地鐵通信WLAN技術應用

辛磊

【摘 要】地鐵車輛運營是動態的，WLAN技術作為局域網的主選技術，承載數據的高速傳輸，關鍵還是數據傳遞的安全性及穩定性，能夠在車輛運行過程中被無線信號所覆蓋，實現乘客信息系統的合理利用。相關工作人員能夠對車輛電視進行監視及控制，調度人員還可以調取錄像，實現地鐵的高效率運作。

【關鍵詞】WLAN技術；地鐵；通信；應用

一、WLAN技術

（一）WLAN技術標準

地鐵通信WLAN 技術不同的標準在使用過程中存在不同的優勢，分別為IEEE802.11g、IEEE802.11a、IEEE802.11b 等，無線通信中IEEE802.11g 應用較多，傳輸速率高，主要的調制傳輸技術為正交頻分復用技術，在實現高速輸速率的情況下，可以說是沒有任何障礙，能夠將接入距離降低 30 米或50 米。而IEEE802.11b，在實現共享速率比IEEE802.11a低，所使用的調制傳輸技術為CCKDSSS技術。對于IEEE802.11g，其具備較高的傳輸速率，與 IEEE802.11b 可以兼容。

（二）車地無線WLAN的組網方式

車地無線WLAN在組網使用的設備主要是無線控制器、無線接入點、車載內部交換機等，采用相互組合的結構方式。在整個系統中的組網方案是IEEE802.11b、IEEE802.11g標準的集合體現。由于車地無線 WLAN系統可以對控制中心、車載系統之間進行數據信息的有效傳輸，因此需要將整個管理系統應用到控制中心，實現車地無線WLAN 組網系統中存在的網絡、設備、性能、相關配置等各個要素實現統一化管理，該工作的執行為首要任務。接著，還需要根據車地無線信號的覆蓋情況，沿著各個車站的通信機房，實現分布式數據接入交換單位的設置，促進車站無線視頻交換機的實現。在該情況下，不僅能與列車車廂內的車載數據控制單元實現無線數據通信，還能促進準備工作的優化發展。基于光纖收發器，能夠將100M光纖與車站無線視頻的交換機相互連接，并利用通信傳輸系統，促進通道與控制中心無線控制器的相互連接。在車地無線WLAN組網系統中，其中的控制中心、車站，都是電視監控與乘客信息系統之間的主要接口。

（三）車載局域網

車載局域網主要是在車頭與車尾的部分實現設置，將太網交換機作為主體，實現太網接口聯網，從而保證能夠在整個列車內，構建出局域網的內部有線網絡。列車內部存在的乘客信息系統、電視監視系統都是利用車載交換機來實現連接的，使用車載無線網橋，促使列車的高速運行，使其與無線網絡實現實時性的無縫連接，盡管在局域網中產生節點，也能實現順利切換。在整個車載局域網中，該網絡的實施還能為電視監視系統、乘客信息系統視頻數據，實現雙向傳輸，為傳輸工作中專門通道，同時，車載局域網也能對車載中的視頻設備、控制中心、車站實現網絡連接，在該情況下，不僅促進了車載設備視頻作用的充分發揮，還能為其正常使用提供較大方便。

二、地鐵車地無線WLAN技術方案

（一）WLAN技術的性能需求

在車地無線 WLAN 技術方案使用過程中，能夠滿足WLAN 技術的性能需求。如：地鐵中的電視監控系統，能夠在控制中心對列車車載期間的拍攝畫面、視頻圖像等相關進行隨機調取。對于車地無線 WLAN 系統，利用有線傳輸系統網絡，能夠將列車車廂內的存在的設備視頻圖像、相關信息多個有效傳輸到車站、控制中心。對于乘客信息系統，是基于控制中心來實現的，根據控制中心中存在的視頻信息等，將其傳輸到列車中。主要包括一些高清的數字信息、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備，都能實現有效的發布。在車地無線 WLAN 網絡中，是基于 WLAN 技術來實現的，該網絡的使用，不僅能促進電視監控系統、乘客信息系統的合理發送和正確運行，還能為其提供相關的系列標準。網絡系統構建期間實現安全、穩定性，能夠滿足地鐵通信系統之間的業務傳輸，也能在有線設備中，解決無單點故障，為無線網絡之間實現冗余備份。同時，在使用車地無線WLAN技術進行視頻、圖像以及相關傳輸和處理工作期間，不能產生斷點、抖動等現象，對于其中存在的音頻，在播放期間也不能產生噪音。在技術使用過程中，為了滿足乘客信息系統、電視監控系統的使用要求，可以使用802.11系列標準，使其能夠滿足最大數據傳輸。并且，列車最高運輸是每個小時80公里，所以，該技術需要能夠支持該狀態下的視頻圖像信息傳遞工作。針對不同的型號和不同的廠家，列車系統與網絡實現相互聯系，不僅能實現業務的順利實施，還能促進以后工作的積極開展。不僅如此，無線系統還需要具備較強的抗干擾能力，保證基于無線網絡，實現合理的擴展與管理工作。

（二）網絡鏈路分析

基于IEEE802.11g標準，在車載與軌旁之間實現無線傳輸網絡，促進列車運行沿線的無線信號得以覆蓋。網絡鏈路在寬帶中為主要的技術指標，列車中的乘客信息系統、電視監視系統，都需要車地無線車地無線 WLAN網絡實現有效的帶寬。

其中，可以對主要的計算方法進行分析。第一，1 路 6MPIS 視頻流。利用 WLAN 無線網絡，通過控制沿著車站將分布的數據接入，并傳輸到列車的內部車載設備中。第二，4 路 1M 監控流，利用 WLAN 無線，通過車站站臺的攝像機，在車站交換機將分布式數據接入到交換單元中，并傳輸到車載設備中。車載設備在使用過程中，會將信息傳輸到控制中心，但這些信息需要利用車地無線 WLAN 系統來提供。第三，2 路 1M 控制流，利用 WLAN 無線網絡，列車將分布式數據接入到交換單元，并在車站上將其傳輸到控制中心。基于以上的分析可以發現，在車地無線WLAN系統，一定要為其提供充足的帶寬，保證在使用過程中能夠滿足電視監控系統、乘客信息系統的相關需求。一般情況下，總帶寬需求需要根據實際業務需求，分析冗余量。對帶寬進行計算分析，將其應用到車地無線WLAN網絡中，能夠在較大程度上滿足系統的使用需求。

三、結束語

基于以上的分析和研究，在地鐵通信中，使用WLAN技術為當前無線通信中最為主要的技術。該技術是基于IEEE802.11g標準實現的，在實現過程中，不僅能實現近距離傳輸，提升接入速度，還具備較大的系統容量，如做好網絡規劃以及冗余覆蓋工作，可以實現較高速率的傳輸帶寬和信號質量。應用到車地的無線WLAN系統，還為乘客信息系統、電視監控系統提供信息共享平臺，實現地鐵列車信息與地面之間的數據交互，也能為地鐵的安全使用提供關鍵保障。

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