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        地鐵乘客信息系統(tǒng)車地?zé)o線技術(shù)方案探討

        2014-01-24 03:36:16
        中國新技術(shù)新產(chǎn)品 2014年7期
        關(guān)鍵詞:車地無線網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)

        王 麗

        (西安市地下鐵道有限責(zé)任公司,陜西 西安 710018)

        地鐵乘客信息系統(tǒng)車地?zé)o線技術(shù)方案探討

        王 麗

        (西安市地下鐵道有限責(zé)任公司,陜西 西安 710018)

        本文從投資成本、網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量、產(chǎn)品鏈成熟度等幾個方面探討地鐵車地?zé)o線網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)方案,并結(jié)合當(dāng)前地鐵應(yīng)用的特點(diǎn),提出合理化建議。

        地鐵乘客信息系統(tǒng);車地?zé)o線網(wǎng)絡(luò)技術(shù);技術(shù)方案

        1 概述

        基于乘客對地鐵信息服務(wù)日益豐富的需求,促使地鐵乘客信息系統(tǒng)(簡稱PIS系統(tǒng))采用更先進(jìn)的技術(shù)方案,進(jìn)一步提升運(yùn)營服務(wù)水平。PIS系統(tǒng)日常運(yùn)營中主要依托有線網(wǎng)絡(luò)和車地?zé)o線網(wǎng)絡(luò)傳輸平臺,將控制中心下發(fā)的運(yùn)營信息、娛樂信息、廣告等實時動態(tài)的多媒體資訊,通過車站和車載顯示終端向乘客發(fā)布,引導(dǎo)乘客安全、便捷地乘坐地鐵。車地?zé)o線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)建設(shè)質(zhì)量直接決定了后期PIS系統(tǒng)的運(yùn)營服務(wù)水平,下面對PIS系統(tǒng)中應(yīng)用到的幾種車地?zé)o線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進(jìn)行分析探討。

        2 PIS系統(tǒng)概述及應(yīng)用特點(diǎn)

        乘客信息系統(tǒng)分為控制中心子系統(tǒng)、車站子系統(tǒng)、車載子系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)、廣告管理子系統(tǒng)等。網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)又分為有線網(wǎng)絡(luò)和車地?zé)o線網(wǎng)絡(luò)兩部分,有線網(wǎng)絡(luò)為控制中心與地鐵車站的信息傳送提供鏈路通道,而車地?zé)o線網(wǎng)絡(luò)則為列車與車站間的信息傳送提供鏈路通道。

        控制中心實時下發(fā)至列車的信息內(nèi)容以及列車向控制中心實時上傳的圖像和數(shù)據(jù)均需通過車地?zé)o線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸。在列車高速移動和快速切換情況下數(shù)據(jù)圖像等信息實時、穩(wěn)定的傳送是PIS系統(tǒng)應(yīng)用中的技術(shù)難題。通過采取有效措施提升網(wǎng)絡(luò)帶寬,降低切換時間,做到信號無縫覆蓋,才能保證列車上的信息實時順暢播放,不出現(xiàn)畫面中斷、跳播及馬賽克等現(xiàn)象。

        3 PIS車地?zé)o線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)分析

        無線移動通信系統(tǒng)有很多的制式和技術(shù),根據(jù)地鐵PIS系統(tǒng)的無線傳輸要求,應(yīng)使用帶寬大于15Mbps的寬帶移動通信系統(tǒng)。當(dāng)前可用于地鐵的寬帶移動通信技術(shù)主要包括WLAN、WiMAX、LTE(長期演進(jìn)項目)等技術(shù),技術(shù)分析對比詳見表一。

        3.1 WLAN技術(shù)

        無線局域網(wǎng)(WLAN)的代表是由IEEE 802.11工作組規(guī)定的無線通信系統(tǒng),其技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)主要包括802.11g、802.11n等。其中802.11n工作在 2.4 GHz 或5.8 GHz,傳輸速率達(dá)100Mbps左右,理論速率甚至達(dá)到600Mbps,但由于傳輸距離短,為達(dá)到無縫切換,需增加設(shè)備投入。802.11n的突出特點(diǎn)應(yīng)屬M(fèi)IMO技術(shù),該技術(shù)不僅可以增加無線網(wǎng)絡(luò)的傳輸速度,又不用額外占用頻譜范圍,從實際使用情況看,802.11n已在國內(nèi)地鐵PIS車地?zé)o線領(lǐng)域得到較廣泛的應(yīng)用,代表了無線局域網(wǎng)的發(fā)展方向。

        3.2 WiMax技術(shù)

        WiMax采用IEEE 802.16標(biāo)準(zhǔn),工作在10~66GHz頻段,甚至可擴(kuò)展到10GHz以下,能提供75Mbps高速連接,數(shù)據(jù)傳輸距離最遠(yuǎn)可達(dá)50km,具有支持較長距離傳輸和處理多徑反射的能力。但該技術(shù)在在標(biāo)準(zhǔn)化、頻譜分配等方面仍存在一些問題,比如其核心設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)還在制定和完善中,國家也未對其進(jìn)行頻率分配。

        3.3 LTE技術(shù)

        LTE(長期演進(jìn)項目)技術(shù)優(yōu)勢體現(xiàn)在速率、移動性、頻譜利用率等多個領(lǐng)域。其技術(shù)無需對稱頻段,上下行寬帶可靈活配置,20MHz頻譜帶寬下,上行最大速率達(dá)到50 Mbps,下行最大速率達(dá)到100Mbps,高速移動時也能夠提供良好的覆蓋特性,確保上下行視頻流的順暢播放。2013年底鄭州一號線開通運(yùn)營,LTE作為新興技術(shù)首次在地鐵PIS系統(tǒng)應(yīng)用,隨著該技術(shù)的發(fā)展和產(chǎn)品的完善,將在國內(nèi)地鐵無線領(lǐng)域得到進(jìn)一步推廣

        表1

        綜上所述,WiMax和LTE技術(shù)先進(jìn),從性能上看傳輸距離遠(yuǎn)、接入速度快、業(yè)務(wù)豐富多樣、覆蓋范圍及傳輸速率較WLAN有明顯提高,代表了未來通信發(fā)展的方向。但目前兩種技術(shù)在地鐵領(lǐng)域的商業(yè)化程度不高,頻譜資源申請難度大,技術(shù)和產(chǎn)品鏈的成熟度有待進(jìn)一步提升。 而WLAN具有技術(shù)成熟、設(shè)備產(chǎn)品豐富,投資成本低等優(yōu)點(diǎn),其中的802.11n代表了WLAN無線局域網(wǎng)的發(fā)展方向,滿足地鐵列車在高速移動環(huán)境下的雙向數(shù)據(jù)傳輸要求,是當(dāng)前技術(shù)條件下兼具先進(jìn)性、可靠性及經(jīng)濟(jì)性的車地?zé)o線實時信息傳輸方式,在地鐵車地?zé)o線領(lǐng)域有較多成功應(yīng)用案例。所以地鐵PIS車地?zé)o線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)目前主要推薦WLAN 802.11n 無線寬帶技術(shù)。

        結(jié)語

        國內(nèi)軌道交通事業(yè)迅猛發(fā)展,地鐵乘客對多媒體資訊的播放方式、播放質(zhì)量均有了更高的要求, PIS系統(tǒng)究竟采用何種技術(shù)制式來搭建車地?zé)o線網(wǎng)絡(luò)平臺,是國內(nèi)各個城市地鐵建設(shè)管理者需要面對的主要問題。在考慮技術(shù)因素的同時,投資成本也是影響因素之一,兼顧先進(jìn)性與經(jīng)濟(jì)性的技術(shù)方案將成為車地?zé)o線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)方案的首選。

        [1]GB50157-2012,地鐵設(shè)計規(guī)范[S].

        [2]劉靖.乘客信息顯示系統(tǒng)移動寬帶傳輸網(wǎng)建設(shè)與思考[J].鐵道通信信號,2010(06).

        [3]吳浦生.3G移動通信簡介及其在地鐵中的信號覆蓋[J].城市軌道交通研究,2011(05).

        [4]顏士博.基于WLAN的車-地傳輸技術(shù)在PSD系統(tǒng)中應(yīng)用的可靠性研究[J].鐵道通信信號,2011(10).

        U231

        A

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