WLAN技術在地鐵通信領域中的應用

張仲康　張大釗

【摘要】進入新世紀以來，我國城市建設不斷發展，現代化的水平也不斷提高，國內擁有地鐵的城市也不斷增加。但是在地鐵運行中，其服務的質量問題也深受人們關注，在地鐵通信領域內，就出現了乘客信息服務系統，這一系統需要一定的無線通訊技術的支持。而WLAN技術在這一領域內的應用不斷增加，已經成為發展的主要趨勢，這一技術可以提供更好的環境。本文主要對WLAN技術在地鐵通信領域內的應用進行詳細的分析，以便促進地鐵運行的發展，提高地鐵運行的質量。

【關鍵詞】WLAN技術 地鐵 通信領域 應用

一、引言

在地鐵通信領域內，控制中心人員借助監控系統對在線列車內車載攝像頭所拍攝的監控視頻進行隨機的調取，然后借助乘客信息系統在在線的列車內發放高清視頻和節目以及特定的信息等，這些都要依靠車地無線技術實現。以WLAN技術為基礎的通信技術在地鐵中應用的范圍比較廣泛，為了更好的滿足監視系統與乘客信息系統功能的要求，WLAN技術要提供可以高速傳遞數據的無線通道，而且，還要確保通道傳遞數據的安全和穩定。下面對其進行詳細的介紹。

二、地鐵內WLAN技術組網的方式

在地鐵系統內使用WLAN技術組網時，需要使用車載AP和軌旁AP合理進行組合的方式設置。無線網絡系統主要由在車輛與沿區間軌旁設置的天線和AP、在控制中心設置的無線控制器和管理的設備、以及在列車內設置的車載天線和AP、車載控制服務器以及交換機等組成。AP和車站的接入層以太網交換機借助單模的光纜，利用光纜收發器連接，控制中心無線控制器結組合GE鏈路和以太網交換機進行連接。無線網絡系統是有限網絡傳送信息的延伸，可以提供列車和地面的通信，可以使用5.8G或者2.4G頻段的無線通信技術，實現整個區間內車地間以及地車間信息無縫、實時的傳輸。按照天線、AP的性能和現場的實際情況，對AP數量和位置進行合理選擇，以便確保WLAN系統無線信號能全線進行無縫覆蓋，滿足通信的要求，要想實現雙向傳輸的功能，提供的寬帶在列車每小時80千米速度下不能小于15Mb/s。

WLAN技術的性能。地鐵的閉路電視監控系統可以借助控制中心對列車車廂中實際的視頻監控進行隨機的調取，所以就需要WLAN系統將地鐵在行駛時把車廂內視頻信息傳人車站，然后傳送給控制中心。需要滿足下面標準：其一，這種技術建立網絡系統需要穩定和安全，能夠滿足地鐵通信領域不同的業務要求，確保有限的設備間不會出現單點的故障，確保無線網絡間能夠冗余備份。其二，借助WLAN技術

處理和傳輸視頻信息和數據不能有馬賽克、抖動和斷點等問題，在對附帶的音頻進行播放時也不能出現噪音或者滑碼的現象。其三，無線設備要具有相應抗干擾的能力，無線網絡也需要容易擴展和管理。

三、車載局域網

在地鐵通信領域，列車內無線的AP和網橋、接口的服務器和硬盤錄像機以及攝像頭等設備，都經過位于車廂內的工業交換機和車載局域網相連。每節列車中都組建了以蔽雙絞線為基礎的以太網，交換機在車頭、車尾和車廂內都有設置，組成一個環網的結構，為車載無線的AP和車載視頻服務器的接入提供便利，車載無線的網橋能夠有效的實現地鐵在高速行駛中車載AP和軌旁AP無縫的連接，進而保證無線局域網信號的強度在出現變化時，可以進行及時切換。借助AP可以實現車地之間無線的傳輸，也就是借助車載控制設備解碼之后，在列車所有的顯示屏內實時的播放控制中心發放的信息，也能夠使列車中視頻錄像傳入控制中心。

四、對網絡的鏈路進行分析

在地鐵通信領域內，一般來說，鐵路的運營都要求WLAN技術向乘客信息系統信息的發布和車載視頻系統視頻和圖像的傳輸提供渠道。第一，為列車傳輸清晰度比較高的數字視頻圖像信息，視頻的編碼可以使用使用H.164、MPEG-4以及MPEG-2等格式，每路占有的寬帶通常是4-6Mbps。借助不小于6Mb/s的寬帶傳輸通道把1路數字視頻圖像信息傳到列車。第二，需要使地鐵營運人員在控制中心可以看到借助車地無線網絡傳送的視頻信息，盡可能確保監控的圖像沒有滯屏和馬賽克的現象，視頻信息壓縮的格式可以使用H.164、MPEG-4的模式，每路視頻信息占有的寬帶512Kbps-1.5Mbps，這是可以調節的。圖像的質量需要達到D1，每列車按照上傳2路視頻信息，共占的最高寬帶是3Mbps。在情況比較緊急的時候，列車中全部監控錄像12路要一起上傳，可以使用CIF或者MPEG-4格式，要想滿足相關的質量要求，每路至少要512Kbps，12路一共需要6Mbps。目前，WLAN技術在地鐵中的應用比較廣泛，第一，IEEE802.11a在5GHz頻段中工作，借助OFDM調制技術能夠支持54Mbps傳輸的速率。第二，IEEE802.11g在2.4GHz頻段上工作，借助OFDM調制技術能夠支持54Mbps傳輸的速率。

結語：WLAN技術在地鐵通信中的應用具有重要的意義，能夠有效的提高地鐵服務的質量，需要引起相關人員的重視，不斷對其進行改進和完善，切實發揮出WLAN技術的作業，進而促進我國軌道交通的發展，更好的為人民服務。