专用无线通信系统国产TETRA试验网建设及分析

夏昕　穆潇

【摘要】 本文对城市轨道交通专用无线通信系统国内建设现状进行了分析，探讨了国产TETRA试验网在轨道交通中的建设及共享方案，并对TETRA国产化后的宽带化需求进行了初步分析。

【关键词】 城市轨道交通 TETRA 国产化

一、引言

城市轨道交通专用无线通信系统是为了保证地铁能够安全、高密度、高效运营，它为行车安全、提高运输效率和管理水平、改善服务质量提供了重要保证。

二、国产TETRA试验网的设计与建设

北京地铁7号线原专用无线通信系统采用扩容14号线无线集群交换机的建设方案。由于7号线由北京地铁运营公司运营，而14号线由港铁运营，原方案将给7号线的运营维护带来诸多不便。

为了支持国产化设备的推广应用，北京市轨道交通建设管理有限公司同意在7号线建设一套国产数字集群系统试验网作为备用系统，以避免或缓解不同运营公司不同运营模式造成的不便与困扰。

2.1建设原则

为了确保7号线按时开通、稳定运营，试验网遵循以下建设原则：1）确保7号线原专用无线系统按照既定计划实施；2）新建试验网功能要满足北京7号线专用无线通信招标要求的各项功能；3）新建试验网功能要兼容北京7号线已采购无线终端；4）新建试验网营与原系统共存，并提供双系统切换方案；5）新建试验网要能够与原系统同时开通。

2.2组网方案

北京地铁7号线线路全长23.65km，全部为地下线，全线共设车站21座，平均站间距1.14km，在原焦化厂内设置车辆段一处，在小营第二中心设控制中心。AcroTetra系统试验网采用全IP网络，以TETRA交换管理中心为核心，TETRA基站和TETRA应用终端作为接入点，组成星形IP网络架构。在控制中心通信机房设置TETRA无线交换控制中心设备和网络维护管理设备；在控制中心调度大厅设置行车、防灾（环控）及维修调度台；在车辆段设置备用行车调度台、防灾（环控）调度台及维修调度台；沿线各车站、车辆段设置TETRA基站设备，各基站通过光传输通道与控制中心的无线交换控制中心设备连接，同时利用原系统为移动人员配置便携台、列车上配置车载电台，构成一个以行车调度功能为主的包括环控、维修、车辆段多个用户群并存的链状专用无线通信网络。

2.3共享分析

本次试验网的一大特点是除主要的交换管理中心、基站、网管外，其余二次开发调度台、调度服务器（不需要新增ATS、时钟接口）、二次开发网管（增加对本系统的支持）、直放站及天馈系统、直放站网管、无线终端（含：手台，固定台，车载台）等设备均共享使用，以节约投资。

1）调度台共享

新增独立的调度台软件，该软件操作界面、使用习惯、调度功能与原调度台完全一致。新增调度台的软件将运行在二次开发调度台主机上，与原调度台复用音频附件及脚踏PTT。

2）双系统并存及天馈系统共享

由于频率规划限制，AcroTetra数字集群系统与7号线原数字集群系统共用三组相同频点。考虑到频率干扰因素，两系统并存但不同时工作。在确保两套系统各项功能都满足要求的情况下，在任一时间只有一套系统工作，当正在运行系统发生故障时，可以切换到另外一套系统进行工作。

双系统的切换采取手工方式给相应的基站加电或断电，使两个基站中仅有一个基站处于工作状态。该方案外加射频无源器件（二功分）连接两个基站并共用天馈系统。

三、TETRA系统发展分析

从国内来看，最近几年TETRA网络的增长最快，在全国已建的数字集群通信网中，TETRA网的数量约占2/3强。

随着无线高速数据业务的飞速发展，集群通信系统对宽带多媒体业务的需求也日益显著，行业人员在应用集群通信系统进行指挥调度的过程中，不仅要求“听得到”，还要求“看得见”，促使集群通信系统向数据宽带化、业务多样化、终端多模化、系统IP化的发展方向迈进，其具体表现形式主要体现在高速数据和视频的传输，以及构建于此基础之上的各种应用，包括多媒体集群调度、协同作业、移动视频监控、城市应急联动等方面。【3】例如，能够支持现场图像和视频采集、多媒体数据广播、远程视频监控及视频指挥等。可以说，数字集群通信系统将进入一个崭新的宽带数字集群通信系统时代。宽带数字集群通信系统可以定义为基于宽带无线通信技术，以多媒体集群业务形式，提供指挥调度功能的专用无线通信系统。它的特点是具备语音调度、数据调度、视频调度等多种业务协同的融合调度能力。宽带数字集群通信系统还可以彻底解决目前轨道交通行业需要铺设两张无线通信网络（TETRA+WiFi）才能满足的业务需求，为交通行业带来崭新体验。

四、结束语

TETRA系统的国产化及其在城市轨道交通中专用无线通信系统试验网的建设标志着国内城市轨道交通专用无线通信系统进入了新的发展轨道。与此同时，我们也意识到随着信息技术的发展，专网通信已不满足于最简单的语音通信，而开始对图像、数据等宽带应用需求日益强烈，宽带发展必不可少。