淺談無線互聯(lián)互通技術(shù)在地鐵通信中的應(yīng)用

宋志明?卓能

摘 要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市化建設(shè)進(jìn)程的不斷加快，在軌道交通網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中，不同線路的無線通信系統(tǒng)均是獨(dú)立的，未能對(duì)互相之間的通信需求予以考慮，但隨著線路網(wǎng)絡(luò)的形成，一定要對(duì)特殊通信需求予以充分考慮。本文對(duì)地鐵集群通信中無線互聯(lián)互通的幾個(gè)重要配置參數(shù)進(jìn)行描述，避免在實(shí)際應(yīng)用中由于此類參數(shù)配置不當(dāng)給網(wǎng)絡(luò)帶來不良影響。

關(guān)鍵詞：地鐵通信；互聯(lián)互通；應(yīng)用

1 概述

隨著城市人口的增加和城市建筑的密集建設(shè)，地鐵已經(jīng)成為緩解城市交通壓力的重要工具。目前，一些大中型城市正在不斷擴(kuò)大地鐵建設(shè)規(guī)模，不斷增加線路數(shù)量，不斷延伸線路長度，就像很多路公交車在某一個(gè)站點(diǎn)換乘一樣，兩條甚至多條地鐵線路的換乘車站會(huì)越來越多，列車必然會(huì)在兩條線路上跨線混跑。解決好換乘車站的無線覆蓋、互聯(lián)互通及車載臺(tái)的跨線漫游問題，對(duì)整個(gè)無線通信系統(tǒng)的通信質(zhì)量、調(diào)度安全有著非常重要的意義。

互聯(lián)是指物理上的連接，互通是指功能的實(shí)現(xiàn)?；ヂ?lián)是基礎(chǔ)，互通是目的?；ヂ?lián)互通的含義：假設(shè)地鐵1號(hào)線、2號(hào)線和3號(hào)線所建立的TETRA網(wǎng)，分別叫A網(wǎng)、B網(wǎng)和C網(wǎng)，并在換乘站附近重疊。又設(shè)各網(wǎng)的移動(dòng)用戶編號(hào)分別為100X、200X和300X，如圖1所示。為實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化，要求A網(wǎng)用戶（例如1008）從A網(wǎng)進(jìn)入B網(wǎng)后，可以成為B網(wǎng)用戶，具有B網(wǎng)用戶的功能，可以和A網(wǎng)、C網(wǎng)其他用戶（例如1001、3001）正常通信，功能不減，性能不降，無縫連接，平滑過渡，這就是真正意義上的互聯(lián)互通。

圖1 TETRA移動(dòng)用戶跨網(wǎng)漫游

2 互聯(lián)互通的必要性

目前，民用通信網(wǎng)絡(luò)經(jīng)過很長時(shí)間的發(fā)展，在技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)、接口協(xié)議等方面已經(jīng)得到很好的改進(jìn)和完善，無論網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商是否相同、使用設(shè)備是否一致，同一個(gè)無線終端在不同的網(wǎng)絡(luò)之間都已經(jīng)能夠平穩(wěn)的過渡。而地鐵專用無線集群網(wǎng)絡(luò)，由于地鐵運(yùn)營環(huán)境的影響，與民用無線網(wǎng)絡(luò)相比，專用無線網(wǎng)絡(luò)相對(duì)獨(dú)立。特別是在線網(wǎng)建設(shè)的初期，一般每條線路都會(huì)有自己的控制中心，同一條線路中的無線用戶基本上也只會(huì)在本線路范圍內(nèi)活動(dòng)，采用單線控制的運(yùn)營機(jī)制基本上可以滿足運(yùn)營需要。在這種情況下，線路與線路之間的跨線無線通信很少出現(xiàn)。隨著新線路的不斷建設(shè)開通，線網(wǎng)逐漸形成，在新的線網(wǎng)運(yùn)營模式下，無線集群調(diào)度系統(tǒng)中傳統(tǒng)的單線運(yùn)作機(jī)制逐漸顯露出其不足，具體表現(xiàn)為以下幾點(diǎn)：

（1）當(dāng)列車資源使用緊張的情況下，可能出現(xiàn)列車跨線使用的情況，此時(shí)，車載無線電臺(tái)會(huì)由于不同線路之間的無線通信不能互通的原因，導(dǎo)致其不能正常進(jìn)行通話。

（2）線路之間換乘站的增多，會(huì)導(dǎo)致車站工作人員在不同線路之間進(jìn)行處理日常事務(wù)，此時(shí)，無線手持臺(tái)也會(huì)由于不同線路之間的無線通信不能互通的原因，導(dǎo)致其不能正常進(jìn)行通話。

上述問題會(huì)隨著線網(wǎng)規(guī)模擴(kuò)大而更加顯露出來，并且還有可能會(huì)帶來新的問題，對(duì)正常運(yùn)營產(chǎn)生非常不好的影響。為此，加強(qiáng)集群無線調(diào)度系統(tǒng)的互聯(lián)互通功能，成為了地鐵通信建設(shè)的客觀要求，也是必然選擇。

3 跨線路互聯(lián)互通

3.1 同類型設(shè)備

同類型設(shè)備指的是參與互聯(lián)互通的所有設(shè)備都由同一個(gè)廠家生產(chǎn)。這種模式的優(yōu)點(diǎn)是兼容性好、互聯(lián)技術(shù)的成熟性好和穩(wěn)定性好。

3.1.1單中心交換機(jī)

單中心交換機(jī)互聯(lián)互通是指不同線路的無線基站系統(tǒng)共用一套中心交換設(shè)備的互聯(lián)方式，原理見圖2。

單中心交換機(jī)互聯(lián)互通的優(yōu)點(diǎn)是成本低、結(jié)構(gòu)簡單。但這種方式也存在一定的不足：（1）對(duì)中心設(shè)備要求比較高，既要有足夠的容量，又要有很強(qiáng)的處理能力；（2）中心交換設(shè)備一旦發(fā)生故障，將影響所有線路的使用，影響了整個(gè)系統(tǒng)的安全性和可靠性。

3.1.2 多中心交換機(jī)

多中心交換機(jī)互聯(lián)互通是指在單中心交換機(jī)互聯(lián)互通的基礎(chǔ)上增加控制中心和互聯(lián)互通設(shè)備，從而實(shí)現(xiàn)線路之間的互聯(lián)互通，原理見圖3。

多中心交換機(jī)互聯(lián)互通具有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）互聯(lián)互通設(shè)備發(fā)生故障只會(huì)影響跨線路之間的通信，單條線路的通信可以正常運(yùn)營；（2）可以對(duì)新入網(wǎng)線路進(jìn)行獨(dú)立調(diào)試，在其滿足線路要求的情況下接入原網(wǎng)絡(luò)，減少了調(diào)試帶來的風(fēng)險(xiǎn)；（3）一個(gè)控制中心發(fā)生故障，不會(huì)影響其他控制中心控制的線路，大大的提高了系統(tǒng)的安全性和可靠性。但是，對(duì)于單中心交換機(jī)來說，多中心交換機(jī)也有其劣勢(shì)，例如，成本高、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜等。

3.2 不同類型設(shè)備

不同類型設(shè)備指的是參與互聯(lián)互通的設(shè)備是由不同廠家生產(chǎn)的。和同類型設(shè)備相比，不同類型設(shè)備的兼容性、穩(wěn)定性和互聯(lián)技術(shù)成熟性都比較差。但是，不同類型設(shè)備對(duì)線網(wǎng)設(shè)備的多元化發(fā)展有極大的好處。

4 基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的設(shè)置建議

在建立互聯(lián)互通之前，各個(gè)運(yùn)營線路之間的無線通信系統(tǒng)是獨(dú)立的，但是在互聯(lián)互通之后，所有參與互聯(lián)的子線路融合成一個(gè)很大的線路網(wǎng)，這時(shí)，任意子線路中的一個(gè)參數(shù)進(jìn)行更改，都有可能影響到其他線路的運(yùn)用。因此，在互聯(lián)互通的數(shù)據(jù)配置上必須小心謹(jǐn)慎。

對(duì)于以下幾種關(guān)鍵參數(shù)的配置需要特別小心：網(wǎng)路及登記參數(shù)；最大通話時(shí)長參數(shù)；鑒權(quán)參數(shù)（鑒權(quán)是一種系統(tǒng)的功能，可以為合法的用戶提供服務(wù)，拒絕不合法的用戶的服務(wù)要求，進(jìn)而以防非法用戶進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)）；有效站點(diǎn)參數(shù)（此參數(shù)設(shè)置了某個(gè)用戶或者通話組的有效使用范圍）；鄰區(qū)參數(shù)（無線用戶在通話中不斷的移動(dòng)，經(jīng)常發(fā)生用戶從一個(gè)小區(qū)走到另一個(gè)小區(qū)）。

5 結(jié)束語

隨著地鐵線網(wǎng)化進(jìn)程的不斷發(fā)展，為了能更好的發(fā)揮無線集群調(diào)度系統(tǒng)的作用，必須將現(xiàn)有的零散網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行整合，進(jìn)一步提高既有的網(wǎng)絡(luò)資源的利用率。互聯(lián)互通技術(shù)也將會(huì)被更廣泛的應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

1.天津地鐵專用無線通信系統(tǒng)互聯(lián)互通方案 趙彥芳 鐵道通信信號(hào) 2016年

2.基于Dimetra-IP的地鐵無線通信系統(tǒng)互聯(lián)互通方案 李永芳 信息通信 2013年

3.數(shù)字集群移動(dòng)通信系統(tǒng) 鄭祖輝 北京電子工業(yè)出版社 2008年