主頁(http://www.130131.com):Dimetra 廣州地鐵二號線無線通信大平臺
1.背景
從最古老的步行到最先進(jìn)的高速列車,陸地交通,一個和人類一樣古老而又在不斷蓬勃發(fā)展的事業(yè),一直陪伴在我們的身邊。隨著城市的發(fā)展,擁擠的交通問題日益明顯,在地面資源越來越少的情況下,人們開始了地下交通的探索,地鐵運(yùn)輸也應(yīng)運(yùn)而生。區(qū)別于傳統(tǒng)的地面公交運(yùn)輸,地下鐵道運(yùn)輸班次安排更緊密,運(yùn)行速度更快,但另一方面,由于列車在隧道這種局限空間里面快速運(yùn)行,使列車司機(jī)對列車運(yùn)行的沿線情況的把握遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及公交車司機(jī)。為了及時聯(lián)系到列車司機(jī),對全線運(yùn)行的列車做出統(tǒng)一的調(diào)度,保障地鐵系統(tǒng)的安全、準(zhǔn)點(diǎn)、快捷,必須要搭建一個屬于地鐵的無線通信平臺。
2.Dimetra在廣州地鐵二號線的應(yīng)用情況
2.1系統(tǒng)組成
從2002年底至今,廣州地鐵第一套數(shù)字集群通信系統(tǒng)——摩托羅拉公司的Dimetra系統(tǒng),陪伴廣州地鐵二號線走過了將近7個年頭。作為二號線唯一的無線通信系統(tǒng),Dimetra主要由以下部分組成:
位于控制中心的主站系統(tǒng)及維護(hù)終端
分布于車站及車輛段的基站/直放站系統(tǒng)
位于控制中心及車輛段的調(diào)度終端
分布于各個車站、車輛段及區(qū)間的天饋線系統(tǒng)
分布于各個車站、車輛段的無線終端(車載臺、車站臺及手持臺)
目前的二號線從三元里到萬勝圍共計17個車站,一個車輛段及一個控制中心。正線各車站及區(qū)間里無線信號的提供采用基站直接覆蓋加直放站延伸覆蓋的形式。
2.2系統(tǒng)功能
無線通信的優(yōu)勢之一,就在于在系統(tǒng)的覆蓋范圍內(nèi),無線用戶可以自由移動,擺脫了有線通信中線路的限制。Dimetra系統(tǒng)的最重要功能就是方便調(diào)度員對行車進(jìn)行有序的組織。
在控制中心主站的控制下,無線基站處于廣域集群的工作狀態(tài),借助于靈活的編組方案,位于控制中心的調(diào)度員可以隨時與系統(tǒng)中需要聯(lián)系的列車司機(jī)、站務(wù)人員及維修人員進(jìn)行語音通信,輕松發(fā)布調(diào)度指令,如下圖所示:

所有基站到主站的X.21鏈路采用點(diǎn)到點(diǎn)的連接方式,在一個鏈路出現(xiàn)故障的情況下,其余的基站與主站之間的連接并不會受其影響。在某個鏈路出現(xiàn)故障情況下,系統(tǒng)將自動分割成兩個獨(dú)立運(yùn)行的分系統(tǒng):
出現(xiàn)鏈路故障的基站自動進(jìn)入單站集群模式,在此站覆蓋范圍內(nèi)的無線用戶之間仍然可以進(jìn)行通信;
其余的基站仍然處于廣域集群模式,其系統(tǒng)功能不受影響。點(diǎn)到點(diǎn)的連接方式將單個故障點(diǎn)對系統(tǒng)的影響降至最低,最大限度的維持系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
作為一個完善的通信系統(tǒng),除了上述功能,Dimetra系統(tǒng)在二號線的實(shí)際應(yīng)用中還具備以下功能:
私密呼叫:實(shí)現(xiàn)終端之間的點(diǎn)對點(diǎn)通信,而不被第三方聽到;
有線電話呼叫:通過SPI板卡,Dimetra系統(tǒng)與地鐵公務(wù)通信系統(tǒng)相連接,使得調(diào)度員可以直接從無線調(diào)度終端撥打有線電話;
緊急呼叫:保持緊急情況下的通信暢通,是地鐵安全運(yùn)營必不可少的保障。任何通信系統(tǒng)均存在容量瓶頸,Dimetra系統(tǒng)也不例外。但是在Dimetra系統(tǒng)中,可以將緊急呼叫定義為優(yōu)先級最高的呼叫,無線終端及調(diào)度員均可發(fā)起。在無空閑信道的情況下,緊急呼叫將強(qiáng)行拆除優(yōu)先級低的用戶鏈路,保障緊急情況下的及時通信。
2.3 Dimetra,突發(fā)性用戶量增加的保障
廣州地鐵二號線一端連接亞洲最大的會展中心——琶洲會展中心,另一端連接廣東的交通樞紐——廣州火車站。每年的廣交會和春運(yùn)多是二號線最為繁忙的時候,琶洲會展及廣州火車站周邊車站客流量突發(fā)性的增加必須要求投入更多的車站服務(wù)人員,同時還要求及時、方便的對車站服務(wù)人員做出指揮,這就意味著這些站的無線用戶也會出現(xiàn)突發(fā)性的增加。
無線通信最寶貴的資源是頻點(diǎn),雖然在頻點(diǎn)的利用上已先后開發(fā)出FDMA、TDMA等提高系統(tǒng)容量的多址技術(shù),但對于傳統(tǒng)的民用無線通信系統(tǒng)而言,由于每一個通話中的用戶均要獨(dú)占一個信道(TS),在系統(tǒng)中的用戶量不大的情況下,系統(tǒng)將可以為每個用戶提供接入服務(wù),如下圖:

但是在硬件配置沒有發(fā)生改變的情況下,如果出現(xiàn)突發(fā)性的用戶量增加,對于民用通信來說,有限的信道很快就會被占滿,后面發(fā)起呼叫的用戶(MS5、MS6)由于系統(tǒng)沒有空閑的資源而不能接入,就不可避免的導(dǎo)致?lián)砣陌l(fā)生,如下圖:

對于現(xiàn)有的系統(tǒng)來說,解決此問題最有效的辦法就是依賴于臨時的硬件擴(kuò)容,硬件的增加也就意味著成本的增加,而且突發(fā)性用戶量增加的現(xiàn)象帶有一定的隨機(jī)性,采用該辦法也會給維護(hù)帶來很多不便。
區(qū)別于點(diǎn)對點(diǎn)的民用通信,二號線的專用通信有其特點(diǎn),我們要實(shí)現(xiàn)的是由少數(shù)的調(diào)度員對眾多的無線終端進(jìn)行統(tǒng)一的調(diào)度指揮,也就是點(diǎn)對多點(diǎn)的通信方式。在這一點(diǎn)上,Dimetra系統(tǒng)充分體現(xiàn)出其優(yōu)勢。由于采用一呼百應(yīng)的組呼模式,如下圖:
(中國集群通信網(wǎng) | 責(zé)任編輯:陳曉亮) |