基于宽窄融合的无线统一调度系统设计和实现

张成斌

摘要：无线统一调度系统广泛应用于轨道交通领域，是指挥人员在紧急或异常情况下对轨道交通线路进行现场调查和协调指挥的无线通信系统。结合当前地铁的建设现状和预期规划，解决宽窄带融合实现无线通信系统的统一融合指挥调度，是国内地铁专用无线通信发展的现实需要和必然选择。根据这种使用场景，提出了一种基于宽窄融合无线统一调度系统设计实现方案，简要阐述了无线统一调度系统的总体架构，详细描述了核心模块的设计与实现，实例论证了无线统一调度方案应用于无线列调领域的可行性。

关键词：无线通信；统一调度系统；宽窄融合

中图分类号：TN914文献标志码：A文章编号：1008-1739（2020）03-65-4

0引言

目前，在城市轨道交通中，专用无线通信系统主要有2种制式：一种是基于TETRA技术的窄带集群通信[1]；另一种是基于LTE技术的宽带集群通信（B-TrunC）。其中，基于TETRA技术的窄带集群通信系统作为早期城市轨道交通主流的专用通信手段，已在国内主要地铁线路中广泛部署。但随着无线通信技术的发展，基于LTE技术的宽带集群通信系统可在TETRA窄带集群通信系统提供语音、短数据功能外[2]，还可以提供视频、多媒体等功能支撑，逐渐成为城市轨道交通专用无线通信的发展趋势，国内部分新建线路已经积极尝试使用B-TrunC作为专用无线通信手段。考虑到对既有线路TETRA窄带集群通信系统建设投资的保护，以及后续既有线路与新建线路共线、跨线运营的需求，不同线路的互联互通要求线路车辆、信号、通信及供电等多专业可以互联互通，并且地铁也已经由不同线路的独立运营进入到线网级的互联互通、统一运营、统一调度阶段，不同线路之间的共线和跨线运行。其中无线列调系统的统一指挥调度是线网级互联互通中的一个重要组成部分。

在未来一定时期内，国内地铁窄带集群与宽带集群将会共存，解决宽窄带融合实现无线通信系统的统一融合指挥调度，是国内地铁专用无线通信发展的现实需要和必然选择[3]。特别是基于宽窄融合的无线统一调度系统将是后续地铁专用无线通信系统建设中遇到的难题。

1总体方案

基于寬窄融合的无线统一调度系统的整体结构如图1所示。

根据窄带TETRA系统的调度接口和宽带B-TrunC系统调度接口，在二者之上使用API代理，通过API代理为调度平台提供统一的用户访问接口，实现用户层面的统一调度。API代理主要通过拦截处理统一调度平台的API调用，随后在宽窄带系统中同时发起相同功能的API调用。统一调度平台，在用户使用层面以及业务处理方面能够解决在宽窄无线通信系统下的统一调度问题。

无线统一调度系统可以直接监听各线路无线通话组（列车通话组）的活动，能够直接与各线无线用户（手持台和车载台）和无线用户组进行调度通信，也可以在调度台界面的运行线路图上直观地查看车辆的位置信息[4]。无线统一调度系统可根据使用场景设置多个调度席位，这些调度台的管理对象可根据用户需要灵活设置，调度台包括总调、行调、维调和信息调度等[5]。

2设计实现

在宽窄融合统一调度平台中，信令分发模块与封装层之间通过API接口通信，UI层将调用消息通过封装层传递到信令分发模块，模块通过进程间通信传递到远端SDK代理模块，SDK代理模块实现将调用转为相应的信令与系统交互，SDK代理将调用结果和系统返回的信令消息再传递到信令分发模块，由其传递给封装层。信令分发模块依赖于网管代理模块和调度服务模块，通过其与外部的网管服务器及调度服务器通信，如图2所示。

宽窄融合统一调度平台各层的实现原理说明如下：

①UI层：提供人机交互界面。人机交互界面层与服务层采用HTTP通信，服务端与封装层采用API接口调用方式使用。

②封装层：为上层应用提供调用接口及消息回调接口，属于数据库和核心调度模块，与Framework和数据库采用API通信。

③信令分发模块：核心处理模块，负责信令分发流程控制，信令分发模块与各SDK间数据接口为进程间通信，采用TCP/UDP与外部设备通信，通过信令操作状态机实现与各下挂模块间信令控制。

④系统SDK：与宽带集群系统和窄带集群系统进行信令交互，与信令收发模块通过TCP通信。

⑤外部设备：外围接入设备，包括窄带TETRA调度台[6]、宽带B-TrunC调度台、网管服务器和调度服务器。

3统一调度平台

宽窄融合统一调度系统与各线路调度系统通过标准调度协议实现对接，实现列车位置、电台状态（开关机、守候组、注册基站）、呼叫记录、动态重组、调度监听及短信等功能。

宽窄融合统一调度系统直接接入TETRA/B-TrunC系统实现语音呼叫业务功能，如图3所示。