关于轨道交通通信和信号业务中无线通信技术应用的探讨

　　摘　要：随着社会经济的不断发展，轨道交通覆盖的范围越来越大，轨道交通的出现，给人们的生活带来了极大的便利，方便了人们的日常出行。为了能够有效地提高交通通信、信号业务的运营效率，便需要从实际情况出发建设高效的车地无线通信技术系统。通过构建车地无线通信技术系统能够满足车地之间信息交互需求，进行信息共享。文章首先讲述无线通信技术的概述，其次，讲述无线通信技术应用到轨道交通通信、信号业务中的现状，接着对车地无线系统业务承载进行分析，最后对轨道交通信号、通信各业务所承载的无线通信技术应用提出建议，以此来供相关人士参考与交流。

　　本文源自王清， 电脑与信息技术 发表时间：2021-06-08

　　关键词：轨道交通通信;信号业务;无线通信技术;应用

　　经济的不断发展带动城市轨道交通事业的发展，在城市轨道交通事业发展的过程中，为了能够满足人们日益增多的交通需求需要不断地建立建全车地之间的无线通信互换系统，从而实现相关信息的共享以及传输。由于地铁运行速度非常的快，为了能够在快速的运行下实现无线通信系统信号的高效安全传输，便需要改进无线通信系统，要求所改进的系统具备更好的接入性、传输性和干扰性等优势 [1]。

　　1　无线通讯技术应用到轨道交通通信、信号业务中的现状

　　随着社会经济的不断发展，我国对于城市轨道交通的需求越来越多，为了能够在地铁运行的时候更好地进行信号的传输，便需要建立完善的城市轨道交通无线通信系统，不断完善通信技术。但是在实际生活中，城市轨道交通无线通信系统通信技术在建设过程中，由于各种因素的影响导致许多问题的出现，对此无线通信技术不仅仅能够保证城市轨道交通运输的稳定性，同时也能够成为无线通信科技系统不同的应用方式，能够在城市轨道交通通信以及信号业务中发挥重要的应用作用。在实际工作当中，我国的轨道交通各个系统比较复杂，轨道交通各系统不仅需要考虑资源能否共享、系统的维护和无线覆盖的范围，同时也需要保证轨道交通各系统实现跨网络综合业务的功能 [2]。

　　2　车地无线系统业务承载分析

　　2.1　对各种业务的特性分析

　　在车地无线系统业务当中包含着许多业务的信号传输，主要包括传输列车控制信号业务，传输车辆状态信息业务等。一个优秀的车地无线通信系统，需要保证轨道列车在高速的运行之下，保持以下几个核心的功能。第一，在传输相关数据的时候，需要保证传输的速率，避免出现过程的数据传输延时问题。第二，车地业务需要对不同等级的业务进行有效的通道控制。第三，QOS 需要实现业务的有效传输。第四，由于每一个基站的承载力是有限的，对此每个基站所占的总带宽应该控制在一定的范围之内，同时业务信号的带宽也需要保持在一定的范围之内，从而保证信号的稳定传输。第五，通过实际情况可以适当调整业务。最后由于列车运行的速度非常的快，外界因素会给信号带来一定的干扰，对此为了方便人们观看手机，保证信号稳定，需要注重提高其抗干扰能力，不允许其他一些无关的信号对列车的信号业务进行干扰 [3]。

　　2.2　各业务需求分类模型

　　(1)必要的业务

　　列车控制信号业务是必要的业务，该类业务模型主要呈现以下几个方面的特性。首先，必要的业务中各项业务的等级非常的高，因此会对抗干扰性提出更高的要求，同时列车控制信号业务也与列车的行驶安全具有极其密切的关系，会影响列车的运行安全。其次列车控制信号业务的传输宽带不仅仅能够保证数据传输的速度，同时所使用的带宽还比较稳定。最后，列车控制信号业务模型的兼容性以及开放性比较强[3]。为了能够更好地建设该系统，发挥列车控制信号业务的作用，便需要采用多种措施促进该系统的建设。首先在选择相关技术的时候，需要根据业务的实际需求进行选择，从而保证了数据传输的安全性以及稳定性，提高数据传输的有效性。其次，在实施系统建设的时候，需要采用标准协议技术，以此保证系统建设的顺利以及质量。除此之外，由于该类模型对于安全性的要求比较高，为了能够保证安全性，因此尽量选用车地无线系统进行业务的承载，在传输数据的时候可以采用专用的无线频率。

　　(2)重要业务

　　车地无线系统的重要业务主要包括视频广告、车载视频监控业务、运营信息业务等等。与必要业务相比，重要业务所涉及到的范围比较多，不仅仅涉及到运营的安全，同时将各种视频业务作为主体。主要业务由于所包含的范围比较广，对于传输带宽的需求量也比较大，同时也比较稳定。除此之外，重要业务当中的每一项业务在传输带宽或者是传输延时方面都具有比较好的 QOS。为了能够更好地进行该系统的建设，发挥重要业务在车地无线系统业务承载中的作用，便可以提出以下建议，从而促进该系统的建设。首先需要控制系统的传输带宽，可以将整个系统的传输带宽控制在 65Mbit/s 以上，同时还需要根据实际的需求，灵活地调整以及选择双向业务带宽，第二，在选择系统建设技术的时候，需要考虑 QOS 保证系统，从而保证整个系统的实时、安全和有效传输。第三在建设该系统的时候，需要与必要业务一样采用标准协议的技术。第四，由于重要业务的带宽业务级别比较高，同时人们对于该业务的需求量也比较大，对此为了能够更好地发挥该系统建设的作用，在建设该系统的时候，尽量选择相对比较独立的车地无线系统承载相关业务，从而避免其他业务对该业务的干扰。

　　3　轨道交通信号、通信各业务所承载的无线通讯技术的特点

　　随着无线通信技术的不断发展，无线通信技术的发展方向发生了变化，轨道交通信号和通信业务所存在的两种技术分别代表了无线通信技术的发展方向，在两种业务当中，应用无线通信技术能够更好地展现车地无线发展的价值，同时该方式也是促进轨道交通业务发展的一项非常重要的途径该建议的特点如下，第一，由于轨道交通各项需求级别非常的高，为了能够满足轨道交通各项需求和宽带的需求，列车控制信号业务在工作过程当中所采用的无线网络建设的规模比较多，数量也比较多，控制中心配置和新模式或者独立双核心设备模式，不仅仅能够有效地保证控制中心整体系统的安全，同时也能够承载车头以及车位设备，根据一套或者两套的终端设备进行配置以及设计。第二个特点便是轨道交通各项需求的级别以及任务要求比较高，人们对于宽带需求的业务数量比较多，各地交通的需求级别也非常的多，在轨道交通运行的过程当中车载视频、监控视频广告以及运营信息等等都非常考虑成本花费，同时也可以通过单网组网的方式，建设控制中心在内的配置单核心设备，从而有效地保证系统的安全管理 在区间轨道旁边，需要设立一个独立的配套信息组成的无线覆盖网络，在车尾配置一整套终端的车位配套设施，同时也配备一套宽带频率和业务宽带的需求情况。通过与实际的无线频率相互结合，能够将业务和无线技术进行全部配对，从而规划出一个整体的预留空间。

　　4　无线通信技术应用在轨道交通通信、信号业务中的具体建议

　　为了能够更好地发挥无线通信技术在轨道交通通信、信号业务中的作用，便可以采取以下的建议。首先该技术的应用对地铁带宽的需求不高，但是，该技术对各项需求级别非常高的列车控制信号业务来说，为了保证信号的稳定，尽量的选用单独的车地无线网络的系统，该系统主要是指 LTE 技术，能够在特殊频率下进行工作，从而保证工作的稳定性。通过使用该车地无线网络系统，不仅能够保证整体的系统安全性，同时也能够有效地处理信号，提高信号处理的速度。其次，在轨道交通业务当中，视频广告以及车辆状态信息等等都是一些带宽需求非常大的业务，为了能够满足各项业务对于带宽的需求，在具体建设的过程当中，可以使用车地无线网络承载的模式，通过使用车地无线网络的模式能够有效降低在建设的过程当中所花费的建设成本，同时在工作时也尽量使用工作频率在 5.8 赫兹的 WLAN 技术。在建设车地无线网络车载模式的时候，具体的建议如下，(1)控制 中心需要配置单核心设备以及模块设备，从而提高系统的安全管理的水平。(2)车站需要配致大量的独立的太网交换机，通过设置太网交换机能够更好地接入无线覆盖设备。(3)在区间的旁边应该设相配套的 MIMO 无线或者是 AP 设备，从而借助该设备在区间轨组成一个无线覆盖的网络帖，第四，在车载设备的车头或者车尾都需要配置一套 MIMo 无线和 AP 设备，在配置的过程当中需要注意车头以及车尾的两套设备，尽量选用能够同时进入工作模式的设备，第五可以根据自己的实际需求选择科学合理的无线频段，在 选 择 无 线 频 段 的 时 候， 一 般 都 会 选 用 80mhz 和 40mhz 的组网体系，从而有效满足车载各种视频广告监控以及运营信息对于带宽的需求，加快信息的传播以及传输。