McWiLL寬帶無線多媒體集群系統(tǒng)及其在大準(zhǔn)鐵路未來發(fā)展中的應(yīng)用

王文友

【摘要】作為鐵路運(yùn)輸生產(chǎn)的關(guān)鍵性的基礎(chǔ)設(shè)施，專用無線通信系統(tǒng)能夠有效的保證鐵路安全以及運(yùn)輸，可以促進(jìn)鐵路的高效、重載以及安全的運(yùn)行與發(fā)展。在公司不斷發(fā)展的狀況下，現(xiàn)在運(yùn)用的通信方式難以充分的滿足大準(zhǔn)鐵路公司不斷提高的業(yè)務(wù)需求，所以，必須要選擇可以促進(jìn)大準(zhǔn)鐵路重載信息化發(fā)展的科學(xué)、有效的通信方式。本文主要介紹了目前大準(zhǔn)鐵路無線通信情況，分析了McWiLL寬帶無線多媒體集群系統(tǒng)具有的基本結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)對(duì)在大準(zhǔn)鐵路廣泛運(yùn)用此系統(tǒng)的構(gòu)想進(jìn)行闡述。

【關(guān)鍵詞】大準(zhǔn)鐵路；McWiLL寬帶無線多媒體集群系統(tǒng)；應(yīng)用

中圖分類號(hào)： TN929.5；TM73 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）01（b）-0000-00

一、 目前大準(zhǔn)鐵路無線通信的狀況

大準(zhǔn)鐵路是一條從山西大同至內(nèi)蒙古準(zhǔn)格爾地區(qū)的鐵路線路，全長264公里，屬于“西煤東運(yùn)”的大型通道。在目前大準(zhǔn)鐵路運(yùn)用的無線通信系統(tǒng)里，不僅具有以往的語音調(diào)度功能需求，同時(shí)還具有遙測以及指令傳輸?shù)裙δ艿男枨?。但是現(xiàn)在大準(zhǔn)鐵路主要是應(yīng)用400K 電力接觸網(wǎng)感應(yīng)通信以及TG400-4 無線列調(diào)系統(tǒng)彼此結(jié)合的通模式，在機(jī)車聯(lián)控等中應(yīng)用，存在很大不足之處，例如不能滿足不斷增長的業(yè)務(wù)需求、不能緩和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)不斷增加以及極度缺少的頻譜資源之間的矛盾，不能滿足大準(zhǔn)鐵路目前具有的用車頭視頻監(jiān)控等業(yè)務(wù)的需求。為了促進(jìn)大準(zhǔn)重載鐵路信息化的實(shí)現(xiàn)，應(yīng)該選擇更加合理的通信方式，而McWiLL寬帶無線多媒體集群系統(tǒng)是更加適合大準(zhǔn)鐵路發(fā)展的無線通信系統(tǒng)[1]。

二、McWiLL寬帶無線多媒體集群系統(tǒng)簡介

作為一種新型的多媒體集群通信系統(tǒng)，McWiLL寬帶無線多媒體集群系統(tǒng)主要是借助于McWiLL寬帶無線接入技術(shù)設(shè)計(jì)而成的，其在扁平化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的基礎(chǔ)上，運(yùn)行多種4G核心技術(shù)，例如CS-OFDMA以及聯(lián)合檢測等等，同時(shí)還合理的運(yùn)用多種寬帶共網(wǎng)集群技術(shù)，例如快速呼叫建立等。

（一）McWiLL寬帶無線多媒體集群系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及優(yōu)化

在設(shè)計(jì)方面，根據(jù)行業(yè)專網(wǎng)應(yīng)用的具體需求，此系統(tǒng)主要基于McWiLL寬帶無線接入系統(tǒng)，有效的利用傳統(tǒng)的語音集群實(shí)現(xiàn)理念，同時(shí)開展了很多優(yōu)化以及創(chuàng)造性的設(shè)計(jì)：

（1）扁平化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)基礎(chǔ)上的組呼切換機(jī)制

伴隨IP承載網(wǎng)技術(shù)的不斷完善與成熟，IP網(wǎng)不但能夠承載多媒體、語音以及數(shù)據(jù)信息等，同時(shí)還可以確保其QoS。McWiLL寬帶無線多媒體集群系統(tǒng)主要是選取扁平化網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，在基站中配備無線資源管理以及移動(dòng)性管理的功能，信道資源信息能夠得到目標(biāo)基站以及源基站的共享，于是能夠得到小于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)呼叫的組呼切換時(shí)延。

（2）寬窄帶業(yè)務(wù)的有效融合

借助于合理的VoIP架構(gòu)以及降低空口資源分配的顆粒度的方法，McWiLL寬帶無線多媒體集群系統(tǒng)獲得寬帶無線接入系統(tǒng)具有的在無線寬帶上以及2G移動(dòng)通信系統(tǒng)具有的在話音業(yè)務(wù)上的雙重優(yōu)勢。與此同時(shí)在終端睡眠機(jī)制以及預(yù)分配信道資源的基礎(chǔ)上，借助退避窗算法有效降低接入碰撞等操作的作用下，有效的創(chuàng)建了組呼，于是此系統(tǒng)得到傳統(tǒng)集群系統(tǒng)具有的在組呼時(shí)延上的優(yōu)勢。而且，在優(yōu)化無線資源管理的前提下，不僅能夠保證單個(gè)終端能夠同時(shí)進(jìn)行進(jìn)行多種高速流媒體業(yè)務(wù)，例如語音組呼以及視頻等等，有效的達(dá)到多媒體集群調(diào)度。

（3）直觀形象的終端狀態(tài)顯示

為了使得調(diào)度員能夠精準(zhǔn)與及時(shí)的掌握組呼里每個(gè)終端的實(shí)際狀態(tài)，此系統(tǒng)的綜合調(diào)度臺(tái)將直觀形象的終端狀態(tài)顯示提供給人們。首先，系統(tǒng)借助于面向組的上行共享信道可以將用戶的實(shí)際狀況安全、準(zhǔn)確的報(bào)給調(diào)度臺(tái)上；同時(shí)，調(diào)度臺(tái)在得到用戶狀態(tài)的有效信息以后，會(huì)通過人性化界面將多種信息呈現(xiàn)出來，例如終端的呼叫位置以及狀態(tài)等等。

（二）McWiLL寬帶無線多媒體集群系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

（1）網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì)，此系統(tǒng)主要是基于點(diǎn)到多點(diǎn)的拓?fù)錁?gòu)造，由多個(gè)邏輯實(shí)體共同構(gòu)成，其中包括用戶終端，即UT等等。成功接入此系統(tǒng)的用戶能夠得到由McWiLL接入服務(wù)網(wǎng)提供的寬帶無線接入網(wǎng)絡(luò)功能[2]。此系統(tǒng)控制多種業(yè)務(wù)的平臺(tái)即為集群業(yè)務(wù)服務(wù)網(wǎng)，其能夠有效實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)調(diào)度以及語音調(diào)度等等，其中包括調(diào)度臺(tái)（即DC）以及集群服務(wù)器（即TS）。

網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì)圖

（2）分層協(xié)議體系設(shè)計(jì)。此系統(tǒng)為了實(shí)現(xiàn)多媒體集群，其空中接口中選用了分層協(xié)議體系（如下圖），其具有模塊化特點(diǎn)。為了實(shí)現(xiàn)集群業(yè)務(wù)的性能指標(biāo)，在MAC層中，不但加入語音接入控制模塊（即為VAC）以及數(shù)據(jù)接入控制模塊（即為DAC），同時(shí)還包括集群接入控制模塊（也就是TAC）。集群組呼會(huì)話的維護(hù)工作由集群接入控制模塊完成。

三、寬帶無線多媒體集群系統(tǒng)在大準(zhǔn)鐵路未來發(fā)展中的應(yīng)用

（一）應(yīng)用優(yōu)勢

在大準(zhǔn)鐵路中運(yùn)用寬帶無線多媒體集群系統(tǒng)有著很多優(yōu)勢：

（1）McWiLL產(chǎn)品有很多優(yōu)勢，例如具有較高的保密性以及帶寬、能夠支持高速移動(dòng)以及有著非常廣泛的覆蓋面等等，能夠完成機(jī)車同步以及機(jī)車同步等應(yīng)用；可以同時(shí)并發(fā)300業(yè)務(wù)信道，同時(shí)有效的處理120路終端，有效的完成大批量的業(yè)務(wù)并發(fā)。

（2）McWiLL產(chǎn)品能夠支持同頻組網(wǎng)。在鐵路中應(yīng)用才技術(shù)，能夠在技術(shù)上協(xié)同鐵路各部門有效的制定重載信息化以及高鐵信息化的解決方案；在產(chǎn)品上可以協(xié)同多方促進(jìn)系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)鏈日益豐富。

（3）McWiLL產(chǎn)品已經(jīng)比較成熟，已經(jīng)被廣泛的商業(yè)化使用。在全球范圍內(nèi)，大概有上百萬人使用McWiLL網(wǎng)絡(luò)，具有10000臺(tái)以上的商用基站。在McWiLL技術(shù)平臺(tái)的基礎(chǔ)上研發(fā)出McWiLL產(chǎn)品，很多核心技術(shù)都比較完善，例如智能天線等。

（二）應(yīng)用暢想

神華集團(tuán)已經(jīng)正式批準(zhǔn)應(yīng)用1800MHz頻段，而且，在此方面，工信部批準(zhǔn)可以將McWiLL寬帶無線多媒體集群系統(tǒng)合理的運(yùn)用在各個(gè)鐵路中，因此在法律上，在大準(zhǔn)鐵路中應(yīng)用此系統(tǒng)是可行的。目前，在朔黃鐵路中，針對(duì)列尾數(shù)據(jù)以及列控?cái)?shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)而言，鐵路專用的寬帶無線多媒體集群系統(tǒng)已經(jīng)系統(tǒng)規(guī)模測試，例如測試數(shù)據(jù)傳輸成功率等。通過對(duì)數(shù)據(jù)的科學(xué)、深入分析，可知諸多測試指標(biāo)具有較好的性能，充分滿足載鐵路的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。

在今后，將McWiLL寬帶無線多媒體集群系統(tǒng)科學(xué)、有效的設(shè)置在大準(zhǔn)鐵路中以后，會(huì)創(chuàng)建出新型的機(jī)動(dòng)應(yīng)急指揮通信車。從而有效的彌補(bǔ)以往系統(tǒng)業(yè)務(wù)功能較少以及機(jī)動(dòng)性較低等缺陷。在充分分析應(yīng)急通信指揮的現(xiàn)實(shí)需求的基礎(chǔ)上，此系統(tǒng)不但能夠把諸多獨(dú)立系統(tǒng)，例如數(shù)據(jù)采集以及語音集群等，有效的整合成一個(gè)全面、科學(xué)的多媒體指揮調(diào)度平臺(tái)，同時(shí)能夠在系統(tǒng)本地?zé)o線覆蓋作用的基礎(chǔ)上，在應(yīng)急處置現(xiàn)場的各個(gè)點(diǎn)加入整合的多媒體指揮調(diào)度功能[3]。而且，在遠(yuǎn)程傳輸鏈路的作用上，例如車載衛(wèi)星等等，實(shí)現(xiàn)指揮中心以及應(yīng)急處置現(xiàn)場的充分互聯(lián)，從而后方指揮中心可以及時(shí)的接收到現(xiàn)場一線的數(shù)據(jù)信息以及音視頻，同時(shí)現(xiàn)場一線人員可以及時(shí)的獲得后方指揮中心的指令，從而獲得更準(zhǔn)確的應(yīng)急指揮決策以及效率。

McWiLL機(jī)動(dòng)應(yīng)急指揮通信車系統(tǒng)可以科學(xué)、有效的搭載各種終端，例如互聯(lián)互通網(wǎng)關(guān)以及車載基站等等，可以有效的達(dá)到“動(dòng)中通”以及“靜中通”的標(biāo)準(zhǔn)，促進(jìn)“關(guān)口前移以及重心下移”的應(yīng)急決策與指揮，以及可視化指揮調(diào)度。

在深入探究行業(yè)信息化專網(wǎng)需求的前提下，McWiLL寬帶多媒體集群通信系統(tǒng)專門設(shè)計(jì)了系統(tǒng)功能以及協(xié)議體系等，彌補(bǔ)了公眾移動(dòng)通信系統(tǒng)中存在的專網(wǎng)應(yīng)用的缺陷，屬于一種新型的寬帶無線移動(dòng)通信系統(tǒng)，可以被廣泛的應(yīng)用在行業(yè)信息化領(lǐng)域。

四、結(jié)論

McWiLL寬帶無線多媒體集群系統(tǒng)具有語音組呼功能，其組呼容量以及時(shí)延等都符合專業(yè)集群調(diào)度的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。此系統(tǒng)支持傳統(tǒng)集群功能，例如話權(quán)搶占以及遲后進(jìn)入等，而且還為無線虛擬專網(wǎng)提供支持，在圖形化調(diào)度臺(tái)的作用下完成多種指揮調(diào)度功能，例如實(shí)時(shí)呈現(xiàn)用戶狀態(tài)等等。此系統(tǒng)的工業(yè)級(jí)智能終端支持多種多媒體業(yè)務(wù)功能，例如實(shí)時(shí)視頻以及語音集群等，可以完成多媒體指揮調(diào)度，能夠有效的促進(jìn)大準(zhǔn)鐵路通信系統(tǒng)在今后的重載信息化發(fā)展。

【參考文獻(xiàn)】

[1]楊海云. 大準(zhǔn)鐵路無線通信發(fā)展趨勢[J]. 中國新通信， 2013，04（05）：45-48

[2]陳彥龍； 趙曉軍； 周偉光. McWiLL寬帶無線多媒體集群系統(tǒng)及其應(yīng)用[J].數(shù)字通信世界，2012，01（09）：89-90

[3] 劉國波； 程志敏； 劉生杰. McWiLL寬帶無線多媒體集群系統(tǒng)在應(yīng)急通信中的應(yīng)用[J]. 數(shù)字通信世界，2012，11（03）：45-47

在今后，將McWiLL寬帶無線多媒體集群系統(tǒng)科學(xué)、有效的設(shè)置在大準(zhǔn)鐵路中以后，會(huì)創(chuàng)建出新型的機(jī)動(dòng)應(yīng)急指揮通信車。從而有效的彌補(bǔ)以往系統(tǒng)業(yè)務(wù)功能較少以及機(jī)動(dòng)性較低等缺陷。在充分分析應(yīng)急通信指揮的現(xiàn)實(shí)需求的基礎(chǔ)上，此系統(tǒng)不但能夠把諸多獨(dú)立系統(tǒng)，例如數(shù)據(jù)采集以及語音集群等，有效的整合成一個(gè)全面、科學(xué)的多媒體指揮調(diào)度平臺(tái)，同時(shí)能夠在系統(tǒng)本地?zé)o線覆蓋作用的基礎(chǔ)上，在應(yīng)急處置現(xiàn)場的各個(gè)點(diǎn)加入整合的多媒體指揮調(diào)度功能[3]。而且，在遠(yuǎn)程傳輸鏈路的作用上，例如車載衛(wèi)星等等，實(shí)現(xiàn)指揮中心以及應(yīng)急處置現(xiàn)場的充分互聯(lián)，從而后方指揮中心可以及時(shí)的接收到現(xiàn)場一線的數(shù)據(jù)信息以及音視頻，同時(shí)現(xiàn)場一線人員可以及時(shí)的獲得后方指揮中心的指令，從而獲得更準(zhǔn)確的應(yīng)急指揮決策以及效率。

McWiLL機(jī)動(dòng)應(yīng)急指揮通信車系統(tǒng)可以科學(xué)、有效的搭載各種終端，例如互聯(lián)互通網(wǎng)關(guān)以及車載基站等等，可以有效的達(dá)到“動(dòng)中通”以及“靜中通”的標(biāo)準(zhǔn)，促進(jìn)“關(guān)口前移以及重心下移”的應(yīng)急決策與指揮，以及可視化指揮調(diào)度。

在深入探究行業(yè)信息化專網(wǎng)需求的前提下，McWiLL寬帶多媒體集群通信系統(tǒng)專門設(shè)計(jì)了系統(tǒng)功能以及協(xié)議體系等，彌補(bǔ)了公眾移動(dòng)通信系統(tǒng)中存在的專網(wǎng)應(yīng)用的缺陷，屬于一種新型的寬帶無線移動(dòng)通信系統(tǒng)，可以被廣泛的應(yīng)用在行業(yè)信息化領(lǐng)域。

四、結(jié)論

McWiLL寬帶無線多媒體集群系統(tǒng)具有語音組呼功能，其組呼容量以及時(shí)延等都符合專業(yè)集群調(diào)度的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。此系統(tǒng)支持傳統(tǒng)集群功能，例如話權(quán)搶占以及遲后進(jìn)入等，而且還為無線虛擬專網(wǎng)提供支持，在圖形化調(diào)度臺(tái)的作用下完成多種指揮調(diào)度功能，例如實(shí)時(shí)呈現(xiàn)用戶狀態(tài)等等。此系統(tǒng)的工業(yè)級(jí)智能終端支持多種多媒體業(yè)務(wù)功能，例如實(shí)時(shí)視頻以及語音集群等，可以完成多媒體指揮調(diào)度，能夠有效的促進(jìn)大準(zhǔn)鐵路通信系統(tǒng)在今后的重載信息化發(fā)展。

【參考文獻(xiàn)】

[1]楊海云. 大準(zhǔn)鐵路無線通信發(fā)展趨勢[J]. 中國新通信， 2013，04（05）：45-48

[2]陳彥龍； 趙曉軍； 周偉光. McWiLL寬帶無線多媒體集群系統(tǒng)及其應(yīng)用[J].數(shù)字通信世界，2012，01（09）：89-90

[3] 劉國波； 程志敏； 劉生杰. McWiLL寬帶無線多媒體集群系統(tǒng)在應(yīng)急通信中的應(yīng)用[J]. 數(shù)字通信世界，2012，11（03）：45-47

在今后，將McWiLL寬帶無線多媒體集群系統(tǒng)科學(xué)、有效的設(shè)置在大準(zhǔn)鐵路中以后，會(huì)創(chuàng)建出新型的機(jī)動(dòng)應(yīng)急指揮通信車。從而有效的彌補(bǔ)以往系統(tǒng)業(yè)務(wù)功能較少以及機(jī)動(dòng)性較低等缺陷。在充分分析應(yīng)急通信指揮的現(xiàn)實(shí)需求的基礎(chǔ)上，此系統(tǒng)不但能夠把諸多獨(dú)立系統(tǒng)，例如數(shù)據(jù)采集以及語音集群等，有效的整合成一個(gè)全面、科學(xué)的多媒體指揮調(diào)度平臺(tái)，同時(shí)能夠在系統(tǒng)本地?zé)o線覆蓋作用的基礎(chǔ)上，在應(yīng)急處置現(xiàn)場的各個(gè)點(diǎn)加入整合的多媒體指揮調(diào)度功能[3]。而且，在遠(yuǎn)程傳輸鏈路的作用上，例如車載衛(wèi)星等等，實(shí)現(xiàn)指揮中心以及應(yīng)急處置現(xiàn)場的充分互聯(lián)，從而后方指揮中心可以及時(shí)的接收到現(xiàn)場一線的數(shù)據(jù)信息以及音視頻，同時(shí)現(xiàn)場一線人員可以及時(shí)的獲得后方指揮中心的指令，從而獲得更準(zhǔn)確的應(yīng)急指揮決策以及效率。

McWiLL機(jī)動(dòng)應(yīng)急指揮通信車系統(tǒng)可以科學(xué)、有效的搭載各種終端，例如互聯(lián)互通網(wǎng)關(guān)以及車載基站等等，可以有效的達(dá)到“動(dòng)中通”以及“靜中通”的標(biāo)準(zhǔn)，促進(jìn)“關(guān)口前移以及重心下移”的應(yīng)急決策與指揮，以及可視化指揮調(diào)度。

在深入探究行業(yè)信息化專網(wǎng)需求的前提下，McWiLL寬帶多媒體集群通信系統(tǒng)專門設(shè)計(jì)了系統(tǒng)功能以及協(xié)議體系等，彌補(bǔ)了公眾移動(dòng)通信系統(tǒng)中存在的專網(wǎng)應(yīng)用的缺陷，屬于一種新型的寬帶無線移動(dòng)通信系統(tǒng)，可以被廣泛的應(yīng)用在行業(yè)信息化領(lǐng)域。

四、結(jié)論

McWiLL寬帶無線多媒體集群系統(tǒng)具有語音組呼功能，其組呼容量以及時(shí)延等都符合專業(yè)集群調(diào)度的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。此系統(tǒng)支持傳統(tǒng)集群功能，例如話權(quán)搶占以及遲后進(jìn)入等，而且還為無線虛擬專網(wǎng)提供支持，在圖形化調(diào)度臺(tái)的作用下完成多種指揮調(diào)度功能，例如實(shí)時(shí)呈現(xiàn)用戶狀態(tài)等等。此系統(tǒng)的工業(yè)級(jí)智能終端支持多種多媒體業(yè)務(wù)功能，例如實(shí)時(shí)視頻以及語音集群等，可以完成多媒體指揮調(diào)度，能夠有效的促進(jìn)大準(zhǔn)鐵路通信系統(tǒng)在今后的重載信息化發(fā)展。

【參考文獻(xiàn)】

[1]楊海云. 大準(zhǔn)鐵路無線通信發(fā)展趨勢[J]. 中國新通信， 2013，04（05）：45-48

[2]陳彥龍； 趙曉軍； 周偉光. McWiLL寬帶無線多媒體集群系統(tǒng)及其應(yīng)用[J].數(shù)字通信世界，2012，01（09）：89-90

[3] 劉國波； 程志敏； 劉生杰. McWiLL寬帶無線多媒體集群系統(tǒng)在應(yīng)急通信中的應(yīng)用[J]. 數(shù)字通信世界，2012，11（03）：45-47