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城市轨道交通无线通信系统思考

【摘要】随着城市化进程的不断加快和城市人口数量的不断增多,城市交通拥堵问题逐渐突显,为满足居民出行的需要,近年来城市加大轨道交通建设力度,而无线通信作为保证城市轨道交通运营安全的重要工具,更是受到广泛关注,本文以无线通信系统在城市轨道交通中的应用为研究内容,对其应用的现状以及一段时间内的发展进行探究,为推动城市轨道交通的发展作出努力。

【关键词】无线通信系统;城市轨道交通;应用

城市轨道交通即以电能为动力,采用轮轨运输方式的快速大运量的公共交通方式的总称,如地铁、轻轨、有轨电车等,城市轨道交通对缓解城市交通拥堵问题具有非常重要的作用,而无线通信系统作为发送设备、接收设备和传输媒体构成的系统形式,能够利用电磁波传送信息,将其应用于城市轨道交通中为其安全运营提供了可能。

1无线通信系统在城市轨道交通中的应用现状分析

虽然近年来出现了诸多新型无线通信,但现阶段通信系统与城市轨道交通信号之间仍保持相对独立的状态,工作流程不受到彼此的影响,信息共享也存在一定的局限性,所应用的无线通信网络并不相同,我国无线通信系统并未形成有机的整体,现阶段无线通信技术主要包括3G、4G网、局域网、无线保真、数字集群、全球移动通信系统、码分多址等。由于城市轨道交通的安全运营要求无线通信系统能够保持独立的状态,并在专用的传输通道中完成数据、信息传输,在接入公网的情况下安全性、抗干扰性、传输速率也不会产生明显的波动,所以现阶段除对上述无线通信技术在城市轨道交通中的应用进行积极探究外,利用数字电视信号进行开发和实现,且接入操作便捷,容量非常大,满足下行高速数据传输,对频点的适应性较强,且对无线频段干扰具有较强抵制性的数字视频广播无线通信技术,由于发展较为成熟,而且可以较好的满足现阶段城市轨道交通对数据传输的需要,现阶段被广泛的应用于城市轨道交通建设中。

2无线通信系统在城市轨道交通中的应用发展分析

2.1数字集群系统

此项技术是欧洲通信标准协会为满足欧洲国家专业部门移动通信方面的实际需求而确立的开放性系统,其主要功能是在统一的技术平台上完成多群组指挥调度、数字化全双工移动电话服务、短数据或分组数据传输等,所以将其应用于城市轨道交通中,可以为控制中心或车辆段进行行车调度和车场调度提供有效的工具,为城市轨道交通各车站的值班人员、调度办公室等工作场合比较固定的工作人员与轨道列车司机、维修部门、站务人员、公安部门等处于移动状态的人员进行语音通信提供直接的途径。

2.2无线保真技术

此技术又被俗称为Wi-Fi,其与蓝牙技术都属于短距离信息或数据传输工具,宽带可针对无线保真技术受到的干扰和信号的强弱进行实时调整,在实际应用中受数据传输对网络稳定性和可靠性的依赖影响,以及数据传输中可能涉及不同传输渠道设备的兼容,所以宽带通常调整为1Mbs、2Mbs、5.5Mbs三种,无线保真技术的可靠性、信息传输速度、组网成本都较理想,在开放区域内无线保真技术的通讯距离可超过300米,封闭区域也能够达到70米至120米,所以将其应用于城市轨道交通中对于网络整合具有重要的意义。

2.33G、4G通信技术

3G通信技术的标准主要有联通WCDMA、电信CDMA2000、移动TD-SCDMA三种,其在性能上既可以对音乐、视频、图像等多媒体形式进行处理,又可以高速的提供多样的信息服务;而4G在3G的三项标准的基础上加入统一的技术标准LTE,其通讯双工模式即常见的FDD和TDD,实现终端设备与移动基站的通信,其视频和图像的传输质量相比3G更高,数据下载速度和上传速度几乎达到100Mbps和20-50Mbps,几乎可以满足任何无线服务的要求,将两种通信技术应用于城市轨道交通中可以对信息、数据快速传输和下载提供技术支持。

2.4无线局域网技术

此项技术的协议族以IEE802.11为基础,频点为5GHz,在室内和移动环境中都可以使用,传输速度在1至2Mb/s之间,现阶段我国城市轨道交通基本都已无线局域网技术标准为主要依据,但在将无线局域网技术应用到城市轨道交通中应考虑到其实际容量是否充足的问题,例如将CCTV和专用电话等通信子系统应用于城市轨道交通中,其实际容量并不能够满足,所以要结合其他的技术进行使用。

2.5微波存取全球互通技术

此项技术属于无线宽带接入技术,以多载波调制技术为主要支撑,所以对高速数据业务具有较理想的处理效果,而且其对频谱资源的利用率较理想,传输距离可以达到几十公里,所以将其应用于城市轨道交通建设中相比无线局域网,效果将更加理想。

2.6TRainCom系统

此项技术又被称为德力风根无线电通讯系统,其以城市有轨交通中的地铁无线通信为服务对象,由于无线局域网技术在高速移动状态中应用的效果相对不理想,在整合系统解决思路作用下,德国德力风根公司研发了此系统,其将信号和通信系统有机整合成一个系统,并将更多的功能融入到该系统中,此系统应用的全双工数据传输模式使列车上传和下传有效分离,上下行传输的数据之间的影响得到有效地控制;另外,此系统具有全移动性,宽带与列车的运行速度之间相互独立,数据传输速度不会受到列车的行驶速度的直接影响,此特征在南京地铁实测中已经得到验证,其应用的防止多普勒频移核扩散的调制模式和多径接收机制有效的弥补了无线局域网在此方面存在的缺陷。

3结论

通过上述分析可以发现,城市建设有轨交通是城市发展的必然选择,而有轨交通的正常安全运营需要无线通信系统提供技术、信息支撑,所以对无线通信系统在城市轨道交通中的应用现状及一段时间内的发展趋势进行探究具有重要的现实意义。

参考文献

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[3]杨忠玲,刘畅.浅谈GSM-R系统在城市轨道交通无线通信系统中的应用[J].电子制作,2013,10:145.

作者:刘炜 单位:广东怡创科技股份有限公司

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