徐得意

中電建鐵路建設(shè)投資集團(tuán)有限公司 北京 100071

1 地鐵通信系統(tǒng)無線覆蓋的功能需求

地鐵通信系統(tǒng)的覆蓋范圍包括地鐵站大廳、地鐵站臺以及列車隧道。在實(shí)際的環(huán)境中，不同路段的通信環(huán)境存在一定的差異，在一些通信環(huán)境較差的路段適當(dāng)加強(qiáng)通信系統(tǒng)信號強(qiáng)度以減少信號干擾，在保證通信效果的同時減少通信系統(tǒng)無線覆蓋的建設(shè)成本。地鐵通信系統(tǒng)無線覆蓋最主要的應(yīng)當(dāng)充分覆蓋地鐵站臺、大廳等乘客候車等待的地點(diǎn)，避免不必要的資源浪費(fèi)。在有的地鐵系統(tǒng)中，往往存在著不同網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商同時覆蓋統(tǒng)一地點(diǎn)或路段，這種現(xiàn)象不但會造成資源浪費(fèi)，更可能導(dǎo)致通信信號互相干擾而降低通信質(zhì)量，且增加后期維護(hù)費(fèi)用。地鐵通信系統(tǒng)的無線覆蓋的難點(diǎn)是在較為復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)條件下實(shí)現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)信息的交互，因此減少無線網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商的冗余覆蓋是必要的，對于優(yōu)化無線通信網(wǎng)絡(luò)環(huán)境而言是一個有效的措施。地鐵通信系統(tǒng)的無線覆蓋目的是完成保障地鐵運(yùn)行的相關(guān)信息的傳輸以及為乘客的生活與工作提供便利、提升人們對生活質(zhì)量的滿意度，而通信質(zhì)量則是其效果的體現(xiàn)[1]。

2 地鐵通信系統(tǒng)無線覆蓋的構(gòu)建思路

2.1 基本組成

傳輸系統(tǒng)。地鐵傳輸系統(tǒng)能夠在控制中心與各車輛、各車站之間進(jìn)行信息傳輸，傳輸功能具有快速、準(zhǔn)確和可靠的特點(diǎn)，傳輸?shù)男畔⒎N類包括音頻、視頻、數(shù)據(jù)及其他信息。傳輸系統(tǒng)還需要承擔(dān)傳輸各種調(diào)度電話、站間行車電話、區(qū)間軌旁電話、有線廣播、時鐘、電力監(jiān)控等任務(wù)。

電源系統(tǒng)。地鐵通信的電源系統(tǒng)用途是為整個地鐵系統(tǒng)中的通信設(shè)備提供穩(wěn)定的電源供給，包括地鐵站大廳、候車站臺、隧道、停車場、運(yùn)營中心等地的通信設(shè)備。在主用電源發(fā)生故障時，該系統(tǒng)也能夠確保這些通信設(shè)備能夠在一定時間內(nèi)保持正常工作，直至主用電源恢復(fù)。

乘客信息系統(tǒng)。乘客信息系統(tǒng)的作用是以計算機(jī)系統(tǒng)作為核心，依托多媒體網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，以車站安裝或車載的顯示器終端作為媒介向乘客提供信息。乘客信息系統(tǒng)一般用于發(fā)布列車運(yùn)行情況、管理者公告、政府公告、新聞節(jié)目、廣告節(jié)目等動態(tài)信息，在災(zāi)害發(fā)生時亦可用于提供緊急疏散提示。

綜合網(wǎng)管系統(tǒng)。地鐵通信系統(tǒng)中的綜合網(wǎng)管系統(tǒng)的功能是對通信設(shè)備以及各級子系統(tǒng)的運(yùn)行情況進(jìn)行監(jiān)控，當(dāng)某一設(shè)備或子系統(tǒng)出現(xiàn)故障時進(jìn)行提示，以確保通信系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。

2.2 關(guān)鍵技術(shù)

網(wǎng)絡(luò)信號。一般而言，要確保地鐵通信無線系統(tǒng)的通信質(zhì)量穩(wěn)定，則其信號電平需要與標(biāo)準(zhǔn)信號的電平保持一致，可以對系統(tǒng)中的網(wǎng)絡(luò)信號展開全面檢測來排除問題，對檢測數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，以便在之后的使用過程中對網(wǎng)絡(luò)信號的檢測，確保信號的長期穩(wěn)定。

優(yōu)化算法。目前，地鐵通信無線系統(tǒng)中根據(jù)信號不同有三種可選擇的優(yōu)化算法類型，一是基站信號的優(yōu)化算法；二是改變基站耦合器參數(shù)；三是技術(shù)參數(shù)的優(yōu)化算法。

通信架構(gòu)。地鐵通信無線系統(tǒng)的使用需求要求其能夠具有通信便捷性，但在通信過程中，在固定區(qū)間內(nèi)進(jìn)行信號發(fā)射的基站一般不超過兩個，而用戶數(shù)量卻可能達(dá)到上千人，這一情形對于通信架構(gòu)有著一定的要求，可以采用蛛網(wǎng)式通信架構(gòu)，可以有效減少信號傳輸過程中所受的干擾，保證信號質(zhì)量[2]。

3 地鐵通信系統(tǒng)無線覆蓋的優(yōu)化策略

3.1 基礎(chǔ)功能優(yōu)化

地鐵通信系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)全場景無線覆蓋，加大了地鐵網(wǎng)絡(luò)的任務(wù)量，也因?yàn)閷恿烁嗟挠脩舳枰玫墓δ鼙Ｕ?，其中基礎(chǔ)功能即是最為關(guān)鍵的一環(huán)。一方面是要保障場景的覆蓋，為終端網(wǎng)絡(luò)連接提供端口，另一方面則是要對整個無線系統(tǒng)的功能進(jìn)行拓展。因此在建設(shè)系統(tǒng)時，需要多考慮基礎(chǔ)功能的完善。根據(jù)場景和功能需求，將無線網(wǎng)絡(luò)劃分為室內(nèi)、公網(wǎng)、隧道三類，其中包含了地鐵專用、信號車、民用、消防無線系統(tǒng)等。當(dāng)前普遍使用包括TETRA及LTE等技術(shù)完成對網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)。以TD-LTE技術(shù)為例，在TD-LTE技術(shù)下，WLAN適用802.11系列標(biāo)準(zhǔn)，可實(shí)現(xiàn)包括2.4GHz、5GHz頻段的運(yùn)行。在地鐵無線網(wǎng)覆蓋建設(shè)中，共計涉及使用了包括，WIMAX技術(shù)、McWill技術(shù)、移動數(shù)據(jù)字?jǐn)?shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等，構(gòu)成無線網(wǎng)絡(luò)基本功能技術(shù)集群，將無線網(wǎng)絡(luò)與行車管理、地鐵綜合服務(wù)、在線監(jiān)控、設(shè)備監(jiān)測、視頻通信、公眾無線信號使用等結(jié)合起來，提高了地鐵場景的整體功能效果。

3.2 穩(wěn)定性優(yōu)化

根據(jù)以往地鐵通信無線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的經(jīng)驗(yàn)，對信號弱、斷連等情況，考慮使用功能性部件進(jìn)行強(qiáng)化，無源器件組合為：耦合器、天線、合路器、功分器及其他器件，采購和使用時需要核對器件的功能，要求防護(hù)等級至少滿足IP65，平均功率應(yīng)保證至少在300W以上，峰值功率應(yīng)≥1000W，頻段一般選擇800-2700M，酌情更改參數(shù)要求。另外應(yīng)在出入口內(nèi)布置切換點(diǎn)；應(yīng)對系統(tǒng)信號覆蓋區(qū)間加以保障，并確保無外泄干擾存在。構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)時，應(yīng)盡量實(shí)現(xiàn)無源系統(tǒng)，若區(qū)間車站間距離較長方可采用無源系統(tǒng)，力爭在充分滿足網(wǎng)絡(luò)覆蓋要求前提下，將器件數(shù)量降至較低.覆蓋隧道的GSM/GDS及覆蓋地鐵站臺的基礎(chǔ)可納入BSC管理范圍內(nèi)；建設(shè)地鐵及隧道覆蓋網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)時，應(yīng)留出適當(dāng)空間，以供后續(xù)優(yōu)化設(shè)計使用[3]。

4 結(jié)束語

信息化技術(shù)的發(fā)展為社會帶來了便利，也對地鐵通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)提出了新的要求，在進(jìn)行地鐵網(wǎng)絡(luò)覆蓋建設(shè)與優(yōu)化時，不僅要做好相關(guān)的軟硬件設(shè)施匹配，同時還需要考慮到網(wǎng)絡(luò)技術(shù)再發(fā)展和網(wǎng)絡(luò)功能拓展準(zhǔn)備，利用可靠的技術(shù)保證無線網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定、安全的運(yùn)行，保障使用者的切身利益。