夏昕　穆瀟

【摘要】 本文對(duì)城市軌道交通專用無(wú)線通信系統(tǒng)國(guó)內(nèi)建設(shè)現(xiàn)狀進(jìn)行了分析，探討了國(guó)產(chǎn)TETRA試驗(yàn)網(wǎng)在軌道交通中的建設(shè)及共享方案，并對(duì)TETRA國(guó)產(chǎn)化后的寬帶化需求進(jìn)行了初步分析。

【關(guān)鍵詞】 城市軌道交通 TETRA 國(guó)產(chǎn)化

一、引言

城市軌道交通專用無(wú)線通信系統(tǒng)是為了保證地鐵能夠安全、高密度、高效運(yùn)營(yíng)，它為行車安全、提高運(yùn)輸效率和管理水平、改善服務(wù)質(zhì)量提供了重要保證。

二、國(guó)產(chǎn)TETRA試驗(yàn)網(wǎng)的設(shè)計(jì)與建設(shè)

北京地鐵7號(hào)線原專用無(wú)線通信系統(tǒng)采用擴(kuò)容14號(hào)線無(wú)線集群交換機(jī)的建設(shè)方案。由于7號(hào)線由北京地鐵運(yùn)營(yíng)公司運(yùn)營(yíng)，而14號(hào)線由港鐵運(yùn)營(yíng)，原方案將給7號(hào)線的運(yùn)營(yíng)維護(hù)帶來(lái)諸多不便。

為了支持國(guó)產(chǎn)化設(shè)備的推廣應(yīng)用，北京市軌道交通建設(shè)管理有限公司同意在7號(hào)線建設(shè)一套國(guó)產(chǎn)數(shù)字集群系統(tǒng)試驗(yàn)網(wǎng)作為備用系統(tǒng)，以避免或緩解不同運(yùn)營(yíng)公司不同運(yùn)營(yíng)模式造成的不便與困擾。

2.1建設(shè)原則

為了確保7號(hào)線按時(shí)開(kāi)通、穩(wěn)定運(yùn)營(yíng)，試驗(yàn)網(wǎng)遵循以下建設(shè)原則：1）確保7號(hào)線原專用無(wú)線系統(tǒng)按照既定計(jì)劃實(shí)施；2）新建試驗(yàn)網(wǎng)功能要滿足北京7號(hào)線專用無(wú)線通信招標(biāo)要求的各項(xiàng)功能；3）新建試驗(yàn)網(wǎng)功能要兼容北京7號(hào)線已采購(gòu)無(wú)線終端；4）新建試驗(yàn)網(wǎng)營(yíng)與原系統(tǒng)共存，并提供雙系統(tǒng)切換方案；5）新建試驗(yàn)網(wǎng)要能夠與原系統(tǒng)同時(shí)開(kāi)通。

2.2組網(wǎng)方案

北京地鐵7號(hào)線線路全長(zhǎng)23.65km，全部為地下線，全線共設(shè)車站21座，平均站間距1.14km，在原焦化廠內(nèi)設(shè)置車輛段一處，在小營(yíng)第二中心設(shè)控制中心。AcroTetra系統(tǒng)試驗(yàn)網(wǎng)采用全I(xiàn)P網(wǎng)絡(luò)，以TETRA交換管理中心為核心，TETRA基站和TETRA應(yīng)用終端作為接入點(diǎn)，組成星形IP網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。在控制中心通信機(jī)房設(shè)置TETRA無(wú)線交換控制中心設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)維護(hù)管理設(shè)備；在控制中心調(diào)度大廳設(shè)置行車、防災(zāi)（環(huán)控）及維修調(diào)度臺(tái)；在車輛段設(shè)置備用行車調(diào)度臺(tái)、防災(zāi)（環(huán)控）調(diào)度臺(tái)及維修調(diào)度臺(tái)；沿線各車站、車輛段設(shè)置TETRA基站設(shè)備，各基站通過(guò)光傳輸通道與控制中心的無(wú)線交換控制中心設(shè)備連接，同時(shí)利用原系統(tǒng)為移動(dòng)人員配置便攜臺(tái)、列車上配置車載電臺(tái)，構(gòu)成一個(gè)以行車調(diào)度功能為主的包括環(huán)控、維修、車輛段多個(gè)用戶群并存的鏈狀專用無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)。

2.3共享分析

本次試驗(yàn)網(wǎng)的一大特點(diǎn)是除主要的交換管理中心、基站、網(wǎng)管外，其余二次開(kāi)發(fā)調(diào)度臺(tái)、調(diào)度服務(wù)器（不需要新增ATS、時(shí)鐘接口）、二次開(kāi)發(fā)網(wǎng)管（增加對(duì)本系統(tǒng)的支持）、直放站及天饋系統(tǒng)、直放站網(wǎng)管、無(wú)線終端（含：手臺(tái)，固定臺(tái)，車載臺(tái)）等設(shè)備均共享使用，以節(jié)約投資。

1）調(diào)度臺(tái)共享

新增獨(dú)立的調(diào)度臺(tái)軟件，該軟件操作界面、使用習(xí)慣、調(diào)度功能與原調(diào)度臺(tái)完全一致。新增調(diào)度臺(tái)的軟件將運(yùn)行在二次開(kāi)發(fā)調(diào)度臺(tái)主機(jī)上，與原調(diào)度臺(tái)復(fù)用音頻附件及腳踏PTT。

2）雙系統(tǒng)并存及天饋系統(tǒng)共享

由于頻率規(guī)劃限制，AcroTetra數(shù)字集群系統(tǒng)與7號(hào)線原數(shù)字集群系統(tǒng)共用三組相同頻點(diǎn)?？紤]到頻率干擾因素，兩系統(tǒng)并存但不同時(shí)工作。在確保兩套系統(tǒng)各項(xiàng)功能都滿足要求的情況下，在任一時(shí)間只有一套系統(tǒng)工作，當(dāng)正在運(yùn)行系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，可以切換到另外一套系統(tǒng)進(jìn)行工作。

雙系統(tǒng)的切換采取手工方式給相應(yīng)的基站加電或斷電，使兩個(gè)基站中僅有一個(gè)基站處于工作狀態(tài)。該方案外加射頻無(wú)源器件（二功分）連接兩個(gè)基站并共用天饋系統(tǒng)。

三、TETRA系統(tǒng)發(fā)展分析

從國(guó)內(nèi)來(lái)看，最近幾年TETRA網(wǎng)絡(luò)的增長(zhǎng)最快，在全國(guó)已建的數(shù)字集群通信網(wǎng)中，TETRA網(wǎng)的數(shù)量約占2/3強(qiáng)。

隨著無(wú)線高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的飛速發(fā)展，集群通信系統(tǒng)對(duì)寬帶多媒體業(yè)務(wù)的需求也日益顯著，行業(yè)人員在應(yīng)用集群通信系統(tǒng)進(jìn)行指揮調(diào)度的過(guò)程中，不僅要求“聽(tīng)得到”，還要求“看得見(jiàn)”，促使集群通信系統(tǒng)向數(shù)據(jù)寬帶化、業(yè)務(wù)多樣化、終端多?；?、系統(tǒng)IP化的發(fā)展方向邁進(jìn)，其具體表現(xiàn)形式主要體現(xiàn)在高速數(shù)據(jù)和視頻的傳輸，以及構(gòu)建于此基礎(chǔ)之上的各種應(yīng)用，包括多媒體集群調(diào)度、協(xié)同作業(yè)、移動(dòng)視頻監(jiān)控、城市應(yīng)急聯(lián)動(dòng)等方面?！?】例如，能夠支持現(xiàn)場(chǎng)圖像和視頻采集、多媒體數(shù)據(jù)廣播、遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控及視頻指揮等?？梢哉f(shuō)，數(shù)字集群通信系統(tǒng)將進(jìn)入一個(gè)嶄新的寬帶數(shù)字集群通信系統(tǒng)時(shí)代。寬帶數(shù)字集群通信系統(tǒng)可以定義為基于寬帶無(wú)線通信技術(shù)，以多媒體集群業(yè)務(wù)形式，提供指揮調(diào)度功能的專用無(wú)線通信系統(tǒng)。它的特點(diǎn)是具備語(yǔ)音調(diào)度、數(shù)據(jù)調(diào)度、視頻調(diào)度等多種業(yè)務(wù)協(xié)同的融合調(diào)度能力。寬帶數(shù)字集群通信系統(tǒng)還可以徹底解決目前軌道交通行業(yè)需要鋪設(shè)兩張無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)（TETRA+WiFi）才能滿足的業(yè)務(wù)需求，為交通行業(yè)帶來(lái)嶄新體驗(yàn)。

四、結(jié)束語(yǔ)

TETRA系統(tǒng)的國(guó)產(chǎn)化及其在城市軌道交通中專用無(wú)線通信系統(tǒng)試驗(yàn)網(wǎng)的建設(shè)標(biāo)志著國(guó)內(nèi)城市軌道交通專用無(wú)線通信系統(tǒng)進(jìn)入了新的發(fā)展軌道。與此同時(shí)，我們也意識(shí)到隨著信息技術(shù)的發(fā)展，專網(wǎng)通信已不滿足于最簡(jiǎn)單的語(yǔ)音通信，而開(kāi)始對(duì)圖像、數(shù)據(jù)等寬帶應(yīng)用需求日益強(qiáng)烈，寬帶發(fā)展必不可少。