无线局域网技术在地铁乘客信息显示系统的应用

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1、无线局域网技术在地铁乘客信息显示系统的应用钟飞(广州市地下铁道总公司广州510380)交通领域的PIDS系统。PIDS系统通过在轨旁设置移动宽带传输网设备和天线，在分控中心设置移动宽带传输网的网络管理设备和服务器(网络交换机与传输网络合用)，管理和控制本线移动宽带传输网的工作;在区间设置无线网络的小型交换机(简称“无线AP”)及天线，以便在全线范围内实时、无缝地完成车地间的图像和数据传递。摘要介绍IEEE802．11无线局域网(WLAN)的基本原理及特点，分析城市轨道交通行业乘客信息显示系统发展的趋势，阐述乘客信息显示系统的移动宽带传输子系统的设计理念(包括覆盖设计

2、、无线接入点切换、网络带宽、覆盖冗余实施措施、应用的标准和措施、设备防护、系统网管、数据安全入侵检测、覆盖范围限定、干扰及防干扰等方面)、系统结构、链路结构;结合这些分析成果，阐述WLAN技术在城市轨道交通乘客信息显示系统中应用的适用性。关键词地铁;乘客信息显示系统;无线局域网;移动宽带传输网;IEEE802．11g标准移动宽带传输网设计理念11.1覆盖设计根据移动宽带传输网的无线AP及其天线的性能及现场的情况，合理地选择AP的位置，以保证移动宽带传输网的信号场强能够在全线无缝覆盖。根据理论的计算和工程经验，对于高架和地面段，大约间隔300m铺设1组AP设备;对于直

3、隧道段，大约间隔300m铺设1组AP设备;对于弯曲的隧道段，大约间隔50～150m铺设1组AP设备;平均铺设间隔约为200m。中图分类号U231.8文章标志码A文章编号1672-6073(2012)02-0024-04地铁乘客信息显示系统(passengerinformationdisplaysystem，PIDS)是为乘客提供各种出行信息(如乘客行车、地铁公益广告、安防反恐、运营紧急救灾、天气预报、新闻、交通信息等)及实现列车视频监控的重要设施，是提高地铁运营管理及经营开发水平、扩大对乘客服务范围的有效工具。在当今城市轨道交通行业中，高速运行的地铁列车与地面控制中

4、心实时地进行大流量数据通信尤显重要，已成为乘客信息显示系统发展的必然趋势。随着无线局域网(WLAN)技术的应用日渐广泛，用户对数据传输速率的要求越来越高。IEEE802．11WLAN作为一种能支持较高数据传输速率的技术，在2．4GHz频段使用正交频分复用(OFDM)调制技术，使数据传输速率提高到20Mbit/s以上，因此被应用到城市轨道1.2AP切换移动宽带传输网系统设计时充分考虑到了列车在高速情况下的切换问题(车速为90km/h)，并采取有效措施减少切换时间，降低因切换带来的数据损失，以保证在车上的实时播放不中断(切换时间少于30ms)，且播放质量不受影响。另外，

5、为保证系统的切换能平稳进行，设置在控制中心的无线管理交换机能同时管理一条线的所有AP，使列车在一条线上运行时不会出现跨无线管理交换机的切换。1.3网络带宽提供移动宽带传输网的有效平均带宽达到14Mbit/s，而且无线带宽具备QoS分级控制。在上述的网络带宽环境下，可以确保所传图像顺畅清晰，不出现画面中断或者跳播的现象。图像压缩编码不管是MPEG-2或收稿日期:2011-09-19修回日期:2011-11-08作者简介:钟飞，男，在读工程硕士，工程师，项目经理，从事城市轨道交通通信系统新线工作，zhongfei@gzmtr.com无线局域网技术在地铁乘客信息显示系统的

6、应用MPEG-4，还是H.264格式(带宽为2～10Mbit/s)，移动宽带传输网均可以实现透明传输，同时提供带宽足够满足视频直播(下载)和视频监控(上传)两种业务的并发传输。1.4覆盖冗余在布置AP时，充分考虑到了系统的可靠性，每个AP的覆盖范围都保证有重叠区，使得个别AP和其他设备出现故障时，信号覆盖仍旧能够保证，系统仍旧能够正常工作。每个AP的输出功率满足国家规范的要求，每个AP的输出功率不大于100mW，不使用高增益天线。1.10覆盖范围为了减少多径效应，提高无线接入的效率，需要安装定向天线，以限定覆盖范围。抗干扰1.11地铁隧道中存在多个系统，如信号系统、

7、无线集群系统等。移动宽带传输网与这些系统之间存在相互干扰，另外也存在内部干扰，为此需要采取措施加以解决。1)多路径干扰是发射信号被障碍物反射所致，解决的措施是:设备采用OFDM(正交频分复用)调制方式，应用直角频率多路传输分割复用技术，将无线通信传输信号分割成多个副载波进行传输。由于每个副载波只携带了很小一部分数据负载，所以OFDM技术就能利用更长的符号周期，使通信传输信号更不容易受到多径传输的干扰或其他外界的特殊干扰。试验证明，采用差异双天线时，如果一个天线处于信号无效点，则另一个天线不会处于信号无效点(注:TX的意思是transmit，传送;RX的意思是re