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车-地通信作为CBTC(Communication Based Train Control,基于通信的列车运行控制)系统的关键技术,承载着列控信息的安全传输,地铁CBTC系统车-地通信采用WLAN(Wireless Local Area Networks,无线局域网)技术,其通信性能影响着列车的行车安全,一直以来都是研究的重点。由于发射功率的限制、地铁环境的影响,使得地铁必须按照合理的间隔来布置AP(Access Point,无线接入点),才能保证列车在跨越小区时,能够通过切换来实现车-地之间的正常通信。但由于CBTC系统采用的是IEEE 802.11g标准,其工作频段为2.4GHz ISM(Industrial Scientific Medical,工业、科学、医疗)频段,往往会受到其他工作在相同或相近频段的无线电波的干扰,影响车-地之间正常的通信,在无线局域网切换时甚至会导致通信的中断。因此,对CBTC系统在干扰下越区切换的通信性能进行仿真分析,对于保障整个系统安全、可靠的运行,有一定的现实意义。首先,介绍CBTC系统网络结构和切换机制,详细描述基于WLAN的CBTC系统采用ESS(Extend Service Set,扩展服务集网络)网络的切换机制:触发、扫描、认证、重关联,并分析了802.11标准MAC(Medium Access Control,介质访问控制)层的接入机制、无线局域网认证方式和切换过程中每个阶段产生的时延。其次,结合地铁环境下无线信道的特点,确定隧道内无线电波传播的大尺度衰落模型,并结合阴影衰落、小尺度衰落等影响通信距离的参数,对地铁CBTC系统AP的布置进行了设计。结合沈阳地铁二号线实际AP的布置间隔证明了设计的合理性。然后对地铁环境影响车-地通信的干扰进行了分析,引入了信道间的干扰因子,为下一步仿真奠定基础。然后,利用OPNET仿真平台,建立CBTC系统无线电波传播模型、定向天线模型,并加入EAP-TLS认证模块,最后组成CBTC系统车-地通信的网络模型,并在OPNET自带的WLAN节点模型的基础上,对流量进行了布置,对业务进行了配置。最后,构建基于WLAN的CBTC车-地通信网络拓扑,分别分析无干扰、车载存在干扰、地面存在干扰时越区切换的通信性能。仿真结果表明:地铁CBTC系统无线局域网越区切换时,干扰严重影响越区切换的通信性能,当采用加密认证方式时,既能提高切换性能有又能保证信息传输的安全性。最后,对实际工程组网给出了建议和改进措施。