趙林

摘 要：隨著現(xiàn)代化建設(shè)進程的加快，人們對城市建設(shè)現(xiàn)代化的要求也越來越高，尤其是城市交通。近年來，各大城市都在逐步實施地鐵現(xiàn)代化建設(shè)，并不斷改進地鐵新技術(shù)。車—地?zé)o線通信就是新技術(shù)中的一種，它對保證地鐵安全、穩(wěn)定運行起著至關(guān)重要的作用。簡要介紹了車—地?zé)o線通信的特點及其業(yè)務(wù)承載范圍、DVB標(biāo)準(zhǔn)的概念和執(zhí)行DVB標(biāo)準(zhǔn)的車—地?zé)o線通信在地鐵中的實際應(yīng)用情況，以期為日后的相關(guān)工作提供參考。

關(guān)鍵詞：車—地?zé)o線通信；DVB標(biāo)準(zhǔn)；信息傳輸；監(jiān)視系統(tǒng)

中圖分類號：U213.7 文獻標(biāo)識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.01.153

1 車—地?zé)o線通信的特點

1.1 業(yè)務(wù)承載范圍

將車—地?zé)o線通信網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于地鐵時，其承載范圍包括以下3個方面。

1.1.1 車載電視監(jiān)視系統(tǒng)

在車載電視監(jiān)視系統(tǒng)中，將半球式廣角攝像機安裝在車載電視的前端，車廂前后端和司機駕駛室各安裝1臺攝像機。采集到的模擬視頻信號經(jīng)編碼器轉(zhuǎn)化為數(shù)字視頻信號傳至車載環(huán)網(wǎng)，再經(jīng)車載環(huán)網(wǎng)傳送到司機駕駛室的監(jiān)視器上，以供司機查看。另外，它也可以實現(xiàn)本地存儲，然后經(jīng)過車—地?zé)o線通信系統(tǒng)傳送給地面的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，供地面管理人員查看。

1.1.2 地鐵乘客信息傳輸

地鐵乘客信息系統(tǒng)用于顯示列車的多媒體視頻和字幕。它將采集到的信號發(fā)送到車載視頻的服務(wù)器上，經(jīng)過車載環(huán)網(wǎng)傳送到播放控制器，再由顯示器播放出來。采用這種方式傳輸?shù)男畔⒈环Q為音視頻流。

1.1.3 地鐵運行狀態(tài)信息傳輸

利用車—地?zé)o線通信技術(shù)，監(jiān)控系統(tǒng)的接口會向控制中心即時傳遞列車的運行參數(shù)和故障情況。為了從列車各車廂向控制中心傳輸車載電視的監(jiān)視情況和地鐵運行的狀態(tài)信息數(shù)據(jù)，要求每列列車至少同時上傳2路圖像。在此過程中，如果遇到特殊情況，要求每列列車同時上傳14路圖像。

1.2 車—地?zé)o線通信的特點

車—地?zé)o線通信的特點有：①在地鐵運行區(qū)間，無線網(wǎng)絡(luò)呈線狀覆蓋，無線通訊系統(tǒng)的切換動作必須要迅速；②因為地鐵車載機柜設(shè)備空間有限，再加上列車灰塵、溫度變化、振動、電磁環(huán)境等不利條件的影響，所以，要求使用體積小、散熱排量小、防護等級高和抗干擾能力強的機柜設(shè)備；③由于地下空間狹小，地鐵車—地?zé)o線通信所需設(shè)備多，因此，需要統(tǒng)一調(diào)整設(shè)備的頻率，全面規(guī)劃，避免它們在地鐵運行過程中相互干擾。

2 DVB標(biāo)準(zhǔn)

2.1 概念

1993年，我國開始實施DVB標(biāo)準(zhǔn)。DVB是“Digital Video Broadcasting”（數(shù)字視頻廣播）的縮寫，其中包括DVB交互業(yè)務(wù)系統(tǒng)、基帶附加信息系統(tǒng)、條件接收系統(tǒng)、廣播傳輸系統(tǒng)和接口標(biāo)準(zhǔn)等內(nèi)容。該標(biāo)準(zhǔn)是由一些歐洲國家成立的國際視頻廣播組織確定，并統(tǒng)一建立執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)。DVB組織出臺了一系列用于交互業(yè)務(wù)的標(biāo)準(zhǔn)，它們?yōu)橛脩襞c業(yè)務(wù)提供者提供了一個雙向?qū)拵o線傳輸?shù)耐ǖ馈?/p>

2.2 應(yīng)用情況

在應(yīng)用DVB標(biāo)準(zhǔn)的過程中，應(yīng)在運營商與用戶之間建立2個信道——廣播信道和交互信道。其中，用來傳輸音頻、視頻和數(shù)據(jù)等的信道叫作廣播信道，它是運營商與用戶之間的單向?qū)拵V播信道；交互信道既是一條信息交互的雙向信道，也是運用于運營商與用戶之間、由前向交互信道和反向交互信道組成的信道。

3 車—地?zé)o線通信系統(tǒng)的構(gòu)成

3.1 概述

將DVB標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用于地鐵通訊中時，可以將列車看成移動的交互終端，將線路中心看作廣播服務(wù)源和交互服務(wù)源，再結(jié)合實際工程情況，由上行鏈路和下行鏈路組成整體系統(tǒng)。使用上行鏈路時，能上傳列車運行狀態(tài)的CCTV圖像；使用下行鏈路時，能完成PIS節(jié)目，實現(xiàn)控制命令的下傳。上行鏈路由車載無線發(fā)射網(wǎng)關(guān)、地面無線接收基站等組成，而下行鏈路則是由車載無線接收網(wǎng)關(guān)、地面無線發(fā)射網(wǎng)關(guān)、光纖直放站等設(shè)備組成。

3.2 系統(tǒng)的工作方式

3.2.1 上行鏈路

經(jīng)過編碼器編碼后的列車運行信息和視頻圖像通過上行鏈路傳送到車載局域網(wǎng)后，由車載無線網(wǎng)關(guān)和發(fā)射天線一起完成無線發(fā)射。同時，各基站轉(zhuǎn)換接收到的信號，經(jīng)光纖鏈路接入相鄰車站的交換機，再傳送到中心交換機上，這樣，中心調(diào)度人員就可以調(diào)出圖像來監(jiān)控列車的運行狀態(tài)。

經(jīng)過分析可知，當(dāng)?shù)罔F運行速度保持在100 km/h時，車—地?zé)o線通信系統(tǒng)切換和緩沖的時間很短。在地鐵行駛過程中，不同基站發(fā)送的各路視頻傳輸沒有誤碼，而且圖像清晰、流暢，不會出現(xiàn)馬賽克。該系統(tǒng)使用的是1.8 GHz頻段，一方面，它可以避免與專用和民用WLAN設(shè)備互相干擾；另一方面，該頻段屬于非開放頻段，能防止非法用戶接入。

3.2.2 下行鏈路

下行鏈路設(shè)置在中心服務(wù)器上，多媒體節(jié)目經(jīng)下行鏈路傳輸給地面無線發(fā)射網(wǎng)關(guān)，再經(jīng)過光纖直放站最后傳送到分布在軌道旁的定向天線上，以實現(xiàn)信息的無線覆蓋。為了增強無線系統(tǒng)信道的健壯性，實現(xiàn)分集接收，在地鐵的車頭和車尾處各安裝一部車載無線接收網(wǎng)關(guān)和接收天線。如果將車載無線接收網(wǎng)關(guān)接入車載局域網(wǎng)內(nèi)，并轉(zhuǎn)換接收到的無線信號，那么，相關(guān)信息就會顯示在各個車廂的LED屏上。

4 結(jié)束語

隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，車—地?zé)o線通訊技術(shù)在地鐵中被廣泛應(yīng)用。特別是在專用和民用WLAN設(shè)備被廣泛使用、頻率資源越來越緊張的情況下，將DVB標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用于地鐵的車—地?zé)o線電通訊系統(tǒng)中，可以為相關(guān)人員提供穩(wěn)定、高效、安全的無線接入方案。這樣做，對各大城市新地鐵的建設(shè)、舊地鐵無線電通訊的改造有極大的作用，而且還能保證地鐵安全、穩(wěn)定運行。

〔編輯：白潔〕