時間:2022-01-28 09:27:01
序論:在您撰寫軌道交通中無線通信技術(shù)的應(yīng)用時,參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野,小編為您整理的1篇范文,希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情,引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
在應(yīng)用無線通信技術(shù)開展軌道交通的通信以及信號業(yè)務(wù)時,要充分掌握隨著我國城市化進程的快速推進,軌道交通的發(fā)展愈發(fā)迅猛,很多大中型城市中都開展了大規(guī)模的建設(shè)施工。而在軌道交通的通信以及信號業(yè)務(wù)中,由于無線通信技術(shù)的不斷進步和廣泛應(yīng)用,軌道交通中的自控系統(tǒng)研發(fā)成為未來主要的發(fā)展方向之一。文章將對軌道交通在其通信以及信號業(yè)務(wù)方面的具體特點進行分析,并對相關(guān)無線通信技術(shù)在軌道交通通信以及信號業(yè)務(wù)中的實際應(yīng)用進行探討。
隨著我國現(xiàn)代化城市建設(shè)的不斷發(fā)展,軌道交通已經(jīng)成為重要的交通方式,而其車地?zé)o線通信系統(tǒng)對于保證軌道交通安全、為城市居民提供更加舒適便捷的交通工具都具有十分重要的意義。在應(yīng)用無線通信技術(shù)開展軌道交通的通信以及信號業(yè)務(wù)時,要充分掌握在我國發(fā)展軌道交通的過程中,為了給用戶提供更加舒適安全的乘車體驗、提高管理的質(zhì)量以及運營效率,需要保證車地間能夠?qū)崿F(xiàn)高效、穩(wěn)定可靠和更加安全的通信。目前在我國的軌道交通系統(tǒng)中,無線通信技術(shù)主要涵蓋了公安通信、專網(wǎng)無線以及公網(wǎng)無線這幾大類。由于現(xiàn)代軌道交通車輛的行使時速已經(jīng)能夠達到80km/h,因此,要保證地面與車輛要能夠在高速移動條件下實現(xiàn)通信信號的快速接入和實時傳輸,這對于無線信號的抗干擾能力以及帶寬的適應(yīng)性等方面都提出了更高的技術(shù)要求。隨著我國無線通信相關(guān)技術(shù)的不斷進步,其帶寬以及信號傳輸能力都有了明顯的提高,新型網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的應(yīng)用為無線通信技術(shù)在軌道交通通信以及信號業(yè)務(wù)中的應(yīng)用奠定了良好的基礎(chǔ)。在具體的技術(shù)應(yīng)用方面,要準確把握軌道交通對于車地?zé)o線通信以及相關(guān)通信和信號傳輸業(yè)務(wù)的實際需要,合理選擇相應(yīng)的技術(shù)設(shè)備,提高我國軌道交通無線通信的質(zhì)量和水平。
1我國軌道交通系統(tǒng)在通信信號領(lǐng)域應(yīng)用無線通信技術(shù)的基本概況
隨著我國城市公共交通系統(tǒng)的現(xiàn)代化建設(shè)的不斷擴大,軌道交通已經(jīng)成為其中的重要組成部分,而在軌道交通系統(tǒng)中的無線通信技術(shù)既是保證軌道交通正常運行的基礎(chǔ)性技術(shù)手段,同時也將成為通信技術(shù)發(fā)展的主要趨勢之一。通過無線通信技術(shù)的應(yīng)用,可以為軌道交通開展車輛無線系統(tǒng)、車地?zé)o線、無線調(diào)度、車地通信信號系統(tǒng)的建設(shè)、民用、消防、警用等無線系統(tǒng)以及乘客信息等多種無線通信建設(shè)提供技術(shù)支持,從而實現(xiàn)車載視頻監(jiān)控、自動化的信息傳輸以及檢測等各種業(yè)務(wù)。在城市軌道交通中,其車地?zé)o線通信主要分為專用以及非專用這2大類業(yè)務(wù)類型。其中民用通信、政務(wù)、消防以及公安等業(yè)務(wù)均屬于非專用類業(yè)務(wù),需要對軌道交通的無線覆蓋介質(zhì)進行共享整合,在規(guī)劃建設(shè)中最好是采取多網(wǎng)融合的技術(shù)手段來進行無線通信空間的建設(shè)。但是由于我國的城市軌道交通比較復(fù)雜,既要保證無線通信空間能夠跨網(wǎng)實現(xiàn)綜合性的業(yè)務(wù)功能,又要充分考慮通信信號的覆蓋范圍、資源共享以及系統(tǒng)維護等方面的要求,因此,必須加強無線通信技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用。
2軌道交通無線通信業(yè)務(wù)的通信信號業(yè)務(wù)分析
2.1軌道交通通信信號業(yè)務(wù)的主要特點
軌道交通的通信信號業(yè)務(wù)主要包括列車控制信號的傳輸、車載視頻以及監(jiān)控信號的傳輸、車輛運行狀態(tài)信號的傳輸以及其他視頻廣告等相關(guān)運營信號的傳輸。以上這4類通信信號業(yè)務(wù)大多都需要在高速移動條件下進行無線通信,其數(shù)據(jù)傳輸對于實時性以及業(yè)務(wù)的優(yōu)先級別都有較高的要求。同時,軌道交通無線通信信號業(yè)務(wù)在抗干擾能力方面有較高的要求,特別是控制列車的通信信號業(yè)務(wù),必須嚴格避免無線通信系統(tǒng)對其產(chǎn)生干擾。對軌道交通通信信號業(yè)務(wù)進行標(biāo)準調(diào)整時,可以將正常的無線數(shù)據(jù)傳輸標(biāo)準作為調(diào)整依據(jù)。
2.2根據(jù)需求不同對業(yè)務(wù)模型進行分類
在應(yīng)用無線通信技術(shù)開展軌道交通通信信號業(yè)務(wù)時,首先應(yīng)根據(jù)相關(guān)的行業(yè)標(biāo)準以及業(yè)務(wù)模型的不同來對業(yè)務(wù)需求進行分析,并按照實際的業(yè)務(wù)模型需求來進行技術(shù)應(yīng)用。保證軌道交通的運行安全是應(yīng)用無線通信技術(shù)的基本前提。一些雙向業(yè)務(wù)對于傳輸帶寬、傳輸?shù)姆€(wěn)定性以及即時性都有較高的要求,因此,可以選擇較高標(biāo)準的無線通信協(xié)議。而對于比較容易受到干擾的通信信號業(yè)務(wù)則應(yīng)相應(yīng)的提高業(yè)務(wù)等級。一般來說,車地?zé)o線通信系統(tǒng)的通信信號業(yè)務(wù)對于需求度以及安全級別有較高的要求,因此,應(yīng)選擇專用的無線承載頻率,或者研發(fā)相應(yīng)的承載數(shù)據(jù),從而減少不同的通信信號業(yè)務(wù)之間所產(chǎn)生相互干擾。
2.3無線通信技術(shù)在軌道交通中的實際應(yīng)用
現(xiàn)階段在軌道交通系統(tǒng)的通信以及信號業(yè)務(wù)中所主要應(yīng)用的無線通信技術(shù)主要包括2種,即WLAN技術(shù)和LTE技術(shù),這2種技術(shù)也是無線通信技術(shù)主要的發(fā)展方向。
2.3.1軌道交通中的WLAN通信技術(shù)應(yīng)用
WLAN技術(shù)也就是無線局域網(wǎng)技術(shù),其目前在實際應(yīng)用中主要以802.11ac為基礎(chǔ)進行信號通信。在實際應(yīng)用于軌道交通系統(tǒng)時,由于軌道交通系統(tǒng)能夠為無線頻段2.4、5.1、5.8GHz提供支持,因此,其主要工作頻段可以直接使用ISM公用頻段,不需要提出專項的使用申請,只需報備即可。由于WLAN技術(shù)主要以數(shù)據(jù)鏈路層作為其基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),且其調(diào)整方式主要采用的是256-QAM,其在靜止條件下的傳輸速率能夠達到1Gbit/s以上,當(dāng)軌道列車處于運行狀態(tài)下是,也能夠保證300Mbit/s的實際傳輸速率,能夠為軌道交通的通信信號業(yè)務(wù)提供較強的帶寬支持。但該技術(shù)在實際應(yīng)用中存在著一定的局限性,由于其采用非對稱的雙向網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),而系統(tǒng)接入則主要采用的是競爭模式,因此,很難對業(yè)務(wù)接入的帶寬進行有效控制,在一定程度上影響了通信信號業(yè)務(wù)的可靠性。
2.3.2軌道交通中的TD-LTE通信技術(shù)應(yīng)用
而TD-LTE技術(shù)則主要通過綜合運用MIMO以及OFDM等多項通信技術(shù),實現(xiàn)了傳輸速率以及頻譜效率的明顯提高。在軌道交通的實際運行環(huán)境下,其在實際應(yīng)用中的通信主要使用1.8GHz頻段。由于軌道交通系統(tǒng)只能為其1.8GHz這一頻段提供支持,因此,該技術(shù)應(yīng)用在軌道交通系統(tǒng)的通信信號業(yè)務(wù)領(lǐng)域時,其選擇性受到了較大的限制,而且由于1.8GHz頻率在使用前還需要專項申請。不過專用頻率的優(yōu)點在于其在實際應(yīng)用的過程中較少受到其他頻段的干擾,有利于提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?。同時該技術(shù)在應(yīng)用中主要采用的是非對稱的雙向網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),其上行使用的分多址主要是單載波頻,而下行則使用的分多址則主要是正交頻,具有更加靈活的適配性,進一步提高了其應(yīng)用范圍。此外,該技術(shù)在采用了時分雙工的基礎(chǔ)上,還綜合運用了時鐘同步系統(tǒng),從而有效提高了業(yè)務(wù)的保障能力。
3無線通信技術(shù)在軌道交通系統(tǒng)中的承載通信以及信號業(yè)務(wù)特點
3.1業(yè)務(wù)需求不高時的技術(shù)特點
如果軌道交通列車對于控制信號的帶寬需求不高時,可以在應(yīng)用無線通信技術(shù)時采用建設(shè)車地獨立無線網(wǎng)絡(luò)的方式,并利用LTE技術(shù),通過1.8GHz專用頻率進行信號傳輸。同時采用雙網(wǎng)組網(wǎng)模式來構(gòu)成冗余配置。其具體建設(shè)思路為:采用EPC獨立雙核心或者單核心的熱被模式來建設(shè)無線通信系統(tǒng)的控制中心,提高通信系統(tǒng)的安全性。同時在車站應(yīng)設(shè)置以太網(wǎng)交換機和相關(guān)的BBU裝置各兩套,為信號處理奠定良好的硬件條件。此外,應(yīng)在區(qū)間軌道旁進行獨立泄漏電纜的鋪設(shè),并與TETRA系統(tǒng)形成合路,從而構(gòu)成無線覆蓋的冗余介質(zhì)。再根據(jù)RRU的實際覆蓋范圍以及漏纜的具體布局情況來進行RRU的設(shè)置,以實現(xiàn)無線信號的全面覆蓋。在列車的車頭以及車尾部分,應(yīng)根據(jù)車載信號設(shè)備的性能配置一或兩套終端設(shè)備,從而完成車載無線通信系統(tǒng)的冗余配置。
3.2業(yè)務(wù)需求較高時的技術(shù)特點
由于軌道交通的車輛運行狀態(tài)信息傳輸、車載監(jiān)控視頻以及視頻廣告等相關(guān)的運營信息業(yè)務(wù)對帶寬的需求比較高。因此,在應(yīng)用無線通信技術(shù)時應(yīng)充分考慮其建設(shè)成本,可以綜合采用車地?zé)o線網(wǎng)絡(luò)通信承載模式進行系統(tǒng)建設(shè)。實際應(yīng)用時則主要采用WLAN技術(shù),并選擇5.8GHz的工作頻率來進行單網(wǎng)組網(wǎng)。其主要的建設(shè)思路為:在系統(tǒng)的控制中心應(yīng)配置單核心裝置以及關(guān)鍵性的電源、管理等熱備模塊,從而提高系統(tǒng)的安全性。在車站則只需要配備一套以太網(wǎng)交換機以及相關(guān)設(shè)備,就可以實現(xiàn)無線通信設(shè)備的接入以及覆蓋。由于該系統(tǒng)采用的主要是無線5.8Ghz工作頻段,以及40~160MHz的組網(wǎng)方式,其傳輸帶寬可以達到75~300Mbit/s,可以很好地為車輛運行狀態(tài)信息傳輸、車載監(jiān)控視頻欻數(shù)以及視頻廣告等各種運行信息傳輸對帶寬的需要,而且也為系統(tǒng)未來的發(fā)展預(yù)留出了充足的帶寬。
4結(jié)語
隨著我國現(xiàn)代化城市建設(shè)的不斷發(fā)展,軌道交通已經(jīng)成為重要的交通方式,而其車地?zé)o線通信系統(tǒng)對于保證軌道交通安全、為城市居民提供更加舒適便捷的交通工具都具有十分重要的意義。在應(yīng)用無線通信技術(shù)開展軌道交通的通信以及信號業(yè)務(wù)時,要充分掌握軌道交通通信業(yè)務(wù)的主要特點,同時根據(jù)無線頻率的實際應(yīng)用情況,選擇相應(yīng)的無線技術(shù)來滿足業(yè)務(wù)需求,從而提高車地?zé)o線通信系統(tǒng)規(guī)劃建設(shè)的實用性和合理性,同時在建設(shè)中也要為車地通信業(yè)務(wù)的未來發(fā)展提供良好的基礎(chǔ)條件。