分析城市軌道交通PIS系統(tǒng)車地?zé)o線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)

王伊頔

摘要：PIS（乘客信息系統(tǒng)，Passenger information system）為基于多媒體技術(shù)展開的。以計(jì)算機(jī)系統(tǒng)為核心，利用車站顯示終端與車載顯示終端為乘客提供服務(wù)的系統(tǒng)設(shè)備。就實(shí)際而言，在城市軌道交通相關(guān)工作運(yùn)行的過程中，其能夠提供較大幫助，實(shí)現(xiàn)對相關(guān)信息的準(zhǔn)確定位。本文基于實(shí)際應(yīng)用展開分析，研究在應(yīng)用過程中存在的相關(guān)技術(shù)，以應(yīng)用在PIS中的車地?zé)o線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)為基礎(chǔ)，分析不同技術(shù)的適應(yīng)性。

關(guān)鍵詞：PIS;車地?zé)o線傳輸;城市軌道交通

就實(shí)際應(yīng)用效果進(jìn)行分析，PIS系統(tǒng)在運(yùn)行過程中能夠結(jié)合車輛運(yùn)行狀況為乘客提供較為精準(zhǔn)的信息，能夠使乘客出行更為便利。但需要注意的是，在這個(gè)過程中所出現(xiàn)的一切信息都需要依托網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)，系統(tǒng)中的各類數(shù)據(jù)上傳，系統(tǒng)與智慧、控制中心的聯(lián)系亦需要較為快速的網(wǎng)絡(luò)。由此，下文將分析目前車地?zé)o線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)的幾大類型，明確其優(yōu)勢與不足，基于實(shí)際分析其應(yīng)用。

1.車地?zé)o線通信技術(shù)的類型

1.1 數(shù)字電視廣播

數(shù)字電視廣播技術(shù)的實(shí)現(xiàn)主要基于編碼與調(diào)制。在此過程中，數(shù)字電視廣播系統(tǒng)采用正交頻分復(fù)用調(diào)制方式，應(yīng)用國際標(biāo)混的MPEG-2編碼。在車地?zé)o線通信的過程中，每座車站設(shè)置引入天線與放置設(shè)備，通過無線合路器將電視信號(hào)接入商用通信系統(tǒng)，完成隧道內(nèi)信號(hào)的覆蓋。在此過程總，電視信號(hào)能夠直接接入商用通信系統(tǒng)的漏泄電纜中，切實(shí)保障信號(hào)良好的同時(shí)更具有網(wǎng)絡(luò)簡單、設(shè)備量小的優(yōu)勢，能夠在有限條件下盡快建設(shè)網(wǎng)絡(luò)。除此以外，應(yīng)用在車地?zé)o線通信工作中的數(shù)字電視廣播技術(shù)具有專用技術(shù)體系，不存在于城市軌道交通系統(tǒng)中的其他系統(tǒng)產(chǎn)生干擾，保障信號(hào)的穩(wěn)定傳輸。但此類技術(shù)亦存在一定局限性，比如在信號(hào)傳輸方面屬于基于由廣播方式發(fā)送出的信號(hào)，無法做到地鐵視頻圖像編輯、文本信息的實(shí)時(shí)遠(yuǎn)程播控，在上傳方面可能無法像其他技術(shù)一樣實(shí)現(xiàn)列車視頻圖像的實(shí)時(shí)上傳。

1.2 IEEE 8702.11 無線局域網(wǎng)技術(shù)

基于IEEE 8702.11 所展開的無線局域網(wǎng)（WLAN）技術(shù)，屬于無線通信系統(tǒng)中的一種。結(jié)合實(shí)際應(yīng)用可發(fā)現(xiàn)，目前此類技術(shù)在PIS系統(tǒng)中的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)主要為802.11a與802.11g。隨著WLAN技術(shù)的不斷進(jìn)步，PIS視頻帶寬需求的增加，目前應(yīng)用在PIS系統(tǒng)中的802.11n標(biāo)準(zhǔn)正不斷擴(kuò)大應(yīng)用范圍。但需要注意的是，無論使用何種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，在其應(yīng)用建設(shè)過程中，存在標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)參數(shù)，如以802.11n為例，其頻率應(yīng)為2.4或是5.8GHz，最高速率為600mbs。信道可用性較高。

在城市軌道交通系統(tǒng)中，基于通信所展開的系統(tǒng)中多出現(xiàn)無線局域網(wǎng)，其具有一系列優(yōu)點(diǎn)，如技術(shù)較為成熟，開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)、能夠?qū)崿F(xiàn)雙向傳輸，實(shí)時(shí)傳輸。但是需要注意的是，此技術(shù)也存在局限性，如無線信號(hào)的干擾性，針對系統(tǒng)所涉及的干擾、抗干擾系統(tǒng)較為復(fù)雜，抗干擾能力較差。

2.802.11n系統(tǒng)組網(wǎng)方案

2.1 802.11n與其他系統(tǒng)的干擾性

以上文所述的，基于IEEE系統(tǒng)所展開的802.11n技術(shù)為例，在組網(wǎng)建設(shè)過程中，首先需要考慮的即是其與其它系統(tǒng)所產(chǎn)生的干擾對系統(tǒng)產(chǎn)生的影響。在實(shí)際使用過程中，同屬于WLAN技術(shù)的還有CBTC信號(hào)系統(tǒng)，其屬于安全控制系統(tǒng)，對于城市軌道交通系統(tǒng)的運(yùn)行而言屬于安全保障類型系統(tǒng)。在建設(shè)802.11n無線局域網(wǎng)時(shí)，應(yīng)在保障信號(hào)系統(tǒng)無線通信可靠性的情況下盡可能杜絕對CBTC的干擾。就目前應(yīng)用情況而言，在針對此類內(nèi)容進(jìn)行的設(shè)計(jì)中，信號(hào)系統(tǒng)一般為雙網(wǎng)絡(luò)覆蓋方式，在使用兩個(gè)獨(dú)立信道的過程中進(jìn)行無線信號(hào)覆蓋。針對此類設(shè)計(jì)、建設(shè)方式進(jìn)行分析，在此情況下，若無線信號(hào)在HT20的方式下，傳輸速率的最大數(shù)值為300MB/s，那么為了保障系統(tǒng)正常運(yùn)行，有效傳輸信號(hào)，那么PIS系統(tǒng)應(yīng)處于5.8GHZ頻段中。但就此情況下進(jìn)行分析，系統(tǒng)雖然在這些條件下能夠正常運(yùn)行，但是由于調(diào)整信號(hào)帶來設(shè)備量較大的問題，系統(tǒng)需要快速地切換技術(shù)，保障傳輸穩(wěn)定。

2.2 802.11n的實(shí)現(xiàn)及快速切換

上文所述的802.11n技術(shù)建設(shè)過程中，包含快速切換方面的問題。在實(shí)際建設(shè)過程中，這也是建設(shè)過程中存在的實(shí)質(zhì)性問題之一。結(jié)合實(shí)際進(jìn)行分析，在傳統(tǒng)WLAN技術(shù)的建設(shè)過程中，AP切換為技術(shù)難點(diǎn)，一般要求在1～2s內(nèi)即完成切換。但需要注意的是，此實(shí)際情況并不能適應(yīng)城市軌道交通的需求，無法滿足標(biāo)準(zhǔn)。在城市軌道交通業(yè)務(wù)的運(yùn)行過程中，列車最快行駛速度達(dá)到80km/h，以傳統(tǒng)AP的切換速度，列車在覆蓋范圍內(nèi)僅有10s左右的時(shí)間，且僅有5s左右信號(hào)較好，嚴(yán)重影響信息的傳輸。

為實(shí)質(zhì)性解決問題，在信號(hào)傳輸系統(tǒng)的建設(shè)過程中，應(yīng)以300m為一個(gè)單位劃分區(qū)域，設(shè)置兩個(gè)AP端，分為AP1與AP2，中間存在100m的交匯范圍。當(dāng)列車處于AP1范圍內(nèi)時(shí)，能夠接收到來自AP1的信號(hào)，當(dāng)列車進(jìn)入交匯處，同時(shí)與兩個(gè)AP產(chǎn)生連接，并交互范圍。在此時(shí)，列車與AP2實(shí)現(xiàn)連接， 當(dāng)行駛出此范圍時(shí)，能夠保障信號(hào)的延續(xù)，杜絕信號(hào)傳輸不良的問題。當(dāng)每個(gè)300m單位相連接，遍布于軌道內(nèi)時(shí)，對應(yīng)設(shè)施便可實(shí)現(xiàn)有效連接，保障信號(hào)傳輸?shù)挠行浴３艘酝猓诹熊囆羞M(jìn)過程中，車載無線天線不停地掃描新設(shè)備，并選擇信號(hào)最好的兩個(gè)設(shè)備進(jìn)行連接，連接后根據(jù)信號(hào)良好程度進(jìn)行排序，便于切換備份。當(dāng)干擾出現(xiàn)時(shí)，車載設(shè)備能夠直接由通道接管主通道數(shù)據(jù)連接，確保列車在行進(jìn)過程中與相關(guān)設(shè)備無縫切換，業(yè)務(wù)流量連續(xù)性高。

結(jié)語：

本文針對實(shí)際過程中城市交通軌道PIS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸進(jìn)行分析，以現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行選擇，選擇技術(shù)后研究相關(guān)應(yīng)用進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)建設(shè)，針對建設(shè)過程中的問題進(jìn)行分析。分析的目的在于為城市軌道交通中PIS系統(tǒng)的便捷性、準(zhǔn)確性提供幫助，盡快建設(shè)符合需求的系統(tǒng)，提升使用體驗(yàn)。

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