城市軌道交通集群無線通信系統(tǒng)技術與應用

杜鵬

摘 要：交通系統(tǒng)實現(xiàn)網(wǎng)絡化，對于無線通信要求有一個網(wǎng)絡化的專用系統(tǒng)，這樣才能支持整個軌道交通系統(tǒng)，也不會造成連接障礙。作為專業(yè)的無線通信，集群無線通信數(shù)字集群標準成為了解決問題的方案，它能夠保證軌道交通全線的調(diào)度通信，而且還是網(wǎng)絡化服務，更有節(jié)約投資、保障系統(tǒng)生命周期的優(yōu)勢。

關鍵詞：軌道交通；無線通信系統(tǒng)；集群無線通信

如今我國各地的城市化進程加快，而軌道交通作為城市交通的重要工具，其發(fā)展建設也勢頭良好。而為城市軌道交通內(nèi)部專用運營管理和業(yè)務需求提供服務的無線通信同樣應該為公眾提供移動通信服務，這樣能一定程度上改善當今的移動通信現(xiàn)狀，真正做到為人民群眾謀福利。所以，引進集群無線通信系統(tǒng)，不僅能夠滿足城市軌道交通專用的無線通信，又能在一定程度上減弱專用、民用無線通信之間的影響。本文探討分析的是集群無線通信系統(tǒng)技術在城市軌道交通中的應用。

1 集群無線通信技術概述

歐洲電信標準協(xié)會制定的集群無線通信使用TDMA技術。集群無線通信主要有開放標準，能夠滿足不同的需求，也有嚴密制定的標準，所以目前已成為世界性的標準，而且集群無線通信也是獲得了國際電聯(lián)承認的數(shù)字集群通信標準。

1.1 工作方式。集群無線通信技術的工作方式集群無線通信數(shù)字集群有3種，語音+數(shù)據(jù)、分組數(shù)據(jù)優(yōu)化和直通模式。V+D可以同時提供語音、數(shù)據(jù)和圖像通信。PDO則只能分組數(shù)據(jù)通信，這種數(shù)據(jù)傳輸方式比較優(yōu)化，能夠用在快速管理的調(diào)度、媒介信息、遠端數(shù)據(jù)基本接入、計算機文件傳輸、信息和電子信箱、視頻和多媒體諸多領域。DMO之兩個或者更多移動臺之間的直接通信，在直通模式下，兩個或者更多移動臺之間不用經(jīng)過上層網(wǎng)絡的轉(zhuǎn)發(fā)就能實現(xiàn)通信。即在集群無線通信網(wǎng)絡的承載地區(qū)內(nèi)外，移動用戶之間端與端之間的通信模式。因為直通模式?jīng)]有系統(tǒng)基站的參與，它需要的是簡單而穩(wěn)定的通信標準，直通模式下的通信數(shù)據(jù)也要盡量和V+D系統(tǒng)的差異不大。直通模式下的猝發(fā)結(jié)構有三：直通模式線性猝發(fā)、常規(guī)猝發(fā)和同步猝發(fā)。

1.2 集群無線通信系統(tǒng)由交換節(jié)點（SCN）、基站/射頻直射站、調(diào)度臺、移動臺（MS）、固定無線臺（FRS）組成。

①SCN是高度模塊化網(wǎng)絡單元，這使它接口的數(shù)目和類型并沒有特殊的地方。它具有交換能力，可以控制一組基站，能夠和其他交換控制節(jié)點連接，或是通過某些專門的服務器接入到其他集群無線通信網(wǎng)絡，還能接入到其他非集群無線通信網(wǎng)絡，比如公共交換電話網(wǎng)絡、專用自動交換機、公用數(shù)據(jù)網(wǎng)和綜合業(yè)務數(shù)字網(wǎng)等等。

②基站。基站能夠以無線網(wǎng)絡覆蓋某些制定的區(qū)域。

③調(diào)度臺。調(diào)度臺可以實現(xiàn)操作人員和用戶之間的通信，還能創(chuàng)建用戶組或者發(fā)起廣播等。調(diào)度臺沒有固定的要求，可以是工作站處理器，個人電腦甚至高級電話系統(tǒng)，用戶可以自行決定這些。

④移動臺。它是用戶不在靜止狀態(tài)下使用的，比如手持臺或者車載單元等。

⑤固定無線電臺。這是固定用戶的無線終端。

1.3 業(yè)務支持

①話音業(yè)務。包含單呼、組呼和固定電話呼叫。集群無線通信支持的單呼可以在調(diào)度臺、調(diào)度臺與無線用戶、調(diào)度臺與公網(wǎng)用戶、無線用戶及無線用戶與公網(wǎng)用戶之間多種多樣的形式。

②數(shù)據(jù)業(yè)務。集群無線通信的數(shù)據(jù)業(yè)務有短數(shù)據(jù)信息和狀態(tài)指示信息，能夠在無線終端或者終端和調(diào)度臺之間傳輸信息。

2 集群無線通信技術在城市軌道交通中的應用

2.1 集群無線的通信技術在日常生活中的作用

2.1.1 能為工作人員提供一些服務，例如在列車上或地鐵中維持工作中的通話，短信等。在這里我們所提到的通信，一般都是以組為單位，但有的可以是一對一模式的對講通信。

2.1.2 可以根據(jù)情況提供無線通話的服務，只要是一個系統(tǒng)網(wǎng)，例如中心與個人，車站用途等，使之通信便攜溝通零障礙。

2.2 有關集群的無線通信技術的后期服務

（1）采用GPS系統(tǒng)，自動定位車輛。根據(jù)需要那么可在移動的機器與中心控制之間安放定位裝置，也就是我們尋常所說的GPS。通過這種方式我們就可以無時無刻準確的得到移動機器的實際位置，此種通過衛(wèi)星無線連接的方式可以隨時幫助機構對相關車輛進行跟蹤。當然為保證精度，作為中心控制方首先要明確移動機器的現(xiàn)實位置，然后根據(jù)系統(tǒng)所包含的數(shù)據(jù)的不同，再確定經(jīng)后使用時需要排除的系統(tǒng)差異，最后也要將這些不同返給移動機器，使之改正自己的真實位置，使得矯正控制室的地理位置，這里所提到的集群無線的通信技術就是短數(shù)據(jù)的一種。

（2）可以成為專門用于地鐵和輕軌之間的聯(lián)系系統(tǒng)。在這些移動機器上也能夠感受無線通信技術帶來的美好體驗，這些無線的通信服務可以極大的加快工作人員管理列車、對外聯(lián)系的效率，可以隨情況匯報，并且在這種無線的模式中我們更大強度的對列車安全等方面進行保障，也可以贈送一些吸引游客的優(yōu)惠服務。

（3）可以將圖像和相關視頻進行短距離傳輸。若采用集群的無線通信技術那么就可以快捷的傳送一些圖像，這里的技術是用創(chuàng)新的壓縮方法使之可以將圖像變得小容量再進行傳送，不僅就減少了需要傳送的量，更大大的縮短了所需要的時間。就好比若要傳送兩張156×124像素，64灰度級的彩色照片，原本應是310KB但如果采用無線傳輸就只要傳送30KB了，再加上我們所提到過的增值服務，我們所需要的時間就可以只需要短短3秒鐘的時間。這種技術還原起來也很方便，只要一些短暫的處理就可以在電腦上出現(xiàn)了，甚至可以直接傳到傳真機或者打印機上。同時對于視頻，只要在需要拍攝的位置安上比較穩(wěn)定的視頻拍攝設備和一些簡單的處理器，也可以像傳送照片一樣傳到相應的機器上面了。使用集群無線的通信技術也十分安全快速，它的最安全的傳送速率就為190KB每秒，那么接受方面也只需要簡單的處理和解碼器就可以將圖像還原。

2.3 集群的無線通信技術別的方面用途

（1）可以代替廣播使用，在一定的區(qū)域內(nèi)，使用這種技術可以方便的播放該地區(qū)的生活出行情況。

（2）傳送文字信息。使用集群的無線通信急速建立起來的網(wǎng)絡也能夠方便快速的傳輸一些文本星系，甚至可以對外的相關系統(tǒng)進行相應的連接。

（3）充當傳真的作用。

（4）能進行分組操作。在中心控制方和個人方面都可以進行分組的操作，那么數(shù)據(jù)傳送的就更加快捷準確，相應的其他特殊服務也可以同步分組。作為無線的系統(tǒng)，好處是可以與多個scn進行連通，這是其他的系統(tǒng)無法媲美和比敵的，它對于我們交通的運輸有著至關的作用，可以幫組我們實現(xiàn)原來線路的擴充以及新的連理。

3 結(jié)束語

在城市的交通建設中，能夠使用集群的無線通信技術是一個大膽而有創(chuàng)新的舉動，但是它所給我們帶來的方便是不可計數(shù)的，和過去對比，它極大的改善了我們原先無線通信的落后模式，也完成了我國圖像和其他方面的新型運輸，提升了傳送的速度，也擴大了網(wǎng)絡之前的連接，使得我們城市的數(shù)字交通軌道得到持續(xù)的發(fā)展。

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