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。