浅谈无线集群通信在深圳地铁中的应用

摘 要为保障地铁的安全正点运营，地铁通信系统中应用无线集群系统进行列车的运营管理与调度。本文以深圳地铁为例，阐述无线集群系统的系统组成与功能。

关键词无线集群；TETRA；组网应用

中图分类号U2文献标识码A文章编号1673-9671-(2011)051-0123-01

1无线集群通信系统简介

无线集群通信系统是指大量无线用户自动共享少量无线信道，实现系统资源共享、频率资源共享、多用途高效能的无线通信系统，在我国警察、国家安全部门专用通信以及机场、海关、公交运输、抢险救灾等多种行业和部门中获得广泛的应用。集群通信的最大特点是多用户共享多频率，话音通信采用PTT（Push-To-Talk）半双工通信为主，同时可以提供类似移动电话的双向通话功能，还可提供系统内的群（组）呼、全呼；甚至建立通话优先级别，可以进行优先等级呼叫、紧急呼叫等一般移动电话所不具备的通信；提供动态重组、系统内虚拟专网等特殊功能。

2深圳地铁无线集群系统概述

2.1概述

深圳地铁现已运营的1号线、2号线首通段、准备于2010年6月开通的1号线延长段、2号线延长段、5号线均采用诺基亚基于TETRA标准的数字集群无线通信系统。该系统采用除了满足日常调度、防灾救护的话音通信需外，还可以通过无线数传通道实时传输列车状态信息给列车管理、维修部门。

2.2系统设备组成

深圳地铁无线集群系统由控制交换机、基站、调度台、车载台、便携台、中继器、漏泄同轴电缆及天线等组成。

1）控制交换机（DXTIP）。DXTIP为整个系统的核心部分，语音的呼叫、接续，数据的传输都有其完成，包括SIPU、PDCU、CLOCK、GSW、OMU、CCC、CM、CCSU、ET等单元。

2）基站（TB3）。TB3提供无线终端接入的空中接口，将来自移动台的话音、数据、呼叫处理、信令和网络管理信息集成到一个E1，通过传输系统（ONT或者SDH）传输至中心DXTIP。基站包括PSU（电源模块）、TBC（基站控制器）、FXC（传输模块）、DRMC（多路耦合器）、ATC（自动调谐合路器）、TTRX（收发信单元）等单元。

3）无线场强覆盖。深圳地铁无线信号覆盖使用到的设备主要有中继器、漏缆、天线。中继器是用于基站场强的延伸，起到场强中继的作用。泄漏电缆提供射频覆盖，泄漏电缆分为两种：耦合型与放射型，深圳地铁采用的是耦合型漏缆。1号线采用的均为1-5/8漏缆，2号线根据所覆盖轨道长度的不同，采用了1-1/4英寸、1-5/8英寸和7/8英寸三种规格泄漏电缆。天线是一种无源设备，无线信号从天线辐射至自由空间。深圳地铁竹子林车辆段采用天线实现无线信号覆盖。

4）调度台。深圳地铁无线调度台分为行车调度、环境调度、维修调度、电力调度四种，采用调度台为海能达通讯公司二次开发的软件，可以实现与列车、维护人员、车站的实时通信，显示车次号、车底号，等功能。

5）终端设备。深圳地铁使用的终端设备主要有：车站固定电台、便携移动台、话音车载台等。

车站固定台、话音车载台为海能达通讯公司二次开发设备，车站固定台安装在每个车站的车控室。车站值班站长可通过车站台与控制中心的行车调度员进行联系，经行车调度台转接可与司机通话。车载台安装于列车的前后两端，驶员可以通过操作控制面板的按键，发出通信请求，并通过话筒发话，通过扬声器收听。通过系统与ATS的连接，控制面板显示屏上会显示当前列车位置与车次等信息。

便携移动台为EADS生产，手持台主要配备给站务人员、维修人员、保安等不固定地点的作业人员。使他们可与相关调度员通话或发起组呼。

这些集群终端的通信都可以实现双工通信、半双工（PPT）通信，功能主要有一般呼叫、紧急呼叫、短信收发、组呼以及调度员通过车载台对列车进行广播等。

2.3组网方式

在地铁通信的一条线路中，可采用大区制、中区制、小区制组网。大区制：交换机+单基站+中继组，全线只有一台基站，其它车站均设置直放站，中区制:交换机+多基站+中继的方式组成；小区制：交换机+多基站的方式组成星型网。

深圳地铁1号线采用中区制组网，分别在国贸、科学馆、会展中心、车公庙、侨城东、福民、市民中心、车辆段、竹子林、世界之窗安装基站，其余车站设置中继器，此组网方式优势是成本低、越区切换少，但是同时也导致了系统频段不足、系统容量较低等弊端，因此深圳地铁2号线采用小区制组网，此组网方式的优点是：系统容量大、抗干扰能力强、具有较好的扩展功能、功能较完善。

3系统功能

EADS TETRA系统具有强大语音、数据通信的功能，为地铁内部固定人员（如中心操作员、车站值班员等）与流动人员（如司机、维修人员、流动工作人员等）之间，提供安全、稳定、高效的语音通信服务和数据通信服务。

1）系统基本功能。EADS TETRA系统能够实现组呼、即单呼、紧急呼叫、组呼、通话组扫描、动态重组、组呼动态信道分配、紧急呼叫、环境监听、预占优先资源和通话时段呼叫优先级（1-20）等功能。

2）系统管理功能。EADS TETRA系统技术管理和运行管理分开，调度员管理虚拟专用网络（VPN虚拟专网）进行运营调度，网络操作员管理物理无线网络（各线设备管理）。

3）数据传输功能。EADS TETRA系统支持状态IP 包数据、文件和图片传送、数据库访问、报告、WAP、Internet，、Intranet等数据传输功能

4）紧急事件应急措施。EADS TETRA在紧急事件发生时，可以使用动态重组功能从新组成通话组紧急通话，同时具有三级紧急呼叫路由：①用户的紧急呼叫目的地；②用户组织的紧急呼叫目的地；③系统的紧急呼叫目的地；保证紧急呼叫可以与外界通信。紧急事件时，可以强插、强拆通话。

5）负荷分担功能。EADS TETRA采用负荷导向漫游功能，无线终端会选择负载较轻的小区基站发射广播信息，包括当前小区和相邻小区的业务信道的负荷信息业务负荷在当前基站和相邻基站间平均分配，从而实现负荷分担。

6）录音功能。系统的所有调度台设备可以输出调度员的通话音频信号，提供录音接口，二次开发的录音设备可对调度员的通话进行录音，录音触发方式为声控或者压控，深圳地铁1号线使用压控触发，2号线使用声控触发。

4总结

EADS TETRA的强大功能满足了深圳地铁运营的语音通信要求，同时其多样的紧急事件应急措施为地铁运营的安全、正点提供了有力的保障。同时系统的扩容能力为今后系统升级预留广阔的空间。

作者简介

殷海锋（1982—），男，广东龙川人，职称：助理工程师，学历：本科，主要研究方向：工程管理。