地鐵通信WLAN技術(shù)應(yīng)用

辛磊

【摘 要】地鐵車輛運(yùn)營(yíng)是動(dòng)態(tài)的，WLAN技術(shù)作為局域網(wǎng)的主選技術(shù)，承載數(shù)據(jù)的高速傳輸，關(guān)鍵還是數(shù)據(jù)傳遞的安全性及穩(wěn)定性，能夠在車輛運(yùn)行過(guò)程中被無(wú)線信號(hào)所覆蓋，實(shí)現(xiàn)乘客信息系統(tǒng)的合理利用。相關(guān)工作人員能夠?qū)囕v電視進(jìn)行監(jiān)視及控制，調(diào)度人員還可以調(diào)取錄像，實(shí)現(xiàn)地鐵的高效率運(yùn)作。

【關(guān)鍵詞】WLAN技術(shù)；地鐵；通信；應(yīng)用

一、WLAN技術(shù)

（一）WLAN技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

地鐵通信WLAN 技術(shù)不同的標(biāo)準(zhǔn)在使用過(guò)程中存在不同的優(yōu)勢(shì)，分別為IEEE802.11g、IEEE802.11a、IEEE802.11b 等，無(wú)線通信中IEEE802.11g 應(yīng)用較多，傳輸速率高，主要的調(diào)制傳輸技術(shù)為正交頻分復(fù)用技術(shù)，在實(shí)現(xiàn)高速輸速率的情況下，可以說(shuō)是沒(méi)有任何障礙，能夠?qū)⒔尤刖嚯x降低 30 米或50 米。而IEEE802.11b，在實(shí)現(xiàn)共享速率比IEEE802.11a低，所使用的調(diào)制傳輸技術(shù)為CCKDSSS技術(shù)。對(duì)于IEEE802.11g，其具備較高的傳輸速率，與 IEEE802.11b 可以兼容。

（二）車地?zé)o線WLAN的組網(wǎng)方式

車地?zé)o線WLAN在組網(wǎng)使用的設(shè)備主要是無(wú)線控制器、無(wú)線接入點(diǎn)、車載內(nèi)部交換機(jī)等，采用相互組合的結(jié)構(gòu)方式。在整個(gè)系統(tǒng)中的組網(wǎng)方案是IEEE802.11b、IEEE802.11g標(biāo)準(zhǔn)的集合體現(xiàn)。由于車地?zé)o線 WLAN系統(tǒng)可以對(duì)控制中心、車載系統(tǒng)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)信息的有效傳輸，因此需要將整個(gè)管理系統(tǒng)應(yīng)用到控制中心，實(shí)現(xiàn)車地?zé)o線WLAN 組網(wǎng)系統(tǒng)中存在的網(wǎng)絡(luò)、設(shè)備、性能、相關(guān)配置等各個(gè)要素實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一化管理，該工作的執(zhí)行為首要任務(wù)。接著，還需要根據(jù)車地?zé)o線信號(hào)的覆蓋情況，沿著各個(gè)車站的通信機(jī)房，實(shí)現(xiàn)分布式數(shù)據(jù)接入交換單位的設(shè)置，促進(jìn)車站無(wú)線視頻交換機(jī)的實(shí)現(xiàn)。在該情況下，不僅能與列車車廂內(nèi)的車載數(shù)據(jù)控制單元實(shí)現(xiàn)無(wú)線數(shù)據(jù)通信，還能促進(jìn)準(zhǔn)備工作的優(yōu)化發(fā)展。基于光纖收發(fā)器，能夠?qū)?00M光纖與車站無(wú)線視頻的交換機(jī)相互連接，并利用通信傳輸系統(tǒng)，促進(jìn)通道與控制中心無(wú)線控制器的相互連接。在車地?zé)o線WLAN組網(wǎng)系統(tǒng)中，其中的控制中心、車站，都是電視監(jiān)控與乘客信息系統(tǒng)之間的主要接口。

（三）車載局域網(wǎng)

車載局域網(wǎng)主要是在車頭與車尾的部分實(shí)現(xiàn)設(shè)置，將太網(wǎng)交換機(jī)作為主體，實(shí)現(xiàn)太網(wǎng)接口聯(lián)網(wǎng)，從而保證能夠在整個(gè)列車內(nèi)，構(gòu)建出局域網(wǎng)的內(nèi)部有線網(wǎng)絡(luò)。列車內(nèi)部存在的乘客信息系統(tǒng)、電視監(jiān)視系統(tǒng)都是利用車載交換機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)連接的，使用車載無(wú)線網(wǎng)橋，促使列車的高速運(yùn)行，使其與無(wú)線網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)性的無(wú)縫連接，盡管在局域網(wǎng)中產(chǎn)生節(jié)點(diǎn)，也能實(shí)現(xiàn)順利切換。在整個(gè)車載局域網(wǎng)中，該網(wǎng)絡(luò)的實(shí)施還能為電視監(jiān)視系統(tǒng)、乘客信息系統(tǒng)視頻數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)雙向傳輸，為傳輸工作中專門通道，同時(shí)，車載局域網(wǎng)也能對(duì)車載中的視頻設(shè)備、控制中心、車站實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)連接，在該情況下，不僅促進(jìn)了車載設(shè)備視頻作用的充分發(fā)揮，還能為其正常使用提供較大方便。

二、地鐵車地?zé)o線WLAN技術(shù)方案

（一）WLAN技術(shù)的性能需求

在車地?zé)o線 WLAN 技術(shù)方案使用過(guò)程中，能夠滿足WLAN 技術(shù)的性能需求。如：地鐵中的電視監(jiān)控系統(tǒng)，能夠在控制中心對(duì)列車車載期間的拍攝畫(huà)面、視頻圖像等相關(guān)進(jìn)行隨機(jī)調(diào)取。對(duì)于車地?zé)o線 WLAN 系統(tǒng)，利用有線傳輸系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)，能夠?qū)⒘熊囓噹麅?nèi)的存在的設(shè)備視頻圖像、相關(guān)信息多個(gè)有效傳輸?shù)杰囌尽⒖刂浦行摹?duì)于乘客信息系統(tǒng)，是基于控制中心來(lái)實(shí)現(xiàn)的，根據(jù)控制中心中存在的視頻信息等，將其傳輸?shù)搅熊囍小Ｖ饕ㄒ恍└咔宓臄?shù)字信息、乘客的乘車信息以及緊急疏散信息等，在列車中使用車載信息設(shè)備，都能實(shí)現(xiàn)有效的發(fā)布。在車地?zé)o線 WLAN 網(wǎng)絡(luò)中，是基于 WLAN 技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，該網(wǎng)絡(luò)的使用，不僅能促進(jìn)電視監(jiān)控系統(tǒng)、乘客信息系統(tǒng)的合理發(fā)送和正確運(yùn)行，還能為其提供相關(guān)的系列標(biāo)準(zhǔn)。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)構(gòu)建期間實(shí)現(xiàn)安全、穩(wěn)定性，能夠滿足地鐵通信系統(tǒng)之間的業(yè)務(wù)傳輸，也能在有線設(shè)備中，解決無(wú)單點(diǎn)故障，為無(wú)線網(wǎng)絡(luò)之間實(shí)現(xiàn)冗余備份。同時(shí)，在使用車地?zé)o線WLAN技術(shù)進(jìn)行視頻、圖像以及相關(guān)傳輸和處理工作期間，不能產(chǎn)生斷點(diǎn)、抖動(dòng)等現(xiàn)象，對(duì)于其中存在的音頻，在播放期間也不能產(chǎn)生噪音。在技術(shù)使用過(guò)程中，為了滿足乘客信息系統(tǒng)、電視監(jiān)控系統(tǒng)的使用要求，可以使用802.11系列標(biāo)準(zhǔn)，使其能夠滿足最大數(shù)據(jù)傳輸。并且，列車最高運(yùn)輸是每個(gè)小時(shí)80公里，所以，該技術(shù)需要能夠支持該狀態(tài)下的視頻圖像信息傳遞工作。針對(duì)不同的型號(hào)和不同的廠家，列車系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)相互聯(lián)系，不僅能實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的順利實(shí)施，還能促進(jìn)以后工作的積極開(kāi)展。不僅如此，無(wú)線系統(tǒng)還需要具備較強(qiáng)的抗干擾能力，保證基于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)合理的擴(kuò)展與管理工作。

（二）網(wǎng)絡(luò)鏈路分析

基于IEEE802.11g標(biāo)準(zhǔn)，在車載與軌旁之間實(shí)現(xiàn)無(wú)線傳輸網(wǎng)絡(luò)，促進(jìn)列車運(yùn)行沿線的無(wú)線信號(hào)得以覆蓋。網(wǎng)絡(luò)鏈路在寬帶中為主要的技術(shù)指標(biāo)，列車中的乘客信息系統(tǒng)、電視監(jiān)視系統(tǒng)，都需要車地?zé)o線車地?zé)o線 WLAN網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)有效的帶寬。

其中，可以對(duì)主要的計(jì)算方法進(jìn)行分析。第一，1 路 6MPIS 視頻流。利用 WLAN 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)控制沿著車站將分布的數(shù)據(jù)接入，并傳輸?shù)搅熊嚨膬?nèi)部車載設(shè)備中。第二，4 路 1M 監(jiān)控流，利用 WLAN 無(wú)線，通過(guò)車站站臺(tái)的攝像機(jī)，在車站交換機(jī)將分布式數(shù)據(jù)接入到交換單元中，并傳輸?shù)杰囕d設(shè)備中。車載設(shè)備在使用過(guò)程中，會(huì)將信息傳輸?shù)娇刂浦行模@些信息需要利用車地?zé)o線 WLAN 系統(tǒng)來(lái)提供。第三，2 路 1M 控制流，利用 WLAN 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，列車將分布式數(shù)據(jù)接入到交換單元，并在車站上將其傳輸?shù)娇刂浦行摹；谝陨系姆治隹梢园l(fā)現(xiàn)，在車地?zé)o線WLAN系統(tǒng)，一定要為其提供充足的帶寬，保證在使用過(guò)程中能夠滿足電視監(jiān)控系統(tǒng)、乘客信息系統(tǒng)的相關(guān)需求。一般情況下，總帶寬需求需要根據(jù)實(shí)際業(yè)務(wù)需求，分析冗余量。對(duì)帶寬進(jìn)行計(jì)算分析，將其應(yīng)用到車地?zé)o線WLAN網(wǎng)絡(luò)中，能夠在較大程度上滿足系統(tǒng)的使用需求。

三、結(jié)束語(yǔ)

基于以上的分析和研究，在地鐵通信中，使用WLAN技術(shù)為當(dāng)前無(wú)線通信中最為主要的技術(shù)。該技術(shù)是基于IEEE802.11g標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)的，在實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，不僅能實(shí)現(xiàn)近距離傳輸，提升接入速度，還具備較大的系統(tǒng)容量，如做好網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃以及冗余覆蓋工作，可以實(shí)現(xiàn)較高速率的傳輸帶寬和信號(hào)質(zhì)量。應(yīng)用到車地的無(wú)線WLAN系統(tǒng)，還為乘客信息系統(tǒng)、電視監(jiān)控系統(tǒng)提供信息共享平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)地鐵列車信息與地面之間的數(shù)據(jù)交互，也能為地鐵的安全使用提供關(guān)鍵保障。

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