張兵

摘要：隨著社會(huì)的不斷發(fā)展與前進(jìn)，通信技術(shù)越來(lái)越受到人們的關(guān)注，人們對(duì)它的要求也越來(lái)越高，除了我們?nèi)粘Ｉ钪械囊恍┍匾ㄐ胖?，移?dòng)通信還被利用于多種管理操縱領(lǐng)域。進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，移動(dòng)通信技術(shù)更是迅猛發(fā)展，從模擬蜂窩技術(shù)到現(xiàn)在的數(shù)字通信，可以說(shuō)對(duì)我們的衣食住行幾乎都有了覆蓋。在“行”方面，城市軌道交通中的移動(dòng)通信就是其中一個(gè)。本文基于城市軌道交通來(lái)探究其中移動(dòng)通信的關(guān)鍵技術(shù)。

關(guān)鍵詞：城市軌道交通;移動(dòng)通信;關(guān)鍵技術(shù)

1 軌道交通移動(dòng)通信技術(shù)的相關(guān)概述

軌道交通工程的建設(shè)與發(fā)展促進(jìn)了城市區(qū)域化銜接，緩解了城市交通現(xiàn)狀，同時(shí)提高了我國(guó)整體經(jīng)濟(jì)發(fā)展與建設(shè)水平。在我國(guó)高速發(fā)展的技術(shù)時(shí)代，城市軌道交通工程也在朝著智能化與高效化的方向發(fā)展。為確保軌道交通安全、準(zhǔn)點(diǎn)、快捷運(yùn)營(yíng)及舒適的乘客體驗(yàn)，移動(dòng)通信技術(shù)在該領(lǐng)域就得到了快速的發(fā)展，由于城市軌道交通應(yīng)用的方式是通過(guò)專線的方式開(kāi)展運(yùn)營(yíng)，而移動(dòng)通信主要滿足列車與地面的信息安全、穩(wěn)定交互，所以在軌道交通的通信、信號(hào)等領(lǐng)域的到廣泛應(yīng)用，目前移動(dòng)通信技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)已經(jīng)有機(jī)結(jié)合，從而實(shí)現(xiàn)軌道交通運(yùn)行的智能化、數(shù)字化管理。

2城市軌道交通中的移動(dòng)通信關(guān)鍵技術(shù)

2.1無(wú)線局域網(wǎng)

無(wú)線局域網(wǎng)是一種在室內(nèi)常用的一種通信技術(shù)，也是現(xiàn)在使用最廣泛的一種先進(jìn)的傳輸技術(shù)，在城市軌道交通方面尤其適用。無(wú)線局域網(wǎng)主要有802.11a、802.11g、802.11b三個(gè)物理層標(biāo)準(zhǔn)和一個(gè)草案802.11n。這里主要來(lái)說(shuō)一下802.11b，也就是我們常說(shuō)的Wi-Fi無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，因?yàn)閃i-Fi技術(shù)具有安裝便捷、使用靈活、經(jīng)濟(jì)節(jié)約、易于擴(kuò)展、數(shù)據(jù)傳輸速率極快、為有線局域網(wǎng)所不能達(dá)到的地步等特點(diǎn)。在生活中的各個(gè)領(lǐng)域都獲得了廣泛的使用，但是由于它會(huì)和PIDS的乘客信息干擾，與列車上的信號(hào)系統(tǒng)、CBTC、移動(dòng)電視等也回會(huì)產(chǎn)生干擾因素，所以在2007年9月，深圳地鐵采用思科的統(tǒng)一無(wú)線解決方案之前，無(wú)線保真技術(shù)（WiFi技術(shù)）并沒(méi)有在城市軌道交通方面運(yùn)用，隨著深圳地鐵無(wú)線傳輸網(wǎng)絡(luò)的成功布置，尤其是地鐵1號(hào)線安全防護(hù)系統(tǒng)搭建的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)，第一次實(shí)現(xiàn)了Wi-Fi技術(shù)和視頻之間的上下傳輸，使旅客不僅可以接受到交通公司播出的天氣信息、時(shí)事新聞、緊急通知等提示;還可以接受到電視娛樂(lè)節(jié)目。

2.2第三代、第四代移動(dòng)通信技術(shù)

第三代、第四代移動(dòng)通信技術(shù)不僅可以將很多種類的媒體形式進(jìn)行加工，包括音頻形式，視頻形式、圖像形式，還可以進(jìn)行電子商務(wù)、視頻會(huì)議、電子通信以及瀏覽網(wǎng)頁(yè)信息等。第三代移動(dòng)通信技術(shù)有多種制式，比如WCDMA。第四代移動(dòng)通信技術(shù)在國(guó)內(nèi)主要的制式有兩個(gè)，一個(gè)是我們國(guó)家研發(fā)的TD-LTE，另一種是歐洲研發(fā)的FDD-LTE。這兩種移動(dòng)通信技術(shù)在我們的日常生活中占據(jù)了很大比例的位置。但是在我國(guó)的城市軌道交通中運(yùn)用的并不多，大多只是在站臺(tái)和站廳中使用，造成這樣的現(xiàn)象主要是由于：首先，在城市軌道交通運(yùn)營(yíng)的規(guī)劃中并沒(méi)有考慮到第三代移動(dòng)通信技術(shù)和第四代移動(dòng)通信技術(shù)的運(yùn)用，而由于城市軌道交通系統(tǒng)的拓展空間比較差，想要及時(shí)地普及第三代、第四代移動(dòng)通信技術(shù)并不容易;其次，是因?yàn)槿绻褂玫谌?、第四代移?dòng)通信技術(shù)，必然會(huì)造成旅客自帶熱點(diǎn)的行為，這樣就會(huì)對(duì)列車的信號(hào)系統(tǒng)產(chǎn)生干擾。所以，在我國(guó)的城市軌道交通系統(tǒng)中，第三代、第四代移動(dòng)通信技術(shù)并不普及。

2.3 TETRA 通信技術(shù)

TETRA是由ETSI（歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)）推薦的一個(gè)數(shù)字集群標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)采用TDMA（時(shí)分多址接入）與FDD（頻分雙工）技術(shù)，將一個(gè)載頻的25kHz帶寬分為4個(gè)時(shí)隙（信道），以用于承載話音/數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、控制信令。TETRA系統(tǒng)集調(diào)度、移動(dòng)電話、移動(dòng)數(shù)據(jù)傳輸、短消息等業(yè)務(wù)于一體，適用于專網(wǎng)無(wú)線調(diào)度使用[1]。

TETRA手持終端與傳統(tǒng)有人駕駛線路上使用的TETRA終端在功能上一致，僅提供基礎(chǔ)組播通話、緊急呼叫等基礎(chǔ)功能。

TETRA的MSO（數(shù)據(jù)交換控制中心）具備監(jiān)控軌道交通網(wǎng)絡(luò)內(nèi)所有專用無(wú)線TETRA設(shè)備的功能，能夠獲取所有軌道交通的基站信息及移動(dòng)終端信息，從安全和穩(wěn)定性上考慮在專用無(wú)線通信中得到了較好的推廣。

3移動(dòng)通信技術(shù)在城市軌道交通過(guò)程中的應(yīng)用

3.1加強(qiáng)了列車與列車之間的通信

目前，相關(guān)的研究人員為了完善列車的控制系統(tǒng)，防止列車因軌道旁網(wǎng)絡(luò)設(shè)備故障而降級(jí)或停運(yùn)，它們把移動(dòng)通信技術(shù)應(yīng)用到了列車的控制系統(tǒng)中。由于移動(dòng)通信引入了端到端通信技術(shù)，它讓列車設(shè)備之間的數(shù)據(jù)通信不需要基站的傳輸。而D2D通信技術(shù)可以用作另一種冗余通信方法。當(dāng)軌側(cè)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障的時(shí)候，它可以讓列車直接相互通信，并相互報(bào)告各自的位置信息以及運(yùn)行狀態(tài)信息，從而保障列車的安全運(yùn)行。

3.2減少了城市軌道交通系統(tǒng)中的故障

移動(dòng)通信技術(shù)讓城市軌道交通系統(tǒng)的終端接入設(shè)備作為了網(wǎng)絡(luò)的中繼，為其他設(shè)備提供了通信鏈路，這也讓整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)不會(huì)因?yàn)閭€(gè)別位置的信號(hào)微弱而無(wú)法通信，從而使整個(gè)軌道交通網(wǎng)絡(luò)更加健壯，進(jìn)一步的提高通了信網(wǎng)絡(luò)的可靠性。除此之外，移動(dòng)通信技術(shù)還讓車輛兩端的車輛控制器能夠直接通信，而不需要通過(guò)車輛的地面網(wǎng)絡(luò)在兩端之間鋪設(shè)直通線路，這在一定的程度上大大地縮短了其運(yùn)作系統(tǒng)的建造周期，為列車的后期維護(hù)工作提供的保障和便利。

3.3提高列車網(wǎng)絡(luò)連接的安全

為了實(shí)現(xiàn)新一代車—車通信之間的多數(shù)據(jù)、高可靠性和高實(shí)時(shí)性的信息傳輸目的，在城市軌道交通中運(yùn)用移動(dòng)通信，其通信技術(shù)中超高密集的網(wǎng)絡(luò)分布，能夠持續(xù)不斷地為城市軌道交通列車提供信息傳輸服務(wù)和更高安全性的網(wǎng)絡(luò)連接，然后通過(guò)D2D通信實(shí)現(xiàn)在終端之間進(jìn)行數(shù)據(jù)之間傳輸，從而提高車與車之間的信息傳輸及交互能力。

3.4提高了列車軌道的可靠性

隨著移動(dòng)通信技術(shù)的到來(lái)，新一輪科技革命已經(jīng)開(kāi)始出現(xiàn)和發(fā)展。它不再由傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)驅(qū)動(dòng)，而是由高科技產(chǎn)業(yè)驅(qū)動(dòng)。移動(dòng)通信技術(shù)在城市交通中的應(yīng)用是促進(jìn)軌道交通更加自動(dòng)化和系統(tǒng)化的有效措施和手段。它在城市軌道交通中的應(yīng)用，不斷提高了軌道交通的安全性和靈活性。因此，在新科技發(fā)展的背景下，相關(guān)的研究必須充分利用移動(dòng)通信技術(shù)，了解技術(shù)在軌道交通中的應(yīng)用，從而促進(jìn)我國(guó)通信技術(shù)的可持續(xù)發(fā)展。然而，跟蹤間隔是衡量列車運(yùn)行控制系統(tǒng)性能的關(guān)鍵指標(biāo)之一，更是保證氣運(yùn)行效率的重要參考[3]。移動(dòng)通信技術(shù)在其系統(tǒng)中的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了較小跟蹤間隔的基礎(chǔ)，提高了列車與列車之間運(yùn)行的可靠性和安全性，從而為乘客們的安全提供了保障。

總之，在我國(guó)城市的建設(shè)與社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展中軌道交通運(yùn)行屬于重要的組成部分。在工程的運(yùn)行中隨著生活節(jié)奏的加快，運(yùn)行的效率與行駛的速度都在加快。因此需要提高對(duì)移動(dòng)通信技術(shù)的研究分析，充分的將這一技術(shù)應(yīng)用到工程中，促進(jìn)我國(guó)軌道交通工程運(yùn)行效率與穩(wěn)定性的提高。同時(shí)針對(duì)移動(dòng)通信技術(shù)的創(chuàng)新與優(yōu)化，也要對(duì)鐵路運(yùn)行中移動(dòng)通信技術(shù)的使用進(jìn)行完善，確保我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平的整體效果不斷的提高。

參考文獻(xiàn)：

[1] 羅俊炘，戚建準(zhǔn)，鄭偉范.適用于高鐵移動(dòng)通信的毫米波收發(fā)機(jī)設(shè)計(jì)[J].微波學(xué)報(bào)，2017，33（S1）：169-172.

[2] 蔡衛(wèi)紅，孔凡鳳，朱永平.高鐵沿線CDMA2000基站選址及覆蓋策略研究[J].湖南郵電職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2016，15（03）：1-3+9.