张雁鹏 党建武

（兰州交通大学自动化与电气工程学院，730070，兰州∥第一作者，博士研究生）

城市轨道交通基于通信的列车控制（CBTC）系统常采用无线局域网（WLAN）技术实现连续、大容量的车地双向列车控制信息传输［1］。由于发射功率的限制和地形地貌的影响，无线局域网中单个接入点（Access Point，简为AP）的信号覆盖范围有限，必须通过越区切换来保证列车行驶过程中控制信息的可靠连续传输。快速运行的列车在不同无线AP之间频繁切换时不可避免地会使列车的车地通信产生切换时延和数据丢包的现象。这将影响城市轨道交通列车运行安全和行车效率，降低CBTC系统的可用性。实验室和现场的测试结果也表明，切换时延是影响基于WLAN的CBTC系统车地通信至关重要的因素。因此，研究CBTC系统越区切换算法以减少切换时延具有重要的现实意义。

目前，对于WLAN越区切换的研究主要集中在越区切换算法的改进上，算法均较为复杂，而且很少关注切换频率和AP冗余。本文在研究基于WLAN的城市轨道交通CBTC系统车地通信越区切换算法时，首先分析了传统切换算法中存在的一些问题，进而根据CBTC系统的实际需求，提出频率组合切换算法，利用邻居图使切换时延满足列车服务质量（Quality of Service，简为QoS）要求，并对其性能进行仿真研究。结果表明，该算法的切换时延小于传统的切换算法，实现简单，系统可靠性强。

1 传统切换算法存在的问题

WLAN切换的逻辑过程包括扫描阶段、认证阶段和重关联阶段。……