城市軌道交通寬窄融合專網無線系統應用研究

姜 磊

（天津市地下鐵道運營有限公司，天津 300000）

1 概述

當前城市軌道交通領域中專用無線通信系統使用基于窄帶的TETRA技術，通過其提供語音組呼、個呼、短消息、派接等功能來實現對列車的調度，其技術成熟、產品穩定可靠，已在北京、上海、天津等全國大部分城市的軌道交通無線列調領域廣泛應用。

隨著技術的發展，基于TD-LTE技術的B-TrunC寬帶數字集群發展迅速，其不僅能夠提供語音組呼、個呼、短消息、派接等傳統調度功能，還能提供多媒體調度及大帶寬數據傳輸能力。同時隨著TD-LTE技術綜合承載CBTC、CCTV、PIS、緊急文本、TCMS等業務的興起，通過使用B-TrunC技術實現一網多用，一張網絡完成綜合承載和無線集群正在成為趨勢。這樣便會形成基于窄帶TETRA技術無線列調系統網絡和基于寬帶B-TrunC技術的無線列調系統網絡同時共存的局面。

隨著全國各城市軌道交通的發展，尤其對于像天津這樣已開通多條運營線路并后續會有大規模新線路建設規劃的城市，在新建延伸線、新舊線路換乘、跨線路調車和跨線運營等場景下，如果引入LTE技術，就需要解決新（B-TrunC）老（TETRA）系統的互聯互通問題，提升線路運營效率，降低設備的重復建設，保護已有投資，以達到降本增效的目的。

通過本項目的研究，可以對未來基于寬帶技術的無線列調系統的建設提供技術儲備和增加工程實施經驗。同時在寬帶集群系統日漸成為主流無線列調系統的趨勢下，通過本項目的研究更能起到保護現有窄帶系統的投資，簡化運營管理的目的，也會對全國其他城市的軌道交通建設起到一定的示范指導意義。

2 研究內容及研究方案

2.1 主要研究內容

TETRA系統標準空口定義的是強制標準，各廠商的終端和系統設備兼容性較好，其空中接口能夠提供完整的集群端到端的功能。TETRAISI規范中定義了TETRA系統設備間互聯的接口，但只是建議規范，進口設備均沒有開放此接口，而國產設備基于此規范開放了系統間的互聯互通接口，借助此接口可以實現各個TETRA系統間的互聯互通，能夠實現包括漫游注冊、系統間組呼、系統間個呼、系統間短消息、系統間越區切換、系統間調度等大部分常用功能。B-TrunC聯盟在V2標準規范中定義了比較完善的寬帶集群系統間互聯互通的技術規范，其中信令控制基于SIP協議，媒體傳輸基于RTP協議，并且定義了寬帶集群系統之間實現漫游注冊、系統間組呼、系統間個呼、系統間短消息、系統間越區切換、系統間調度、系統間視頻推送等常用功能。窄帶TETRA系統與寬帶B-TrunC系統之間實現互聯互通，從用戶功能側來看，主要實現如下幾個目標：寬帶終端和窄帶終端之間實現統一編號；寬帶終端和窄帶終端之間實現個呼語音、組呼語音、短數據互聯互通；寬帶系統和窄帶系統之間實現統一調度。

2.2 技術路線

寬窄融合系統的互聯互通通過從兩個層面實現，其具體的技術路線如下：

2.2.1 系統層面，通過融合網關實現寬窄系統互聯互通

通過開發融合網關設備，實現寬帶系統與窄帶系統之間的互聯互通。融合網關通過ISI接口與國產TETRA系統互聯互通，通過射頻饋線借助進口TETRA系統的基站，利用標準空口實現與進口TETRA系統互聯互通。同時融合網關通過B-TrunC的系統間接口實現與寬帶系統的互聯互通。

2.2.2 調度層面，通過統一調度平臺實現融合調度

開發統一調度系統。統一調度借助窄帶系統的調度接口和寬帶系統調度D接口，在二者之上使用API代理，通過API代理為調度平臺提供統一的用戶訪問接口，實現用戶層面的統一調度。

3 具備的基礎條件

結合目前天津地鐵軌道交通的現狀，實現寬窄帶系統的融合互通，已具備如下幾個基礎條件。

（1）技術基礎：近年來國產自主化TETRA系統的成熟商用，已打破國外公司的技術壁壘，國產TETRA系統穩定可靠的運行，證明國內廠商已經掌握了TETRA的關鍵技術。（2）工程基礎：TETRA系統在軌道交通中經過多年的部署和商用，在線路延伸、換乘站、共線運營等場景有成熟的工程建設方案；B-TrunC系統經過部分城市線路的部署實施，也逐步形成了完善的工程建設方案。基于上述條件，寬窄帶集群系統的融合互通也已經具備了工程實施基礎。（3）線路基礎：天津地鐵目前現有線路和在建設線路仍然使用基于TETRA無線列調系統，因此寬窄帶集群系統的互聯互通課題的開展也具備了線路基礎。

4 預期研究成果及形式

通過寬窄融合專網無線系統應用項目實現目標：實現現有線路窄帶系統通過融合網關與寬帶系統互聯互通，提供包括系統間個呼、組呼、短數據和動態重組、派接等功能。

（1）經濟效益。隨著技術的發展，寬帶系統具有部署成本低、功能豐富等優勢，并日漸成為無線列調系統的建設趨勢，寬帶系統的部署可以降低無線列調系統的建設成本。通過實現寬窄系統的互通，可以最大限度地保護現有線路的窄帶系統建設投資，實現經濟利益的最大化。

（2）社會效益。通過實現寬窄系統的互聯互通，不僅可以打破進口設備不開放系統間互聯接口的技術壟斷，提高地鐵設備的國產化率，更能改善運營效率，降低運維成本，提升現有無線列調系統的售后和服務質量。