地铁信号系统网络安全与抗干扰相关问题分析

俞立华

摘要：本文主要對地铁信号系统网络安全相关内容进行分析，其中着重对地铁信号系统网络安全与抗干扰相关问题进行探究，有利于对各种干扰因素进行有效降低和避免，对地铁信号系统的可靠性和稳定性有效保证。通过对地铁信号系统网络安全相关内容进行分析，以期为相关企业和相关的工作人员提供借鉴。

关键词：地铁信号系统;抗干扰;无线通信技术

1.无线通信技术

应用无线通信技术对相关信息进行传播，有很大的优势，比如有更低的成本，以及更强的可扩展性。在地铁运行的过程中，会对无线通信设备应用，但受到周围因素的影响，如电车启动瞬时压力、大型设备的阻挡、轨道的钢结构影响等，都会在一定程度上对地铁信号系统运行产生一定的干扰。无线通信技术以系统使用范围分类，能够分为专用无线通信和公网无线，其中专用无线通信主要应用于地铁轨道交通内，而公网无线通信则以公共移动信号为依赖。因此在应用地铁信号系统的过程中，相关的工作人员需要对不同的干扰因素进行分析，从而促进地铁信号系统网络安全的发展。

2.无线技术传输机制

对地铁信号系统网络安全提升，需要首先明确了解无线传输机制。本国地铁信号主要是对无线通信的信道访问机制进行应用，在一定时间内对数据传输的过程中，一个信道只能为一个用户服务，从而能够在一定程度上对使用过程和载波监听之间的冲突有效避免。对于用户而言，不同信道都是平等的，空闲状态和被占用的状态下，信道对每个用户都是优先级。现阶段随着地铁信号系统进一步的发展，新的抗干扰通信技术发展也更加有效，主要是计算机控制短波算法结合频谱选频技术，推广的范围也会越来越广泛。应用抗干扰技术，能够对强磁干扰、扩频以及调频的情况进行有效避免。对频谱理论和信道访问机制进行的同时，相关的工作人员还会对高维运算进行应用，对最优的算法进行有效选择，从而加强对干扰要素的避免，对传输数据的实时性和准确性有效保证，避免网络瘫痪问题的出现。

3.地铁信号系统干扰因素

在对地铁信号网络安全抗干扰能力有效提升，需要首先对影响地铁信号系统的干扰因素进行分析。本节就此对地铁信号系统干扰因素进行分析。主要的干扰源包括电磁干扰、多径干扰以及同频干扰。对于电磁干扰，主要是在地铁运行的过程中，受到车内广播、钢轨回流以及牵引系统的影响，导致地铁信号系统网络安全受到影响。具体的干扰因素为一定范围的调频广播、地铁牵引系统电流变化以及地铁钢轨回流谐波。对于多径干扰，则是在地铁运行的过程中，在经过隧道途径时，受到列车车体或者隧道内壁的影响，导致反射的产生，从而进一步导致地铁信号系统网络安全受到影响。对于同频干扰，其他无信通讯设备为其主要的干扰源。具体干扰设备如微波发射系统、PIS系统、蓝牙设备以及WiFi设备等。谐波干扰是上述干扰的统称，在对地铁信号网络安全的干扰因素探究时，谐波干扰也是主要的研究内容。因此在对无线通信设备的抗干扰因素进行分析时，地铁列车会应用不同的手段有效避免干扰，如调频扩频、正交频分复用以及直接序列扩频等，都能够对干扰进行有效降低以及避免。

4.优化地铁信号系统网络安全抗干扰途径

为了保证地铁信号系统网络安全，需要对干扰因素进行有效避免。本节就此对优化地铁信号系统网络安全抗干扰途径进行分析。策略如表2：

具体的途径如下：其一，将专用无线频谱与专网技术相结合。在地铁的无线系统内对专用通信网络进行设置，并将固定频段进行设置，从而对同频以及其他杂波进行有效的避免，从而对地铁信号系统网络安全的准确性和可靠性有效提升。其二，对IEEE820.11标准中的私有协议进行有效的应用，并采取实际的措施。标准中主要应用的技术为解调技术，通过该技术，能够对信道应用优先级力度进行有效提升，从而增加额外增益。其三，可以增加分频的特殊性、对系统容错水平提升，促进传输水平的实时性，对其他设备以及同频产生的干扰进行有效的降低以及避免。最后，可以对频率、空间进行有效的分集。在地铁列车运行的过程中，应用空间分集，主要是在不同的位置的信号设备，对无线信号的接收有效实现，从而整体形成较强的抗干扰信号。应用频率分集，主要是将数据的接收和发送在不同频率段内进行，从而避免频率失真信号的发生，对信息传输的准确性和高效性进行有效的提升。因此在对地铁信号网络安全的抗干扰能力有效提升的过程中，相关的工作人员和地铁企业要结合实际的情况，对干扰因素进行分析，从而促进整体地铁信号系统网络安全的稳定性和可靠性，从而进一步保证地铁的稳定运行。

5.总结

综上所述，随着无线通信技术的发展，地铁信号系统中应用无线通信技术也越来越广泛。但另一方面，受到不同方面的影响，地铁信号系统会受到一定的干扰因素影响，因此相关的工作人员需要针对不同的干扰因素，对干扰因素采取不同的措施，促进整体地铁信号系统网络安全的发展。

参考文献：

[1]华晟，苏阿峰.地铁信号系统网络安全与抗干扰研究[J].铁道通信信号，2017，53（12）：65-71.

[2]夏伟.基于地铁信号系统的车-地无线通信传输抗干扰问题初探[J].技术与市场，2015，（5）：90-91.