梁日雄

摘要：在我國的城市化進程加速之后，軌道交通在城市交通中發(fā)揮的作用越來越大。本文首先通過對城市軌道就城市無線通信系統(tǒng)進行了簡要介紹，并對系統(tǒng)的就解決方案和社會經(jīng)濟效益進行了分析，最后對軌道交通各系統(tǒng)的功能需求進行了闡述。

關鍵詞：城市軌道交通：無線通信系統(tǒng)：設計

前言

在我國的大多數(shù)大中型城市，城軌可有效減輕城市交通的壓力，車地無線通信系統(tǒng)為提高軌道交通運輸效率起到了決定性的作用。在無線通信科技飛速發(fā)展的今天，城市軌道交通系統(tǒng)中將會融合多種無線通信技術發(fā)揮重要的作用。隨著系統(tǒng)建設復雜化，無線通信投資金額數(shù)目也會逐漸增加，各系統(tǒng)的資源共享受到影響。

1.目前城市軌道交通無線系統(tǒng)現(xiàn)狀

在城市軌道交通飛速發(fā)展的今天，城市軌道交通中的應用對無線系統(tǒng)的要求也隨著提高了。但是，因為技術和歷史多方面的原因，國內的城市軌道交通無線通信系統(tǒng)普遍規(guī)劃不佳。城市軌道交通的無線通信系統(tǒng)一般分為兩種，一種是無線通信系統(tǒng)，另一種就是公共無線通信系統(tǒng)。前者主要包括了這些系統(tǒng)：無線調度通信系統(tǒng)、公安無線、導乘信息及視頻監(jiān)控車-地無線傳輸?shù)认到y(tǒng)。從現(xiàn)在的軌道交通對于通信的實際需求的角度來看，TETRA系統(tǒng)屬于第2代移動通信系統(tǒng)的技術，因為其帶寬不足，傳輸寬帶數(shù)據(jù)容量有限，難以實現(xiàn)移動電視、視頻監(jiān)控等寬帶數(shù)據(jù)應用。有一些寬帶接入技術，比如wLAN技術，存在效率不高的缺陷，從而很難為用戶提供質量可靠的語音功能。目前，就實際需求來看，現(xiàn)有的寬帶接入技術發(fā)展成為一個完整通用的無線通信系統(tǒng)的難度是比較大的。因此，怎樣在穩(wěn)定發(fā)展的基礎之上為城市軌道交通無線通信系統(tǒng)提供更高質量的寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務成為下一個目標。

2.系統(tǒng)解決方案及其社會經(jīng)濟效益

舊有的城市軌道交通通信建設中的無線調度通信、數(shù)字調度、公眾移動通信等都是相互獨立狀態(tài)的，其各自有各自的系統(tǒng)，容易出現(xiàn)重復建設而導致資源浪費的現(xiàn)象發(fā)生。在城市軌道交通中的新一代無線通信系統(tǒng)可建立一個將多種無線技術融合在一起的多通道綜合通信平臺，借助這個平臺，輔以IP技術和TETRA系統(tǒng)，可達到集群調度的目的。圖1華為城市軌道交通無線集群調度解決方案。

在最新的4G技術的支持下，為專業(yè)用戶提供的數(shù)據(jù)帶寬更寬，客戶體驗更好。除外，該無線通信系統(tǒng)實現(xiàn)的無線通信系統(tǒng)更加穩(wěn)定和可靠，可為用戶帶來更大容量和更可靠的數(shù)據(jù)通信功能，甚至可以通過軌道交通看電視直播、緊急報警、視頻監(jiān)控等功能，這樣就不僅可以滿足人們出現(xiàn)的娛樂需求，還能滿足人們的安全需要。該系統(tǒng)還能整合無線資源平臺，將頻譜效率提高，如此就能有效預防系統(tǒng)之間的干擾現(xiàn)象的發(fā)生。在工程建設方面，在新一代城市軌道交通通信系統(tǒng)的建設中，基站數(shù)量不必像以前那么多，漏纜重復建設率降低。不僅可以降低設備的投資金額，還能大幅度減少施工費用。

3.軌道交通各系統(tǒng)設計的功能需求

3.1專用無線調度系統(tǒng)

通過專用無線調度的使用，可對軌道交通固定用戶與移動用戶之間的數(shù)據(jù)信息和視頻信息等進行傳輸及交換。專用無線調度主要包括三大部分：行車調度、維修調度、環(huán)控調度等部分。如果TD-LTE小區(qū)產生并發(fā)10路無線通話，根據(jù)每路呼叫帶寬需要達到速度32 Kbit/s，10路并發(fā)可達320Kbit/s。與此同時，在同一個小區(qū)內配備視頻通話1-2路，傳輸帶寬升級為384Kbit/s。

3.2乘客信息系統(tǒng)

PIS車地無線通信的功能是由控制中心給運營車輛發(fā)送信息和視頻，為車輛通行提供服務。當列車處于正常運行狀態(tài)時，每列車可接收1路高清晰數(shù)字視頻信息，視頻編碼采用MPEG-2、MPEG-4或H.264格式，每路占用帶寬區(qū)間為[4，6]Mbit/s。

3.3列車視頻監(jiān)視

列車視頻監(jiān)視業(yè)務為上行車輛服務，把運營車輛將列車內實時視頻監(jiān)控圖像傳輸至控制中心。當列車處于正常運行狀態(tài)時，軌道交通內的工作人員通過視頻監(jiān)控設施對列車內的事實狀況進行監(jiān)控，采集圖像。通常情況下，在每一節(jié)車廂內，可安裝兩臺攝像機。在列車的首部和尾部分別安裝一臺攝像機。6輛編組列車共14路視監(jiān)視頻信息，控制中心根據(jù)需要可實時隨意調看其中2-4路圖像，每列車通過無線系統(tǒng)將圖像信息上傳至車站，再經(jīng)主干網(wǎng)絡傳到控制中心。按每路視頻圖像占帶寬1.5 Mbit/s考慮，視頻業(yè)務需要6Mbit/s以上帶寬。

3.4信號系統(tǒng)

車地通信信號系統(tǒng)的車地通信不僅能為乘客提供安全保障，還能使列車實現(xiàn)高效率運轉。信號系統(tǒng)具有一些特征：安全性高、可靠性強、自動化程度較高等，車地通信一般采用CBTC業(yè)務，該系統(tǒng)使用的帶寬可達到100Kbit/s。

4.小結

城市軌道交通無線通信系統(tǒng)將語音、視頻等多業(yè)務融合在一起，當用戶需求不斷增加，專網(wǎng)通信由窄帶、獨立設置的無線通信向著各業(yè)務融合一體的寬帶無線通信網(wǎng)發(fā)展。在城市軌道交通車地無線平臺中，使用TD-LTE技術方案是一種比較靠譜的方案，可作為未來發(fā)展的參考。與此同時，為使軌道交通無線通信更加安全和可靠，TD-LTE技術方案需盡早進行專用無線頻段的申請，這樣才能更好地方便業(yè)務的實施和開展。