B-TrunC 寬帶數(shù)字集群在城市軌道交通中的應(yīng)用探討

陳 磊

（重慶市軌道交通（集團(tuán)）有限公司，重慶 401120）

1 城市軌道交通專用通信網(wǎng)絡(luò)

1.1 專用通信網(wǎng)的定義

專用通信網(wǎng)是指揮列車運(yùn)行，進(jìn)行運(yùn)營管理、公務(wù)聯(lián)絡(luò)、提高乘客服務(wù)水平和傳遞各種信息的通信網(wǎng)，應(yīng)能傳遞語音、文字、數(shù)據(jù)、圖像等，并具有網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控、管理功能。因此，必須建立一個可靠、易擴(kuò)充、組網(wǎng)靈活、綜合信息的專用通信網(wǎng)。在日常運(yùn)營與緊急情況時，能迅速及時地為防災(zāi)救援、日常通信、事故指揮提供通信聯(lián)絡(luò)。

1.2 專用通信設(shè)備的基本技術(shù)要求

專用通信設(shè)備應(yīng)是技術(shù)先進(jìn)、價格合理、安全可靠、組網(wǎng)靈活，并代表當(dāng)前通信發(fā)展要求的成熟技術(shù)。主要設(shè)備應(yīng)采用模塊化結(jié)構(gòu)，易于擴(kuò)展和平滑升級，且應(yīng)具有自檢功能，采取必要的冗余，避免單點故障引起全網(wǎng)故障。同時各子系統(tǒng)發(fā)生故障時，應(yīng)具有降級使用功能和對重要通道的備用手段，以保證系統(tǒng)基本功能。

專用通信設(shè)備應(yīng)采用符合國際標(biāo)準(zhǔn)和工業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)接口，能與其它相關(guān)系統(tǒng)或業(yè)務(wù)部門實現(xiàn)可靠的互聯(lián)，并應(yīng)選擇廣泛應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。專用通信設(shè)備應(yīng)選用體積小、重量輕、耗能少、防塵、防銹、防震、防潮、防曬的設(shè)備和材料。在設(shè)計時應(yīng)充分考慮地鐵的特性，采用抗電氣干擾強(qiáng)的設(shè)備和電纜，并采取必要的防護(hù)措施。

1.3 網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)需求

列車緊急文本下發(fā)業(yè)務(wù)、車載視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)、PIS 視頻直播業(yè)務(wù)，以及線路運(yùn)營、應(yīng)急和維護(hù)等各種語音、視頻和數(shù)據(jù)呼叫等多媒體寬帶集群調(diào)度業(yè)務(wù)。

1.4 網(wǎng)絡(luò)性能需求

覆蓋、越區(qū)切換、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通、頻帶和信道、連接建立時延、連接建立失敗概率、可靠性、可用性、可維護(hù)性、在線和離線配置、網(wǎng)管、日志記錄、輔助定位服務(wù)等需求。

2 LTE 寬帶集群通信技術(shù)——B-TrunC

2.1 結(jié)構(gòu)及特性

B-TrunC 結(jié)構(gòu)分為終端、接入網(wǎng)、核心網(wǎng)、調(diào)度控制中心和操作維護(hù)中心五部分，設(shè)備采用模塊化、可配置、可裁剪的設(shè)計特點，實現(xiàn)靈活配置和部署。在高速數(shù)據(jù)傳輸方面，采用OFDMA、MIMO、全I(xiàn)P 網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)、動態(tài)資源分配、自適應(yīng)調(diào)制、空口頭壓縮、光纖拉遠(yuǎn)等多項關(guān)鍵技術(shù)。這些技術(shù)不僅提升了系統(tǒng)容量、性能，還降低了運(yùn)行成本。在集群通信方面，具備快速呼叫建立、調(diào)度呼叫控制、安全加密機(jī)制、服務(wù)質(zhì)量保證、故障弱化和脫網(wǎng)直通等六大特性。

2.2 B-TranC 系統(tǒng)的意義

（1）能有效支撐國家應(yīng)急通信體系的建設(shè)。B-TrunC 提供無線集群語音與多媒體集群調(diào)度功能，能建立完善的有線與無線、固定與移動、公眾網(wǎng)與專用網(wǎng)相結(jié)合的應(yīng)急通信保障體系，強(qiáng)化應(yīng)急通信保障能力。作為建立完善災(zāi)害預(yù)警信息發(fā)布的國家應(yīng)急平臺的重要組成部分，能有效支撐我國應(yīng)急通信體系的建設(shè)。

（2）能支撐國家“互聯(lián)網(wǎng)+”和“中國制造2025”戰(zhàn)略落地。2015年7月，國務(wù)院正式發(fā)布了“互聯(lián)網(wǎng)+”行動計劃。2015年5月，國務(wù)院正式印發(fā)《中國制造2025》，提出“三步走”實現(xiàn)制造強(qiáng)國的戰(zhàn)略目標(biāo)。未來所有行業(yè)、所有設(shè)備設(shè)施將實現(xiàn)萬物互聯(lián)，這將對通信系統(tǒng)架構(gòu)、設(shè)備提出了更高的要求。基于LTE的B-TrunC 系統(tǒng)，具有LTE 的全部特性，并突破了語音的局限，能同時提供集群語音、集群寬帶視頻和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，滿足行業(yè)用戶的大流量寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、大連接密度的需求。因此，B-TrunC 能夠滿足政府、能源、交通、工業(yè)等領(lǐng)域的需求，支撐平安城市、數(shù)字交通、智慧能源、智慧工廠、智能電網(wǎng)等項目，能支撐國家“互聯(lián)網(wǎng)+”和“中國制造2025”戰(zhàn)略落地。

（3）統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，能夠推動中國B-TranC 標(biāo)準(zhǔn)國際化。與公眾通信網(wǎng)的高速發(fā)展相比，制定統(tǒng)一的寬帶集群國際標(biāo)準(zhǔn)勢在必行，我國率先于2014年制定了基于TD-LTE 國際標(biāo)準(zhǔn)的B-TrunC 寬帶集群通信標(biāo)準(zhǔn)，統(tǒng)一了技術(shù)體制和標(biāo)準(zhǔn)，為推動我國B-TranC 標(biāo)準(zhǔn)國際化奠定基礎(chǔ)。

3 結(jié)束語

B-TranC 寬帶集群標(biāo)準(zhǔn)，既有窄帶數(shù)字集群業(yè)務(wù)能力，又有其他集群技術(shù)不具備的寬帶數(shù)據(jù)傳輸能力。基于B-TranC 的LTE-M 系統(tǒng)被定位為城市軌道交通車地之間的綜合業(yè)務(wù)無線承載系統(tǒng)，既滿足城市軌道交通專用無線通信系統(tǒng)的各種傳統(tǒng)調(diào)度指揮業(yè)務(wù)，又符合未來對寬帶集群調(diào)度指揮業(yè)務(wù)發(fā)展的需求，為城市軌道交通列車運(yùn)行調(diào)度指揮提供低時延、高速率、大帶寬的高性能、高質(zhì)量集群專用無線通信保障。目前，B-TranC 寬帶集群技術(shù)，在眾多設(shè)備廠家、科研單位和行業(yè)用戶的共同努力與參與下，產(chǎn)品不斷成熟，并開始在部分城市軌道交通新建線路專用無線系統(tǒng)中嘗試。在未來，擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的寬帶集群通信技術(shù)將在國內(nèi)城市軌道交通專用無線通信中廣泛使用，并走向世界成為新一代的寬帶數(shù)字集群通信技術(shù)。