无线通信系统在地铁中的实践

摘 要

地铁无线通讯系统是20世纪运输和通讯相结合的产物。并且已经成为地铁运营的关键及重要部分，无线通讯系统有利于提高运输效率，还可以保障地铁的安全运行。地铁无线通信系统包括光纤传输、蜂窝电话引入、无线集群通信、无线寻呼引入和中继器加漏泄同轴电缆传输等子系统，地铁无线通讯属于移动通讯范畴，它的特点是限定空间、技术要求高、限定场强覆盖范围、专用性强。

【关键词】无线通信系统 地铁运营 移动通讯

随着经济社会的迅速发展，地铁已经作为交通工具出现在各大城市之中。随着城市化进程的不断发展，地铁在大城市中发挥着重要的作用。就我国的大中城市而言，最大的基础设施建设项目就是完善发展轨道交通系统，目前这方面还处于开拓和发展阶段。地铁和地面管理处是通过地铁的无线通讯系统来传递信号，无线通讯系统能够有效的保障地铁的安全运行和乘车人员的安全，其重要性在于能够完善语音数据的保存功能，保障通讯信号的质量等。

1 标准无线信号及应用

1.1 3G

3G作为第三代的移动通讯技术，它能够支持高速数据传输。在其频谱宽带是20MHz时，其传输的峰值速率上行是50MBit/s，下行是100MBit/s；其信号覆盖的范围大，覆盖半径为100km的小区；其信号容量很大，能为速度350km/h的用户提供不小于100kbit/s的引入服务；其能够提高系统传输信号的速度，把平面从睡眠状态转换到激活状态的时间调控在50ms内，小于5ms的单向传输；因此要灵活的选择宽带配置。

1.2 DVB-T

DVB-T是一种数字视频地面广播，广泛应用于数字视频方面，国际标准的编码选用及编码的控制调节影响着开路系统。地铁无线通讯系统采用DVB-T技术能够接收到漏接发射信号和高速行驶时候的信号，通过机顶盒解码信号，然后转换为视频和音频显示出来。DVB-T的传输速度快、引入方便、容量大，使它能够在多个频段工作，且能够减少干扰

1.3 Mesh

Mesh网络是无线多跳网络，是网络协同通信的关键性技术，由于形状小因此方便携带安装。在设置路由器的时候要局部扩大容量，防止线路终端影响网络升级。

1.4 TETRA

该技术能够支持无线数字的移动通信领域，它能够统一指挥调度、信号传输和数据传输，它的优点是开放性强，已经广泛应用到很多无线通讯技术方面。

1.5 TRAINCOM?

该无线通讯技术可以将各种信息应用到地铁的无线系统中，它有很大的宽带容量，能够提高传输速率。能够适用于轻型轨道列车、悬浮磁力列车和高速列车。

1.6 WLAN

WLAN包括等网络和基础结构网络，其标准为IEEE802.11，其标准有三种形式为IEEE802.11a、IEEE802.11b、IEEE802.11g。

IEEE802.11a使用的OFDM技术，将频段控制为5.8GHz，在54MB/s的速度下无障碍物理是30m～50m；IEEE802.11b采用的是最高11MB/s的共享信号，在2.4GHz频段中使用，比如wi-fi；IEEE802.11g也采用的OFDM技术，在频段2.4GHz，能够和IEEE802.11b兼容。且是IEEE802.11b的五倍速率。

2 无线通信系统的功能

对于地铁而言，无线通讯系统的功能主要在于公共治安、指挥列车运行、防灾应急通信、设备线路维修等方面。地铁运行和管理按照无线通信系统可以分为：停车场调车，检修无线通信子系统；维修、施工无线通信子系统；列车无线调度通信子系统；车辆段调车、检修无线通信子系统。对于地铁中的无线通信系统而言，以上子系统的组成，在一定的程度上能够满足车辆调度、公安调度和维修调度等人员的通讯需要。能够借助无线通讯系统实现调度员和移动台间的接续，以及和无线用户等间的通话接续。地铁无线通讯系统中的关键技术有：系统集成技术、光纤传输技术、无线集群通信技术和多信道射频中继技术。

3 实践方案

3.1 引入无线信号的方式

引入无线信号会对TETRA/WLAN信号产生频率干扰，且通信系统无线自身也会存在一定的干扰性。为了保障信号的传递，减少引入商用通信系统设备，减弱频率的干扰性，通常会采用在车厢中安装手机信号的接入系统，通过无线信号系统进行联络，并且将候车人员和站台人员的手机信号接入系统中，来跟地面的控制中心联络。

3.2 选择标准的无线信号

地铁在质量方面要求优越性，在发展方面有其成熟性。802.11a的传输具有一板位多载波调制技术，应用于家庭、办公、娱乐等长多，它存在一些缺陷，比如生产商少、布置频率过高、收费高等缺陷。TRAINCOM?无线通讯系统，它属于不对外开放的私人系统，如果进行维护和二次升级，需要有特定技术来指导。这两种无线通讯技术，在地铁中较广泛的应用，其他标准的无线通讯技术因为不成熟技术标准和宽带传输量小的原因，不能够满足地铁无线通信设备。因此，国内的地铁中的无线通信系统通才采用WLAN无线信号。

WLAN无线信号现已较广泛应用，比如PIS系统和信号系统。为了保证列车的安全运行，在三个信道802.11g无线标准的条件下，将信号系统分为2个信道，PIS为一个信道。在实际的操作中，PIS系统能够满足地铁的无线通讯信号。比如，西门子在北京10号线进行过无线信号的测试，实验中信号系统应用的是802.11g标准，PIS系统选用的6信道当做无线宽带传输信号的通道，测试的结果表明，在静止的状态下信号速度是每秒20Mbit，在移动状态下信号速度是每秒15Mbit。

因此，考虑整个的地铁连接网络时，如果信号系统和PIS系统选用同一个标准，会对地铁接收信号的频率造成干扰。所以为了避免在换乘过程中出现干扰，要对分配信道做到准确性，能够采取正确合理的标准。

结语：随着地铁事业的快速发展，无线通讯技术成为地铁系统中最关键的技术手段。无线通讯系统能够保证列车的快速运行，避免列车受制于传统的有线网络，使得地铁运行更加便捷、高效。实时。但是，无线通讯系统相较于传统有效系统还是存在传输延迟、稳定性不足的缺点。因此要在今后的工作中更加注重研究通讯技术的稳定性、可靠性。通过对无线通讯系统的了解，在高速列车和管理中心连接中要采用WLAN无线通信设备，它能够满足列车在高速条件下的数据传输。

参考文献

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作者单位

中国人民海军701工厂 北京市 100016