我国地铁无线调度通信系统现状及发展研究

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1、我国地铁无线调度通信系统现状及发展研究作者:蒲先俊在地铁建设及运营中，人们常把地铁无线调度通信系统称作运营无线通信系统或无线通信系统，更简称为无线系统或无线专网。　　导读：本文初稿是作者在深圳地铁总工办工作时写的一份研究报告，到赛格通信公司做顾问之后，根据遇到的实际情况修正了部分论点和文字。文章从系统正名入手，对地铁无线调度通信系统的发展阶段、技术实现、项目管理、市场现状进行了综合分析，并就发展方向提出了初步看法。本文对该系统的设计、建设和管理有参考价值。　　一名称解析　　《地铁设计规范》(GB501

2、57-2003)指出：地铁，metro或underground或subway，是在城市中修建的快速、大运量、用电力牵引的轨道交通。地铁线路，通常设在地下隧道内，也有的在城市中心以外地区从地下转到地面或高架桥上。　　《地铁设计规范》又指出：地铁应设置地铁无线通信系统，为控制中心调度员、车辆段调度员和车站值班员等固定用户与列车司机、防灾、维修、公安等移动用户之间提供通信手段。无线通信系统必须满足行车安全、应急抢险的需要。　　与此同时，随着通信技术的快速发展，公众移动无线通信和公安专用无线通信也已进入地铁。

3、因此，为了突出调度功能并与其它无线通信系统相区别，《地铁设计规范》所述地铁无线通信系统的准确称呼，应当是地铁无线调度通信系统。　　在地铁建设及运营中，人们常把地铁无线调度通信系统称作运营无线通信系统或无线通信系统，更简称为无线系统或无线专网。本文采用全称或称作本系统。　　二发展阶段　　新中国成立前，我国没有地铁交通，直到20世纪60年代末期，出于战备考虑，才在北京修建了第一条地下铁道。　　北京地铁建设初期，限于当时的经济技术条件，没有设置无线通信。如果出现事故，司机和沿线工作人员则利用所携带的电话机，

4、通过沿线的电话插孔与车站或地面人员取得联系，非常不方便。一次，运行中的北京地铁发生了火灾，隧道里烟雾弥漫，司机和工作人员找不到道边电话插孔，致使无法与地面联系，延误了救灾，造成了人员伤亡。经过这次血的教训，决定在地铁设置无线通信系统。　　我国地铁无线通信系统的发展，经历了专用频道、模拟集群和数字集群三个阶段：　　1、专用频道阶段7　　北京地铁曾经进行了多种频段的试验，例如400KHz感应通信、微波通信、激光通信和150MHz甚高频通信等。直到20世纪80年代，才在我国地铁中采用了甚高频(150MHz)

5、的或特高频(450MHz)无线通信，并用泄漏电缆在隧道内进行无线覆盖。这种通信方式，又叫无线列调通信，并一直延续到20世纪末。例如，上海地铁一号线采用的便是450MHz专用频道特高频无线列调通信。　　2、模拟集群阶段　　目前，地铁无线通信系统所采用的组网方案都是集群方案。集群方案是在专用频道方案基础上发展起来的一种系统资源共享、频率资源共享、多用途、高效率、技术先进的无线调度通信系统。　　事实上，20世纪80年代，国际上开发成功了模拟集群无线通信，我国也先后在北京、上海、广州等城市将其引进并投入使用，

6、致使模拟集群系统在我国各个行业和部门的专用网中，得到了较为广泛的应用。例如，广州地铁一号线就率先采用了MOTOROLA的800MHz模拟集群通信系统。　　3、数字集群阶段　　和模拟集群相比，数字集群的主要特征是：调制方式由模拟发展为数字，多址方式由频分多址(FDMA)发展为时分多址(TDMA)，通信业务由话音发展为话音和数据，组网方式更加灵活，具有更强的抗干扰能力、更高的频谱利用率、更好的通信质量、更大的系统容量，以及提供更多的通信业务和更灵活的网络管理功能。因此，数字集群移动通信很快进入地铁，已经或

7、正在取代模拟集群通信系统。广州地铁率先使用MOTOROLA的800MHz数字集群通信系统，深圳地铁率先使用NOKIA的800MHz数字集群通信系统(后为EADS收购)。随后，其它城市地铁也相继选用了同类型的数字集群通信系统。　　三技术实现　　地铁无线调度通信系统采用数字集群技术，而数字集群标准主要有iDEN、GSM-R和TETRA三种。TETRA(TerrestrialTrunkedRadio)，是欧洲电信标准协会(ETSI)制定的无线数字集群通信的开放标准，中文译名为陆上集群无线电通信。选用TETR

8、A标准改是基于它的如下优点：　　——标准开放，由多个厂家支持，用户不用依赖于一个厂家;　　——技术先进，综合多种话音和数据业务，数据传输功能强大，已实现IP数据功能;　　——频率利用率高(25KHz的带宽上提供4个无线信道);　　——话音质量好;　　——呼叫建立时间快(小于300毫秒);　　——保密性能强，支持在无线链路上对话音、数据和信令进行加密，并提供用户鉴权;7　　——虚拟专网功能先进，能够满足不同专业用户共享同一综合性移动通信系统的需求;　　——