìn)行分析。本節(jié)就此對(duì)地鐵信號(hào)系統(tǒng)干擾因素進(jìn)行分析。主要的干擾源包括電磁干擾、多徑干擾以及同頻干擾。對(duì)于電磁干擾，主要是在地鐵運(yùn)行的過(guò)程中，受到車內(nèi)廣播、鋼軌回流以及牽引系統(tǒng)的影響，導(dǎo)致地鐵信號(hào)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全受到影響。具體的干擾因素為一定范圍的調(diào)頻廣播、地鐵牽引系統(tǒng)電流變化以及地鐵鋼軌回流諧波。對(duì)于多徑干擾，則是在地鐵運(yùn)行的過(guò)程中，在經(jīng)過(guò)隧道途徑時(shí)，受到列車車體或者隧道內(nèi)壁的影響，導(dǎo)致反射的產(chǎn)生，從而進(jìn)一步導(dǎo)致地鐵信號(hào)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全受到影響。對(duì)于同頻干擾，其他無(wú)信通訊設(shè)備為其主要的干擾源。具體干擾設(shè)備如微波發(fā)射系統(tǒng)、PIS系統(tǒng)、藍(lán)牙設(shè)備以及WiFi設(shè)備等。諧波干擾是上述干擾的統(tǒng)稱，在對(duì)地鐵信號(hào)網(wǎng)絡(luò)安全的干擾因素探究時(shí)，諧波干擾也是主要的研究?jī)?nèi)容。因此在對(duì)無(wú)線通信設(shè)備的抗干擾因素進(jìn)行分析時(shí)，地鐵列車會(huì)應(yīng)用不同的手段有效避免干擾，如調(diào)頻擴(kuò)頻、正交頻分復(fù)用以及直接序列擴(kuò)頻等，都能夠?qū)Ω蓴_進(jìn)行有效降低以及避免。

4.優(yōu)化地鐵信號(hào)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全抗干擾途徑

為了保證地鐵信號(hào)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全，需要對(duì)干擾因素進(jìn)行有效避免。本節(jié)就此對(duì)優(yōu)化地鐵信號(hào)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全抗干擾途徑進(jìn)行分析。策略如表2：

具體的途徑如下：其一，將專用無(wú)線頻譜與專網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合。在地鐵的無(wú)線系統(tǒng)內(nèi)對(duì)專用通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行設(shè)置，并將固定頻段進(jìn)行設(shè)置，從而對(duì)同頻以及其他雜波進(jìn)行有效的避免，從而對(duì)地鐵信號(hào)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全的準(zhǔn)確性和可靠性有效提升。其二，對(duì)IEEE820.11標(biāo)準(zhǔn)中的私有協(xié)議進(jìn)行有效的應(yīng)用，并采取實(shí)際的措施。標(biāo)準(zhǔn)中主要應(yīng)用的技術(shù)為解調(diào)技術(shù)，通過(guò)該技術(shù)，能夠?qū)π诺缿?yīng)用優(yōu)先級(jí)力度進(jìn)行有效提升，從而增加額外增益。其三，可以增加分頻的特殊性、對(duì)系統(tǒng)容錯(cuò)水平提升，促進(jìn)傳輸水平的實(shí)時(shí)性，對(duì)其他設(shè)備以及同頻產(chǎn)生的干擾進(jìn)行有效的降低以及避免。最后，可以對(duì)頻率、空間進(jìn)行有效的分集。在地鐵列車運(yùn)行的過(guò)程中，應(yīng)用空間分集，主要是在不同的位置的信號(hào)設(shè)備，對(duì)無(wú)線信號(hào)的接收有效實(shí)現(xiàn)，從而整體形成較強(qiáng)的抗干擾信號(hào)。應(yīng)用頻率分集，主要是將數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送在不同頻率段內(nèi)進(jìn)行，從而避免頻率失真信號(hào)的發(fā)生，對(duì)信息傳輸?shù)臏?zhǔn)確性和高效性進(jìn)行有效的提升。因此在對(duì)地鐵信號(hào)網(wǎng)絡(luò)安全的抗干擾能力有效提升的過(guò)程中，相關(guān)的工作人員和地鐵企業(yè)要結(jié)合實(shí)際的情況，對(duì)干擾因素進(jìn)行分析，從而促進(jìn)整體地鐵信號(hào)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全的穩(wěn)定性和可靠性，從而進(jìn)一步保證地鐵的穩(wěn)定運(yùn)行。

5.總結(jié)

綜上所述，隨著無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展，地鐵信號(hào)系統(tǒng)中應(yīng)用無(wú)線通信技術(shù)也越來(lái)越廣泛。但另一方面，受到不同方面的影響，地鐵信號(hào)系統(tǒng)會(huì)受到一定的干擾因素影響，因此相關(guān)的工作人員需要針對(duì)不同的干擾因素，對(duì)干擾因素采取不同的措施，促進(jìn)整體地鐵信號(hào)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]華晟，蘇阿峰.地鐵信號(hào)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)安全與抗干擾研究[J].鐵道通信信號(hào)，2017，53（12）：65-71.

[2]夏偉.基于地鐵信號(hào)系統(tǒng)的車-地?zé)o線通信傳輸抗干擾問(wèn)題初探[J].技術(shù)與市場(chǎng)，2015，（5）：90-91.