基于公眾移動通信網(wǎng)絡(luò)的深圳地鐵無線調(diào)度指揮系統(tǒng)方案研究

摘 要 800 M無線調(diào)度通信系統(tǒng)在深圳軌道交通運輸中起著舉足輕重的作用，為了避免由于現(xiàn)有800 M無線通信通話質(zhì)量差、操作繁瑣等原因造成的列車晚點、故障搶修延時等問題，本文主要針對基于公眾移動通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的無線調(diào)度指揮系

統(tǒng)方案進行研究，通過研究可彌補既有軌道交通無線調(diào)度系統(tǒng)的不足，進一步完善運營無線調(diào)度指揮通信系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞 公眾通信；無線調(diào)度；指揮；方案；研究

中圖分類號 TN914 文獻標(biāo)識碼 A 文章編號 1673-9671-(2012)071-0226-02

1 深圳地鐵無線調(diào)度指揮通信系統(tǒng)現(xiàn)狀

1.1 系統(tǒng)構(gòu)成

深圳地鐵無線調(diào)度指揮通信系統(tǒng)采用800 M TETRA數(shù)字集群調(diào)度系統(tǒng)，該系統(tǒng)滿足地鐵行車調(diào)度、環(huán)控（防災(zāi)）調(diào)度、維修調(diào)度、車輛段/停車場值班等子系統(tǒng)的相互獨立性，使其在各自的通話組內(nèi)的操作互不妨礙，同時又可傳遞列車狀態(tài)信息，實現(xiàn)設(shè)備和頻率資源的共享。

無線調(diào)度指揮系統(tǒng)是由多基站的集群系統(tǒng)形成一個有線、無線相結(jié)合的網(wǎng)絡(luò)，主要設(shè)備由中心控制設(shè)備、基站、固定臺、車載臺、便攜電臺、光纖直放站、漏泄同軸電纜及天線等組成。中心控制設(shè)備到基站之間采用專用傳輸系統(tǒng)所提供的通道連接，基站到移動臺之間采用無線連接，無線電波通過漏泄同軸電纜和天線輻射傳播。

1.2 系統(tǒng)功能

1）通話功能。在地鐵無線調(diào)度指揮系統(tǒng)中有多種不同種類的用戶，根據(jù)不同種類用戶的性質(zhì)、功能，可組成相互獨立的通話組。無線用戶應(yīng)具有以下通話功能：①調(diào)度臺與車載臺之間的通話，包括控制中心調(diào)度臺與運行在正線線路上的列車司機（車載臺）之間的通話，以及車輛段調(diào)度臺與在車輛段范圍內(nèi)的列車和調(diào)車（車載臺）之間的通話。②調(diào)度臺與車站臺和手持臺之間的通話。③車載臺與車載臺之間的通話。④調(diào)度臺與無線用戶（車載臺、車站電臺、手持臺）之間的通話，采用移動交換機自動轉(zhuǎn)接的方式。

2）編組功能。系統(tǒng)可根據(jù)地鐵不同的部門和不同的業(yè)務(wù)編成多個通話組，將相互之間需要通話的用戶編成不同的通話小組，通話組可按大組、中組、小組等形式編制。

3）呼叫功能。用戶臺之間可根據(jù)使用要求，實現(xiàn)組呼、選呼、緊急呼叫等形式的呼叫連接方式，其中組呼可按大組、中組、小組等編制進行。在緊急情況下，授權(quán)調(diào)度臺可以對所有列車車載臺或所有無線終端發(fā)起緊急呼叫。

4）數(shù)據(jù)傳輸功能。

5）錄音及存儲功能。

2 深圳地鐵公眾移動通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)現(xiàn)狀

2.1 公眾移動通信網(wǎng)絡(luò)在地鐵內(nèi)的覆蓋情況

公眾移動通信系統(tǒng)是軌道交通通信系統(tǒng)的一個子系統(tǒng)，目前深圳市所有開通及在建的線路中均建設(shè)了公眾移動通信系統(tǒng)。

中國移動、中國電信、中國聯(lián)通均引入了地鐵，引入地鐵的移動通信網(wǎng)絡(luò)制式如下：

中國移動：GSM 900M、DCS1800M、TD-SCDMA

中國聯(lián)通：GSM 900M、DCS1800M、WCDMA

中國電信：CDMA 800M、CDMA 2000

2.2 軌道交通公眾無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的構(gòu)成

各移動通信運營商的基站設(shè)備由各運營商投資建設(shè)，放置于車站民用通信設(shè)備室中。公眾移動通信信號經(jīng)過多系統(tǒng)接入平臺（POI）合路后，通過天線、漏纜等設(shè)備傳輸和輻射，完成對深圳軌道工程所有地下車站的站臺、站廳、隧道及相關(guān)區(qū)域的無線信號覆蓋。目前深圳地鐵公眾移動通信系統(tǒng)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)滿足運營商的相關(guān)要求，并通過運營商的驗收測試。

綜上所述，軌道交通公眾移動通信系統(tǒng)為基于公眾移動通信網(wǎng)絡(luò)的無線調(diào)度指揮系統(tǒng)提供了硬件基礎(chǔ)，良好的網(wǎng)絡(luò)覆蓋及相關(guān)的業(yè)務(wù)發(fā)展使其能具備作為無線調(diào)度指揮系統(tǒng)的應(yīng)用平臺。

3 基于公眾移動通信網(wǎng)絡(luò)的無線調(diào)度指揮系統(tǒng)

3.1 業(yè)務(wù)發(fā)展

基于公眾移動通信網(wǎng)絡(luò)的無線調(diào)度指揮系統(tǒng)可稱為公網(wǎng)對講系統(tǒng)，對講業(yè)務(wù)在移動通信領(lǐng)域稱為PTT（Push To Talk）。PTT最早起源于北美，第一個系統(tǒng)是摩托羅拉公司提出的iDEN，由運營商Nextel運營。隨著Nextel被Sprint收購，iDEN退出歷史舞臺。同時，愛立信、諾基亞和西門子提出了PoC（Push to talk over Cellular）的標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)可以使PTT在全球所有移動網(wǎng)絡(luò)上互聯(lián)互通，可以支持GSM，WCDMA，CDMA2000和TD-SCDMA網(wǎng)絡(luò)。目前三大運營商均在國內(nèi)開始推廣企業(yè)級用戶對講應(yīng)用解決方案。

結(jié)合各公網(wǎng)運營商移動網(wǎng)絡(luò)覆蓋情況、對講業(yè)務(wù)性能、資費及地鐵地鐵現(xiàn)有手機用戶使用數(shù)量等方面綜合考慮，下文主要針對中國移動的無線調(diào)度指揮方案進行進一步研究。

3.2 基于公網(wǎng)無線調(diào)度指揮系統(tǒng)構(gòu)成及功能

3.2.1 系統(tǒng)構(gòu)成

系統(tǒng)主要由運營商移動通信網(wǎng)絡(luò)、二次開發(fā)的調(diào)度臺主機、調(diào)度臺終端、調(diào)度軟件、錄音系統(tǒng)、網(wǎng)關(guān)、PoC應(yīng)用平臺、前置節(jié)點、PoC互通網(wǎng)關(guān)、固定臺、手持臺、車載臺組成。

1）錄音服務(wù)器（含軟件）：提供錄音文件管理、檢索和回放功能。

2）PoC應(yīng)用服務(wù)器：作為調(diào)度臺客戶端的服務(wù)器端，提供包括群組管理、用戶管理和調(diào)度3）管理等功能。并采用雙機熱備軟件，實現(xiàn)主備機制，可快速完成保護倒換操作。

4）調(diào)度臺PC（含軟件）：調(diào)度臺客戶端GUI，便于管理人員管理操作。

5）三層企業(yè)級交換機：用于機房設(shè)備聯(lián)網(wǎng)。

6）音箱、麥克風(fēng)：方便呼叫操作、通話接聽。

7）終端手機：為地鐵員工配備。

3.2.2 系統(tǒng)功能實現(xiàn)

1）PoC調(diào)度功能實現(xiàn)。PoC應(yīng)用平臺負責(zé)連接管理調(diào)度相關(guān)終端（手持臺、固定臺、車載臺、調(diào)度臺）。實現(xiàn)PoC注冊用戶數(shù)據(jù)同步，調(diào)度實體的管理，PoC調(diào)度（群組調(diào)度、強插、強拆），狀態(tài)位置等信息監(jiān)控，支持適合地鐵無線通信的多級調(diào)度功能。

2）錄音功能實現(xiàn)。PoC錄音服務(wù)器在PoC業(yè)務(wù)平臺控制下，通過與PoC服務(wù)器的對接實現(xiàn)PoC群組通話的錄音功能。PoC錄音服務(wù)器同時提供錄音文件管理，回放功能。

3）調(diào)度臺功能實現(xiàn)。PoC利用先進的IP多媒體融合技術(shù)，為調(diào)度臺提供快捷、高效地通信功能，能夠?qū)崿F(xiàn)地鐵線網(wǎng)的聯(lián)合指揮調(diào)度，若地鐵運營需要，可以對地面實時位置查詢、定位服務(wù)，并提供了通話群組的強插、強拆、動態(tài)重組等的高級功能。

4）單呼、預(yù)定義組呼功能。

5）錄音/播音。

6）通話記錄管理。

3.3 公網(wǎng)無線調(diào)度系統(tǒng)與現(xiàn)有地鐵800M 無線調(diào)度指揮系統(tǒng)對比分析

1）組成員的容量。PoC調(diào)度系統(tǒng)容量是根據(jù)運營商網(wǎng)絡(luò)容量而定的，根據(jù)目前地鐵公眾通信系統(tǒng)的建設(shè)情況，主要滿足車站手機用戶的通話及數(shù)據(jù)通信需求，若在此基礎(chǔ)上使用PoC調(diào)度，地鐵公眾通信系統(tǒng)可劃分專門的信道滿足PoC調(diào)度系統(tǒng)的使用，所以，PoC調(diào)度系統(tǒng)容量能滿足地鐵無線通信調(diào)度需求。

2）通話質(zhì)量。PoC系統(tǒng)由于以運營商移動通信為載體，其通話的話音清晰度能達到移動電話的水平，話音清晰度好于數(shù)字集群系統(tǒng)。

3）通話時延。數(shù)字集群使用的是常規(guī)電路域方式，且專為集群通信做了優(yōu)化，而PoC使用VoIP技術(shù)實現(xiàn)話音數(shù)據(jù)流的交換和傳送，接入的延遲時間大于數(shù)字集群系統(tǒng)。

4）可靠性。PoC業(yè)務(wù)有一定的QoS保證機制。而數(shù)字集群的可靠性要求很高，其可靠性高于PoC系統(tǒng)。

5）PoC系統(tǒng)應(yīng)用于地鐵無線調(diào)度通信的突出優(yōu)點。PoC系統(tǒng)最大的優(yōu)點在于其可用范圍不限于地鐵線路及地鐵車站內(nèi)，其本質(zhì)是基于運營商移動通信網(wǎng)絡(luò)之上的，在運營商有覆蓋的區(qū)域均能應(yīng)用，在地鐵沿線地面及地鐵車站出入口外能使用，而數(shù)字集群無線通信系統(tǒng)是獨立應(yīng)用于軌道交通的封閉系統(tǒng)，數(shù)字集群系統(tǒng)僅覆蓋地下區(qū)域及高架線路，在地鐵沿線地面卻無覆蓋，在應(yīng)對突發(fā)時間、重大故障時，PoC系統(tǒng)可以滿足各相關(guān)部門的應(yīng)急聯(lián)動通信的需求，更是能在遇到火災(zāi)等突發(fā)情況時，滿足對人員疏散至地面時的應(yīng)急通信需求。

綜上所述，通過對中國移動的無線調(diào)度指揮系統(tǒng)（PoC）方案的詳細分析以及與現(xiàn)有地鐵800M無線調(diào)度指揮系統(tǒng)技術(shù)經(jīng)濟對比分析，基于公眾移動通信網(wǎng)絡(luò)的無線調(diào)度指揮系統(tǒng)建議作為深圳地鐵專網(wǎng)無線調(diào)度系統(tǒng)的后備方案。

參考文獻

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