集群技术在地铁无线通信中的应用探究

朱婷婷+高宁

摘要：集群技术具有性能、成本上的优势，集群技术通过计算机与互联网应用到地铁无线通信中，提供单一管理的模式，完善地铁无线通信的管理和应用。集群技术在地铁无线通信中，构建了独立的服务器，目的是提高地铁无线通信的可靠性，本文主要探讨集群技术在地铁无线通信中的应用。

关键词：集群技术；地铁；无线通信

地铁是城市交通中的重要组成部分，地铁交通系统建设中采用了无线通信的方式，支持地铁交通的通讯运营。无线通信提高了地铁交通的通信效率，地铁无线通信中引入了集群技术，促使地铁无线通信具有可靠性、专用性的优势，完善地铁交通通信调度的过程。集群技术应用到地铁无线通信运行中，确保无线通信能够满足地铁的需求。

一、地铁无线通信中集群技术的工作方式

地铁无线通信中，集群技术的工作方式有3类，分别是：消息集群、传输集群、准传输集群，具体分析如下：

1、消息集群

集群技术中的消息集群，是指在地铁无线通信的调度阶段提供固定的无线传输信道。地铁司机或值班人员，向组呼中发送语音消息时，按下PTT键讲话，从松开PTT键开始，无线通信系统保留该传输信道6～8s，消息集群完成后，才能把信道再次分配到别的组呼通信中[1]。信道保留的6～8s中，组呼发送人再次按下PTT按键，信息仍旧会在相同的信道上完成通信。

2、传输集群

传输集群在地铁无线通信中，是指在单工、半双工的作用下提供闲置的信道，方便传输通信信息。地铁上的工作人员，按下PTT按键，立即就会占有空闲信道，发送呼叫消息后松开PTT按键，此时传输完毕的信令会传输到无线通信系统的控制中心，表示信道闲置，闲置的信道会重新分配到其他的传输点。传输集群具有动态分配的优势，与消息集群相比，传输集群解决了按需分配的方式，提高了信道利用率。

3、准传输集群

准传输集群的工作方式，汇总了消息集群与传输集群的优势，既可以提高无线通信的速率，又可以保障无线通信的通话质量。准传输集群的工作方式，不会中断地铁无线通信中的消息，增加了信道中的通话数量，提高信道利用率的同时，完善了传输过程。

二、地铁无线通信中集群技术的实践应用

集群技术在地铁无线通信中的应用主要表现在4个方面，结合地铁无线通信系统的运行，例举集群技术的实践内容。

1、通话

地铁无线通信中的路径，包括调度—司机、司机—司机、调度—车站等几个方面，调度中心的调度员能够根据地铁的车次、车组、司机等位置的ID，呼叫地铁行车中的司机人员，而且调度员可以组织呼叫全部的地铁司机，以便准确的调度上行、下行的地铁列车[2]。集群技术在整个无线通信中，确保通话调度操作的可靠性，集群技术构建的无线通信系统，实现了调度到司机、司机到调度的双向通话，地铁上的司机人员，按压地铁上的调度键就可以直接呼叫调度中心，向调度中心传送请求，地铁车载台上设置了紧急呼叫按键，如果地铁通行中遇到紧急情况，就要按下紧急呼叫按钮呼叫行车调度员，集群技术下的双向通话中，调度中心向行车地铁的呼叫，是指车站的值班员，可以呼叫管辖区域内的地铁行车，车站通信系统中的固定台，专门设置了对应的机车按键，值班人员直接利用机车按键与司机通话，也可以输入地铁的ID号，与对应的地铁司机通话。

2、呼叫

集群技术在地铁无线通信中设置了独立的服务器，拓宽了呼叫功能中的内容，集群技术的应用过程中，开发了并行程序和串行程序，平衡了无线通信系统中的负载，提升资源调度的水平，集群技术设置了通信网络层，综合运用通信协议、网络互联网结构以及信号技术，控制通信网络的运行，分析集群技术在呼叫系统中的几点应用。

全呼。无线通信系统利用集群技术，把地铁所有的用户编制到一个组别中，利用大组呼叫的方法完成全呼操作。

组呼。集群技术在无线通信系统中采用了半双工的方式，开放了通信系统的信道，以组别的方式完成组呼的通信过程[3]。组呼是指地铁通信系统中，选择一个组就可以听取组内的通信信息，PTT按鍵可以发送呼叫内容，无线通信系统接收到呼叫内容后，建立通信信道并且释放呼叫内容。

直呼。集群技术为地铁无线通信中的直呼方式构建了独立的条件，直呼不需要依附任何无线通信系统，就可以直接完成两个工作点之间的通信。

个别呼叫。集群技术构建的地铁无线通信中，个别呼叫最为常规，由调度中心或车站站台，直接拨打地铁上的用户号码，发送呼叫指令，地铁接收端振铃提示呼叫，地铁列车员接听。

紧急呼叫。紧急呼叫是地铁无线通信中的重要部分，用于处理地铁运行中的紧急情况，集群技术参与下的地铁无线通信系统，紧急呼叫功能分为强拆型、排队型2种紧急呼叫方式，紧急呼叫的信令、信息资源具有优先级的权限，即使无线通信网络繁忙，也能及时构建紧急呼叫的信道，地铁无线通信网络超负荷时，集群技术构建强拆型的紧急呼叫系统，直接释放优先的紧急呼叫，排队型的紧急呼叫中，集群技术给与了优先权，促使紧急呼叫的资源可以优先占有无线通信的网络资源。

通话扫描。地铁无线通信中具有通话扫描的功能，移动台通过集群技术扫描通信区域中的所有组呼内容，提高组呼内容的响应水平。

3、数据传输

集群技术在地铁无线通信中采用了数字交换机设备，致力于为无线通信网络提供多样化的数据接口，连接地铁运行中的调度系统、控制室等，同步移动台和无线通信网络的数据终端。数字交换机设备，便于在地铁无线通信系统中创建数据通信路径，提高数据传输的时效性。

4、二次开发

地铁无线通信系统处于逐步完善的阶段，集群技术提供了二次开发的条件，集群技术的进程迁移能够在地铁无线通信中实现二次开发，直接把相关的进程发送到指定处理器，存储好进程资源并且执行资源中的通信指令[4]。例如：集群技术在地铁无线通信中的二次开发，可以自动切换地铁列车中的调度信息，无线通信系统连接了地铁的自动监控系统，支持二次开发的同时，无线通信系统会实时显示地铁自动监控下的状态，包括地铁位置信息、车辆信息而，集群技术开发了无线子系统，促使地铁具有调度切换、自动跟踪的功能，并且二次开发支持新建的特殊功能，丰富地铁无线通信中的应用内容。

三、地铁无线通信中集群技术的维护措施

集群技术在地铁无线通信中采用GPS技术进行维护，GPS技术可以准确的定位无线通信系统中的移动点，促使无线通信系统可以实时监督移动的地铁列车，GPS连接了卫星无线通信，跟踪地铁车辆信息，而且提高了跟踪与定位的精确度，地铁无线通信中的集群技术涉及到大量的通信信息，利用GPS技术进行维护，其可修正无线通信系统中地铁的地理位置，精确了地铁位置，构建高效的通信联系，集群技术把GPS资源应用到无线通信系统中，丰富地铁列车中的服务内容，优化通信的过程。

结束语：

无线通信是地铁轨道交通中的重要组成部分，无线通信为地铁运行提供了稳定的通讯方式，地铁无线通讯中的集群技术，改善了通讯的方式，高效连接着地铁无线通信中的各个通讯点，提升了通信的运行水平，避免地铁轨道交通中发生突发性事故，体现集群技术在地铁无线通信中的作用。

参考文献：

[1]成锦.集群技术在地铁无线通信中的应用[J].科技创新导报，2009，（03）：32.

[2]卢山，窦海波.数字集群通信系统在地铁中的应用[J].中国新通信，2015，17（01）：79.

[3]徐华林.数字集群无线通信系统及其在地铁中的应用[J].邮电设计技术，2002，（12）：38-42.

[4]杜鹏.城市轨道交通集群无线通信系统技术与应用[J].科技创新与应用，2013，（06）：39.endprint