張仲康　張大釗

【摘要】進入新世紀以來，我國城市建設不斷發(fā)展，現(xiàn)代化的水平也不斷提高，國內(nèi)擁有地鐵的城市也不斷增加。但是在地鐵運行中，其服務的質(zhì)量問題也深受人們關注，在地鐵通信領域內(nèi)，就出現(xiàn)了乘客信息服務系統(tǒng)，這一系統(tǒng)需要一定的無線通訊技術的支持。而WLAN技術在這一領域內(nèi)的應用不斷增加，已經(jīng)成為發(fā)展的主要趨勢，這一技術可以提供更好的環(huán)境。本文主要對WLAN技術在地鐵通信領域內(nèi)的應用進行詳細的分析，以便促進地鐵運行的發(fā)展，提高地鐵運行的質(zhì)量。

【關鍵詞】WLAN技術 地鐵 通信領域 應用

一、引言

在地鐵通信領域內(nèi)，控制中心人員借助監(jiān)控系統(tǒng)對在線列車內(nèi)車載攝像頭所拍攝的監(jiān)控視頻進行隨機的調(diào)取，然后借助乘客信息系統(tǒng)在在線的列車內(nèi)發(fā)放高清視頻和節(jié)目以及特定的信息等，這些都要依靠車地無線技術實現(xiàn)。以WLAN技術為基礎的通信技術在地鐵中應用的范圍比較廣泛，為了更好的滿足監(jiān)視系統(tǒng)與乘客信息系統(tǒng)功能的要求，WLAN技術要提供可以高速傳遞數(shù)據(jù)的無線通道，而且，還要確保通道傳遞數(shù)據(jù)的安全和穩(wěn)定。下面對其進行詳細的介紹。

二、地鐵內(nèi)WLAN技術組網(wǎng)的方式

在地鐵系統(tǒng)內(nèi)使用WLAN技術組網(wǎng)時，需要使用車載AP和軌旁AP合理進行組合的方式設置。無線網(wǎng)絡系統(tǒng)主要由在車輛與沿區(qū)間軌旁設置的天線和AP、在控制中心設置的無線控制器和管理的設備、以及在列車內(nèi)設置的車載天線和AP、車載控制服務器以及交換機等組成。AP和車站的接入層以太網(wǎng)交換機借助單模的光纜，利用光纜收發(fā)器連接，控制中心無線控制器結(jié)組合GE鏈路和以太網(wǎng)交換機進行連接。無線網(wǎng)絡系統(tǒng)是有限網(wǎng)絡傳送信息的延伸，可以提供列車和地面的通信，可以使用5.8G或者2.4G頻段的無線通信技術，實現(xiàn)整個區(qū)間內(nèi)車地間以及地車間信息無縫、實時的傳輸。按照天線、AP的性能和現(xiàn)場的實際情況，對AP數(shù)量和位置進行合理選擇，以便確保WLAN系統(tǒng)無線信號能全線進行無縫覆蓋，滿足通信的要求，要想實現(xiàn)雙向傳輸?shù)墓δ?，提供的寬帶在列車每小時80千米速度下不能小于15Mb/s。

WLAN技術的性能。地鐵的閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)可以借助控制中心對列車車廂中實際的視頻監(jiān)控進行隨機的調(diào)取，所以就需要WLAN系統(tǒng)將地鐵在行駛時把車廂內(nèi)視頻信息傳人車站，然后傳送給控制中心。需要滿足下面標準：其一，這種技術建立網(wǎng)絡系統(tǒng)需要穩(wěn)定和安全，能夠滿足地鐵通信領域不同的業(yè)務要求，確保有限的設備間不會出現(xiàn)單點的故障，確保無線網(wǎng)絡間能夠冗余備份。其二，借助WLAN技術

處理和傳輸視頻信息和數(shù)據(jù)不能有馬賽克、抖動和斷點等問題，在對附帶的音頻進行播放時也不能出現(xiàn)噪音或者滑碼的現(xiàn)象。其三，無線設備要具有相應抗干擾的能力，無線網(wǎng)絡也需要容易擴展和管理。

三、車載局域網(wǎng)

在地鐵通信領域，列車內(nèi)無線的AP和網(wǎng)橋、接口的服務器和硬盤錄像機以及攝像頭等設備，都經(jīng)過位于車廂內(nèi)的工業(yè)交換機和車載局域網(wǎng)相連。每節(jié)列車中都組建了以蔽雙絞線為基礎的以太網(wǎng)，交換機在車頭、車尾和車廂內(nèi)都有設置，組成一個環(huán)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)，為車載無線的AP和車載視頻服務器的接入提供便利，車載無線的網(wǎng)橋能夠有效的實現(xiàn)地鐵在高速行駛中車載AP和軌旁AP無縫的連接，進而保證無線局域網(wǎng)信號的強度在出現(xiàn)變化時，可以進行及時切換。借助AP可以實現(xiàn)車地之間無線的傳輸，也就是借助車載控制設備解碼之后，在列車所有的顯示屏內(nèi)實時的播放控制中心發(fā)放的信息，也能夠使列車中視頻錄像傳入控制中心。

四、對網(wǎng)絡的鏈路進行分析

在地鐵通信領域內(nèi)，一般來說，鐵路的運營都要求WLAN技術向乘客信息系統(tǒng)信息的發(fā)布和車載視頻系統(tǒng)視頻和圖像的傳輸提供渠道。第一，為列車傳輸清晰度比較高的數(shù)字視頻圖像信息，視頻的編碼可以使用使用H.164、MPEG-4以及MPEG-2等格式，每路占有的寬帶通常是4-6Mbps。借助不小于6Mb/s的寬帶傳輸通道把1路數(shù)字視頻圖像信息傳到列車。第二，需要使地鐵營運人員在控制中心可以看到借助車地無線網(wǎng)絡傳送的視頻信息，盡可能確保監(jiān)控的圖像沒有滯屏和馬賽克的現(xiàn)象，視頻信息壓縮的格式可以使用H.164、MPEG-4的模式，每路視頻信息占有的寬帶512Kbps-1.5Mbps，這是可以調(diào)節(jié)的。圖像的質(zhì)量需要達到D1，每列車按照上傳2路視頻信息，共占的最高寬帶是3Mbps。在情況比較緊急的時候，列車中全部監(jiān)控錄像12路要一起上傳，可以使用CIF或者MPEG-4格式，要想滿足相關的質(zhì)量要求，每路至少要512Kbps，12路一共需要6Mbps。目前，WLAN技術在地鐵中的應用比較廣泛，第一，IEEE802.11a在5GHz頻段中工作，借助OFDM調(diào)制技術能夠支持54Mbps傳輸?shù)乃俾?。第二，IEEE802.11g在2.4GHz頻段上工作，借助OFDM調(diào)制技術能夠支持54Mbps傳輸?shù)乃俾省?/p>

結(jié)語：WLAN技術在地鐵通信中的應用具有重要的意義，能夠有效的提高地鐵服務的質(zhì)量，需要引起相關人員的重視，不斷對其進行改進和完善，切實發(fā)揮出WLAN技術的作業(yè)，進而促進我國軌道交通的發(fā)展，更好的為人民服務。