尽管无线局域网在很多行业得到了广泛应用,但要将其应用到地铁通信系统,仍有许多技术问题需要解决。目前无线局域网虽支持慢速移动,但对大范围、高速率的无线节点移动环境的支持还不够,同时列车控制信息要求地铁通信系统具有极高的可靠性。因此,无线站点(STA)与接入点(AP)之间的无线切换问题和车地通信设备之间的可靠通信问题是地铁通信系统亟待解决的关键问题。本课题来源于江苏省重大科技成果转化专项的子项目“IEEE802.11a/b/g标准、通用化的无线电台的工程化研发”,如何保证可靠的车地无线通信是整个通信系统要解决的首要问题。本文首先详细分析了当前地铁无线通信网络架构,和当前无线局域网进行对比,指出了要将当前无线局域网应用到地铁无线通信系统所存在的问题,并对这些问题进行了深入研究;然后针对当前无线切换算法和地铁通信机制存在的问题分别提出了一种双链路协同切换算法和双STA协同通信机制;最后分别对其进行实现和测试。针对现有切换机制和算法存在切换延迟较大、丢包率较高、不够稳定可靠等问题,为每台STA配置两条通信链路,提出了一种双链路协同切换算法,给出了一种双链路选择和数据传输算法,通过平滑处理获取精确信号质量,根据差值阈值控制两条通信链路在适当时机进行切换,并使用双线程进行数据转发。最后在linux环境下实现了双链路协同切换算法,并采用Ixchariot软件进行测试。测试结果表明,与单链路机制相比,双链路机制不会出现延迟脉冲,丢包率接近于零,平均吞吐量提升了20%。同时,为提高地铁车地无线通信系统的可靠性和稳定性,给系统设置两个通信网关和两台STA,提出了一种双STA协同通信机制。设计了一种状态检测机制,在两个通信网关和两台STA之间运行状态检测程序,每隔一定时间间隔自动检测对方心跳信息,及早发现系统故障,提高系统可靠性。在此基础上提出了三种工作模式:热备模式、负载均衡模式和热备冗余模式,每种模式均设计了故障解决方法。最后在linux环境下实现了这三种模式,并采用Ixchariot软件进行测试。测试结果表明,双STA协同通信机制可达到系统预期要求,实现可靠的、安全的车地通信。