數字集群在交通無(wú)線(xiàn)通信系統的運用論文

　　摘要：城市軌道交通中，調度中心需要完成對城市軌道運行的調度工作，一般會(huì )采用TETRA數字集群系統作為無(wú)線(xiàn)通信系統使用。本文通過(guò)對TETRA數字集群系統實(shí)現的方式進(jìn)行分析城市軌道交通中無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)的實(shí)現技術(shù)，并分別從系統設計、系統功能、系統配置三個(gè)方面進(jìn)行TETRA數字集群系統的應用分析。

　　關(guān)鍵詞：無(wú)線(xiàn)通信；陸上集群無(wú)線(xiàn)電；軌道交通

　　陸上集群無(wú)線(xiàn)電（TerrestrialTrunkedRadio）數字集群系統是歐洲通信標準協(xié)會(huì )基于數字時(shí)分多址技術(shù)進(jìn)行研發(fā)的新型開(kāi)放式通信系統，投入使用的三十年來(lái)，已經(jīng)逐漸從歐洲走向世界，被廣泛應用于多種無(wú)線(xiàn)電通信場(chǎng)景中，具有廣闊的發(fā)展前景。在我國的廣州和南京，TETRA數字集群系統被率先應用于地鐵通信中，取得了卓越的成效。

　　一、軌道交通中TETRA數字集群系統的設計標準

　�。ㄒ唬〦TRA需要具備的工作能力

　　無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)在軌道交通中具有十分重要的作用和地位，無(wú)線(xiàn)通信既需要能夠在列車(chē)運行中使調度員、值班員能夠和列車(chē)司機、維修員取得實(shí)時(shí)的聯(lián)系指導調度工作外，還需要能夠在出現事故危害時(shí)作為防災應急使用。因此在使用TETRA作為軌道交通無(wú)線(xiàn)通信進(jìn)行設計時(shí)，TETRA首先應該具有較高的可靠性，同時(shí)，便于擴充，靈活組網(wǎng)，同時(shí)通信網(wǎng)獨立也是必不可少的條件。為了保證TETRA設備的使用可靠，需要在兼顧性?xún)r(jià)比的同時(shí)選擇技術(shù)成熟的設備[1]；為了使用過(guò)程中滿(mǎn)足管理部門(mén)的語(yǔ)音、圖像傳輸需求，系統設計還需要具備抗干擾能力。此外，傳輸通道的專(zhuān)業(yè)性，設備設計的國際化標準也都是TETRA系統在使用中必不可少的能力和設計要求。

　�。ǘ�）軌道交通中TETRA的系統方案

　　為了適應城市軌道交通的通信需求，TETRA系統在設計過(guò)程中需要通過(guò)交換機和基站的設置來(lái)完成系統信號的覆蓋。首先，交換機的設置中需要選擇獨立的數字集群無(wú)線(xiàn)系統作為交換機使用，為了避免中心交換機的重復建設，造成浪費，因此無(wú)線(xiàn)通信系統中交換機需要應用中心級交換機，并對其他線(xiàn)路的接入做好預留，從而保證各線(xiàn)列車(chē)在運營(yíng)中能夠混跑和漫游。無(wú)線(xiàn)通信的基站建設一般有全基站小區制和多基站中區制兩種建設方法，其中全基站小區制相較于后者在頻率利用率、系統穩定性、越區切換等方面有較為突出的優(yōu)勢，在城市軌道交通的系統基站建設中被廣泛應用。

　　二、軌道交通中TETRA數字集群系統所應具備的功能

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　　通訊功能是TETRA數字集群系統的根本功能，也是在城市軌道交通中所需要最先滿(mǎn)足的功能。通訊功能可以分為呼叫功能和通話(huà)功能兩個(gè)部分。其中呼叫功能需要具備組呼、選呼、群呼等多種呼叫模式，系統在面對多種呼叫模式時(shí)根據多級優(yōu)先的方式進(jìn)行優(yōu)先呼叫選擇，而當遇到繁忙排隊等特殊情況時(shí)，系統要具備限時(shí)、轉移等功能；通話(huà)功能主要是為了實(shí)現軌道交通中調度員和運營(yíng)列車(chē)之間的調度通話(huà)，因此在通話(huà)中需要具備優(yōu)先接聽(tīng)、降低干擾，提升通話(huà)質(zhì)量的功能。

　�。ǘ�）數據功能

　　城市軌道交通中，TETRA數字集群系統需要具備短數據、分組數據、電路數據等數據功能呢。能夠將系統數據在調度終端和移動(dòng)終端之間實(shí)現交流，并保證短消息傳達的效率。此外，在數據傳輸的過(guò)程中，TETRA數字集群系統還應該滿(mǎn)足遠端調度臺接入后實(shí)現調度通話(huà)的實(shí)時(shí)錄音功能，保障調度工作合理有序地展開(kāi)。

　�。ㄈ�）管理功能

　　TETRA數字集群系統在進(jìn)行城市軌道交通的通信過(guò)程中，可以通過(guò)基站的配置，實(shí)現載頻建設。以某市地鐵交通線(xiàn)網(wǎng)的規劃中載頻建設方式為例，該城市的每個(gè)基站設置了兩個(gè)載頻設施，其中根據正線(xiàn)車(chē)站和車(chē)輛段進(jìn)行了頻率數量的劃分，輪流復用2組頻率，直通1組頻率，從而對無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò )的頻率進(jìn)行了規劃和管理，通過(guò)頻率設置的合理化方式指導，使頻率資源的使用效率大幅度提高。

　　三、軌道交通中TETRA數字集群的系統配置

　�。ㄒ唬┏鞘熊壍澜煌ㄖ蠺ETRA數字集群系統的構成

　　在城市軌道交通中，TETRA數字集群系統需要提供聯(lián)絡(luò )服務(wù)的主要方面為列車(chē)調度、故障維修、車(chē)輛段管理、突發(fā)事故。因此，在城市軌道的交通調度控制中心需要設置無(wú)線(xiàn)集群的交換設備，在各正線(xiàn)車(chē)站以及各車(chē)輛段，需要設置TETRA基站，為了使基站和交換設備實(shí)現連接，需要提供2M以上的傳輸通信信道，并利用以太網(wǎng)進(jìn)行信息傳遞[2]。此外，在軌道交通中TETRA還需要具備系統用戶(hù)的調度臺、車(chē)載臺、固定臺和手持臺等硬件設備。還需要利用子網(wǎng)管終端對無(wú)線(xiàn)通信設備中的錄音設備、集群基站等的工作狀態(tài)進(jìn)行監測，并合理利用遠程監控方式，保障各個(gè)位置的設備正常運行。一旦出現系統故障，子網(wǎng)管還應該具備故障詳細信息的顯示能力。

　�。ǘ�）TETRA數字集群系統的網(wǎng)絡(luò )實(shí)現

　　在面對城市軌道交通的無(wú)線(xiàn)通信系統建設時(shí)，TETRA數字集群網(wǎng)絡(luò )要首先組建網(wǎng)絡(luò )基礎設施和移動(dòng)終端，使網(wǎng)絡(luò )基礎設施中交換控制、基站、調度臺等內容能夠直接通過(guò)標準通信接口接入到傳輸系統中，從而實(shí)現與移動(dòng)終端的連接。而在傳輸系統中的網(wǎng)絡(luò )智能則需要保證傳輸通道的運行可以有機協(xié)調，并在網(wǎng)絡(luò )設施上形成以控制中心集群交換為主的中心拓撲邏輯結構。此外，為了保障軌道交通能夠信息通暢，網(wǎng)絡(luò )基礎設施中心和移動(dòng)終端需要相互作用，例如在系統沒(méi)有獨立調度服務(wù)設備時(shí)，可以通過(guò)ATS的信號時(shí)鐘系統接入的方式，來(lái)完成調度終端設備的全線(xiàn)管理，并能夠通過(guò)檢測設備，對設備運行狀態(tài)中出現的問(wèn)題和嚴重故障進(jìn)行預警，以便及時(shí)處理。

　　四、結論

　　綜上所述，在TETRA數字集群網(wǎng)絡(luò )發(fā)展到今天，其技術(shù)手段和相關(guān)設備都已經(jīng)十分成熟，并且為國內廣大城市的軌道交通通信建設所青睞。在通信系統中，TETRA數字集群除了具備優(yōu)秀的通信能力和抗干擾能力，能夠使調度工作更加準確外，還具有優(yōu)秀的監測設施和預警系統，對系統故障的發(fā)現、處理更具時(shí)效性。

　　參考文獻：

　　[1]倪炎軍.TETRA數字集群系統在城市軌道交通無(wú)線(xiàn)通信系統的運用[J].數字技術(shù)與應用,2017,（01）:87+89.

　　[2]奚雯佳.基于TETRA的專(zhuān)用無(wú)線(xiàn)通信系統在城市軌道交通中的應用[D].南京郵電大學(xué),2014.

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