發(fā)布時(shí)間：2017-07-05 09:18

  本文關(guān)鍵詞：CBTC系統(tǒng)中WLAN干擾分析與優(yōu)化研究

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【摘要】：基于通信的列車(chē)運(yùn)行控制系統(tǒng)(CBTC)已經(jīng)成為近年來(lái)全球城市軌道交通信號(hào)控制系統(tǒng)中技術(shù)最為先進(jìn)、應(yīng)用最為廣泛的一種列車(chē)控制系統(tǒng)。CBTC系統(tǒng)主要采用基于IEEE 802.11標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)(WLAN)進(jìn)行通信,其工作頻段多為開(kāi)放的2.4GHz頻段,與外界其他系統(tǒng)公用現(xiàn)象普遍,因此很容易受到外界其他信號(hào)的干擾,影響列車(chē)正常行駛,因此對(duì)CBTC系統(tǒng)中WLAN的干擾進(jìn)行分析并研究相應(yīng)的抗干擾措施,對(duì)推進(jìn)CBTC系統(tǒng)可靠性和安全性的發(fā)展具有重要意義。本文首先對(duì)CBTC系統(tǒng)的總體架構(gòu)進(jìn)行介紹,闡述了各組成部分的功能和特點(diǎn)。通過(guò)對(duì)三種常規(guī)的信號(hào)覆蓋方式進(jìn)行對(duì)比,分析了它們各自的優(yōu)劣勢(shì),以此為基礎(chǔ)引出對(duì)數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)(DCS)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的研究,該子系統(tǒng)應(yīng)用ESS網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),負(fù)責(zé)車(chē)地間實(shí)時(shí)的雙向通信。然后進(jìn)一步對(duì)CBTC系統(tǒng)的WLAN無(wú)線信道劃分機(jī)制進(jìn)行分析,闡述了干擾產(chǎn)生的原因。其次分析了無(wú)線電波在空間中的傳播特點(diǎn),以典型的信號(hào)路徑損耗模型為基礎(chǔ),結(jié)合CBTC的實(shí)際情況推導(dǎo)出適合CBTC系統(tǒng)的空間傳播模型以及路徑損耗公式,為仿真模型的建立奠定理論基礎(chǔ)。然后對(duì)WLAN干擾進(jìn)行分類(lèi),著重分析了同頻干擾和鄰頻干擾,運(yùn)用MATLAB軟件計(jì)算得到信道間干擾的影響因子以及采用不同工作信道對(duì)信噪比的影響,在后續(xù)仿真中用于使模型更加貼近實(shí)際情況。同時(shí)簡(jiǎn)述了LTE網(wǎng)絡(luò)干擾和WPAN干擾的特點(diǎn),分析其對(duì)CBTC系統(tǒng)帶來(lái)的影響。最后使用OPNET軟件搭建仿真平臺(tái),對(duì)實(shí)際場(chǎng)景中可能存在的干擾情況進(jìn)行分析,主要分為地面干擾和車(chē)內(nèi)干擾的情況,對(duì)幾種統(tǒng)計(jì)結(jié)果進(jìn)行分析比較,得到干擾的影響程度以及采取一定優(yōu)化措施后的效果。通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)的詳細(xì)分析得出當(dāng)列車(chē)發(fā)生切換時(shí)更容易受到外界影響并且程度更大;車(chē)內(nèi)存在干擾時(shí)的影響也遠(yuǎn)比地面存在干擾時(shí)要大,嚴(yán)重時(shí)車(chē)地通信將中斷,危及行車(chē)安全。在此基礎(chǔ)上從網(wǎng)絡(luò)類(lèi)型、覆蓋方式、干擾類(lèi)型、通信協(xié)議等角度,提出了多種對(duì)CBTC系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化的切實(shí)可行的方案。
【關(guān)鍵詞】：CBTC WLAN 干擾 優(yōu)化
【學(xué)位授予單位】：蘭州交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：U284.48;TN925.93
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-13
• 1.1 研究背景及意義9
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-11
• 1.2.1 CBTC系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)狀9-10
• 1.2.2 CBTC系統(tǒng)干擾研究現(xiàn)狀10-11
• 1.3 論文工作內(nèi)容和章節(jié)安排11-13
• 2 CBTC系統(tǒng)的架構(gòu)13-21
• 2.1 典型的CBTC系統(tǒng)13-17
• 2.1.1 天線傳輸方式14-15
• 2.1.2 裂縫波導(dǎo)管覆蓋方式15-16
• 2.1.3 漏纜覆蓋方式16-17
• 2.2 數(shù)據(jù)通信子系統(tǒng)17-18
• 2.3 BSS網(wǎng)絡(luò)與ESS網(wǎng)絡(luò)18-19
• 2.4 WLAN標(biāo)準(zhǔn)19-20
• 2.5 WLAN的干擾影響20-21
• 3 CBTC系統(tǒng)中WLAN干擾分析21-32
• 3.1 無(wú)線電波的傳播21-24
• 3.1.1 傳播機(jī)制21-22
• 3.1.2 路徑損耗分析22-24
• 3.2 WLAN干擾原因及分類(lèi)24-29
• 3.2.1 同頻干擾24-26
• 3.2.2 鄰頻干擾26-29
• 3.3 LTE網(wǎng)絡(luò)的干擾29-30
• 3.4 WPAN的干擾30-32
• 4 CBTC系統(tǒng)WLAN干擾仿真32-57
• 4.1 仿真軟件32-35
• 4.1.1 模塊功能32-33
• 4.1.2 管道過(guò)程設(shè)定33-35
• 4.2 仿真流程35-40
• 4.2.1 設(shè)置WLAN服務(wù)集37
• 4.2.2 設(shè)置運(yùn)行路徑37-38
• 4.2.3 布置網(wǎng)絡(luò)流量38-39
• 4.2.4 制定用戶檔案39
• 4.2.5 選取統(tǒng)計(jì)結(jié)果39-40
• 4.3 場(chǎng)景模擬40-54
• 4.3.1 理想運(yùn)行場(chǎng)景40-45
• 4.3.2 CBTC內(nèi)部干擾場(chǎng)景45-46
• 4.3.3 CBTC外部干擾場(chǎng)景46-48
• 4.3.4 存在切換的地面干擾場(chǎng)景48-52
• 4.3.5 存在切換的車(chē)內(nèi)干擾場(chǎng)景52-54
• 4.4 仿真分析總結(jié)54-55
• 4.5 優(yōu)化方案55-57
• 結(jié)論57-58
• 致謝58-59
• 參考文獻(xiàn)59-60

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

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本文編號(hào)：521374