轨道交通中无线智能视信系统的应用

朱 奎

（广州地铁工程咨询有限公司，广东 广州 510000）

0 引 言

无线智能视信系统主要划分为核心机械和各类手持台2 部分，利用IP 网络连接中心设备。通过连接不同网关和各类系统，有利于顺利开展相关工作，辅助相关技术人员深入分析系统实际情况，计划并解决发现的问题[1]。无线智能视信系统架构如图1所示。

图1 无线智能视信系统架构

1 系统业务需求

在综合承载网络中广泛利用10 MHz 频点，频点分配方式和业务承载内容如表1 所示。

表1 频点分配方式和业务承载内容

2 无线智能视信系统应用于轨道交通通信系统涉及的技术

2.1 开放式传输网络技术

利用开放式传输网络技术涉及较多数据和接口，可以为城市轨道交通提供优质的服务，保障轨道交通运行的稳定性，降低故障发生率[2]。当前行业范围内没有这项技术使用的统一标准，限制了其应用，不利于定期升级优化系统。近年来，我国不断发展轨道交通行业，已经成为人们日常出行的首要选择。随着轨道交通宽带环境不断完善和创新，开放式传输网络系统已无法全面满足宽带需求[3]。

2.2 同步数字传输技术

利用同步数字传输技术可以实现数据集同步传输。相比于开放式传输网络技术，同步数字传输技术成熟度较高，不仅具备统一标准，提高了系统更新换代的便利性，而且可以发挥自愈功能和网管功能。但同步数字传输技术在应用过程中存在不足，如同步数字传输技术的服务功能，包括语音、数据和图像等业务水平需要进一步提高。

2.3 异步转移模式技术

利用异步转移模式技术不仅可以满足多样化业务对象的各种续期，服务于各项业务，而且可以提高宽带使用效率。异步转移模式技术的缺点是技术复杂，影响技术应用的准确性和可靠性，且支付成本较高[4]。

2.4 宽带集群系统技术

在实际应用过程中，宽带集群系统技术利用1.8 GHz 专用频点和专用的无线通信系统，可以最大限度地满足通信工作的需求。通过控制中心进行智能通信，方便联系指挥人员、车站值班人员和移动工作人员等。例如，在实际工作中，维修作业人员通过语音通话、视频通话、短信通信等方式联系其他工作人员，共同制定科学的维修计划，顺利完成工作任务。不仅可以发挥语音通话功能和视频通话功能，而且有效发挥了长期演进（Long Term Evolution，LTE）宽带集群系统技术的优势。无线通信子系统之间可以独立性通话，不相互干扰，有利于提高整体的服务质量。

3 无线智能视信系统功能

3.1 系统服务用户

在通话过程中开展无线通信工作，系统中的指挥和安防等工作人员可以利用宽带集群系统技术顺利开展语音呼叫和短信联系等。例如，维修人员之间可以利用语音呼叫和短信联系等；车站值班人员和车内移动人员之间可以实现语音组呼和语音单呼等；车站值班人员可以广播呼叫，无须列车司机手动转呼，即可组呼车站内客户人员和值班人员等。

开展编组编号工作时，以业务需求为基础，合理分配不同用户的号码。移动用户之间如果需要联系，主要是利用中继台和调度台进行转接。为提高通信联系的便利性，避免发生错误转接的情况，需要设计具体的联络分配方式。无线智能视信系统的编组功能具有灵活性，可以根据各类部门和各类业务等，科学设计不同通话小组。不同通话小组指的是划分不同通话用户的通话小组[5]。可以在多个通话组同时编入同一个用户，根据大组、中组、小组形式编制通话组。操作人员利用调度台进行编组，不仅可以保障编组工作的灵活性，而且可以随时修改群组。其中，视频业务主要是利用无线智能视信系统科学分发各种视频，实现不同视频之间的联动。

3.2 系统功能

3.2.1 秘密呼叫功能

秘密呼叫可以实现一对一呼叫。在私人通话中，秘密呼叫利用点对点全双工通信，只有通话双方能听见通信内容。群集使用者与调度台用户之间进行秘密呼叫，系统可以提供无线业务资源。使用点对点全双工通信的情景主要有2 种，一是调度员在开展紧急呼叫业务时使用全双工模式，无须电话呼叫；二是点对点全双工内部通信，如安排用户和用户之间点对点的语音通话。

3.2.2 语音广播功能

电话广播是由调度台启动的一种点对多通话，以整个网络或某一特定地区的所有用户为通话目标，划分为全网广播群和区域广播群。在不需要任何客户签约的情况下，处于特定地区的客户可以收到广播呼叫。调度员可以使用广播方式呼叫整个群集的所有使用者，也可以呼叫指定群集的使用者。全网广播群组是指在全网范围内的全体使用者，且只能建立一支完整的网路广播群组。地区广播群是指某一地区中的使用者，由基地台清单来划分该地区的广播群。地区广播群在开设账户时，需要根据所选的基站名称或基站ID 划分地域，同时允许有多个区域播放群。各地区播放群在开设账户时不能有地区重叠，并且每个紧急电话后面要有一个广播电话。当一个广播调用被启动后，在该区域内或当前监听群组的优先级地理广播调用的群集用户会立即收到广播呼叫。网络整体播放群比地区播放群优先权高。在广播通话时，只有发出通话请求的使用者可以享有上行链路资料，其他使用者无法使用上行链路资料。广播通话只能由调度人员发出，而不能由广播通话用户行使，即只有发起者有通话权。

3.2.3 视频回传功能

终端可以利用LTE 无线网络向调度台回传拍摄的视频。调度台和终端可以主动发起视频回传业务。用户可以根据自身需求打开或关闭视频伴音。

3.2.4 视频分发功能

调度台可以向指定的终端分发视频，利用一路视频向一个或多个终端分发视频。其中，支持的终端包括调度台、手持终端、解码器等。用户接收视频后，可以选择开启或关闭伴音播放视频。

3.2.5 动态重组功能

系统采用视频通信平台重新组合呼叫群组或呼叫者，并将其与无线通信平台之间的消息传递给移动站，从而达到重新组合的目的。系统管理员具备动态重组的群组优先级，动态重组可以在一个通话组中加入或删除一个或多个无线用户。系统向无线用户机发送一次命令，并等待目标无线终端反馈。

3.2.6 陆上集群无线电互通功能

在陆上集群无线电（Trans European Trunked Radio，TETRA）互通功能基础上，实现了一种基于分布式网络的分布式通信网络。该网络采用分簇路，由协议完成与TETRA 系统的互联。在LTE 专用网络中，不仅支持TETRA 用户分组通话，而且可以通过LTE 专用网络实现TETRA 用户的组通话。

3.2.7 二次开发功能

地铁运营系统具有专用性特征，可以满足一些特殊功能需求。目前，地铁运营系统已经开始推广计算机辅助系统，以助力管理工作。为满足二次开发生产单运营需求，如便捷地下达客运服务信息或下发报修派工单，利用开放式操作系统和软件拓展业务，提供各种边界接口和协议，以更好地开发系统。无线通信网络具有智能化和数字化优势，为及时解决运维工作中存在的不足，可以利用大数据分析和网络云互联等技术，整合系统技术资源。因此，在实际工作中需要加大研究力度，有效创新产品研发、运维和管理模式。

3.2.8 录音功能

在中央设置一个录制服务器，以实现录音功能。该音频服务器包括2 个网络卡。网络卡通过切换器连接到多媒体分配器，交换机上配置有端口映像，向录制服务器传送所需的控制信号和音频数据。通过录制服务器解析控制信号，按照控制信号编码处理储存的声讯流数据。在录制平台上，可以通过互联网接入录制平台上的音频文档实现重放。

3.2.9 网管功能

轨道交通通信系统属于综合性管理平台，实现集群设备一体化管理，包括宽带终端、基站、核心网等，为其他或第三方装置逻辑视图提供支持，构成一个统一的网络视图。从设备管理和宽接终端管理等多方面支持专网，并管理和利用设备。该系统为各种网络的大小管理方案提供支持，满足各种类型网络管理需求，通过预设与预留接口向第三方网络管理人员报告设备资源、告警、网络单元性能文件及网络配置文件等。第一，网络管理函数管理网络单元产生的性能信息，即统一管理分时长期演进（Time Division Long Term Evolution，TD-LTE）专用网络单元的性能服务。第二，失效管理即管理报警系统，通过实时监测整个网元的报警信息，掌握报警信息的等级、类型和产生原因，并处理出现的报警信息。第三，软件管理主要是统一管理网元的软件、补丁、文件及授权等。第四，安全管理是为了确保系统、授权使用者和使用者群的安全。第五，终端管理系统主要有终端软件的管理、终端呼叫记录的收集与管理、终端的配置等。第六，日志管理网络的运行安全，并远程收集网络数据。第七，通过定期对网元的巡视和调节，可以有效避免网络故障。

4 结 论

文章重点分析轨道交通中无线智能视信系统的应用及发展，研发无线通信系统，助力城市运输系统的规划和发展，具有良好的发展趋势。在这一领域，无线智能视信系统以1.8 GHz LTE 调度系统为载体。随着科技的飞速发展，其将逐步取代现有的地铁无线通信系统，并在今后的轨道交通中发挥更大的作用，实现轨道运营的智能化和人性化，以提高系统的安全性。