城市轨道交通集群无线通信系统技术与应用

信 息 技 术
２ ０ １ ３ 年 第６ 期ｌ 科技 创新 与应用
城市轨道交通集群无线通信系统技术与应用
杜 鹏
（ １ 、 中国电子科技集 团公 司第五十四研 究所， 河北 石 家庄 ０ ５ ０ ２ ０ ０ ２ 、 河 北远 东哈 里斯通信有限公 司， 河北 石家庄 ０ ５ ０ ２ ０ ０ ）
摘 要： 交通 系统 实现 网络化 ， 对 于无 线 通信 要 求 有 一 个 网络 化 的 专 用 系统 ， 这 样 才 能 支持整 个轨 道 交通 系统 ， 也 不会 造 成 连接 障碍 。 作 为专 业 的无 线 通信 ， 集 群 无线 通信 数 字 集群 标 准成 为 了解决 问题 的 方案 ， 它能 够保 证 轨道 交通 全线 的调 度 通信 ， 而且还 是 网络化服务 ， 更有节约投 资、 保 障系统生命周期的优 势。 关键 词 ： 轨 道 交通 ； 无 线通 信 系统 ； 集群 无 线通信 如今 我 国各地 的城 市化 进 程 加 快 ， 而轨 道 交 通作 为城 市 交通 的 重要 工 具 ， 其发 展 建设 也 势 头 良好 。而 为城 市 轨 道交 通 内部 专用 运 营管理 和业务需求提供服务 的无线通信同样应该为公众提供移动 通信服务 ， 这样能一定程度上改善当今 的移动通信现状 ， 真正做到 为人 民群众谋福利。 所 以， 引进集群无线通信系统 ， 不仅能够满足城 市轨道交通专用的无线通信 ， 又能在一定程度上减弱专用 、 民用无 线通信之间的影响。 本文探讨分析的是集群无线通信系统技术在城 市轨 道 交 通 中 的应用 。 １集群无线通信技术概述 欧 洲 电信 标 准协 会 制定 的 集群 无 线通 信 使用 Ｔ Ｄ Ｍ Ａ技 术 。 集群 无 线通 信 主 要 有 开 放 标 准 ， 能 够 满 足不 同 的需 求 ， 也 有 严 密制 定 的 标准， 所以 目前已成 为世界性的标准 ， 而且集群无线通信也是获得 了国际电联承认的数字集群通信标准。 １ ． １工作方式 。集群无线通信技术的工作方式集群无线通信数 字集 群 有 ３ 种， 语 音＋ 数据、 分组 数 据优 化 和 直通 模 式 。Ｖ ＋ Ｄ可 以 同 时提供语音 、 数据和图像通信。 Ｐ Ｄ Ｏ则只能分组数据通信 ， 这种数据 传输方式比较优化 ， 能够用在快速管理的调度 、 媒介信息 、 远端数据 基本接入 、 计算机文件传输 、 信息和电子信箱 、 视频和多媒体诸多领 域 。Ｄ ＭＯ之两个或者更多移动台之 间的直接通信 ， 在直通模式下 ， 两个或者更多移动 台之间不用经过上层 网络的转发就能实现通信。 即在 集 群 无线 通 信 网络 的 承载 地 区 内外 ， 移 动 用 户 之 间端 与 端之 间 的通 信 模式 。因 为直 通模 式 没 有 系 统基 站 的 参与 ， 它需 要 的是 简单 而稳定 的通信标准 ，直通模式下的通信数据也要尽量和 Ｖ ＋ Ｄ系统 的差 异 不 大 。 直 通模 式 下 的猝 发 结构 有 三 ： 直 通模 式线 性猝 发 、 常规 猝 发 和 同 步猝 发 。 １ － ２集群无线通信 系统 由交换节点 （ Ｓ Ｃ Ｎ） 、 基站／ 射频直射站 、 调度台 、 移动台（ ＭＳ ） 、 固 定无 线 台 （ Ｆ Ｒ Ｓ ） 组成。 ①ｓ ｃ Ｎ是高度模块化 网络单元 ， 这使 它接 口的数 目和类型并没 有 特 殊 的地 方 。 它具 有 交 换能 力 ， 可 以控 制 一组 基 站 ， 能够 和 其他 交 换控制节点连接 ， 或是通过某些专门的服务器接入到其他集群无线 通信 网络 ， 还能接入到其他非集群无线通信 网络 ， 比如公共交换 电 话 网络 、 专用 自动交换机 、 公用数据 网和综合业务数字网等等。 ②基 站 。基 站 能够 以无线 网络 覆盖 某些 制 定 的 区域 。 ③调度台 。调度台可 以实现操作人员和用户之间的通信 ， 还能 创 建 用 户组 或 者发 起 广播 等 。调 度 台没 有 固定 的要 求 ， 可 以是 工 作 站处理器， 个人 电脑甚至高级 电话系统 ， 用户可以自行决定这些 。 ④移动台。它是用户不在静止状态下使用 的， 比如手持台或者 车载 单 元 等 。 ⑤ 固定 无 线 电 台。这 是 固定 用 户 的无 线终 端 。 １ ． ３ 业务 支 持 ①话音业务。 包含单呼、 组呼和固定 电话 呼叫。 集群无线通信支 持 的单 呼可 以在调 度 台 、 调 度 台与 无 线用 户 、 调 度 台与公 网用 户 、 无 线 用 户及 无 线 用户 与公 网用 户 之 间多种 多 样 的形 式 。 ②数据业务 。 集群无线通信 的数据业务有短数据信息和状态指 示信息 ， 能够在无线终端或者终端和调度台之间传输信息。 ２集群无线通信技术在城市轨道交通中的应用 ２ ． １集群无线的通信技术在 日常生活中的作用 ２ ． １ ． １能为工作人员提供一些服务 ，例如在列车上或地铁 中维 持工作中的通话 ， 短信等。 在这里我们所提到的通信， 一般都是 以组 为单位， 但 有 的 可 以是 一对 一模 式 的对 讲通 信 。 ２ ． １ ． ２ 可 以根 据 情 况提 供 无 线通 话 的服 务 ， 只 要是 一 个 系 统 网 ， 例如中心与个人 ， 车站用途等 ， 使之通信便携沟通零障碍 。 ２ ． ２有关集群的无线通信技术 的后期服务 （ １ ） 采用 Ｇ Ｐ Ｓ系统 ， 自动定位车辆。 根据需要那么可在移动 的机 器 与 中心 控 制 之 间安 放 定 位装 置 ， 也 就 是 我们 寻 常 所 说 的 Ｇ Ｐ Ｓ 。通 过这种方式我们就可以无时元刻准确的得到移动机器 的实际位置 ， 此 种 通 过 卫 星无 线 连 接 的 方式 可 以 随时 帮 助 机构 对 相 关 车 辆 进 行 跟踪。当然为保证精度 ， 作为 中心控制方首先要明确移动机器 的现 实位置 ， 然后根据系统所包含的数据的不 ， 再确定经后使用时需 要排除的系统差异 ， 最后也要将这些不同返 给移动机器 ， 使之改正 自己的真实位置 ， 使得矫正控制室的地理位置 ， 这里所提到 的集群 无 线 的通 信 技术 就是 短 数 据 的一 种 。 （ ２ ） 可 以成 为专 门用 于地 铁 和 轻轨 之 间 的联 系 系统 。在 这些 移 动机器上也能够感受无线通信技术带来的美好体验 ， 这些无线的通 信服务可以极大的加快工作人员管理列车 、 对外联系的效率 ， 可 以 随『 青 况汇报 ， 并且 在 这种 无 线 的模 式 中我 们更 大 强 度 的对 列 车安 全 等 方 面进 行 保 障 ， 也 可 以赠 送 一些 吸 引游 客 的优 惠 服务 。 （ ３ ） 可以将图像和相关视频进行短距离传输 。若采用集群的无 线通信技术那么就可以快捷的传送一些 图像 ， 这里的技术是用创新 的压缩方法使之可以将图像变得小容量再进行传送 ， 不仅就减少 了 需要传送的量， 更大大的缩短 了所需要 的时间。就好 比若要传送两 张 １ ５ ６ ｘ １ ２ ４像素 ， ６ ４灰度级的彩色照片， 原本应是 ３ １ ０ Ｋ Ｂ但如果采 用无线传输就只要传送 ３ ０ Ｋ Ｂ了 ，再加上我们所提到过的增值服 务， 我们所需要的时间就可以只需要短短 ３ 秒钟 的时间。这种技术 还原起来也很方便 ，只要一些短暂的处理就可以在 电脑上 出现了 ， 甚至可 以直接传到传真机或者打印机上。同时对于视频 ， 只要在需 要 拍摄 的位 置安 上 比较 稳 定 的视 频 拍 摄设 备 和 一些 简 单 的处 理 器 ， 也可以像传送照片一样传到相应的机器上面了。 使用集群无线的通 信技术也十分安全快速 ，它 的最安全的传送速率就为 １ ９ ０ Ｋ Ｂ每秒 ， 那 么 接受 方 面也 只需 要 简 单 的处 理和 解码 器 就可 以将 图像 还原 。 ２ ． ３集群的无线通信技术别 的方面用途 （ １ ） 可以代替广播使用 ， 在一定的区域 内， 使用这种技术可以方 便的播放该地 区的生活出行情况。