城市軌道交通CBTC系統(tǒng)越區(qū)切換的研究.pdf

1、基于通信的列車(chē)控制系統(tǒng)(CBTC)采用先進(jìn)的通信、計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)地面控制系統(tǒng)和列車(chē)信息的雙向傳輸，可連續(xù)控制和監(jiān)測(cè)列車(chē)運(yùn)行。
　　CBTC系統(tǒng)通常采用IEEE802.11無(wú)線局域網(wǎng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)車(chē)—地通信。但由于無(wú)線局域網(wǎng)中接入點(diǎn)AP的覆蓋區(qū)域有限，隨著列車(chē)不斷提速，越區(qū)切換會(huì)更加頻繁，使得切換過(guò)程中產(chǎn)生的時(shí)延、丟包等問(wèn)題更加凸顯，進(jìn)而影響CBTC系統(tǒng)的可靠性。所以，如何降低切換時(shí)延、保證越區(qū)切換過(guò)程中的通信質(zhì)量顯得尤為重要。
　

2、　首先，本文對(duì)CBTC系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能、無(wú)線局域網(wǎng)以及切換過(guò)程進(jìn)行了介紹，并在此基礎(chǔ)上分析了切換時(shí)產(chǎn)生的時(shí)延。因?yàn)椴煌那袚Q方案其切換觸發(fā)準(zhǔn)則也不同，本文還對(duì)幾種較典型切換觸發(fā)準(zhǔn)則進(jìn)行了分析。
　　其次，本文在分析傳統(tǒng)切換方案不足的基礎(chǔ)上提出了基于預(yù)測(cè)的雙信道異步切換方案。本方案一方面考慮到越區(qū)切換存在掃描時(shí)延、認(rèn)證時(shí)延和關(guān)聯(lián)時(shí)延，其中掃描時(shí)延占總時(shí)延的90％左右，所以提出采用差分接收信號(hào)強(qiáng)度指示（RSSI）預(yù)測(cè)算法提前進(jìn)行掃描，

3、進(jìn)而減少切換時(shí)延。另一方面考慮到預(yù)測(cè)機(jī)制雖然可以滿(mǎn)足數(shù)據(jù)傳輸最小時(shí)延的要求，但是當(dāng)移動(dòng)站點(diǎn)頻繁切換時(shí)會(huì)造成更大時(shí)延，甚至通信中斷，進(jìn)而影響CBTC系統(tǒng)通信質(zhì)量，因此文中提出采用雙信道異步切換方案保證了CBTC系統(tǒng)在切換過(guò)程中的通信質(zhì)量。雙信道異步切換方案是在一個(gè)移動(dòng)站點(diǎn)上利用兩個(gè)獨(dú)立的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)接口與地面控制系統(tǒng)進(jìn)行通信，通過(guò)設(shè)置不同的切換觸發(fā)參數(shù)，使兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口分別“提前”和“滯后”切換，使得移動(dòng)節(jié)點(diǎn)在跨越不同服務(wù)區(qū)域時(shí)，至少有一個(gè)網(wǎng)絡(luò)