RoIP技术在铁路公安站车无线通信中的应用

姚建飞 吴岳德

（肇庆铁路公安处 广东 肇庆 526020）

公安站车无线通信网有着全路频率统一、站车联动、反应快速的优点，在打击违法犯罪，保障铁路运输生产安全方面发挥着重要的作用。但是，由于铁路公安机构呈线状分布，沿线崇山峻岭，高山转信台架设困难，无线电信号受高山阻隔无法传输，站车无线通信网一直不能全线联网，派出所甚至呼叫不到偏远的警务区，使用效果大打折扣。近年来，随着互联网通信技术的发展，利用RoIP技术，可以有效解决铁路沿线高山对无线电信号阻隔的难题，真正实现全线站车通信互联。从目前的实际情况来看，随着铁路公安网络带宽扩容以及警务区公安网络的开通，利用RoIP技术重建站车无线通信网，建立站车联动、统一指挥、反应快速的高效能无线指挥平台是可行的。

1 RoIP技术原理

RoIP是将无线电信号所承载的语音信号通过IP网进行传输的一种技术，它要解决的主要问题是实时性和PTT信号的无错误传输，从而解决无线电传输中受发射功率、天线灵敏度等约束传输距离的难题，不但实现了超长距离无中继互联的目的，同时可以组成小功率分布式对讲机信号覆盖系统。

1.1 RoIP技术标准

RoIP是 Radio Over Internet Protocol的缩写，RoIP技术是利用标准的G.711、G.723或GSM等语音编码技术对模拟语音信号进行编码，再将数字化的语音信号和控制信号打成UDP或RTP等传输层协议的数据包，利用网络进行传输，由于遵循了标准的TCP/IP协议，所以承载网可以是任何符合IP协议的网络，比如公安网、铁路网和互联网。

1.2 RoIP无线通信网络构成

典型的RoIP技术应用一般有如下几种模式：点对点模式，网状拓扑模式以及星型拓扑模式。

RoIP无线通信网由多个节点组成，一个节点的无线电台或转信台，通过IP网络连接到其它节点，其它节点可以是无线电台和转型设备，也可以是调度台或传统的电话。使用RoIP技术的无线通信网由多个RoIP接入控制器（RAC）、IP承载网络以及接入终端设备（如不同类型的电台、转信台、电话等）组成，如果采用星型拓扑模式，还需配置中心设备，包括网管、通信服务器以及调度台等。

2 RoIP技术在铁路公安站车无线通信中的应用

RoIP技术的特点就是充分利用传统的无线电资源，结合ip网络进行组网，实现统一指挥调度功能。因此，利用RoIP技术重建铁路公安站车无线通信网，必须要结合现有的站车无线通信网络及公安网络进行规划和设计，尽可能利用现有的设备和资源，科学配置，合理安排，减少浪费。

2.1 铁路公安站车无线通信网的组网模式

目前，公安处到派出所2M公安网络已全面开通，派出所到警务区2M公安网络通道即将建设开通，公安处到派出所网络通道带宽也将升级到10M。因此，根据铁路公安网络结构模式以及实际应用需要，采用星型拓扑模式，通过公安网，分布在远端的接入控制器RAC（派出所、警务区）都和中心调度服务器（公安处）直接通信，通过中心设备及服务器端的调度软件，实现对所有连接远端节点的电台单呼、组呼等功能，同时能够实现任意远端电台的派接，这种模式系统功能强、安全性好，系统容量大、扩展性好。笔者结合铁路线路以及现有设备的实际情况，设计如下结构图1。

每个节点（派出所、警务区）通过无线组网连接旅客列车、车站、警务区线路等，形成全线站车之间的大联网。

2.2 RoIP接入设备选择

图1

一是派出所及警务区的接入设备。考虑信号区域覆盖问题，派出所或警务区的接入控制器采用IP中继台，IP中继台运用全新RoIP技术，将传统中继台无线电（Radio）信号所承载的语音信号通过IP网络进行传输的一款中继台。IP中继台功率为25—40W,架设足够高的天线，信号可覆盖警务区或派出所周边半径10—30公里的区域，可将本区域内手持电台、基地台、车载台等信号通过公安网络传输，与网内其它无线电台通信，完全可以满足民警执勤、巡线或者在铁路沿线开展统一行动的需要。

二是公安处指挥中心的控制设备。由于我们设计星型拓扑模式，因此在公安处指挥中心部署RoIP控制中心，架设Linux调度服务器，在公安处指挥中心的调度服务器和RoIP中心控制器上配置好各个派出所警务区的IP中继台，就可以灵活的进行调度和控制，既可以全网呼叫、也可以个别派出所或警务区进行互联通信，还可以进行监听、录音等操作，同时，完全不影响各派出所的日常使用，而且不需要各个派出所更换任何设备和终端。RoIP中心控制器可以叠加组网，一般只能连接11台IP中继器，超过11台需另行增加中心控制器进行组网。

2.3 IP网络的QoS配置

公安处到派出所的公安网络通道是要传输各种数据的，如视频会议信号、视频监控信号以及日常的信息传递等。用G.711编解码方式的语音信号在IP网络上传输带宽为64kbps，算上网络开销大概是89kbps，虽然所占带宽不多，但需要保证多种业务数据同时传输时RoIP数据包的优先性及可靠性，确保在应急突发或灾难发生的情况系统不中断。

现在的路由器都带上了Qos功能。Qos是用来解决带宽解决网络延迟和阻塞等问题的一种技术，一般里面包含优先级别：小包优先、IP/网段优先、端口优先、剩余带宽抢占优先级）、弹性带宽管理等等。由于IP/网段优先可针对源IP、目的IP或者段来设置优先级别，而且IP中继器以及控制中心都有自己固定的IP地址，在保证RoIP数据包的优先性及可靠性时，我们采用IP优先的Qos是比较合理的。