主頁（http://www.130131.com）：Dimetra在廣州地鐵二八號線拆解中演繹精彩

廣州市地下鐵道總公司    朱永林

一．背景

早在1999年，廣州地鐵二號線工程可行性研究報告提出，為了帶動發(fā)展廣州海珠區(qū)琶洲會展經(jīng)濟(jì)，二號線優(yōu)先沿珠江南岸向東延伸至琶洲地區(qū)，同時，考慮到21世紀(jì)城市化發(fā)展的迅猛態(tài)勢，在江南西和曉港區(qū)間預(yù)留線路拆解條件，為日后線路向西、向南延伸拆解提供方便，以進(jìn)一步滿足廣州市海珠區(qū)南部地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要。隨著廣州市社會經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，城市發(fā)展規(guī)劃進(jìn)一步完善，地鐵網(wǎng)絡(luò)骨架基本完成，二號線實(shí)施拆解、回歸線網(wǎng)規(guī)劃的條件已經(jīng)具備和成熟。2010年9月25日起，華麗變身的二/八號線成為了廣州新一條十字縱橫的交通大動脈。它在兼顧中心城區(qū)東西客流走廊的基礎(chǔ)上，承載著廣州市新一輪發(fā)展的希望。它向北帶動白云新城和機(jī)場南部區(qū)域發(fā)展，中間疏導(dǎo)城區(qū)客流，向南促進(jìn)廣州南站區(qū)域發(fā)展。它是市政府布局廣州未來，實(shí)現(xiàn)“南拓、北優(yōu)、中調(diào)”戰(zhàn)略的一顆重要的棋子。

上圖為拆解后的新二號線（廣州南站—嘉禾望崗）和八號線（萬勝圍—鳳凰新村），新增昌崗站換乘，舊二號線（三元里—萬勝圍）

二．需求分析

舊二號線拆解，要建設(shè)成新的二號線和八號線，這是世界性的難題，是史無前例的。為了配合拆解工作和聯(lián)合調(diào)試的順利開展，廣州地鐵二號線于2010年9月22日至24日停運(yùn)三天，地鐵系統(tǒng)龐大，專業(yè)復(fù)雜，在短暫的三天里要攻克這難關(guān)，對每一個參與拆解的工作者來說無疑是一個巨大考驗(yàn)，一個良好的通信手段是必不可少的。由于江南西至昌崗，昌崗至?xí)愿凼切陆ǖ膮^(qū)間，民用通信信號尚未覆蓋，而地鐵無線專用通信已提前改造完畢，隧道的每個角落均有良好的場強(qiáng)覆蓋。在這關(guān)鍵時刻，統(tǒng)一指揮，統(tǒng)一調(diào)度，Dimetra無線集群通信是最佳的選擇，有著其它通信工具無可替代的地位。

三．Dimetra系統(tǒng)簡介

Dimetra（Digital MOTOROLA Enhenced Trunked Radio）是MOTOROLA公司推出生產(chǎn)的完全符合TETRA開放標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字集群無線通信系統(tǒng)。Dimetra系統(tǒng)基于TDMA時分多址技術(shù)，ACELP話音編碼技術(shù)，π/4-DQPSK調(diào)制技術(shù)，集調(diào)度指揮，雙工互聯(lián)電話，短消息，數(shù)據(jù)通信于一體，提供有效的無線通信平臺，作為一種新的高科技專業(yè)無線通信系統(tǒng)，在我國城市地鐵、輕軌的建設(shè)運(yùn)營中正日益得到廣泛的應(yīng)用，是列車調(diào)度、運(yùn)營管理和應(yīng)急救災(zāi)等領(lǐng)域十分重要的通信設(shè)備。

四．Dimetra系統(tǒng)組成

1.系統(tǒng)構(gòu)成

廣州地鐵舊二號線無線集群系統(tǒng)是多基站，外加一些信號中繼放大設(shè)備（射頻直放站），形成一個無線與有線相結(jié)合的網(wǎng)絡(luò)。主站到基站采用有線連接，基站通過信號分配設(shè)備，采用泄漏電纜或天線輻射傳播，以實(shí)現(xiàn)與移動臺的無線連接。全線共有7個基站，13個直放站。系統(tǒng)采用的是800MHz頻段。信道數(shù)為4個，基站發(fā)高收低，移動臺發(fā)低收高，雙工間隔45MHz，頻道間隔25KHz，基站采用TDMA技術(shù)，每載頻分為4個時隙。

2.系統(tǒng)組成設(shè)備

（1）OCC（地鐵控制中心）中央控制設(shè)備

A.區(qū)域控制器(ZC)：區(qū)域控制器是整個系統(tǒng)的控制和處理中心，它的硬件是一個容錯的雙處理器的計(jì)算機(jī)，它負(fù)責(zé)Ｄimetra系統(tǒng)的呼叫處理和資源管理工作。

B.音頻交換機(jī)(AEB)：音頻交換機(jī)是整個系統(tǒng)的音頻交換和復(fù)制的部件，它所交換的是ＡＣＥＬＰ制式的數(shù)字音頻信號。

C.基站連接復(fù)用器（ＳＬＭ）：基站連接復(fù)用器是主站設(shè)備與基站設(shè)備連接和信號傳輸?shù)闹匾�部件�?/p>

D.碼轉(zhuǎn)換器（ＸＣＤＲ）：Ｄimetra系統(tǒng)語音交換是采用ACELP制式的數(shù)字信號，而調(diào)度系統(tǒng)和電話連接系統(tǒng)都采用PCM制式，因此ACELP和PCM互相轉(zhuǎn)換，這就由XCDR來完成。

E.短數(shù)據(jù)路由器（SDR）：短數(shù)據(jù)路由器為系統(tǒng)的移動臺與調(diào)度臺，移動臺之前和調(diào)度臺之間提供了短信息服務(wù)的支持。

F.IP網(wǎng)絡(luò)部件：整個系統(tǒng)各部件控制管理是通過以太網(wǎng)連接的，以IP數(shù)據(jù)包的形式傳輸信息。

G.系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理：系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理由區(qū)域管理系統(tǒng)（ZM數(shù)據(jù)服務(wù)器和ZM用戶服務(wù)器），用戶結(jié)構(gòu)管理系統(tǒng)（UCS數(shù)據(jù)服務(wù)器和UCS用戶服務(wù)器），ELITE調(diào)度系統(tǒng)（調(diào)度數(shù)據(jù)CDM和別名數(shù)據(jù)ADM）和區(qū)域控制服務(wù)器四部分組成。

（2）車站無線設(shè)備

A.增強(qiáng)型基站（EBTS）：EBTS是由GPS信號通道，雙工器，射頻分配系統(tǒng)RFDS，基站控制器TSC，收發(fā)信機(jī)BR，環(huán)境告警系統(tǒng)EAS，以及與主站SLM相連的X.21鏈路組成。

B.SAGEM直放站：它用于基站場強(qiáng)的延伸，起到場強(qiáng)中繼放大的作用，是一種雙向的射頻放大器，將通過漏纜收到的基站下行信號進(jìn)行線性放大，并通過漏纜或天線輻射到覆蓋區(qū)，并將收到的移動臺信號進(jìn)行線性放大通過漏纜傳送到基站。

（3）無線調(diào)度設(shè)備

整個調(diào)度臺系統(tǒng)是由中央電子模塊（CEB），調(diào)度臺接口單元（CIE），調(diào)度臺（DC）和ELITE調(diào)度數(shù)據(jù)服務(wù)器組成。

（4）無線移動臺

無線系統(tǒng)移動臺包括車載電臺，車站電臺（MTM700）和手持機(jī)(MTP700),主要為無線系統(tǒng)的服務(wù)對象提供接入系統(tǒng)的可操作的終端。

（5）區(qū)間漏纜

漏纜同時具備了信號傳輸功能和信號收發(fā)的功能，它的覆蓋區(qū)域信號分布均勻。二號線無線系統(tǒng)采用了安德魯公司RCT系列的漏纜，實(shí)現(xiàn)了地鐵隧道無線信號的無縫覆蓋。

五．Dimetra系統(tǒng)功能

1.語音服務(wù)：描述系統(tǒng)提供的語音通信服務(wù)，無線用戶和調(diào)度臺均獲得這些服務(wù)。它包括通話組呼叫，通播組呼叫，緊急呼叫和私密呼叫。

2.數(shù)據(jù)服務(wù)：描述系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)通信服務(wù)，無線用戶和調(diào)試臺均獲得這些服務(wù)。它包括狀態(tài)信息服務(wù)，緊急報警，短數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，字符文字文本服務(wù)。

3.補(bǔ)充服務(wù)：描述系統(tǒng)提供的額外服務(wù)，這些服務(wù)不能單獨(dú)使用，而僅用來補(bǔ)充語音和數(shù)據(jù)服務(wù)的功能。它包括遇忙排隊(duì)和回呼，排隊(duì)優(yōu)先級，新近用戶優(yōu)先，動態(tài)站分配，有效站點(diǎn)，關(guān)鍵站點(diǎn)的分配，通話方識別，遲后加入，優(yōu)先監(jiān)視及動態(tài)重組。

六．Dimetra系統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì)

1.分散式結(jié)構(gòu)：Dimetra的中央控制設(shè)備采用分散式的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，它由各種不同的功能模塊所構(gòu)成，包括控制、交換、話音、數(shù)據(jù)、管理。這種分散式的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)避免了任何可能的單點(diǎn)故障，由于不同的設(shè)備均具備自己的電源單元，相對于整機(jī)插卡式機(jī)框的設(shè)計(jì)來說，具有更高的系統(tǒng)可靠性。

2.系統(tǒng)級可靠性功能：系統(tǒng)級可靠性由無線信道的動態(tài)控制、中心設(shè)備的冗余備份、單站集群模式3個功能來實(shí)現(xiàn)。

A.無線信道的動態(tài)控制：系統(tǒng)一直監(jiān)視信道機(jī)的工作狀況，當(dāng)某一個業(yè)務(wù)信道發(fā)生故障，系統(tǒng)將會分配其他正常的信道給用戶使用，在業(yè)務(wù)信道夠用的情況下系統(tǒng)總體功能不受影響，如果是控制信道故障，系統(tǒng)將自動指派另一個信道機(jī)第一時隙的業(yè)務(wù)信道轉(zhuǎn)成控制信道。

B.中心設(shè)備的冗余備份：中心交換設(shè)備采用2N或N+1熱備份冗余技術(shù)。當(dāng)某模塊出現(xiàn)故障時，系統(tǒng)能自動檢測故障（故障檢測軟件實(shí)現(xiàn)），進(jìn)行必要的自動修復(fù)或無間隙平滑切換到熱備份模塊，并輸出告警信息。

C.單站集群模式：當(dāng)中心交換設(shè)備故障或者傳輸鏈路故障時，中心與基站的控制信號通信中斷時，系統(tǒng)將無法實(shí)現(xiàn)廣域集群，所有的基站將自動進(jìn)入單站集群模式，此工作模式就是通信范圍局限在本基站內(nèi)，不能跟本基站外的用戶通信。

七．Dimetra系統(tǒng)在二八號線拆解中的應(yīng)用

廣州地鐵二八線拆解，是在舊二號線江南西與曉港區(qū)間分拆成江南西至昌崗，昌崗至?xí)愿蹆煽v橫交錯的區(qū)間，昌崗站設(shè)為二八號線換乘站。這復(fù)雜的工程，地鐵史上獨(dú)一無二，無可借鑒，在停運(yùn)的三天里，必須毫無退路地完成使命，向每一個拆解的工作人員發(fā)起了挑戰(zhàn)。區(qū)間涉及的專業(yè)多，有鐵道，供電，機(jī)電，信號，通信。各個專業(yè)，各個單位在相對狹小的空間里交叉施工，人員雜而多，沒有統(tǒng)一的指揮調(diào)度，現(xiàn)場難免會出現(xiàn)混亂，拆解工作的順利完成難以得到保證。此時的Dimetra無線專用通信系統(tǒng)發(fā)揮了其獨(dú)當(dāng)一面的作用，它能實(shí)現(xiàn)少數(shù)調(diào)度指揮人員對眾多移動終端進(jìn)行統(tǒng)一的指揮調(diào)度，憑借其靈活的編組管理，每個要拆分的專業(yè)獨(dú)自設(shè)置一個拆分指揮專用組，這樣各個專業(yè)的指揮調(diào)度員可以輕松自如地履行其職責(zé)，對本通話組的人員進(jìn)行調(diào)度指揮，同時又互不干擾。

由于拆解工作量大，時間緊迫，中途難免會增加人力參與改造，這就會出現(xiàn)移動終端用戶量突發(fā)性大增的情況，而Dimetra集群通信系統(tǒng)，能以其現(xiàn)有的有限資源，不增加硬件設(shè)備的條件下，輕松地增大系統(tǒng)的用戶量，只需合理地規(guī)劃分組方案，把不同需求的用戶編入不同的通話組即可實(shí)現(xiàn)，并且系統(tǒng)的一個通話組使用時占用一個時隙，一個通話組可以有多個用戶，便可形成一點(diǎn)對多點(diǎn)的組呼，突破了民用通信系統(tǒng)多用戶同時通信時占用信道數(shù)多的這一瓶頸，這也正是數(shù)字集群通信系統(tǒng)的優(yōu)越性所在，是其它通信系統(tǒng)無可比擬的。

二八拆解這三天的關(guān)鍵時刻，在隧道沒有民用通信信號，沒有有線電話，對講機(jī)受環(huán)境制約通話質(zhì)量差的狀況下，Dimetra無線集群通信系統(tǒng)的優(yōu)勢體現(xiàn)得淋漓盡致。它是拆解工作中最有效的通信手段，推進(jìn)了拆解工作的順利完成，是保證廣州地鐵二八號線2010年9月25號開通試運(yùn)營的堅(jiān)實(shí)后盾，它在廣州地鐵二八號線拆解工作中演繹了精彩。

八.結(jié)束語

隨著廣州經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，廣州地鐵將會以更高的運(yùn)營水平服務(wù)于每一位乘客，Dimetra無線集群通信在地鐵的運(yùn)營中將會顯得更為重要，摩托羅拉以先進(jìn)的設(shè)備，優(yōu)質(zhì)的服務(wù)分享著廣州地鐵精彩的每一天。同時線網(wǎng)的不斷壯大，相信摩托羅拉與廣州地鐵的合作將會更加緊密，在地鐵行業(yè)撐起屬于自己的一片天空，演繹更多的精彩。

參考文獻(xiàn)

通信檢修工/人力資源和社會保障部教材辦公室，廣州市地下鐵道總公司組織編寫. —北京：中國勞動社會保障出版社，2009

此作品來源于2011摩托羅拉解決方案大獎賽