无线通讯技术在城市轨道交通中的应用

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总495期
2019年第9期（3月 下）
0 引言
就公网、专网无线以及公安通信而言，三者属于城市轨道交通当中应用最为广泛的无线通信业务。

运量大以及速度快属于城市轨道交通的主要特点，为人们的生活带来了极大的便利，并在一定程度上缓解了环境污染。

但在城市经济进一步发展的背景下，人们对城市轨道交通提出了更高层次的要求，而要想对这些要求予以满足，需增强无线通信技术对信息进行实时处理的能力以及带宽能力。

尽管数字集群技术、GSM 技术以及CDMA 技术等已十分成熟，但这些通信技术在传输速率方面不高，无法有效满足城市轨道交通的运营要求，因此需应用性能更强的无线通信技术。

1 城市轨道交通无线通信概述
现阶段，在城市轨道交通当中应用无线通信技术的目的是确保列车安全运行，并提供乘客信息等，其所使用的专网无线系统具有覆盖面广以及功能强大等特点，可以为轨道交通实时调度、智能监控以及正常运营保驾护航，主要系统涉及车载CCTV 、通信PIDS 、信号系统CBTC 和移动电视等。

公网无线系统主要涉及电信运营商向乘客提供移动电话通信与智能终端网页浏览等相关业务，现阶段在城市轨道交通专用无线通信可靠性的影响下，公网无线系统在建设方面较为滞后，难以有效满足乘客实际需求。

公安无线系统则属于城市轨道交通当中的独立无线通信系统，可以说是地面公安无线通信系统在地下车站和隧道之间的延伸，有助于警务人员与地下实现移动通信，确保警务人员在地下空间中也能够迅速地对各类突发事件予以处理。

2 无线通讯技术在城市轨道交通中的应用
2.1 SDH 技术的应用
传输系统属于城市轨道通信系统的核心，在设计过程中，除了需对城市轨道交通所具备的安全性以及稳定性进行全面考虑之外，还需认识到通信系统在未来的基本发展
途径与方向，积极适应城市轨道交通在通信业务方面存在的复杂性。

受上述几点原因的影响，运用综合业务接入与IPover SDH 属于现阶段最佳的一种选择。

SDH 拥有通用、成熟。

标准以及可靠等特点，但其在点对多点、点对点和图像信号传输方面的传输效果不强。

所以，在应用过程中可以结合IP 技术对其存在的缺点予以弥补，并且SDH 技术也可以弥补IP 技术存在的不足，而基于此因素考虑，IPover SDH 就成为了最佳选择。

SDH 网络单元属于SDH 传输网络的重要构成部分之一，其能够在卫星、光纤或微波当中实现同步信息传送，将交换、复接以及传输功能融为一体，并通过统一网络管理进行操作的综合信息网。

其能够对网络予以有效的动态维护与管理，以便于网络资源利用效率的提升，同时还可以满足城市轨道交通在信息数据传输方面的要求。

2.2 Zig Bee 技术的应用
城市轨道交通备电系统当中的电池状态会对地铁供电系统所具备的可靠性以及稳定性造成影响。

因为电池数量较多，若均使用专用电缆的形式来通信，除了会提高成本之外，还会增强操作的复杂程度。

就地铁杂散电流检测系统而言，一般需要在车站当中设置传感器以及监测端子，需要注意的是监测和数据收集设施之间相隔距离不可以高于200m ，并且还需要在车站当中敷设专用电缆。

Zig Bee 技术拥有成本低以及功耗低等特点，同时不必通过授权就可实现在现场的机械使用。

对于城市轨道交通车站之中存在的备电系统电池状态监测及地铁杂散电流检测系统之中的相关问题而言，Zig Bee 技术拥有极大的潜力。

对此需在被监测电池组以及测量端子处安装相应的Zig Bee 模块，在上述工作完成之后再进行组网，将一定数量的终端模块作为群组，并将监测数据传输到Zig Bee 中。

2.3 WiFi 技术的应用
WiFi 技术包含灵活度高、传输率强以及应用广泛等特点，但其和列车移动电视、乘客信息系统相同，均在2.4GHz 频段内，并且因其引发的干扰会对其在城市轨道交
收稿日期：2018-08-05
作者简介：王讯韬（1976—），男，上海人，学士，工程师，研究方向为轨道交通。

无线通讯技术在城市轨道交通中的应用
王讯韬
（上海地铁维护保障有限公司车辆分公司，上海 200233）
摘要：为了能够满足地铁在运营方面的相关需求，地铁隧道当中设置了各类车地无线通信系统，但仍然不能够有效地对车地信息交互存在的相关问题予以解决。

对此，满足地铁之中各个系统以及乘客对于无线通信的实际需求，并促进建设成本的降低就成为了有关从业者需要研究的问题。

关键词：无线通讯技术； 城市轨道交通； 应用中图分类号：U283
文献标识码：B
TRANSPOWORLD
交通世界
通当中的正常使用产生影响。

在2007年7月份，深圳地铁一号搭载上了无线宽带传输网络，成为我国首个成功安置WiFi 技术并可以实现对视频上下传输的城市，进而为通过WiFi技术对视频进行传输开创了先例。

上海14号线于2014年在全线范围内开通了“花生地铁测试WiFi”，后于2016年2月23日实现了在上海地铁的全程覆盖WiFi。

上海地铁WiFi使用南方银谷自建车地大宽带传输系统，采取802.11ac技术对车地传输系统予以构建，通过反复的软件优化与无线调优，在隧道与地铁站铺设光缆，并使用每隔一段距离接一个AP漫游的形式保证在列车高速行驶中信号不断线，因此在网速与稳定性等相关方面质量极高。

当前，解决WiFi与列车通信系统相互干扰的措施为：其一，让地铁内WiFi系统使用5.8GHz的固定频段，但此方案不能够与大部分支持2.4GHz的智能终端实现兼容，这样就不利于未来的发展；其二，在GSM—R频段之中应用PIDS和CBTC系统，这一方式需对地铁系统进行极大的改造，执行起来较为困难；其三，技术革新，对城市轨道交通专业WiFi 技术予以研究与开发。

现阶段，深圳地铁运用了将地铁信号系统以及免费WiFi分别设置在不用信道当中的方法，以此来避免出现干扰。

其次，DS—FH混合扩频技术和笃定信道划分技术属于城市轨道交通队WiFi进行推广的基本方向，应不断地进行创新和研究，并对其予以实际的使用。

2.4 全球微波互联接入技术的应用
全球微波互联接入（Worldwide Interoperabilityfor Microwave Access，以下简称WiMAX）属于一种较新的无线宽带接入技术，其主要运用多载波调制技术来对用户提供高速数据业务。

同时，WiMAX拥有频谱利用率高以及传输范围覆盖面广等相关特点，其覆盖面能够实现在10km以上。

现阶段，因为WiFi标准为802.11x，WiMAX标准为802.16x，且无线接入标准主要运用的是WiFi标准，所以WiMAX和WiFi之间能够实现有效的兼容。

其次，和WiFi相比之下，WiMAX在接入速度、传输距离以及频段宽度等相关方面均有极大的优势。

并且，在WiMAX不断发展与完善的背景下，在今后肯定会演变为无线网络的主要标准之一。

2.5 4G技术的应用
通过对4G技术的有效应用可以为地铁无线通信系统当中的车载CCTV提供车—地高清视频传输业务，以便于对地铁无线通信系统予以建设与管理的有关人员可以对车厢状况予以实时的监控。

4G技术主要是向公安系统提供对动态图像进行实时传输的功能，以此降低突发事故的影响范围。

例如，地铁在紧急情况中运行时，4G技术的作用系统
将对运营安全信息优先传输作为基本原则，以此来为有关
部门提供地铁车厢动态辅助性提示。

然后，车载设备接收
到系统传输过来的相关无线传输信息之后，会对其予以适
当处理并转发给车辆专业部门。

这样事故的情况就可以在
列车客室当中通过视频以及音频的方式播放出来，以此来
引导乘客结合服务信息采用正确的自我救援方式。

以4G技术为基础构建出来的地铁无线通信系统，除
了可以提供高清广告等对信息予以投放的公共媒体平台之外，还能够根据时间段来对广告进行投放。

如此，地铁运
营管理人员就可以结合不同时间段和人流量来对广告投放
模式予以优化，促进运营盈利的提升。

因为4G技术拥有扩
展性强、性价比高以及组网灵活等相关特点，使之可以满
足现阶段人们对于地铁无线通信存在的维护管理以及扩展
性等需求。

从中可以检出，对业务需求予以满足，除了可
以通过增加运营广告受益来降低地铁运营维护成本之外，
还能够降低综合调度无线融合方案对无线通信系统技术的
需求。

3 结语
综上所述，通过对城市轨道交通未来发展方向的分析
能够了解到，无线通信技术将会向高宽带、智能化以及多
功能的方向发展。

对此，我国城市轨道交通在发展时需紧
紧围绕无线通信新技术，实现对现有平台的有效兼容，并
进一步简化系统设备，进而在确保运营安全的基础上，节
约资源，降低成本。

参考文献：
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系统中的应用[J]. 数字通信世界，2016（2）.
[2] 孙瑶. 无线通信技术在城市轨道交通中的应用[J]. 工程技
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[3] 刘炜. 无线通信系统在城市轨道交通中的应用[J]. 电子技
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[4] 赵超. 现代城市轨道交通无线通信技术与应用[J]. 电子世
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（编辑：赵艳）
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