[摘要]介紹上海軌道交通6號線TETRA數(shù)字集群專用無線通信系統(tǒng)的構(gòu)成、主要設(shè)備，最后結(jié)合在上海軌道交通6號線中的施工經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)TETRA系統(tǒng)應(yīng)用的特點(diǎn)。

[關(guān)鍵詞]TETRA 城市軌道 應(yīng)用 特點(diǎn)

中圖分類號：TP3文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1671－7597（2009）0310006－01

地鐵是城市運(yùn)送大量乘客的地下電氣化軌道交通系統(tǒng)，是現(xiàn)代城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的重要項(xiàng)目，地鐵的運(yùn)營離不開大量信息的交互，專用的通信系統(tǒng)是必不可少的。其中專用無線通信系統(tǒng)是城市軌道交通通信系統(tǒng)的重要組成部分，主要用于解決固定人員（調(diào)度員、值班員）與流動(dòng)人員（司機(jī)、維修人員、列檢人員）間及流動(dòng)人員相互之間的通話及數(shù)據(jù)傳輸問題，是提高運(yùn)輸效率、確保行車安全及應(yīng)對突發(fā)事件的必要手段。在城市軌道交通的列車運(yùn)營和日常管理中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。上海軌道交通6號線專用無線通信系統(tǒng)采用了摩托羅拉公司的TETRA數(shù)字集群系統(tǒng)，目前系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，在規(guī)劃設(shè)計(jì)中充分考慮了日后擴(kuò)容的延續(xù)性、經(jīng)濟(jì)性和安全性。

一、系統(tǒng)構(gòu)成及主要設(shè)備

上海軌道交通6號線全長33.089公里。共設(shè)一個(gè)控制中心，28座車站（9座高架車站、19座地下車站）、一個(gè)停車場、一個(gè)車輛段。實(shí)行頻率資源共享和統(tǒng)一管理。在6號線設(shè)分線調(diào)度、基站、信號分配和覆蓋單元、移動(dòng)臺等。

（一）系統(tǒng)構(gòu)成

上海軌道交通6號線TETRA專用無線通信系統(tǒng)采用有線、無線相結(jié)合的方式，沿地鐵線構(gòu)成鏈狀通信網(wǎng)，采用光纖直放系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)“大區(qū)制”基站“小區(qū)制”覆蓋。信號覆蓋控制中心、各車站、車輛段、停車場及隧道區(qū)間和高架線路。信號在隧道及高架線路采用泄漏同軸電纜，在室內(nèi)、站內(nèi)及車輛段和停車場采用天線進(jìn)行覆蓋。系統(tǒng)構(gòu)成示意圖如圖1所示。

系統(tǒng)由上海軌道交通專用無線通信系統(tǒng)交換控制中心網(wǎng)絡(luò)提供、8個(gè)基站、8個(gè)光纖直放站主站、25個(gè)光纖直放站遠(yuǎn)端站以及調(diào)度臺、移動(dòng)臺等組成。8個(gè)基站分別設(shè)在外高橋南站、巨峰路站、云山路站、民生路站、高科西路站、上南路站、車輛段、停車場，沿線其他各站點(diǎn)設(shè)光纖直放站遠(yuǎn)端站。（見圖1）

系統(tǒng)設(shè)備間以2M通道為主，并以4線音頻和RS 422通道為輔。通過6號線傳輸系統(tǒng)、上層傳輸網(wǎng)與相應(yīng)的交換控制中心的交換機(jī)連接。

（二）系統(tǒng)主要設(shè)備

系統(tǒng)設(shè)備可分為5個(gè)主要組成部分，即交換控制中心、基站設(shè)備、信號分配單元、調(diào)度設(shè)備和移動(dòng)臺用戶。

交換控制中心設(shè)備：交換控制中心設(shè)在東寶興路、中山北路控制中心，采用兩個(gè)完全互為異地備份交換中心。主要設(shè)備有節(jié)點(diǎn)控制器/網(wǎng)管服務(wù)器、核心路由器/網(wǎng)關(guān)路由器、廣域網(wǎng)接口設(shè)備、以太網(wǎng)交換機(jī)、邊界路由器、數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)、電話互聯(lián)網(wǎng)關(guān)、回聲消除器、鑒權(quán)服務(wù)器等。

基站設(shè)備有：TETRA基站控制器、收發(fā)信機(jī)、GPS收發(fā)天線、告警系統(tǒng)、射頻分配系統(tǒng)等。

信號分配單元有：光纖直放站、耦合器、分路合路器、泄漏電纜、天線。

調(diào)度設(shè)備有：由一個(gè)基于PC的控制臺和一套控制臺接口電子設(shè)備，以及麥克風(fēng)、揚(yáng)聲器、耳麥、錄音機(jī)等設(shè)備構(gòu)成。

移動(dòng)臺設(shè)備有：車站臺、車載臺和便攜臺。

二、系統(tǒng)主要功能

上海軌道交通6號線將列調(diào)及行調(diào)、防災(zāi)以及車輛段、停車場的調(diào)度業(yè)務(wù)全部納入到TETRA系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)一管理。系統(tǒng)提供的主要功能有：

（一）通話功能

在授權(quán)的情況下，可實(shí)現(xiàn)調(diào)度臺與移動(dòng)臺、移動(dòng)臺與移動(dòng)臺、有線用戶與移動(dòng)臺、移動(dòng)臺與有線用戶之間的私密通話。

（二）調(diào)度功能

系統(tǒng)具有強(qiáng)大的調(diào)度和管理功能，如個(gè)別呼叫、組呼、全呼、緊急呼叫、多級優(yōu)先、遇忙排隊(duì)、有效站點(diǎn)設(shè)置、動(dòng)態(tài)重組、遲后進(jìn)入、新近用戶優(yōu)先、呼叫限時(shí)、自動(dòng)重發(fā)、會議呼叫等。

（三）數(shù)據(jù)功能

系統(tǒng)支持狀態(tài)信息業(yè)務(wù)、緊急告警、短數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。用于傳遞列車運(yùn)營管理過程的各種數(shù)據(jù)信息，包括ATS信息等。

（四）故障弱化功能

當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障后，系統(tǒng)可自動(dòng)轉(zhuǎn)入單站集群模式或直通模式。當(dāng)基站與交換控制中心的鏈路中斷或交換機(jī)故障時(shí)，基站會進(jìn)入單站集群狀態(tài)并繼續(xù)為其覆蓋區(qū)內(nèi)的用戶提供集群模式服務(wù)；用戶在基站故障或處于網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍外，可通過直通模式繼續(xù)進(jìn)行通信，而不依賴于系統(tǒng)轉(zhuǎn)發(fā)。

三、上海軌道交通6號線TETRA數(shù)字集群的應(yīng)用特點(diǎn)

（一）采用光纖射頻直放系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)“大區(qū)制”基站“小區(qū)制”覆蓋

上海軌道交通6號線專用無線通信系統(tǒng)采用了光纖直放系統(tǒng)如圖1所示，僅在地鐵沿線的重要車站設(shè)置基站，進(jìn)行該站及相鄰區(qū)間的信號覆蓋；而其他各站則通過由光纖直放站主站、遠(yuǎn)端站組成的射頻直放系統(tǒng)的遠(yuǎn)端站進(jìn)行其他各站、區(qū)間的信號覆蓋。光纖直放系統(tǒng)的應(yīng)用，延伸了基站的覆蓋范圍，減少了基站設(shè)置數(shù)量，實(shí)現(xiàn)了“大區(qū)制”基站“小區(qū)制”覆蓋，具有設(shè)備投資少、信道利用率高、越區(qū)切換少、故障弱化能力較強(qiáng)等特點(diǎn)。在采用光纖直放系統(tǒng)時(shí)需考慮直放系統(tǒng)的時(shí)延。

（二）采用虛擬功能，實(shí)現(xiàn)分線、分區(qū)段管理

虛擬專網(wǎng)是TETRA系統(tǒng)提供的一項(xiàng)主要功能。多個(gè)用戶群體可以共享一個(gè)數(shù)字集群系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)中所有的系統(tǒng)管理功能都可以合理地分配給每一個(gè)群體，以滿足每個(gè)群體地需求。各用戶群體配置獨(dú)立的調(diào)度臺和移動(dòng)臺，即可建立自己的虛擬專網(wǎng)，并在網(wǎng)內(nèi)獨(dú)立工作。不同的虛擬專網(wǎng)之間具有高度的通信保密性和獨(dú)立的控制權(quán)限，不會產(chǎn)生干擾和失密。上海6號線將列調(diào)、防災(zāi)、停車場、車輛段的調(diào)度通過虛擬專網(wǎng)納入到一個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行管理。

（三）降級使用功能可靠，確保系統(tǒng)的正常運(yùn)行

當(dāng)基站與交換機(jī)的鏈路中斷或交換機(jī)故障后，系統(tǒng)將降級使用進(jìn)入單站集群模式，而當(dāng)基站故障后則可進(jìn)入直通模式，以確保系統(tǒng)移動(dòng)用戶間的通信；當(dāng)系統(tǒng)降級使用后，上海軌道交通6號線在控制中心與各基站間專門設(shè)置了4線音頻通路和RS 422通路，用以實(shí)現(xiàn)調(diào)度臺與降級臺在系統(tǒng)降級使用后的語言、數(shù)據(jù)通信可靠傳輸，保證了調(diào)度功能的實(shí)現(xiàn)。

四、結(jié)束語

TETRA數(shù)字集群系統(tǒng)具有強(qiáng)大的調(diào)度功能，且具有頻譜利用率高、信號抗信道衰落強(qiáng)、保密性好、多種業(yè)務(wù)服務(wù)、網(wǎng)絡(luò)管理和控制更加有效和靈活等特點(diǎn)，完全滿足城市軌道交通對專用無線通信的需求。TETRA數(shù)字集群在上海軌道交通的成功應(yīng)用為其他地區(qū)，特別是新建城市軌道交通項(xiàng)目專用無線通信系統(tǒng)的選擇提供了依據(jù)。

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作者簡介：

徐海來，男，漢族，陜西西安人，畢業(yè)于西安鐵路運(yùn)輸學(xué)校鐵道通信，后函授北京交通大學(xué)通信工程（本科），在中鐵一局電務(wù)工程有限公司工作，工程師。

資格證書：中國鐵路工程總公司二級項(xiàng)目經(jīng)理證證件號：9421200052

鐵道部工程師證證件號：3401101117