軌道交通乘客信息系統車地無線分析

東莞市軌道交通有限公司　譚雪嬌　許焯毅

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軌道交通乘客信息系統車地無線分析

東莞市軌道交通有限公司譚雪嬌許焯毅

【摘要】本文主要對軌道交通信息系統車地無線輸出技術進行簡要的介紹，并對這一技術制式進行充分的分析和研究，從而為相關人員對這一技術的使用提供一定的參考和借鑒。

【關鍵詞】軌道交通；乘客信息系統；車地無線

0　引言

乘客信息系統是由計算機技術作為核心，利用多媒體傳輸技術和網絡技術為乘客提供信息的一種服務系統，能夠讓乘客及時的得到乘車的信息，給用戶帶來了極大程度的方便。車地無線技術加入到乘客信息系統中，能夠對系統中的設備性能進行全面的優化，還能夠根據實際的情況進行調整，所以對這一技術進行全面的分析和研究，有利于促進乘客信息系統車地無線技術的發展。

1　乘客信息系統的運行原理

乘客信息系統作為一項服務系統，具有非常強大的功能。它可以利用車載顯示與車站顯示作為終端為乘客提供全面的信息服務，車地無線技術能夠讓車載乘客系統與地面乘客系統有機的聯系在一起，不僅能讓運營人員實時的監控到信息的傳輸過程，還能夠將各種信息都實時的顯示在車載顯示終端上，例如很多的廣告信息、新聞信息、股票信息和賽事直播等等，給乘客帶來的極大程度的方便和休閑。

這一系統還能夠在列車車廂上利用無線技術進行實時的傳送，讓乘客在列車上也能夠及時的得到想要獲取的各類信息，并且在出現緊急的情況的時候，還能夠及時的發布緊急信息和運營信息。這種功能的設置，不僅能夠讓乘客的需求得到滿足，還能夠讓交通的運營更加安全順利。與此同時，這一系統運行的時候，相關的管理人員還可以通過無線網絡所傳輸的列車實時的監控錄像對列車進行管理，當出現一定的危險情況的時候，可以及時的對無線進行處理和調整，也為未來的問題解決提供了直觀的視頻資料。

2　車地無線技術的制式分析

PIS系統網絡子系統主要為列車和地面提供可靠、可用、穩定、安全的無線傳輸通道，一般情況下適用于列車與承載地面之間的實時多媒體視頻傳輸業務，同時還會有列車視頻監控傳輸到地面的功能。在設計上主要有三個部分，分別為有線網絡、無線網絡和車載網絡。

2.1.1有線網絡子系統

（1）有線網絡子系統所使用的結構是基于TCP/IP的開放體系，是利用路由交換網絡技術提供車輛段的、中心至各車站各種數據信息、控制信息和視頻信息的數據通信網絡。

（2）有線網絡子系統所運用的技術一定要與工信部以及信產部的相關標準相符合。

（3）有線網絡子系統中每一個網絡產品都支持主流的接口協議與網絡，例如主流的路由交換協議BGP4、RIP1/2、UDP、TCP、OSPF、IP、ICMP、ISIS 、等價路由、策略路由和靜態路由等等，以及Qos機制、有關組播協議和MPLS等。

（4）有線網絡子系統的網絡結構必須采用安全可靠的結構，車輛段間與中心與車站進行網絡互聯的時候必須要滿足GE（千兆）鏈路，這樣才能保證系統信息對帶寬的需求。

（5）有線網絡子系統的網絡產品基于電信級設備的設計結構，路由交換產品使用全冗余路由交換引擎和電源，保證系統的可靠性。所有模塊均可熱插拔。

（6）有線網絡子系統中網絡產品的交換能力，必須要能保證所有端口的線速轉發。

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（7）有線網絡子系統提供多種層次和方式的安全機制與訪問控制，網絡確保數據的可靠性、安全性和實時性。

（8）有線網絡子系統提供對非法攻擊、入侵、和病毒等的防范功能，來確保網絡及數據的可靠與安全。

（9）有線網絡設備配置完善的網絡管理軟硬件設施，實現本工程拓撲、站點、線路等圖形化管理，同時還能完成遠程及本地的運營維護管理。

2.1.2無線網絡子系統

無線網絡子系統的架構一般來說是使用“瘦”AP方式，所有的無線控制都是通過控制中心來進行。阿爾卡特朗訊OmniAccess無線網絡交換系統革命性地改變了802.11網絡的安全模式、使用模式和管理模式。阿爾卡特朗訊OmniAccess無線交換系統把無線增值服務和無線安全都集中到高度彈性化、可擴展的、一個單一的處理平臺上。

無線網絡作為有線局域網的延伸，提供了地面與列車的通信。無線接入點通過單模光纖連接到車站與有線局域網構成一個整體。無線網絡負責列車和車站之間的數據通信，由無線AP和無線控制器兩個部分組成。無線AP接入各個車站的交換機，而無線控制器位于控制中心。無線AP使用的是阿爾卡特朗訊的無線AP92，支持802.11b/g/n或802.11a/n，支持雙外置天線；無線控制器所使用的是OmniAccess6000，最大能夠控制2048個AP。

2.1.3車載網絡子系統

車載局域網絡子系統主要是通過車頭車尾之間的無線接收單元，并且使用WI-FI這一技術來接入無線接入點，再將車載設備連接到網絡系統中。本次設計使用的是市場上唯一的雙射頻EXS-AN2-R，這一高速Wi-Fi 無線漫游設備。它是利用了先接后離的技術，EXS-AN2-R提供了在超高速下的無縫網絡連接模式，這種連接一直在線，并具有特別低的時延，所以在適應上沒有任何性能上的損失。

2.2車地無線技術的運行制式分析

2.2.1WLAN技術制式

WLAN稱為無線局域網，這一網絡的實際應用范圍非常廣，在乘客信息系統也有很充分的利用，它的工作原理是通過無線通信技術和計算機技術的結合而產生的，從之前所用的雙絞銅線替換成為了RF的技術，不僅實現了傳統局域網的所有功能，還讓之前網絡所使用的基礎設施變得更加簡易，能夠根據實際的應用情況不斷的變化和移動。在實際的運行過程中，傳輸的速率比較快，在過程中也會受到一定的干擾，但是干擾的程度不能對整個系統的運行有很嚴重的影響，但是在成本的投入上會比傳統的方式更高一些。所以一般來說會采用性能比較高的傳輸技術，才能讓數據幀結構得到全面的優化和完善，讓吞吐量性能在系統中可以得到充分的發揮。與此同時，這一方式還能讓信息傳輸的距離得到延長，讓整個系統的兼容模式達到所規定的標準，從而讓系統的運行更加順利。

2.2.2LTE技術制式

LTE也稱為長期演進的方式，是傳統3G技術的演變發展，與4G技術有一定的相似之處，這一技術的出現替換了3G技術的應用，讓空中接入技術得到了全面的發展和優化，還在很多的方面都實現了較大的變化和進步。具體來講，首先是在數據速率的傳輸上具有很大的優勢，讓使用用戶的接入服務更加高速，還讓網絡的性能得到了很大程度的提升。其次這一技術在分組傳送的方式上一般都會使用電路交換系統來進行分組的工作，在設計的時候一般不會使用語音服務的方式來進行。最后在延遲的時間上看，LTE技術相對于傳統的3G技術具有很大的優勢，駐留狀態到遷移狀態的時間較短，最高也只能為100ms。

2.2.3DVB-T技術制式

DVB-T技術的傳輸是所有傳輸系統中最復雜的一個環節，所以在傳輸的媒介一般是地面來進行的，調制也是使用編碼正交頻分復用的方式，來將傳輸過來的數據進行充分的轉換與過串，速度上也要有一定程度的減小，才能夠傳輸到各個子信道當中。編碼的方式要選擇卷積編碼的方式，從而對運行中的各種數據進行全面的保護工作。

同時，正交頻分這一調制的方法會在使用的過程中出現大量的副載波，但是它們之間的頻率間隔十分有規律。而復用這一調制的方法一般來說是在大量的載波上分布跟多交織的數據源，從而形成一個系統的頻道模式。所以這兩種調制的方式都在一定程度上有利于信息系統的運行，不僅能夠接收到很多發射機所傳輸的信號，還能夠有效的避免很多過程中可能出現的干擾，從而讓整個系統的運行更加安全穩定。

3　結論

綜上所述，車地無線傳輸技術是一項可以有效保障車輛之間控制信息、視頻信息和數據信息穩定的技術，這項技術在實際上的應用水平可以極大程度的決定乘客的乘車感受和日常的運營情況。所以在未來相關的人員應該對這項技術進行進一步的完善與優化，保證系統的運行更加安全順利。

參考文獻

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