无线通信技术在城市轨道交通中的应用管窥论文_程然

无线通信技术在城市轨道交通中的应用管窥论文_程然

深圳市地铁集团有限公司资源开发分公司 广东深圳 518000

摘要:随着社会的不断发展,互联网技术逐渐成为促进我国经济和科技发展的重要行业,特别是无线通信技术更是成为高新技术发展的重要基础;城市轨道交通无线通信服务通常分成专用的网络电台类型和公共电台类型,在进行信息处理的过程中能够有效地提高通信终端城市的交通效率,无线通信终端城市轨道交通信息技术也得到了广泛的发展;在社会技术不断发展的过程中,主流通信技术对于生活的影响越来越来广泛,并且能够更具相关的轨道交通业务需求进行合理的设计和补充,为了能够帮助读者更好的理解无线通信技术在城市轨道交通中的应用,本文结合当前我国无线通信技术在城市轨道交通中的应用现状进行合理分析,希望能够对无线通信技术在城市轨道交通中的应用起到促进作用。

关键词:无线通信技术;城市轨道交通;应用管窥

城市轨道交通无线通信业务一般可以分成专网无线,公网无线和公安通信等几个类型,随着社会的技术的不断发展,特别是无线通信技术的日益成熟,传输宽带技术不断提高,从而也直接的促进了无线通信技术的处理能力和分析能力,对于城市轨道交通运输的无线技术也有了很大的促进作用;在传统的通信技术中,很多不完善的技术在不断的技术开发中获得了进步和改善,目前我国城市轨交通无线通信技术主要包括信号系统(基于无线通信的列车控制技术),通信技术(基于乘客信息的收集技术)以及车载CCTV(闭路电视监控技术)等多个方面。本文重点结合这几个方面城市轨道交通中无线通信技术的应用进行合理分析,希望能够对我国交通和通信技术起到促进作用。

1城市轨道交通中无线系统的构建

随着我国科学技术的不断发展,国内城市轨道交通行业存在的信号和通信息系统都是相对独立的,而且在新兴的无线通信的作用下,很多独立的系统都形成了自己的基本模式和构建框架,基本都使用各自不同的通信网络,在当前我国无线通信模式中主要分成以下几种类型:TETRA,WIMAX,GSM,CDMA,3G,WLAN等,前三种模式是使用相对比较广泛而且成熟的技术类型,但是都存在着传输速率较低的问题,而且介入共公网路的安全性较差,抗干扰能力较弱;上面的缺点和问题不能够满足城市轨道交通的无线通信技术要求,而且,DVB-T的数字视频广播是为了数字电视信号在地面的传播而开发的通信技术模式,其技术使用存在下行高速数据传输的特点,具有接入方便等特点;其技术类型能够在多个视频点内减少无线视频段的干扰,覆盖范围相比传统的技术模式而言具有更新性,覆盖面积也相对较大,因此这种城市交通的通信技术模式相对比较少,本文结合我国大城市轨道交通发展现状(如表1)和3G,WLAN,WI-FI等技术进行合理的分析。

表1 国内特大城市轨道交通现状

1.13G技术的分析

3G技术全称第三代移动通信技术,其基本的模式主要分成3种制式:TD-SCDMA,WCDMA以及CDMA2000这三种类型,国家工业和信息部门在2009年对三家移动通信运营商发放了3G运营牌照,三大运营商分别是移动通信,连同通信以及电信通信;所谓3G技术就是能够有效地处理视频图像,音乐等多媒体形式,并且能够有效的提供网页服务和电子商务等功能。3G传输的速度一般维持在384m/s,静止状态为2Mb/s,其基本的上限速率为几十kb,但是在很大程度上仍然无法满足CCTV,PIDS等系统需求,与此同时,3G属于公共网络服务范围,因此在很大程度上无法满足城市轨道交通的网络应用要求。

1.2WLAN无线局域网的分析

对于无线网络而言,WLAN无线局域网是基本的代表性网络类型,基于WLAN的多媒体信息技术传输是基于802.11协议通信,而且IEE802.1规定的频率点为5GHz,完全能够适应于室内以及移动环境的使用情况,其传输速率在1-2Mb/s,这样的高速率的作用完全超越了3G网络的要求,从而相对于电子通信行业而言具有很大的代表性,IEEE802.11工作于2.4GHz频率,具有很大的优势特点,IEEE802.1以及IEEE802.11g模式都存在很大的联合性,也是下一代的无线模式的基本标准,被称为无线标准方式和扩展模式,被称为现在已有的安全模式和基本模式,具有很大的应用性和基本性。目前,中国城市轨道交通都是使用WLAN标准技术和技术,如果想要进一步的接入更多的子系统,比如电话类型和CCTV类型就需要更多的兼容性和要求。

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1.3WI-FI类型分析

WI-FI技术全称为无线局域技术,与传统的蓝牙技术存在很大的相同性,同属于短距离的无线技术类型,而且具有很大的抗干扰性;典型的CBTC技术是基于WI-FI技术而成的无线网络类型,该技术使用的是2.4GHz的附近频段,其最高的速度为5.5左右,能够合理的供给用户的正常网络用途,与此同时,已经存在很多的模式设备能够有效地与之兼容使用,为整个过程的应用提供了很大的优势;其主要的特性为速度快,可靠性高,在开放的区域内呢通讯范围能够达到300米,在封闭的区域内部能够将通讯76-122米左右,方便与现有的有线以太网进行整合和连接,而且成本较低。随着科技的不断发展,深圳地铁采用的统一无线解决方案,为地铁一号线列车的安全防护系统项目搭建无线宽带传输网络,使得列车无论在站台位置还是行驶过程都能够有效地与控制中心进行合理的通信,对车厢内的不同情况进行合理的分析和掌控。这种类型的交通通信技术是我国首个成功部署的WI-FI技术通信技术类型,为利用WI-FI技术进行实时的视频信息传输和信息控制提供了先河和案例,乘客不仅能够在车厢内部进行视频,语音等而且能够不间断的观看电视节目,在很大程度上提高了乘客的舒适程度和服务质量。

1.4WiMAX技术分析

WiMAX技术类型是在上面介绍的3G技术的基础上研发的技术类型,其全称为微波存取全球互通,是近年来的一种无线宽带接入技术,WiMAX采用多载波调制技术,能够有效地高速数据处理,为整个使用过程提供高效的运行服务,而且由于频谱资源的合理利用,WiMAX技术的覆盖范围相对比较大,在传输过程中能够根据距离的增大信号强度逐渐降低;WiMAX技术使目前利用WI-FI技术的主流标准,能够有效地全面兼容现在不同的网络通信类型,对比与WI-FI技术而言,具有较高的传输速率和兼容性。

2城市轨道交通无线通信的需求分析

2.1无线集群调度信息

在地铁的正常运行过程中,司机需要根据不同的情况与调度员,值班员进行时刻的无线通信,司机与维护人员的通信也是保障运行稳定的重要保障,但前我国地铁无线集群调度系统主要采用的是800MHz的数字群落系统,这样的系统不仅能够有效地保障整个交通运行过程的功能使用情况,而且能够保障整个使用需求,具体的城市轨道交通信息图如下:

图1 城市轨道交通的外部通信分析

2.2列车内部的控制

列车内部的控制分析主要包括两个方面,首先是列车的控制信息,其次是乘客信息的多媒体信息;CBTC是应用范围最广的地铁信号专业系统,在车间的列车控制信息传输的过程中主要依靠ATC的移动闭塞实现,在无线通信的技术要求下,采用的是WLAN技术类型;另一方面,乘客的多媒体信息主要是对乘客进行一些广播和安全知识的宣传,在目前我国的地铁上基本采用的WiMAX通信技术,能够完全有效的提供网络支持。

3TRainCom系统的分析

在上面的介绍中我们主要针对目前我国城市交通中的无线通信技术进行分析和研究,TRainCom是一种专门针对地铁无线通信网络的应用而设计的网络类型,虽然在很多城市轨道交通建设中采用无线网络的基本标准,但是很多情况下,人们都完全忽略了WLAN的技术并不适应于很多高速的运转环境,根据相关的研究分析,WLAN技术的切换在很多快速运转的时候不能够有效地转换,针对整体系统的解决办法,TRainCom技术能够很好的与地铁通信。

针对于TRainCom技术的特性分析,本文主要对TRainCom技术的特性进行分析,希望能够对整个城市轨道交通中的无线通信技术起到促进作用:首先,TRainCom技术能够在很高的速率下进行全双工的分频,TRainCom使用的是全双工的数据传输模式,而且能够保障通信与信号的有机结合,促进整个系统的稳定性;其次,完全基于IP可以集成的子系统,对TRainCom技术而言,其优势是能够与VoIP,IP等摄像头进行合理的衔接,并且能够保障通信效率;最后,高可靠性是整个TRainCom技术的最大的优势,TRainCom是基于硬盘加密和防火墙功能的系统,能够对中心控制单元进行合理的加密保护,在车辆上能够根据相关的问题进行自我加密,保障通信的安全性。

本文结合城市轨道交通中的无线通信技术类型进行分析,在未来的城市轨道交通中,列车无线通信将会逐渐的向着高宽带,多功能方面发展,并且智能化的合理分配通信宽带也将成为一种必然的发展趋势,该产品也一定能够改变目前的交通信号和通信的局势;目前,城市轨道交通的通信和信号系统都是相对独立的,而且交通投资相对比较大,因此对于通信技术而言维护问题也将成为重要的研究问题,因此,加强信息的稳定性发展对于整个城市轨道交通而言具有重要的意义。

参考文献:

[1]张玉清,王志强,刘奇旭等.近场通信技术的安全研究进展与发展趋势[J].计算机学报,2016,39(6):1190-1207.

[2]鲁放,韩宝明,王芳玲等.2012年中国城市轨道交通运营线路统计与分析[J].都市快轨交通,2013,26(1):1-3.

论文作者:程然

论文发表刊物:《基层建设》2016年22期

论文发表时间:2016/12/8

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