论文基于城轨CBTC系统中数据通信子系统的分析，本文是系统相关论文范文素材跟数据通信和城轨CBTC系统和分析研究类学士学位论文范文.
前言：近几年,我国城市轨道交通取得了良好的发展,通信系统作为城市轨道交通系统的关键组成部分,通信系统可以进行行车指挥,确保列车的安全行驶,提升列车的运输效率.在20 世纪90 年代,技术人员研发出CBTC 系统,弥补了原有通信系统的缺点,实现了列车和地面之间的双向通信,在城市轨道交通中受到了广泛的应用.本文主要对CBTC 系统中的数据通信子系统进行详细探究.
一、数据通信子系统概述
数据通信子系统是城轨CBTC 系统的核心,主要用于控制中心、车载与轨旁子系统以及轨旁无线基站AP 之间的数据通信,这种数据通信系统属于双向通信,具备一定的可靠性和安全性.基于数据通信子系统,列车的车载控制器会将列车长度、列车速度以及列车的位置与方向等信息传输给轨旁区域控制器；轨旁区域控制器再与ATS 进行接口,轨旁区域控制器可以接收到ATS 生成的限速指令以及同一控制区域范围内的其他列车的相关运行信息,从而明确列车的安全运行范围；ATS 还会与Microlok Ⅱ进行接口,Microlok Ⅱ主要用于轨旁设备的联锁逻辑安全性管理[1].
二、基于城轨CBTC 系统中的数据通信子系统分析
2.1 数据通信子系统的组成
第一,轨旁骨干网络,该网络通过骨干交换机组成,骨干交换机通过与两个冗余单模光缆的连接,构成环式拓扑结构,如果在光缆上的某一个节点出现了故障,轨旁骨干网络可以立即采取重新配置措施,维持通信的稳定性.通常来说,骨干交换机会安置在环路的控制中心或者设备集中站等信号设备室,相邻的两个骨干交换机距离要小于十公里.
第二,轨旁数据通信网络,该网络通过轨旁骨干网络、轨旁设备以及接入交换机组成.轨旁子系统主要通过以太网接口与接入交换机进行连接,无线接入点AP 主要通过光纤采用星型拓扑结构与接入交换机进行连接,而接入交换机主要通过光纤与骨干交换机进行连接.
第三,车载网络,每一辆列车都会安装CC 和MR 两套车载无线设备,分别安装在车头和车尾的位置,CC 与车载交换机通过以太网接口进行连接,MR 与车载交换机直接连接.车载网络能够为CC 和MR 提供通信接口,确保网络通信的可靠性和稳定性.
2.2 数据通信子系统的性能
数据通信子系统主要采用集有线与无线于一体的网络技术方案,具体的性能包括以下几方面：第一,先进性,数据通信子系统应用世界领先技术,相关技术均通过多年的实践探究,应用较为成熟,比如WHFT 技术、无线技术以及OFDM 技术等；第二,扩展性,该系统在进行网络架构设计时,采用的是模块化技术,有线网络与无线网络均具备一定的扩展性,能够支持平滑扩容和升级,而且该系统也能够实现车地实时视频的无线传输.
2.3 数据通信子系统的安全措施
因为空中接口属于开放式空间,非常容易受到恶意用户的入侵或者拦截,从而导致数据通信子系统中出现错误信息,发生影响列车安全运行的状况.因此,数据通信子系统需要采取如下安全措施：第一,为AP 配备防雷装置和密闭盒,该密闭盒需要满足环境的需求,并具备防盗窃功能.而且AP 的重启功能只能在必要的时候,由授权人员启动；第二,禁止使用服务集标志广播功能,该功能需要和AP 设置达到一致之后,才可以接入网络,从而避免恶意入户入侵AP.
2.4 数据通信子系统的抗干扰措施
为了避免数据通信子系统,尤其是系统中的无线通信设备,受到外界电磁干扰或者同磁干扰,需要在数据通信子系统中采取如下抗干扰措施：第一,在AP 中应用定点天线,增强轨道方向的有价值信号,从而减弱干扰信号,提升系统的载干比；第二,在“自动重传”这一通信协议的基础上,发送数据包之后,发送端会等待接收端的确认包,如果因为干扰导致数据包丢失,而发送端在规定的时间内没有受到接收端的确认包,发送端会再次发送数据包.
结论：综上所述,随着无线通信稳定性和可靠性的提升,在城市轨道交通通信的应用愈加广泛.分析可得,通过数据通信子系统的探究可知,数据通信子系统应用以太网技术、无线局域网技术以及有线无线集于一体的网络技术,实现了移动闭塞列车的速度以及停站时间等方面的控制,提高了列车运营服务水平,为人们的出行提供了便利.本文的探究仍旧存在不足之处,仅供参考.
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