淺談無線互聯互通技術在地鐵通信中的應用

宋志明?卓能

摘 要：隨著社會經濟的快速發展，城市化建設進程的不斷加快，在軌道交通網絡建設中，不同線路的無線通信系統均是獨立的，未能對互相之間的通信需求予以考慮，但隨著線路網絡的形成，一定要對特殊通信需求予以充分考慮。本文對地鐵集群通信中無線互聯互通的幾個重要配置參數進行描述，避免在實際應用中由于此類參數配置不當給網絡帶來不良影響。

關鍵詞：地鐵通信；互聯互通；應用

1 概述

隨著城市人口的增加和城市建筑的密集建設，地鐵已經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大地鐵建設規模，不斷增加線路數量，不斷延伸線路長度，就像很多路公交車在某一個站點換乘一樣，兩條甚至多條地鐵線路的換乘車站會越來越多，列車必然會在兩條線路上跨線混跑。解決好換乘車站的無線覆蓋、互聯互通及車載臺的跨線漫游問題，對整個無線通信系統的通信質量、調度安全有著非常重要的意義。

互聯是指物理上的連接，互通是指功能的實現。互聯是基礎，互通是目的。互聯互通的含義：假設地鐵1號線、2號線和3號線所建立的TETRA網，分別叫A網、B網和C網，并在換乘站附近重疊。又設各網的移動用戶編號分別為100X、200X和300X，如圖1所示。為實現網絡化，要求A網用戶（例如1008）從A網進入B網后，可以成為B網用戶，具有B網用戶的功能，可以和A網、C網其他用戶（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互通。

圖1 TETRA移動用戶跨網漫游

2 互聯互通的必要性

目前，民用通信網絡經過很長時間的發展，在技術、標準、接口協議等方面已經得到很好的改進和完善，無論網絡運營商是否相同、使用設備是否一致，同一個無線終端在不同的網絡之間都已經能夠平穩的過渡。而地鐵專用無線集群網絡，由于地鐵運營環境的影響，與民用無線網絡相比，專用無線網絡相對獨立。特別是在線網建設的初期，一般每條線路都會有自己的控制中心，同一條線路中的無線用戶基本上也只會在本線路范圍內活動，采用單線控制的運營機制基本上可以滿足運營需要。在這種情況下，線路與線路之間的跨線無線通信很少出現。隨著新線路的不斷建設開通，線網逐漸形成，在新的線網運營模式下，無線集群調度系統中傳統的單線運作機制逐漸顯露出其不足，具體表現為以下幾點：

（1）當列車資源使用緊張的情況下，可能出現列車跨線使用的情況，此時，車載無線電臺會由于不同線路之間的無線通信不能互通的原因，導致其不能正常進行通話。

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

上述問題會隨著線網規模擴大而更加顯露出來，并且還有可能會帶來新的問題，對正常運營產生非常不好的影響。為此，加強集群無線調度系統的互聯互通功能，成為了地鐵通信建設的客觀要求，也是必然選擇。

3 跨線路互聯互通

3.1 同類型設備

同類型設備指的是參與互聯互通的所有設備都由同一個廠家生產。這種模式的優點是兼容性好、互聯技術的成熟性好和穩定性好。

3.1.1單中心交換機

單中心交換機互聯互通是指不同線路的無線基站系統共用一套中心交換設備的互聯方式，原理見圖2。

單中心交換機互聯互通的優點是成本低、結構簡單。但這種方式也存在一定的不足：（1）對中心設備要求比較高，既要有足夠的容量，又要有很強的處理能力；（2）中心交換設備一旦發生故障，將影響所有線路的使用，影響了整個系統的安全性和可靠性。

3.1.2 多中心交換機

多中心交換機互聯互通是指在單中心交換機互聯互通的基礎上增加控制中心和互聯互通設備，從而實現線路之間的互聯互通，原理見圖3。

多中心交換機互聯互通具有以下優點：（1）互聯互通設備發生故障只會影響跨線路之間的通信，單條線路的通信可以正常運營；（2）可以對新入網線路進行獨立調試，在其滿足線路要求的情況下接入原網絡，減少了調試帶來的風險；（3）一個控制中心發生故障，不會影響其他控制中心控制的線路，大大的提高了系統的安全性和可靠性。但是，對于單中心交換機來說，多中心交換機也有其劣勢，例如，成本高、系統結構復雜等。

3.2 不同類型設備

不同類型設備指的是參與互聯互通的設備是由不同廠家生產的。和同類型設備相比，不同類型設備的兼容性、穩定性和互聯技術成熟性都比較差。但是，不同類型設備對線網設備的多元化發展有極大的好處。

4 基礎數據的設置建議

在建立互聯互通之前，各個運營線路之間的無線通信系統是獨立的，但是在互聯互通之后，所有參與互聯的子線路融合成一個很大的線路網，這時，任意子線路中的一個參數進行更改，都有可能影響到其他線路的運用。因此，在互聯互通的數據配置上必須小心謹慎。

對于以下幾種關鍵參數的配置需要特別小心：網路及登記參數；最大通話時長參數；鑒權參數（鑒權是一種系統的功能，可以為合法的用戶提供服務，拒絕不合法的用戶的服務要求，進而以防非法用戶進入網絡）；有效站點參數（此參數設置了某個用戶或者通話組的有效使用范圍）；鄰區參數（無線用戶在通話中不斷的移動，經常發生用戶從一個小區走到另一個小區）。

5 結束語

隨著地鐵線網化進程的不斷發展，為了能更好的發揮無線集群調度系統的作用，必須將現有的零散網絡進行整合，進一步提高既有的網絡資源的利用率。互聯互通技術也將會被更廣泛的應用。

參考文獻

1.天津地鐵專用無線通信系統互聯互通方案 趙彥芳 鐵道通信信號 2016年

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

3.數字集群移動通信系統 鄭祖輝 北京電子工業出版社 2008年