地铁乘客信息显示系统中的无线通信传输稳定性研究

论文摘要

乘客信息显示系统(简称PIDS系统)的功能定位是主播运营、安防反恐信息,适当插播地铁公益广告、天气预报、新闻、交通信息,在紧急情况下运营紧急救灾信息优先使用,实现列车监控图像实时传送的原则。因此目前,全国各地的地铁为进一步提高旅客服务质量,加快各种信息传递,提高运营管理效率,扩大地铁服务范围。同时,通过列车车厢及司机室的监控系统,实现对列车安全状况的有效监控,都在加大投资增设PIDS系统。地铁乘客信息显示系统(PIDS),一般架构都是依托地面有线网络及车地无线传输网络,将运营信息、娱乐等其他视频信息传递到车载流媒体计算机,再通过车载显示终端将信息提供给乘客,为乘客提供信息服务的系统。其中的车地无线通信传输由于列车的高速移动性,为保证实时信息的播放效果,因此对无线通信传输的稳定性、实时性、无线切换速度等指标均有很高的要求。而又因为地铁多建于地下,空间范围小,专业多,特别是目前大部分的地铁信号系统通信传输都采用移动闭塞列车控制系统(CBTC)技术,两个系统在国内大部分地区使用的又是同一个频段,致使两个系统互相之间也存在着干扰问题,这些情况及问题均影响着PIDS系统无线传输的稳定性及传输质量。目前主流的无线通信传输技术有WLAN、Wimax,Mesh、TETRA数字集群通信方式、数字电视广播通信方式、TRainCom等。本文将对这6种无线传输方式通过从技术参数、无线宽带计算及价格等方面进行研究对比,以获得最优的使用及解决方案。通过分析与技术对比可知,采用WLAN无线局域网技术,可以实现地铁列车与地面之间的双向高速通信,可以最大化地满足列车在高速运行状态下的数据传输要求,是目前技术条件下兼具先进性、实时性可靠性及经济性的一种地铁车地无线实时多媒体信息传输方式。最后,本文还将对使用该技术的W地铁X号线路的PIDS系统的构建方案、区间无线基站的部署方案、无线通信切换方案及抗干扰方案等进行详细的说明。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景及意义
• 1.2 国内外研究综述
• 1.2.1 国外发展现状
• 1.2.2 国内发展现状
• 1.2.3 无线通信在PIDS 系统中的应用
• 1.3 研究内容、研究方法与论文结构
• 1.3.1 研究内容
• 1.3.2 研究方法
• 1.3.3 论文结构
• 第二章 车地无线通信方式比较及最佳方案选择
• 2.1 TETRA 数字集群通信方式
• 2.2 数字电视广播通信方式
• 2.3 WLAN 技术
• 2.3.1 IEEE 802.11 标准介绍
• 2.3.2 IEEE 802.11b 协议标准介绍
• 2.3.3 IEEE 802.11a 协议标准介绍
• 2.3.4 IEEE 802.11g 协议标准介绍
• 2.3.5 IEEE 802.11n 协议标准介绍
• 2.4 Wimax 技术
• 2.5 TRainCom 无线通信方式
• 2.6 Mesh 技术
• 2.7 结论
• 2.8 本章小结
• 第三章 地铁PIDS系统存在的问题及解决方法
• 3.1 PIDS 系统与CBTC 系统之间的问题
• 3.1.1 背景
• 3.1.2 技术应用现状及存在问题
• 3.1.3 解决方法
• 3.2 建议
• 3.3 传输不稳定性
• 3.4 本章小结
• 第四章 W地铁X号线PIDS车地无线局域网传输方案
• 4.1 系统构成方案
• 4.1.1 连接隧道AP 的方案
• 4.1.2 无线接入点的部署
• 4.1.3 无线网桥的部署
• 4.1.4 无线网管系统部署
• 4.2 切换方案
• 4.2.1 无线网桥切换原理及优势
• 4.2.2 车尾无线优先工作原理
• 4.2.3 车头车尾车载无线单元切换
• 4.3 抗干扰方案
• 4.3.1 同频干扰分析及对策
• 4.3.2 多径效应分析及对策
• 4.3.3 其它无线系统干扰情况分析
• 4.3.4 电磁干扰情况分析
• 4.3.5 开放路段对周围环境的干扰
• 4.4 安全方案
• 4.4.1 交换机端口接入认证
• 4.4.2 轨旁无线AP 接入认证
• 4.4.3 车载接入认证
• 4.5 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果
• 致谢
• 附件