洪挺屹

摘 要：合肥地鐵2號線專用無線通信系統(tǒng)是為了保證地鐵安全、高密度、高效運營而建設的話音、數(shù)據無線通信系統(tǒng)。由于其對行車安全、提高運輸效率和管理水平、改善服務質量提供了重要保證；同時，在地鐵運營出現(xiàn)異常情況和有線通信出現(xiàn)故障時，亦能迅速提供防災救援和事故處理等指揮所需要的通信手段。因此，本文主要對項目實施過程中的功能實現(xiàn)及集成進行了分析和探究。

關鍵詞：合肥2號線 專用無線通信 功能實現(xiàn) 集成 研究

1、工程概況

合肥軌道交通2號線西起長寧大道口，東至大眾路口。全線依次沿長江西路、長江中路、長江東路敷設。設計全長27.764km，全線為地下線。共設車站24座，全部為地下車站，包括換乘站6座，分別與1、2A、3、4、5、6、7、8號線換乘。全線最大站間距1.665km，位于玉蘭大道與蜀峰路之間；最小站間距0.714km，位于王崗大道與大眾路之間。平均站間距1.182 km。

地鐵專用無線通信系統(tǒng)是為地鐵運營的固定用戶（控制中心及車輛段、停車場調度員、車站值班員等）和移動用戶（列車司機、防災人員、維修人員）之間的語音和數(shù)據信息交換提供可靠的通信手段，它提高地鐵運營的安全性、可靠性和響應性，最終達到減員增效的目的。

2、合肥2號線專用無線通信系統(tǒng)概述

合肥2號線專用無線通信系統(tǒng)采用800MHz頻段的TETRA數(shù)字集群調度系統(tǒng)，2號線在控制中心新設數(shù)字集群無線交換控制設備，中心無線交換控制設備與基站采用星型連接，完成不同基站覆蓋區(qū)內用戶的交換和接續(xù)。在控制中心設置集群網絡管理設備，以完成系統(tǒng)參數(shù)和用戶參數(shù)的設置管理及系統(tǒng)設備故障告警、事件存檔記錄的功能。

陸上集群無線電通信-TETRA（Terrestrial Trunked Radio ）是歐洲電信協(xié)會（ETSI）負責制定的一種數(shù)字集群通信的行業(yè)標準，提供集群、非集群以及具有話音、電路數(shù)據、短數(shù)據信息、分組數(shù)據業(yè)務的端到端（移動臺對移動臺）的通信，并支持多種附加業(yè)務。主要優(yōu)點是兼容性好、開放性好、頻率利用率高、保密功能強。

TETRA 話音+數(shù)據（V+D） ——使用 25 kHz 信道的 TDMA 系統(tǒng) 每 RF 信道分 4 個時隙 話音+數(shù)據業(yè)務 TETRA V+D 技術規(guī)范提供一個能同時支持話音、數(shù)據和圖像通信的多媒體 無線平臺，它與單個移動臺相結合，可減少阻塞及互調干擾問題。

TETRA 分組數(shù)據優(yōu)化（PDO：Packet Data Optimized） ——使用 25kHz 信道的 TDMA 系統(tǒng) 每 RF 信道分 4 個時隙 只有數(shù)據業(yè)務 TETRA PDO 主要應用在信息和電子信箱、快速管理和快速調度、媒介信息、 遠端數(shù)據基本接入、計算機文件傳輸、視頻和多媒體等方面，它通過 X.25 協(xié)議 的分組交換支持虛擬線路的整個信息的快速傳輸。

TETRA 直接模式通信（DMO） —— 不需基礎設施的通信，即移動臺直接與移動臺通信 TETRA DMO 是在移動臺處于網絡覆蓋范圍內，需要安全通信時用于提供移動 直通的業(yè)務。

3、合肥2號線專用無線通信系統(tǒng)的功能實現(xiàn)分析

合肥2號線專用無線通信系統(tǒng)采用無線數(shù)字集群系統(tǒng)， 利用海能達ACCESS

NET-TIPTETRA系統(tǒng)強大的虛擬專網功能，能滿足地鐵運營線路無線調度通信系統(tǒng)各通話組的相互獨立，在各自的通話組內的通信操作互不妨礙；同時又可實現(xiàn)設備和頻率資源的共享，使其在各自的通話組內的通信及管理互不干擾。同時，又可以實現(xiàn)車-地數(shù)據信息的傳輸功能，并實現(xiàn)設備和頻率資源的共享、無線信道話務負荷平均分配、服務質量高、接續(xù)時間短、信令系統(tǒng)先進、可靈活的多級分組、具有自動監(jiān)視、報警及故障弱化等功能的智能化網絡。

通話功能是城市軌道交通專用無線通信的主要功能，它負責調度人員和被調度人員之間的通信聯(lián)系，達到相互之間通話的目的。數(shù)字集群系統(tǒng)本身具備全雙工、半雙工、單工等各種通話方式。在地鐵專用無線通信系統(tǒng)中有多種不同種類的用戶，根據用戶的性質、功能，系統(tǒng)可組成多個相互獨立的通話組，實現(xiàn)固定用戶與移動用戶之間，以及移動用戶之間的通話呼叫功能。

ACCESSNET-T IP系統(tǒng)支持虛擬專網功能，從而允許不同的單位共享網絡資源。系統(tǒng)允許對整個地址空間進行劃分，每段地址空間中的地址數(shù)量可不相同，根據每個單位的具體需求分配給各個單位。各個單位可以自己獨立地管理自己的用戶，同時使用各種安全技術保證各個團體內部信息的保密性和安全性。TETRA虛擬專網的功能和管理特性使用戶的感覺就像自己建網一樣。

合肥2號線專用無線通信系統(tǒng)采用數(shù)字集群TETRA制式，具備強大的呼叫功能。固定用戶與移動用戶之間，以及移動用戶之間根據管理模式呼叫具備選呼、組呼、全呼、多方通話、緊急呼叫等呼叫連接方式，組呼可按大組、中組、小組等編制進行；緊急情況下移動臺只能允許對調度臺發(fā)出緊急呼叫。

4、合肥2號線專用無線通信系統(tǒng)的集成方案分析

ACCESSNET-T IP TETRA系統(tǒng)支持全網主從同步方式，并具備同步時鐘的冗余備份。同步方式能夠同時滿足頻率同步和時間要求，系統(tǒng)能夠自動同步校正。ACCESSNET-T IP TETRA系統(tǒng)既支持GPS同步方式，又支持非GPS同步方式（即主從同步方式），也可以兩種方式混用。合肥2號線采用高穩(wěn)時鐘源中心/車站主從同步方式，無需在車站設置GPS天線?；就ㄟ^傳輸鏈路接收來自交換控制中心的時鐘同步數(shù)據，并以此數(shù)據來校準本地時鐘，從而達到基站間空中數(shù)字信號的同步。

合肥2號線專用無線通信系統(tǒng)采用三頻組（A、B、C）復用的分配方式，三組頻率配置于全線所有車站基站；車輛段、停車場采用D和E。全線各基站為雙收發(fā)信機，兩載頻配置方式，共占用11對頻點（含1對直通頻點）。合肥市軌道交通2號線工程專用無線通信系統(tǒng)具體頻點以合肥市無線電管理部門分配的為準。

ACCESSNET-T IP 系統(tǒng)的交換控制中心用于各種TETRA呼叫過程中進行的業(yè)務處理，具備信令交換、語音交換、數(shù)據處理等功能。TETEA系統(tǒng)采用集中式交換網絡架構，使用中央式網絡節(jié)點交換控制中心。交換控制中心的核心設備為交換控制服務器，采用的硬件是標準服務器，可根據性能要求，網絡容量和不同的功能需求配置多個交換控制服務器。交換控制服務器中除了具有交換控制功能模塊 （SCF） 外，還可以配置其它的功能模塊，例如電話網關 （TGW）、TETRA聲碼器（TVF）、應用網關（AGW）、分組數(shù)據網關（PGW）。

專用無線通信系統(tǒng)具備越區(qū)切換功能，越區(qū)切換將在區(qū)間內完成。當更換小區(qū)時，保證通話的順暢。為了保證切換時不會因為信號太弱造成掉話，我們使兩站間整個隧道中的漏纜保持接通狀態(tài)，當列車經過隧道中段時，原小區(qū)信號逐漸減弱，切入小區(qū)的信號逐漸增強，沒有信號突然消失的情況，避免了移動臺因為切換時間不足造成掉話。切換示意圖如下圖所示：

ACCESSNET-T IP TETRA無線通信系統(tǒng)越區(qū)切換的時間為5s，地鐵列車列車運行速度為80km/h，那么可以計算得到越區(qū)切換區(qū)間的距離為5×80/3.6=111m?？紤]到場強余量儲備，故取切換區(qū)間的距離為200m。

5、結束語

合肥2號線專用無線通信系統(tǒng)采用了多項新技術，實現(xiàn)了地鐵運營的高水平管理，同時具備強大的擴展功能。系統(tǒng)擴展時既不影響已有設備的使用，且增加的設備較少，而軟件基本不變，以便構成地鐵全程全網的無線專用通信網。

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