關于地鐵無線通信技術的分析與探究

張朝輝

（中車南京浦鎮車輛有限公司，南京 210000）

通常當多種不同類型的通信信號在非約束條件下進入到地鐵運行環境中時，將會對地鐵通信信號的正常輸送產生影響，對此還需結合系統要求進行無線設備的設計，選取與之相適應的無線通信技術，降低信號輸送過程中信息泄露事故發生的幾率，進而依托新型無線通信技術保障地鐵的安全運行，提高技術實用價值。

1 地鐵無線通信技術的基本類型分析

1.1 數字集群通信技術

該技術是一種基于TDMA的移動通信技術，簡稱為TETRA技術，憑借其在通信質量、組網方式、頻率利用率等方面占據的性能優勢，在信號無線傳輸領域具有較廣的應用價值，并且其覆蓋范圍現已逐步朝向圖像傳輸、GPS追蹤定位等領域過渡，為地鐵無線通信功能的實現創設了有力依據。

1.2 全球互通微波訪問技術

該技術是一種基于IEEE802.16與ETSI HiperMAN的高速無線城域網標準，簡稱為WiMAX技術。該技術可支持點對點、點對多點的網絡結構，同時還適用于需要執照及免執照的頻譜中執行具體操作，實現無線匹配。

1.3 地面數字視頻廣播技術

該技術是一種基于COFDM的新型無線通信技術，簡稱為DVB-T技術。該技術在傳輸容量、傳輸速度、組網方式、抗干擾性能等方面占據顯著優勢，可在不同頻點下工作，具有較強的適應性。例如可在列車高速行駛過程中傳遞通信信號，還可適用于地面通信電纜損害條件下生成的漏電信號，并將信號轉化為音頻、視頻文件，為管理人員提供參考依據[1]。

1.4 無線局域網通信技術

該技術是一種基于IEEE802.11的通信技術，簡稱為WLAN技術，共分為以下三種類型：其一是IEEE802.11a標準，適用于辦公室、家庭等網絡范圍內，其工作頻帶為5GHzU-NⅡ，物理層傳輸速率為54Mb/s，可提供25Mb/s的無線ATM、10Mb/s的以太網無線幀結構以及TDD/TDMA空中接口共三種接口類型，并支持多個用戶、多個終端，為其提供語音數據圖像業務。其二是IEEE802.11b標準，采用2.4GHz DSSS技術，其數據傳輸速率可達11 Mb/s，當其射頻條件變差時，可將數據傳輸速率降至5.5 Mb/s、2 Mb/s、1 Mb/s，且在室外、室內環境下分別可支持300m與100m的通信范圍。其三是IEEE802.11g混合標準，在協議與配置方面占據更為顯著的優勢，且其應用范圍日漸擴大。

2 地鐵無線通信技術的具體應用探討

2.1 無線信號的引入

以往借助商用通信系統進行TETRA信號、WLAN信號的引入，但極易受到頻率干擾的影響，降低無線通信質量。因此現階段主要選取將移動設備信號接入系統安裝在地鐵車廂內的方式，采取相同無線信號與乘客信號系統構建連接關系，進而利用地面控制中心連接地鐵車廂、站臺及候車廳內的所有移動設備信號接入系統，實現無線信號的有效引入。

2.2 無線信號技術的應用

在選取適用的無線信號技術時應進行不同技術性能優勢的對比，基于成本、質量、兼容性等指標實現技術的擇優選取。以Traincom技術為例，該技術雖然在傳輸速度、質量等方面具有明顯優勢，但缺乏良好的兼容性與通用性，需采用專有的軟硬件設備進行系統維護升級，一定程度上增加了成本負擔。再如將WLAN技術應用于PIS系統或信號系統中，推薦選取802.11g標準，該標準在布置頻率、成本、帶寬等方面要明顯優于802.11a及802.11b，可有效屏蔽頻率干擾、提高數據傳輸速率。通過基于不同技術標準進行信道的科學分配，有助于最大限度提高地鐵通信質量，進而降低頻率干擾信號對換乘列車產生的影響，更好地滿足地鐵無線通信需求。

2.3 不同設備間的通信

通常在地鐵運行過程中涉及到多種不同類型設備間的通信，為解決各設備間存在的不兼容問題，需運用無線通信技術增添設備的互聯互動特性，配合基站控制實現無線接入，保障通信網絡的穩定、高效運轉。例如通常需在設置網絡接入點時選定網絡覆蓋區域，在此過程中完成A、B兩個無線終端的注冊與登記，基于其各自基站實現無線信號的引入，以此保障網絡運行的可靠性及其效率。再如基于無線終端完成專用談話組的建立，在接入點處布設二次利用設備，承載語音通信功能，進而在原有基站信道的基礎上使其信號覆蓋范圍進一步擴大，滿足無線通信需求。

2.4 同類型設備間的通信

關于同類型設備間無線通信功能的實現，可采用以下兩種應用方式：其一是采用多中心交換機，可圍繞新輸入網絡進行單獨調試，提高故障檢修效率，但成本較高；其二是采用單中心開關，在一個控制中心模式下，依靠擴容方式添加新線路、實現網絡傳輸，保障各線路及設備的正常運行，但還需擴大中央設備實際容量，以此保障系統的可靠運行[2]。

3 結束語

將無線通信技術引入地鐵運行中，可滿足高速行進條件下以及特殊運行環境下的數據輸送需求，配合CCTV設備與PIS系統，向管理中心實時反饋地鐵運行信息，實現對列車運行狀態的有效監控。在此還需針對TETRA、WiMAX、DVB-T、WLAN、Mesh等技術進行優化設計，進一步提高無線通信信號傳輸速率與質量。