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CBTC系统中DCS子系统的研究与仿真
| 论文题名： | CBTC系统中DCS子系统的研究与仿真 |
| 关键词： | 地铁线路;无线通信;移动闭塞系统;信号传输时延;越区切换;抗干扰性 |
| 摘要： | 随着城市对交通能力的需求，城市轨道交通控制技术的发展越来越快。从之前的基于固定闭塞的控制系统到现在的基于移动闭塞的控制系统，有的城市的地铁线路现在还可以进行无人驾驶的模式，大大提升城市轨道交通的运营效率，缓解了城市交通拥堵的压力。在基于无线通信的列车控制系统(Communication Based Train Control)CBTC系统中，以ATP/ATO(Automatic Train Protect/Automatic Train Operation)为核心技术，可以完全的实现列车的自动驾驶，使列车之间的追踪间隔从固定闭塞系统的3分钟变成移动闭塞系统的90秒。 目前主流的CBTC系统中DCS(Data Communication System)子系统有线部分是基于IEEE802.3标准的骨干网，无线通信协议采用IEEE802.11g标准。物理层在2.4～2.4835 GHz波段运行，使用OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)正交频分复用作为调制技术，DCS子系统理论的无线传输速率是6Mbps。 本文首先对DCS子系统进行了性能分析，其中包括DCS系统的组成；DCS的系统功能；DCS系统的数据传输能力；无线网络管理APM(Access Point Management)子系统；以及网络管理NMS(Net Management System)子系统。 其次，对于信号在隧道环境内的传输进行研究。分析了在大尺度衰落中的自由空间损耗模型进行了研究，对信号在2.4GHz的自由空间损耗进行仿真。由于列车的高速移动会对信号的传输产生小尺度衰落，因此对小尺度模型中的瑞利衰落信道和莱斯衰落信道进行了分析并仿真。由于DCS子系统采用OFDM调制技术本文文章对OFDM信道进行研究。 最后，本文对DCS子系统中的通信协议标准、越区切换、无线链路预算、DCS子系统的抗干扰性和安全性的关键技术进行了研究。 结合工程应用，对DCS子系统在北京地铁14号线站台间的车地通信系统的场强覆盖、车地通信系统的上行和下行带宽、车地通信系统的时延、车地通信系统的越区切换中断时间的仿真测试来说明DCS系统中的关键技术完全满足当前的城市轨道交通对于网络的要求。 |
| 作者： | 何兴 |
| 专业： | 电子与通信工程 |
| 导师： | 高继森;马强 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州交通大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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