中國集群通信網(wǎng)
簡析：數(shù)字集群通信系統(tǒng)在某城市軌道交通中的應(yīng)用
一、背景概述
某城市軌道交通一號線全線正線長29.703km，設(shè)車站26座，車輛段1座，車場1座和1個控制中心。無線通信系統(tǒng)采用EADS800MHz頻段TETRA數(shù)字集群通信系統(tǒng)。系統(tǒng)是由多個TETRA基站形成的一個有線、無線相結(jié)合的網(wǎng)絡(luò)，由移動交換控制中心設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)維護(hù)管理設(shè)備、調(diào)度臺、TETRA基站、車載臺、車站固定臺、移動人員便攜臺、天饋系統(tǒng)以及傳輸通道組成。系統(tǒng)能夠滿足軌道交通無線各用戶群如行車調(diào)度、環(huán)控（防災(zāi)）調(diào)度、維修調(diào)度、車輛段值班等信息傳遞的相互獨(dú)立性，使其在各自的通話組內(nèi)的通信操作互不妨礙，同時，又可以獨(dú)立傳遞列車狀態(tài)信息和車載信息顯示系統(tǒng)的文字信息，并實(shí)現(xiàn)設(shè)備和頻率資源的共享、無線信道話務(wù)負(fù)荷平均分配、服務(wù)質(zhì)量高、接續(xù)時間短、信令系統(tǒng)先進(jìn)、可靈活的多級分組、具有自動監(jiān)視、報警及故障弱化等功能的智能化網(wǎng)絡(luò)。
二、系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)
系統(tǒng)采用單中心控制交換機(jī)+多基站小區(qū)制組網(wǎng)方案，在控制中心設(shè)置集群交換機(jī)，在沿線各車站、車輛段和停車場所在地設(shè)置集群基站，基站為2載頻，各基站通過有線傳輸通道與控制中心集群交換機(jī)相連，采用星型方式組網(wǎng)。各車站基站的收發(fā)信機(jī)通過射頻分路器合路器與雙工器相連，其射頻信號經(jīng)過耦合器、功分器、饋線分別送至站廳天線和區(qū)間漏泄電纜。相鄰車站區(qū)間的漏泄電纜在區(qū)間中點(diǎn)附近通過射頻跳線相連，以構(gòu)成相鄰基站的越區(qū)切換場強(qiáng)重疊區(qū)。車輛段、停車場基站的射頻信號通過架設(shè)于地面鐵塔上的全向天線進(jìn)行覆蓋。
在控制中心，系統(tǒng)設(shè)置總調(diào)1套、行車調(diào)度臺1套、防災(zāi)調(diào)度臺1套、維修調(diào)度臺1套，在車輛段設(shè)置值班調(diào)度臺1套，車場設(shè)檢修調(diào)度臺1套，共計6套調(diào)度臺，分別通過E1接口、10100Base-T以太網(wǎng)接口及傳輸系統(tǒng)與控制中心無線集群交換機(jī)、無線調(diào)度管理服務(wù)器相連。控制中心同時設(shè)置集群網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及網(wǎng)絡(luò)管理設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對全線的統(tǒng)一無線調(diào)度通信和網(wǎng)絡(luò)管理。
根據(jù)運(yùn)營使用要求，地鐵用戶可靈活編制不同的通話組，如行車調(diào)度通信組、防災(zāi)環(huán)控調(diào)度通信組、維修調(diào)度通信組、車輛段停車場列車檢修通信組、站務(wù)通信組等。系統(tǒng)中各通話組將相互獨(dú)立，在各自的通話組內(nèi)的通信操作互不妨礙，同時又可實(shí)現(xiàn)設(shè)備和頻率資源的共享。各調(diào)度組調(diào)度員、值班員的話音及控制信令經(jīng)相應(yīng)的調(diào)度臺、固定臺通過有線或無線通道，經(jīng)過TETRA數(shù)字集群交換機(jī)、基站及漏泄同軸電纜將電波傳給列車司機(jī)的車載臺、車站值班員的固定臺及其他流動人員的便攜臺。列車司機(jī)、車站值班員及其他流動作業(yè)人員的話音及呼叫信息經(jīng)相應(yīng)的車載臺、固定臺或便攜臺的天線、基站、漏纜及有線通道傳給相應(yīng)的調(diào)度臺或固定臺，從而達(dá)到上、下行不間斷互通話音及數(shù)據(jù)信息的目的。
系統(tǒng)的構(gòu)成將滿足該城市軌道交通無線通信各子系統(tǒng)如：行車調(diào)度、環(huán)控（防災(zāi)）調(diào)度、維修調(diào)度、車輛段停車場檢修調(diào)度等信息傳遞的相互獨(dú)立性，使其在各自的通話組內(nèi)的通信操作互不妨礙。同時，又可以獨(dú)立傳遞列車狀態(tài)信息和車載信息顯示系統(tǒng)的文字信息，并實(shí)現(xiàn)設(shè)備和頻率資源的共享、無線信道話務(wù)負(fù)荷的平均分配、服務(wù)質(zhì)量高、接續(xù)時間短、信令系統(tǒng)先進(jìn)、可靈活的多級分組、具有自動監(jiān)視、報警及故障弱化等功能的智能化網(wǎng)絡(luò)。
三、通話業(yè)務(wù)類型及通話方式
該城市軌道交通無線通信系統(tǒng)主要為運(yùn)營人員、管理人員及維護(hù)人員提供高效的通信服務(wù)。固定用戶與移動用戶之間，以及移動用戶之間具有通話呼叫功能，根據(jù)不同種類用戶的性質(zhì)、功能、可組成相互獨(dú)立的通話組。系統(tǒng)主要為中心行車調(diào)度員與在線列車司機(jī)間、控制中心調(diào)度員對正線運(yùn)行列車車廂內(nèi)乘客廣播、車輛段值班員分別與車輛段、車場內(nèi)及出入線上列車司機(jī)、移動作業(yè)人員之間通話等用戶之間提供雙向、可靠、快捷的語音通信功能。
四、話務(wù)量分析
話務(wù)量的計算遵循國家通行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YD5034-97《集群通信工程設(shè)計暫行規(guī)定》的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，并結(jié)合地鐵行業(yè)調(diào)度的實(shí)際需求提出。調(diào)度呼叫的平均用戶忙時話務(wù)量取0.008erl，與有線網(wǎng)互連的移動用戶的平均用戶忙時話務(wù)量為0.01erl，能夠進(jìn)入有線電話網(wǎng)的用戶按移動用戶總數(shù)的10%考慮。
按照該城市軌道交通一號線調(diào)度臺6臺，固定臺26臺，車載臺66臺和便攜臺270臺計算，共計363個用戶，總話務(wù)量為：368×0.008+36×0.01=3.304erl。
結(jié)語
隨著我國軌道交通步入了建設(shè)的高峰期，運(yùn)營線路逐漸增長。TETRA數(shù)字集群通信系統(tǒng)將在軌道交通運(yùn)營中發(fā)揮更重要的作用，提供更穩(wěn)定、更高效的無線通信服務(wù)。
(責(zé)任編輯：李俊勇)