地铁通信无线系统概述.ppt

通信无线系统概述 无线系统方案设计概述1 专用无线系统的设计2 专用无线系统的比选 1 专用无线系统的设计地铁专用无线通信系统的设计 以确保语音及数据通信功能 调度管理功能的实现以及保证全线场强覆盖 提高通信质量为最终目标 同时 系统的安全可靠 扩容和后期工程的延续性也是系统设计的重要依据 其中系统方案的确定又是设计工作中最为关键的环节 它不仅对整个无线通信系统性能的好坏 价格的高低起着决定性的作用 而且对是能否满足地铁后期工程带来的通信系统扩容要求具有极大 的影响 因此慎重设计和优选系统方案 妥善处理好当前建设和今后发展的关系 具有重要的意义 2 专用无线系统的比选目前 在全球范围内 应用较多的解决专用无线调度通信的技术体制大致有三种 GSM R TETRA数字集群及MPT1327模拟集群通信体制 GSM R是在公网GSM技术基础上融合了调度通信功能的专门用于铁路无线通信的数字 集群通信系统 其突出特点是将高速铁路列车自动控制信息的传输与以语音通信为主的调度通信统一纳入同一个无线通信平台 是一个功能完善 实现通信信号一体化的先进高效的通信系统 在欧洲高速铁路得到了大量应用 不过GSM R应用于行车间隔短 车流密度大的城市轨道交通的情况还不多见 TETRA数字集群与MPT1327模拟集群通信系统都是为调度通信专门制定的通信体制 当然具备调度通信所要求的一切功能 两种体制的通信系统均得到 了广泛的应用 只是两者的应用领域有所侧重 TETRA数字集群系统在各国的地铁 轻轨等城市交通领域有大量的应用 而MPT1327模拟集群系统则在公安 油田 水利部门大显其能 应该说 TETRA数字集群和MPT1327模拟集群系统都能够完全满足地铁运营管理对专用无线通信系统的要求 只是模拟系统不如数字系统的频率利用率高 且数字通信技术终归是未来的发展方向 因此 采用TRTRA数字系统解决专用无线通信 沈阳地铁专用无线通信系统采用800MHz频段的TETRA数字集群调度系统 为地铁固定用户与移动用户之间 移动用户与移动用户之间提供可靠的通信手段 对于行车安全 提高运营效率和管理水平 改善服务质量 应对突发事件提供了重要保证 TETRA概述 TETRA是TerrestrialTrunkedRadio的缩略词 意思是陆地集群无线电 它是由欧洲电信标准协会 ETSI 定义的世界的标准 是PMR系统中唯一的开放数字标准 TRUNKING原理的内容 1 系统所具有的全部可用信道都可为系统的全体用户所共用 即系统内只要存在空闲信道 则任一用户都可用它来进行通话 2 网络自动地为用户分配信道 3 信道的分配对用户来说是透明的 用户无须知道网络是如何分配的 TETRA的基本技术 1 数字的 在数字的网络中漫游 呼叫建立 移动台位置更新 通话保持和释放功能都是自动完成的 2 集群系统 实现多信道共享 3 采用代数码本线性激励预测编码 ACELP 话音编码技术 这种编码技术的优点是 速率较低 话音质量较高 抗干扰能力较好 4 采用TDMA时分多址技术 5 频道间隔25KHz 无线系统设备终端介绍 系统结构简图 基站 基站 基站 基站 传输系统 TETRA交换机 行调 环调 车厂调 维调 服务器及网管终端 时钟 中央交换机 DXTip DXTip是全网的交换和控制中心 具有呼叫控制 信令交换 数据库处理 通信协议处理等功能 用于连接基站 调度系统 局域网交换机 TETRA互联服务器和外部网络 基站专用无线通信系统采用多基站小区制方式 在全线的22个地下车站设置22套无线集群基站 单分集接收 车辆段设置1套地面无线集群基站 3分集接收 完成对全线车站 车辆段 区间的无线场强覆盖 移动台沈阳地铁无线系统采用的移动台有车载电台 车站台 手持机 1 地铁列车的前后两端驾驶室各安装有一台车载电台 车载电台主要由天线 主机 控制盒 送受话器 扬声器 天线馈线 控制电缆 电源电缆 扬声器电缆 接地线 司机可通过操作控制头的按键 发出各种通信需求 并通过扬声器收听语音 通过系统跟ATS的连接 ATS服务器用SDS向列车载台发送换站 换段 命令 列车载台收到换站 换段命令后 按命令内容执行相应的换站 换段处理 变换组扫描列表 变换通话组文件夹等 2 车站台安装于每个车站的车控室 车站值班人员可通过它跟行调联系 经行调转接还可与司机通话 3 手持机主要是提供给车站工作人员 维修人员跟调度通话 移动台的通信功能主要有 组呼 私密呼叫 紧急呼叫 短信息收发以及调度台对移动台的组呼 私密呼叫等 天线和泄露同轴电缆天线和泄露同轴电缆是发射和接收电磁波的一个重要的无线电设备 主要完成站厅层 站台层以及区间隧道的信号覆盖 无线系统结构和功能概述 无线系统结构图 系统结构简图 基站 基站 基站 基站 传输系统 TETRA交换机 行调 环调 车厂调 维调 服务器及网管终端 时钟 沈阳地铁一号线无线数字集群系统系统将采用单交换机 多基站的方式形成一个有线 无线相结合的网络 主要设备是由中心交换控制设备 网络维护管理设备 调度操作控制台 基站 固定台 车载台 便携台 泄漏同轴电缆及天线等组成 中心交换控制设备到基站之间采用传输系统所提供的通道 2M 连接 拓扑结构为星型 基站到移动台之间采用无线连接 无线电波通过泄漏同轴电缆进行空间辐射传播 系统的主要功能编组功能根据地铁各职能部门的工作需要 地铁的所有成员可以编入不同的通话组 每个用户可以同时编入多个通话组 系统以下两种方式为无线终端编组 通过空中无线路径将终端编入组 动态重组 预先将通话组编入终端中 通话功能数字集群系统本身具备全双工 半双工 单工等各种通话方式 沈阳市轨道交通一号线数字集群系统是一专用调度系统 以组呼通信为主 移动台与调度的组呼都是采用半双工方式 用户台的识别号系统的每一个用户都分配了不同的身份识别码ID号 选择呼叫通过ID号对不同用户进行 个别呼叫 用户台的组识别号为了保证通话过程中能够接收更高优先级的呼叫 调度系统中一般是采用组呼方式 调度台的呼叫通过用户信息 用户识别号 用户组识别号 在二次开发的图形界面上显示 对移动台进行呼叫 用户台对调度台呼叫 设备能够呼叫系统内的调度员 包括 发出呼叫请求 利用调度ID号进行选呼 即个别呼叫 对调度台发起组呼 紧急呼叫 紧急呼叫的目标地址是预先设置在调度台或网管终端 用户台之间的组呼用户台之间的组呼可以通过用户组选择旋钮选择相应的组 同时用户台将发出语音提示组的变化 同时还可以通过操作面板的按键选择需要进行通话的工作组 组扫描功能组呼扫描是TETRA终端支持的功能 诺基亚TETRA终端的组呼扫描优先级可以分为高 中和低三级 终端具备手动关闭和打开扫描的功能 扫描组的优先级可以设置 保证了即使当前正在参与其他组的通信 用户也能收到重要组的信息 广播功能控制中心调度员可以利用无线通信系统的通道 对正线运行列车车厢内的乘客广播控制 中心广播系统已预录的内容 同时 控制中心调度员通过无线通信系统的调度操作控制台 对正线运行列车车厢内乘客广播 可实现对某列车广播 对上行组广播 对下行组广播 对正线组广播 录音功能每个调度台均具备录音接口 所有该调度台的通话都将通过录音接口输出到录音设备 录音接口位于调度台音频接口单元上 列车司机可以对行车调度员的语音命令进 行录音 故障弱化功能单站集群当TETRA基站和控制交换机间的通信中断持续了一段时间后 时间长度可设定 TBS自动进入单站模式 并将单站模式的信息广播给基站下的所有移动台 收到本站进入故障弱化模式的广播信息后 基站下的移动台会自动搜寻按广域集群工作且信号强度足够相邻小区进行登记 脱网直通直接模式 DMO 是TETRA移动台的一种工作模式 移动台在不需要系统的模式下仍能直接发生通信 这种模式需要移动台预先定义好直接模式信道 无线系统接口 系统内部接口1 控制中心交换设备与TETRA网管设备的连接 用途 用于交换机与TETRA网管设备的信息连接 2 交换机与鉴权服务器的连接 用途 用于鉴权服务器与交换机的鉴权密钥分发信息连接 3 交换机与调度操作控制台的连接 用途 用于TETRA交换机与调度台的音频 信息连接 4 控制中心交换设备与调度服务器的连接 用途 TETRA交换机与调度台服务器的信息连接 5 控制中心交换设备与二次开发网管服务器的连接 用途 TETRA交换机与二次开发网管服务器的信息连接 6 调度服务器与以太网交换机的连接 用途 用于连接调度操作控制台与调度服务器 通过以太网交换机接入局域网 调度系统为服务器 客户端配置方式 7 调度操作控制台 PC机 与以太网交换机的连接 用途 用于连接调度操作控制台与调度服务器 通过以太网交换机接入局域网 调度系统为服务器 客户端配置方式 8 二次开发网管服务器与以太网交换机的连接 用途 用于连接二次开发网管终端与二次开发网管服务器 通过以太网交换机接入局域网 二次开发网管系统为服务器 客户端配置方式 9 二次开发网管终端 PC机 与以太网交换 机的连接 10 Tetra交换机到以太网交换机 用途 分组数据业务 与通信其它子系统之间的接口1 与传输子系统的接口2 与时钟系统接口3 与专用电话