浅谈无线互联互通技术在地铁通信中的应用

宋志明?卓能

摘 要：随着社会经济的快速发展，城市化建设进程的不断加快，在轨道交通网络建设中，不同线路的无线通信系统均是独立的，未能对互相之间的通信需求予以考虑，但随着线路网络的形成，一定要对特殊通信需求予以充分考虑。本文对地铁集群通信中无线互联互通的几个重要配置参数进行描述，避免在实际应用中由于此类参数配置不当给网络带来不良影响。

关键词：地铁通信；互联互通；应用

1 概述

随着城市人口的增加和城市建筑的密集建设，地铁已经成为缓解城市交通压力的重要工具。目前，一些大中型城市正在不断扩大地铁建设规模，不断增加线路数量，不断延伸线路长度，就像很多路公交车在某一个站点换乘一样，两条甚至多条地铁线路的换乘车站会越来越多，列车必然会在两条线路上跨线混跑。解决好换乘车站的无线覆盖、互联互通及车载台的跨线漫游问题，对整个无线通信系统的通信质量、调度安全有着非常重要的意义。

互联是指物理上的连接，互通是指功能的实现。互联是基础，互通是目的。互联互通的含义：假设地铁1号线、2号线和3号线所建立的TETRA网，分别叫A网、B网和C网，并在换乘站附近重叠。又设各网的移动用户编号分别为100X、200X和300X，如图1所示。为实现网络化，要求A网用户（例如1008）从A网进入B网后，可以成为B网用户，具有B网用户的功能，可以和A网、C网其他用户（例如1001、3001）正常通信，功能不减，性能不降，无缝连接，平滑过渡，这就是真正意义上的互联互通。

图1 TETRA移动用户跨网漫游

2 互联互通的必要性

目前，民用通信网络经过很长时间的发展，在技术、标准、接口协议等方面已经得到很好的改进和完善，无论网络运营商是否相同、使用设备是否一致，同一个无线终端在不同的网络之间都已经能够平稳的过渡。而地铁专用无线集群网络，由于地铁运营环境的影响，与民用无线网络相比，专用无线网络相对独立。特别是在线网建设的初期，一般每条线路都会有自己的控制中心，同一条线路中的无线用户基本上也只会在本线路范围内活动，采用单线控制的运营机制基本上可以满足运营需要。在这种情况下，线路与线路之间的跨线无线通信很少出现。随着新线路的不断建设开通，线网逐渐形成，在新的线网运营模式下，无线集群调度系统中传统的单线运作机制逐渐显露出其不足，具体表现为以下几点：

（1）当列车资源使用紧张的情况下，可能出现列车跨线使用的情况，此时，车载无线电台会由于不同线路之间的无线通信不能互通的原因，导致其不能正常进行通话。

（2）线路之间换乘站的增多，会导致车站工作人员在不同线路之间进行处理日常事务，此时，无线手持台也会由于不同线路之间的无线通信不能互通的原因，导致其不能正常进行通话。

上述问题会随着线网规模扩大而更加显露出来，并且还有可能会带来新的问题，对正常运营产生非常不好的影响。为此，加强集群无线调度系统的互联互通功能，成为了地铁通信建设的客观要求，也是必然选择。

3 跨线路互联互通

3.1 同类型设备

同类型设备指的是参与互联互通的所有设备都由同一个厂家生产。这种模式的优点是兼容性好、互联技术的成熟性好和稳定性好。

3.1.1单中心交换机

单中心交换机互联互通是指不同线路的无线基站系统共用一套中心交换设备的互联方式，原理见图2。

单中心交换机互联互通的优点是成本低、结构简单。但这种方式也存在一定的不足：（1）对中心设备要求比较高，既要有足够的容量，又要有很强的处理能力；（2）中心交換设备一旦发生故障，将影响所有线路的使用，影响了整个系统的安全性和可靠性。

3.1.2 多中心交换机

多中心交换机互联互通是指在单中心交换机互联互通的基础上增加控制中心和互联互通设备，从而实现线路之间的互联互通，原理见图3。

多中心交换机互联互通具有以下优点：（1）互联互通设备发生故障只会影响跨线路之间的通信，单条线路的通信可以正常运营；（2）可以对新入网线路进行独立调试，在其满足线路要求的情况下接入原网络，减少了调试带来的风险；（3）一个控制中心发生故障，不会影响其他控制中心控制的线路，大大的提高了系统的安全性和可靠性。但是，对于单中心交换机来说，多中心交换机也有其劣势，例如，成本高、系统结构复杂等。

3.2 不同类型设备

不同类型设备指的是参与互联互通的设备是由不同厂家生产的。和同类型设备相比，不同类型设备的兼容性、稳定性和互联技术成熟性都比较差。但是，不同类型设备对线网设备的多元化发展有极大的好处。

4 基础数据的设置建议

在建立互联互通之前，各个运营线路之间的无线通信系统是独立的，但是在互联互通之后，所有参与互联的子线路融合成一个很大的线路网，这时，任意子线路中的一个参数进行更改，都有可能影响到其他线路的运用。因此，在互联互通的数据配置上必须小心谨慎。

对于以下几种关键参数的配置需要特别小心：网路及登记参数；最大通话时长参数；鉴权参数（鉴权是一种系统的功能，可以为合法的用户提供服务，拒绝不合法的用户的服务要求，进而以防非法用户进入网络）；有效站点参数（此参数设置了某个用户或者通话组的有效使用范围）；邻区参数（无线用户在通话中不断的移动，经常发生用户从一个小区走到另一个小区）。

5 结束语

随着地铁线网化进程的不断发展，为了能更好的发挥无线集群调度系统的作用，必须将现有的零散网络进行整合，进一步提高既有的网络资源的利用率。互联互通技术也将会被更广泛的应用。

参考文献

1.天津地铁专用无线通信系统互联互通方案 赵彦芳 铁道通信信号 2016年

2.基于Dimetra-IP的地铁无线通信系统互联互通方案 李永芳 信息通信 2013年

3.数字集群移动通信系统 郑祖辉 北京电子工业出版社 2008年