地铁无线通信系统设计方案探讨论文_禤芹

地铁无线通信系统设计方案探讨论文_禤芹

深圳市地铁集团有限公司运营总部

摘要:无线通信系统作为地铁运营的重要组成部分,是保障地铁运行的安全性。其核心价值不容置疑,但是我们都需要本着节约成本及发挥最大价值的原则进行选择无线通信系统及技术。基于此原则,对于当前的地铁无线通信系统的专用频道及公用频道设计的方案进行对比,就有效性的问题提出建议。

关键词:地铁;无线通信系统;系统方案

前言

随着我国城市化进程的不断推进,我国城市轨道交通建设已在各大城市普及。但在各种通信应用技术与理论知识方面我国还处在于开拓阶段,我国大部分地铁的实施都需要引进新的技术及设备。这些现状都是严重制约我国地铁城轨的发展速度。因此,提高我国无线通信技术,确保我国地铁可持续发展。

一、无线通信系统的重要性

无线通信系统主要包括了蜂窝电话引入系统、无线寻呼引入系统、集群通信系统等部分。国外的数字集群目前已实现了商业化,我国只有几家通信企业有能力开发集群系统、地铁寻呼引入系统,其水平与国外水平不相上下,并且我国还具有蜂窝移动电话引入方面的技术。目前除北、上、广、深经济相对发达的城市以外,大连、青岛、南京、重庆等城市的地铁无线通信系统同时也在构建的过程中。地铁在高速运行及各个地铁车站管理中心之间存在的通信就是无线通信系统,对于地铁无线通信系统的设计必须保障语音通信功能、数据通信功能及调度管理功能的全面覆盖,确保无线通信系统的的通信质量及安全,因此,无线通信系统的设计方案非常重要。

二、地铁无线通信系统设计方案比对

(1)应用技术的选择和比对

当前在地铁无线通信系统的构建过程中,较为普遍的通信应用技术主要有TETRA、MPT1327(模拟集群)、GSM-R数字集群三种通信方式。其中GSM-R立足以公网的GSM技术,并综合调度通信功能以保障地铁无线通信数字集群通信系统的应用,此种应用模式在深圳地铁二号线的设计初期阶段被尝试应用过,但是因为GSM-R在车流密度较大的城市中运用的频次较低,因此为了保险起见,GSM-R的应用模式和无人驾驶技术的设计被排除,但是此类创新设计的尝试,为我国地铁无线通信系统的应用性技术的创新奠定了良好的基础。TETRA数字集群的应用尝试主要是当前我国地铁无线通信系统设计方为调度通信而专门制定的通信体制,因此需要覆盖调度通信所需要的各类功能,当然在实际应用过程中,在数字通信系统运用的频率高并已经成为未来发展趋势的前提下,北京、上海、南京、广州等城市的正式应用或者正在筹建中的地铁中TETRA数字集群得以有效的运用在地铁无线通信系统中,这对当前我国地铁对已经获得的各类频率资源的良好运用,以及TETRA在全国各大城市地铁无线通信系统中未来的统一性应用均有较为良好的推进作用。相对而言,MPT1327作为模拟集群却始终无法与数字系统频率利用率相媲美,但是可以在油田、公安及水利系统中被良好的加以应用。

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(2)地铁无线通信系统方案选择的比对

地铁无线通信系统方案种类比较多,目前按照工作信道为标准来区分主要为公用频道方案和专用频道方案两种。其中公用频道方案还可以分为数字集群和模拟集群两种方案模式。专用频道方案要求每种频道都必须有唯一的用途,即便空置下来也不能做其他用途,因此分为中继器方式和车站台方式。公用频道方案的数字集群要求下所产生的方案,需要设置出多种通话频道以及一个控制频道,由于集群方案中需要使用频道共享和动态分配频道技术来保障所有频道均被使用的概率低于专用频道繁忙时所使用的概率,那么频道在高于三个以上时,此中集群频道的方案优势就会被体现出来,比如其可靠性、扩容、保密性以及对无线电频率的占用、频道切换和转换均会高于其他方案。模拟集群的方案主要使用300-300HZ模拟信号来进行传输,模拟话音信号在对载频调制时只能保留一个频率,此种方式在我国只能使用MPT1327的集群标准。相对而言数字集群方案的使用则主要使用低码率话音编码的方式,同一个载频可以拥有多种频次,此种集群方式主要以TETRA的集群标准为准,以便来解决业务单一、功能弱、频率效率低下、不便于加密等模拟集群无法满足的技术要求。

三、地铁无线通信系统设计方案的改良措施

结合地铁无线通信系统方案所需要的技术以及使用的方案比对,目前我国地铁无线通信系统,可以选择一个比较适合当前和未来地铁无线通信发展需要的方案判定依据。比如以地铁无线通信系统在可能出现扩容的前提下所出现的频道数为依据,当频道数不高于3小时时使用专用的频道方案,反之则使用集群方案。但是由于方案选择和相应的匹配技术较为复杂,目标我国采用的集群方案的配备零件和关键设备又源自对国外的引进,因此,很容易出现重复引进、方案重复性几率比较大的问题,对于此为实现成本最小化利率最大化的要求,建议未来可以在学习外国地铁无线通信系统设计方案的技术的基础上,进行地铁无线通信系统的全部国产化应用。

四、结束语

此外,结合上文中地铁无线通信系统方案设计技术的比对结果来看,TETRA对频率资源的利用率比较高,其话务分布也较为均匀,因此对比群组通信需求来看,可以以其系统可靠、干扰比较少的特性在未来地铁无线通信系统方案设计中可以大范围的进行应用推广。

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论文作者:禤芹

论文发表刊物:《基层建设》2016年8期

论文发表时间:2016/7/18

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