關(guān)于軌道交通通信和信號(hào)業(yè)務(wù)中無線通信技術(shù)應(yīng)用的探討

　　摘　要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，軌道交通覆蓋的范圍越來越大，軌道交通的出現(xiàn)，給人們的生活帶來了極大的便利，方便了人們的日常出行。為了能夠有效地提高交通通信、信號(hào)業(yè)務(wù)的運(yùn)營效率，便需要從實(shí)際情況出發(fā)建設(shè)高效的車地?zé)o線通信技術(shù)系統(tǒng)。通過構(gòu)建車地?zé)o線通信技術(shù)系統(tǒng)能夠滿足車地之間信息交互需求，進(jìn)行信息共享。文章首先講述無線通信技術(shù)的概述，其次，講述無線通信技術(shù)應(yīng)用到軌道交通通信、信號(hào)業(yè)務(wù)中的現(xiàn)狀，接著對(duì)車地?zé)o線系統(tǒng)業(yè)務(wù)承載進(jìn)行分析，最后對(duì)軌道交通信號(hào)、通信各業(yè)務(wù)所承載的無線通信技術(shù)應(yīng)用提出建議，以此來供相關(guān)人士參考與交流。

　　本文源自王清， 電腦與信息技術(shù) 發(fā)表時(shí)間：2021-06-08

　　關(guān)鍵詞：軌道交通通信;信號(hào)業(yè)務(wù);無線通信技術(shù);應(yīng)用

　　經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展帶動(dòng)城市軌道交通事業(yè)的發(fā)展，在城市軌道交通事業(yè)發(fā)展的過程中，為了能夠滿足人們?nèi)找嬖龆嗟慕煌ㄐ枨笮枰粩嗟亟⒔ㄈ嚨刂g的無線通信互換系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)相關(guān)信息的共享以及傳輸。由于地鐵運(yùn)行速度非常的快，為了能夠在快速的運(yùn)行下實(shí)現(xiàn)無線通信系統(tǒng)信號(hào)的高效安全傳輸，便需要改進(jìn)無線通信系統(tǒng)，要求所改進(jìn)的系統(tǒng)具備更好的接入性、傳輸性和干擾性等優(yōu)勢(shì) [1]。

　　1　無線通訊技術(shù)應(yīng)用到軌道交通通信、信號(hào)業(yè)務(wù)中的現(xiàn)狀

　　隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，我國對(duì)于城市軌道交通的需求越來越多，為了能夠在地鐵運(yùn)行的時(shí)候更好地進(jìn)行信號(hào)的傳輸，便需要建立完善的城市軌道交通無線通信系統(tǒng)，不斷完善通信技術(shù)。但是在實(shí)際生活中，城市軌道交通無線通信系統(tǒng)通信技術(shù)在建設(shè)過程中，由于各種因素的影響導(dǎo)致許多問題的出現(xiàn)，對(duì)此無線通信技術(shù)不僅僅能夠保證城市軌道交通運(yùn)輸?shù)姆€(wěn)定性，同時(shí)也能夠成為無線通信科技系統(tǒng)不同的應(yīng)用方式，能夠在城市軌道交通通信以及信號(hào)業(yè)務(wù)中發(fā)揮重要的應(yīng)用作用。在實(shí)際工作當(dāng)中，我國的軌道交通各個(gè)系統(tǒng)比較復(fù)雜，軌道交通各系統(tǒng)不僅需要考慮資源能否共享、系統(tǒng)的維護(hù)和無線覆蓋的范圍，同時(shí)也需要保證軌道交通各系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)跨網(wǎng)絡(luò)綜合業(yè)務(wù)的功能 [2]。

　　2　車地?zé)o線系統(tǒng)業(yè)務(wù)承載分析

　　2.1　對(duì)各種業(yè)務(wù)的特性分析

　　在車地?zé)o線系統(tǒng)業(yè)務(wù)當(dāng)中包含著許多業(yè)務(wù)的信號(hào)傳輸，主要包括傳輸列車控制信號(hào)業(yè)務(wù)，傳輸車輛狀態(tài)信息業(yè)務(wù)等。一個(gè)優(yōu)秀的車地?zé)o線通信系統(tǒng)，需要保證軌道列車在高速的運(yùn)行之下，保持以下幾個(gè)核心的功能。第一，在傳輸相關(guān)數(shù)據(jù)的時(shí)候，需要保證傳輸?shù)乃俾?，避免出現(xiàn)過程的數(shù)據(jù)傳輸延時(shí)問題。第二，車地業(yè)務(wù)需要對(duì)不同等級(jí)的業(yè)務(wù)進(jìn)行有效的通道控制。第三，QOS 需要實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的有效傳輸。第四，由于每一個(gè)基站的承載力是有限的，對(duì)此每個(gè)基站所占的總帶寬應(yīng)該控制在一定的范圍之內(nèi)，同時(shí)業(yè)務(wù)信號(hào)的帶寬也需要保持在一定的范圍之內(nèi)，從而保證信號(hào)的穩(wěn)定傳輸。第五，通過實(shí)際情況可以適當(dāng)調(diào)整業(yè)務(wù)。最后由于列車運(yùn)行的速度非常的快，外界因素會(huì)給信號(hào)帶來一定的干擾，對(duì)此為了方便人們觀看手機(jī)，保證信號(hào)穩(wěn)定，需要注重提高其抗干擾能力，不允許其他一些無關(guān)的信號(hào)對(duì)列車的信號(hào)業(yè)務(wù)進(jìn)行干擾 [3]。

　　2.2　各業(yè)務(wù)需求分類模型

　　(1)必要的業(yè)務(wù)

　　列車控制信號(hào)業(yè)務(wù)是必要的業(yè)務(wù)，該類業(yè)務(wù)模型主要呈現(xiàn)以下幾個(gè)方面的特性。首先，必要的業(yè)務(wù)中各項(xiàng)業(yè)務(wù)的等級(jí)非常的高，因此會(huì)對(duì)抗干擾性提出更高的要求，同時(shí)列車控制信號(hào)業(yè)務(wù)也與列車的行駛安全具有極其密切的關(guān)系，會(huì)影響列車的運(yùn)行安全。其次列車控制信號(hào)業(yè)務(wù)的傳輸寬帶不僅僅能夠保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣龋瑫r(shí)所使用的帶寬還比較穩(wěn)定。最后，列車控制信號(hào)業(yè)務(wù)模型的兼容性以及開放性比較強(qiáng)[3]。為了能夠更好地建設(shè)該系統(tǒng)，發(fā)揮列車控制信號(hào)業(yè)務(wù)的作用，便需要采用多種措施促進(jìn)該系統(tǒng)的建設(shè)。首先在選擇相關(guān)技術(shù)的時(shí)候，需要根據(jù)業(yè)務(wù)的實(shí)際需求進(jìn)行選擇，從而保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩砸约胺€(wěn)定性，提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠行浴Ｆ浯?，在?shí)施系統(tǒng)建設(shè)的時(shí)候，需要采用標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議技術(shù)，以此保證系統(tǒng)建設(shè)的順利以及質(zhì)量。除此之外，由于該類模型對(duì)于安全性的要求比較高，為了能夠保證安全性，因此盡量選用車地?zé)o線系統(tǒng)進(jìn)行業(yè)務(wù)的承載，在傳輸數(shù)據(jù)的時(shí)候可以采用專用的無線頻率。

　　(2)重要業(yè)務(wù)

　　車地?zé)o線系統(tǒng)的重要業(yè)務(wù)主要包括視頻廣告、車載視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)、運(yùn)營信息業(yè)務(wù)等等。與必要業(yè)務(wù)相比，重要業(yè)務(wù)所涉及到的范圍比較多，不僅僅涉及到運(yùn)營的安全，同時(shí)將各種視頻業(yè)務(wù)作為主體。主要業(yè)務(wù)由于所包含的范圍比較廣，對(duì)于傳輸帶寬的需求量也比較大，同時(shí)也比較穩(wěn)定。除此之外，重要業(yè)務(wù)當(dāng)中的每一項(xiàng)業(yè)務(wù)在傳輸帶寬或者是傳輸延時(shí)方面都具有比較好的 QOS。為了能夠更好地進(jìn)行該系統(tǒng)的建設(shè)，發(fā)揮重要業(yè)務(wù)在車地?zé)o線系統(tǒng)業(yè)務(wù)承載中的作用，便可以提出以下建議，從而促進(jìn)該系統(tǒng)的建設(shè)。首先需要控制系統(tǒng)的傳輸帶寬，可以將整個(gè)系統(tǒng)的傳輸帶寬控制在 65Mbit/s 以上，同時(shí)還需要根據(jù)實(shí)際的需求，靈活地調(diào)整以及選擇雙向業(yè)務(wù)帶寬，第二，在選擇系統(tǒng)建設(shè)技術(shù)的時(shí)候，需要考慮 QOS 保證系統(tǒng)，從而保證整個(gè)系統(tǒng)的實(shí)時(shí)、安全和有效傳輸。第三在建設(shè)該系統(tǒng)的時(shí)候，需要與必要業(yè)務(wù)一樣采用標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議的技術(shù)。第四，由于重要業(yè)務(wù)的帶寬業(yè)務(wù)級(jí)別比較高，同時(shí)人們對(duì)于該業(yè)務(wù)的需求量也比較大，對(duì)此為了能夠更好地發(fā)揮該系統(tǒng)建設(shè)的作用，在建設(shè)該系統(tǒng)的時(shí)候，盡量選擇相對(duì)比較獨(dú)立的車地?zé)o線系統(tǒng)承載相關(guān)業(yè)務(wù)，從而避免其他業(yè)務(wù)對(duì)該業(yè)務(wù)的干擾。

　　3　軌道交通信號(hào)、通信各業(yè)務(wù)所承載的無線通訊技術(shù)的特點(diǎn)

　　隨著無線通信技術(shù)的不斷發(fā)展，無線通信技術(shù)的發(fā)展方向發(fā)生了變化，軌道交通信號(hào)和通信業(yè)務(wù)所存在的兩種技術(shù)分別代表了無線通信技術(shù)的發(fā)展方向，在兩種業(yè)務(wù)當(dāng)中，應(yīng)用無線通信技術(shù)能夠更好地展現(xiàn)車地?zé)o線發(fā)展的價(jià)值，同時(shí)該方式也是促進(jìn)軌道交通業(yè)務(wù)發(fā)展的一項(xiàng)非常重要的途徑該建議的特點(diǎn)如下，第一，由于軌道交通各項(xiàng)需求級(jí)別非常的高，為了能夠滿足軌道交通各項(xiàng)需求和寬帶的需求，列車控制信號(hào)業(yè)務(wù)在工作過程當(dāng)中所采用的無線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的規(guī)模比較多，數(shù)量也比較多，控制中心配置和新模式或者獨(dú)立雙核心設(shè)備模式，不僅僅能夠有效地保證控制中心整體系統(tǒng)的安全，同時(shí)也能夠承載車頭以及車位設(shè)備，根據(jù)一套或者兩套的終端設(shè)備進(jìn)行配置以及設(shè)計(jì)。第二個(gè)特點(diǎn)便是軌道交通各項(xiàng)需求的級(jí)別以及任務(wù)要求比較高，人們對(duì)于寬帶需求的業(yè)務(wù)數(shù)量比較多，各地交通的需求級(jí)別也非常的多，在軌道交通運(yùn)行的過程當(dāng)中車載視頻、監(jiān)控視頻廣告以及運(yùn)營信息等等都非常考慮成本花費(fèi)，同時(shí)也可以通過單網(wǎng)組網(wǎng)的方式，建設(shè)控制中心在內(nèi)的配置單核心設(shè)備，從而有效地保證系統(tǒng)的安全管理 在區(qū)間軌道旁邊，需要設(shè)立一個(gè)獨(dú)立的配套信息組成的無線覆蓋網(wǎng)絡(luò)，在車尾配置一整套終端的車位配套設(shè)施，同時(shí)也配備一套寬帶頻率和業(yè)務(wù)寬帶的需求情況。通過與實(shí)際的無線頻率相互結(jié)合，能夠?qū)I(yè)務(wù)和無線技術(shù)進(jìn)行全部配對(duì)，從而規(guī)劃出一個(gè)整體的預(yù)留空間。

　　4　無線通信技術(shù)應(yīng)用在軌道交通通信、信號(hào)業(yè)務(wù)中的具體建議

　　為了能夠更好地發(fā)揮無線通信技術(shù)在軌道交通通信、信號(hào)業(yè)務(wù)中的作用，便可以采取以下的建議。首先該技術(shù)的應(yīng)用對(duì)地鐵帶寬的需求不高，但是，該技術(shù)對(duì)各項(xiàng)需求級(jí)別非常高的列車控制信號(hào)業(yè)務(wù)來說，為了保證信號(hào)的穩(wěn)定，盡量的選用單獨(dú)的車地?zé)o線網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要是指 LTE 技術(shù)，能夠在特殊頻率下進(jìn)行工作，從而保證工作的穩(wěn)定性。通過使用該車地?zé)o線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，不僅能夠保證整體的系統(tǒng)安全性，同時(shí)也能夠有效地處理信號(hào)，提高信號(hào)處理的速度。其次，在軌道交通業(yè)務(wù)當(dāng)中，視頻廣告以及車輛狀態(tài)信息等等都是一些帶寬需求非常大的業(yè)務(wù)，為了能夠滿足各項(xiàng)業(yè)務(wù)對(duì)于帶寬的需求，在具體建設(shè)的過程當(dāng)中，可以使用車地?zé)o線網(wǎng)絡(luò)承載的模式，通過使用車地?zé)o線網(wǎng)絡(luò)的模式能夠有效降低在建設(shè)的過程當(dāng)中所花費(fèi)的建設(shè)成本，同時(shí)在工作時(shí)也盡量使用工作頻率在 5.8 赫茲的 WLAN 技術(shù)。在建設(shè)車地?zé)o線網(wǎng)絡(luò)車載模式的時(shí)候，具體的建議如下，(1)控制 中心需要配置單核心設(shè)備以及模塊設(shè)備，從而提高系統(tǒng)的安全管理的水平。(2)車站需要配致大量的獨(dú)立的太網(wǎng)交換機(jī)，通過設(shè)置太網(wǎng)交換機(jī)能夠更好地接入無線覆蓋設(shè)備。(3)在區(qū)間的旁邊應(yīng)該設(shè)相配套的 MIMO 無線或者是 AP 設(shè)備，從而借助該設(shè)備在區(qū)間軌組成一個(gè)無線覆蓋的網(wǎng)絡(luò)帖，第四，在車載設(shè)備的車頭或者車尾都需要配置一套 MIMo 無線和 AP 設(shè)備，在配置的過程當(dāng)中需要注意車頭以及車尾的兩套設(shè)備，盡量選用能夠同時(shí)進(jìn)入工作模式的設(shè)備，第五可以根據(jù)自己的實(shí)際需求選擇科學(xué)合理的無線頻段，在 選 擇 無 線 頻 段 的 時(shí) 候， 一 般 都 會(huì) 選 用 80mhz 和 40mhz 的組網(wǎng)體系，從而有效滿足車載各種視頻廣告監(jiān)控以及運(yùn)營信息對(duì)于帶寬的需求，加快信息的傳播以及傳輸。