高志坚 GAO Zhi-jian
（辽宁铁道职业技术学院，锦州 121000）
（Liaoning Railway Vocational and Technical College，Jinzhou 121000，China）
摘要： 在二十世纪，地铁/轻轨无线通信系统作为运输与通信高度结合的产物，并且逐渐成为地铁、轻轨运营的关键和重要组成部分，凭借通信系统可以提高运输效率，同时可以保证行车的安全性。对于地铁/轻轨无线通信系统来说，其组成主要包括：无线集群通信、光纤传输、中继器加漏泄同轴电缆传输、无线寻呼引入，以及蜂窝电话引入等子系统。从隶属关系来看，地铁/轻轨无线通信可以划归为移动通信范畴，同时具有限定空间、限定场强覆盖范围、技术要求高、专用性强等特点。
Abstract： The wireless communication system of metro and light rail is a product of the highly integration of transport and communication in the 20th century, and it has gradually become the key and the important part of the operation of metro and light rail. With communication system, it can improve the efficiency of transportation and guarantee the safety of driving. The wireless communication system of metro and light rail mainly includes wireless communications, optical fiber transmission, coaxial cable transmission of the refueling, spilling and drainage of the repeater, wireless paging import, cell phone import and other subsystems. In the view of membership function, metro and light rail wireless communication can be characterized as mobile communication, at the same time, it has many characteristics, such as definitive space, definitive coverage area of field intensity range, high technical requirements, high specificity and so on.
教育期刊网 http://www.jyqkw.com
关键词 ： 无线通信；系统组成；关键技术
Key words： wireless communication；system composition；key technology
中图分类号：[TN915.852] 文献标识码：A
文章编号：1006-4311（2015）06-0240-02
0 引言
随着经济的不断发展，在世界范围内，轨道交通作为公共交通工具开始出现在城市中。随着科学技术的不断发展，以及城市化进程的不断推进，在现代大城市中，大运量的轨道交起着越来越重要的作用。在我国，建设和完善城市轨道交通系统，正面临着前所未有的机遇，对于我国大中城市来说，建设和发展城市轨道交通系统将成为有史以来最大的基础设施建设项目。在应用技术、基础理论方面，由于我国城市轨道交通目前还处于开拓发展阶段，在这种情况下，大多数工程项目的实施都要引进新的技术和设备。到目前为止，在城市轨道交通通信系统技术方面，我国还没有相应的施工规范和验收标准，同时更没有统一的通信技术性能指标，进而在一定程度上严重制约着我国城市轨道交通的发展。因此，提高我国城市轨道交通的通信技术和信息应用能力，进一步降低工程造价，这是确保轨道交通持续发展的关键。
1 概述
对于地铁无线通信系统来说，通常情况下，主要包括集群通信系统、无线寻呼引入系统、蜂窝电话引入系统等部分。目前在集群系统方面，国外技术已经趋于成熟，数字集群也已经实现了商业化。在国内，有能力开发集群系统、地铁寻呼引入系统的企业仅有少数的几家公司，在设备价格方面，国外目前都比较高，其高昂的价格使得国内市场难以接受。对于地铁寻呼引入系统来说，目前我们已经开发出部分部件，与国外相比，其性能水平相当。另外，我们已经具备了蜂窝移动电话引入方面的技术。从国内范围来看，在地铁无线通信系统所涉及的技术我们处于领先水平。
2 系统组成
从系统组成来说，地铁无线通信系统主要由无线集群通信、光纤传输、中继器加漏泄同轴电缆传输等子系统构成。其中控制中心设备、集群基站设备、无线移动交换机、光电转换设备等设备共同组成系统。通常情况下，采用基站加漏缆中继方式对系统的基本结构进行处理。在全线范围内，需要设置一个控制中心，若干个集群基站，一个无线移动交换机等，同时根据用户数量及话务量的大小，对基站信道数进行灵活的配置，并且进行动态的分配。信息指令由调度员发出后，经控制中心及无线移动交换机处理后被传至相应的集群基站，基站与光缆之间通过合路器、光电转换器、光分路器等相互连接，信息经过基站进行处理后，通过光缆传送至各车站中继器，中继器通过对信号进行放大处理，然后馈送至全线漏泄同轴电缆辐射出去，进而在一定程度上使列车司机、车站值班员、手持台持有者等能够清晰、顺畅地收到来自调度员的信息。对于列车司机、车站值班员、手持台持有者来说，其发出的信息通过漏泄同轴电缆接收后处理后，将所接收的信息传送至中继器，经放大处理后，中继器将信号通过光缆进一步传送至基站，最后信息由基站经过控制中心及无线移动交换机传输给调度员。
3 无线通信系统的功能
对于地铁来说，无线通信系统的功能主要表现为：指挥列车运行、公安治安、防灾应急通信和设备线路维修等。根据地铁运行、管理的需要，按照无线通信系统的工作区域及工作性质可以将其分为：①列车无线调度通信子系统。②停车场调车、检修无线通信子系统。③车辆段调车、检修无线通信子系统。④维修及施工无线通信子系统。
对于地铁无线通信系统来说，如果由以上各无线通信子系统构成，在一定程度上可以满足行车调度、维修调度、公安调度等人员与列车司机、车站值班员、区间工作人员之间的通信需要。借助无线通信系统能够自动完成调度员（固定台）与移动台之间通话的接续，以及移动台与移动台之间、无线用户与PABX程控电话用户之间通话的接续。
4 关键技术
对于地铁无线通信系统来说，通常情况下，其组成主要包括无线集群通信、光纤传输、中继器加漏泄同轴电缆传输等子系统。其中，涉及到的关键技术主要包括：系统集成技术、无线集群通信技术、光纤传输技术、多信道射频中继技术等。系统设备主要由控制中心设备、集群基站设备、无线移动交换机等构成，与设备相关的关键技术主要包括：高频电路技术、频率合成技术、ASIC技术等。
在技术研发方面，通过对国外相关设备的先进技术进行引进、消化和吸收，利用模块化集成方法，进而在一定程度上自行研制开发标准信令的集群系统基站设备，同时通过对多信道中继器进行自行研制和开发，并且对相对成熟的配套产品进行采购，进一步组建整个通信系统。
①集群调度通信系统。该系统通常情况下主要包括集群控制器、无线交换机、调度台等。②漏缆中继系统。对于该系统来说，主要包括光纤射频传输系统、双向放大器。③无线寻呼引入系统。该系统主要包括前端接收部分、信号处理部分等。④蜂窝电话引入系统。该系统主要包括高等学校增益大功率线性放大器、高隔离双工器等。
5 结论
随着地铁事业快速发展的要求，无线通信技术已经成为地铁监控系统建设中一个重要的、关键的技术手段。无线通信技术克服了传统有线网络受制于列车快速运行，距离跨度大等客观条件的缺陷，使地铁列车监控系统更为方便、实时和高效。但与此同时，无线通信技术相比传统有线网络仍然存在着传输有延迟、稳定性不足等缺点，在今后的工作中，如何有效提高无线通信技术应用的稳定性和可靠性，在未来城市轨道交通发展中成为主流，并且无线通信系统将会朝着高带宽、多功能、智能化方向发展。在地铁运行过程中，如果带宽足够，通过对通信和信号系统进行整合，并对其所占的带宽进行智能化分配，进一步是该产品改变目前地铁市场信号和通信相互制约的格局。当前，城市轨道的交通信号和通信系统之间是相对独立的，由于地铁项目需要大规模的投资，并且后期维护费用非常庞大。在这种情况下，可以考虑对通信和信号进行整合。
教育期刊网 http://www.jyqkw.com
参考文献：
[1]郑祖辉.数字集群移动通信系统[M].三版.电子工程出版社，2008.
[2]陈相宁，谭玉平.浅谈地铁综合通信系统[A].第九届全国青年通信学术会议论文集[C].2004（05）.
[3]吴招锋，周俊，林必毅.地铁无线通信技术的研究[J].现代城市轨道交通，2010（06）.
[4]谭玉平，魏利明，陈相宁.基于分布式无线和高级信元的地铁通信系统[J].广西师范大学学报（自然科学版），2006（03）.