谈地铁无线通信系统的设计与实现

滕霖

【摘 要】我国交通自改革开放以来快速的发展，地铁的发展促进了城市经济的进步，减轻了城市的交通压力。在地铁上无线通信技术的应用也是非常重要的，地铁无线通信系统，不仅能够保证地铁车辆的行驶效率，还能够保证地铁的安全性，对于地铁来说无线通信技术的设计与实现对未来的发展非常重要。

【Abstract】Since the reform and opening to the outside world， the traffic in our country has developed rapidly. The development of the subway promotes the progress of the city economy and reduces the traffic pressure of the city. On the subway， the application of wireless communication technology is also very important. Metro wireless communication system can not only ensure the running efficiency of metro vehicles， but also can ensure the safety of the subway， the design and implementation of wireless communication technology is very important for the future development of subway.

【关键词】地铁；无线通信技术；设计

【Keywords】metro； wireless communication technology； design

【中图分类号】U285.21 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069（2017）06-0175-02

1 地铁无线通信技术发展

地铁在无线通信上的应用主要有三个阶段，在20世纪80年代之前使用的是专用通信方式，在80年代之间主要应用的是模拟集群的方式，90年代以后采用的是数字集群的方式，80年代之前的专用信道技术主要应用的是小规模的地铁结构，不能够适应大规模的地铁发展。之后发展为集群通信。随着集群通信的发展也不适应社会，数据集群方式产生，为地铁的发展做出了重要的贡献。当今泛欧集群无线电成了我国无线电的标准，泛欧集群无线电制式数字集群通信在国内广泛被使用，解决了前期信号稳定与抗干扰能力差的情况，使得信息的传输更加高效快速，能够保证信息的质量。比传统的技术功能丰富，在数字语言的传播上还增加了图像的传输，并且保密性与灵活性要比传统的通信技术高。

2 对无线通信技术系统的设计

2.1 地铁无线通信技术的设计分析

无线通信系统是由泛欧集群无线电系统基站组成的[1]，在设计的过程中也有很多的难题，例如：无线磁场的覆盖和信号强弱的问题，主要的环节包括对网络的设置管理、泛欧集群无线电的管理、光纤直放站的管理、列车车载台的管理等等。设计的过程当中整个无线通信系统是由终端子系统、基础网络子系统、调度子系统、接入子系统以及弱场覆盖子系统构成。

基础网络子系统是系统的核心，它主要由交换设备和基站设备以及网管设备两部分构成。基础网络子系统主要的功能是对移动性和资源进行管理，对网络的安全进行控制，使得业务进行转换和无线接入正常的進行。调度子系统是调度员与系统进行交接的界面，内容主要由局域网和音频的操作终端组成，局域网主要的功能就是让操作员能够及时地了解用户的信息，还要及时地接收操作员的指令，操作的过程当中音频操作终端起到为调度员提供了主要的语音接口的作用，同时需要进行二次开发。

在进行设计的前期要对设备的应用进行规划，建立主站设备框架，新增基站和调度台，对网络终端管理，做好主站设备扩容工作，建立基站要对基站设计，使得信号能够进行互传。

对系统的覆盖方面，确定线路的全长，明确车站的数量，也要计算车站的平均长度。在从电波传播的角度来看，进行对每个基站采用空间波覆盖是不合理的，在建设时每个站的距离过近对频率是无法进行复用的，还要对场强进行计算，只有对覆盖区进行计算，才能够完成覆盖设计。

对系统结构设计，对系统结构进行设计也是非常重要的工作，可以完善网络结构提高系统的运行效率，减少资金的使用，明确现有的设备，对区域控制器、网络服务器等现有的设备做好连接工作。

2.2 二次开发调度系统

二次开发调度服务器功能，在用户打开服务的软件时自动弹出登录的界面，要进行对用户名和密码的输入，这样才能够进入系统的主界面，调度的软件能够显示各种信息，例如：主机名、软件运行的状态、调度服务器软件上能够显示运行时的各种信息，包括软件内部的执行信息和外部的交互信息，同时调动服务器软件能够检测到系统内部活动，主要包括转组开机和关机，基站漫游等。

2.3 场强覆盖的设计

地铁的覆盖区域主要有隧道区域，车站站台的覆盖区域，车站站厅的覆盖区域。隧道天线的覆盖区域是采用辐射源的空间波进行覆盖的方式，有使用电缆进行信号覆盖和天线式覆盖，采用电缆的覆盖方式相对天线覆盖方式来说投资量相对小，工程量不高，但是覆盖的区域不能很好地进行控制，通常会对隧道内的电磁环境产生不利的影响，无法对区域信号进行切换，实际使用的效果不好。而使用天线的覆盖方式投资成本相对较高一些，工程量也是较大的，在其实用的过程当中会优化自己的工作情况，能够保障自己的系统，同时也能进行抗干扰，所以无线的覆盖形式得到了广泛的应用，采用漏泄电缆解决隧道场强覆盖，在覆盖的区间过于长时，要在漏缆间加设放大器对信号放大，进行放大时会有两种方式，一种是射频直放中继器，另一种是光纤直放站，两者有很大的不同。下行载噪比就有很大的区别，射频直放中继器获得的信号是由基站直接发出来的，光纤直放站则不是，相比之下光纤直放站的信号较弱一些，上行噪声上，射频直放站中继器的上行噪声小，对基站的影响不大，光纤直放站的上行噪声是比较大的，对基站的影响比较严重，射频直放中继器的信号源是一级的，可靠性是比较高的，光纤直放站信号传播的情况相对复杂一些，在进行传输的过程当中，出现了信号的丢失，导致信号的可靠性低，射频直放中继器的传输比较流畅，信号延迟小，光纤直放站的传输延迟较大，在级联放大互调影响上射频直放中继器的被影响程度较大，对于光纤直放站的影响较小，两者都是各有优势的，放大器在不级联时，通常使用射频直放中继器是比较合理的，在相反的情况下，就是用光纤直放站有优势[2]。

2.4 民用移动通信增加于系统

民用移动通信进入系统主要有，首先就是各站的电源架以及天线的分布，多系统接入平台以及监控的建设，民用无线通信主要的信号提供运营商是移动、联通、电信，在智能机的发展之下，民用无线通信的数量越来越多，在地铁的建设当中也越来越重要，三大供应商伴随着科技的进步，对民用无线通信的信号提供质量越来越高，当今又出现了4G的网络很好的推动了民用通信的发展。

3 结语

在进行地铁无线通信系统建设时，要对隧道的无线信号强度进行考察，得出有关信息分析，信息在得出结构之后对列车的次号和列车的接口进行了解，对基本的流程信息研究与了解，只有了解这些基础的信息才能够对无线通信系统更好的设计，在设计之前要拟定计划，拟定的计划要符合实际的情况，对设备进行有效的管理，在设计时要使设备连接好，避免出现误差，在研究的同时要设定多个方案，考虑不同的情况，不同的情况会影响的结果，实行多种方案能够认识到地铁无线通信系统不足之处。实验的结果表明，地铁无线通信系统是可以满足人们的通话和数据的传输的。无线通信已经成为人们生活的一部分，提高人们生活质量的同时也促进了经济的发展，所以未来对于地铁无线通信的建设具有重大意义。

【参考文献】

【1】张村夫.地铁无线调度通信系统设计与实现[D].西安：西安电子科技大学，2010.

【2】李岁永.浅谈地铁专用无线通信系统的设计[J].中国新技术新产品，2009（17）：36.