分析城市軌道交通PIS系統車地無線數據傳輸技術

王伊頔

摘要：PIS（乘客信息系統，Passenger information system）為基于多媒體技術展開的。以計算機系統為核心，利用車站顯示終端與車載顯示終端為乘客提供服務的系統設備。就實際而言，在城市軌道交通相關工作運行的過程中，其能夠提供較大幫助，實現對相關信息的準確定位。本文基于實際應用展開分析，研究在應用過程中存在的相關技術，以應用在PIS中的車地無線數據傳輸技術為基礎，分析不同技術的適應性。

關鍵詞：PIS;車地無線傳輸;城市軌道交通

就實際應用效果進行分析，PIS系統在運行過程中能夠結合車輛運行狀況為乘客提供較為精準的信息，能夠使乘客出行更為便利。但需要注意的是，在這個過程中所出現的一切信息都需要依托網絡來實現，系統中的各類數據上傳，系統與智慧、控制中心的聯系亦需要較為快速的網絡。由此，下文將分析目前車地無線數據傳輸技術的幾大類型，明確其優勢與不足，基于實際分析其應用。

1.車地無線通信技術的類型

1.1 數字電視廣播

數字電視廣播技術的實現主要基于編碼與調制。在此過程中，數字電視廣播系統采用正交頻分復用調制方式，應用國際標混的MPEG-2編碼。在車地無線通信的過程中，每座車站設置引入天線與放置設備，通過無線合路器將電視信號接入商用通信系統，完成隧道內信號的覆蓋。在此過程總，電視信號能夠直接接入商用通信系統的漏泄電纜中，切實保障信號良好的同時更具有網絡簡單、設備量小的優勢，能夠在有限條件下盡快建設網絡。除此以外，應用在車地無線通信工作中的數字電視廣播技術具有專用技術體系，不存在于城市軌道交通系統中的其他系統產生干擾，保障信號的穩定傳輸。但此類技術亦存在一定局限性，比如在信號傳輸方面屬于基于由廣播方式發送出的信號，無法做到地鐵視頻圖像編輯、文本信息的實時遠程播控，在上傳方面可能無法像其他技術一樣實現列車視頻圖像的實時上傳。

1.2 IEEE 8702.11 無線局域網技術

基于IEEE 8702.11 所展開的無線局域網（WLAN）技術，屬于無線通信系統中的一種。結合實際應用可發現，目前此類技術在PIS系統中的應用標準主要為802.11a與802.11g。隨著WLAN技術的不斷進步，PIS視頻帶寬需求的增加，目前應用在PIS系統中的802.11n標準正不斷擴大應用范圍。但需要注意的是，無論使用何種技術標準，在其應用建設過程中，存在標準的系統參數，如以802.11n為例，其頻率應為2.4或是5.8GHz，最高速率為600mbs。信道可用性較高。

在城市軌道交通系統中，基于通信所展開的系統中多出現無線局域網，其具有一系列優點，如技術較為成熟，開發標準、能夠實現雙向傳輸，實時傳輸。但是需要注意的是，此技術也存在局限性，如無線信號的干擾性，針對系統所涉及的干擾、抗干擾系統較為復雜，抗干擾能力較差。

2.802.11n系統組網方案

2.1 802.11n與其他系統的干擾性

以上文所述的，基于IEEE系統所展開的802.11n技術為例，在組網建設過程中，首先需要考慮的即是其與其它系統所產生的干擾對系統產生的影響。在實際使用過程中，同屬于WLAN技術的還有CBTC信號系統，其屬于安全控制系統，對于城市軌道交通系統的運行而言屬于安全保障類型系統。在建設802.11n無線局域網時，應在保障信號系統無線通信可靠性的情況下盡可能杜絕對CBTC的干擾。就目前應用情況而言，在針對此類內容進行的設計中，信號系統一般為雙網絡覆蓋方式，在使用兩個獨立信道的過程中進行無線信號覆蓋。針對此類設計、建設方式進行分析，在此情況下，若無線信號在HT20的方式下，傳輸速率的最大數值為300MB/s，那么為了保障系統正常運行，有效傳輸信號，那么PIS系統應處于5.8GHZ頻段中。但就此情況下進行分析，系統雖然在這些條件下能夠正常運行，但是由于調整信號帶來設備量較大的問題，系統需要快速地切換技術，保障傳輸穩定。

2.2 802.11n的實現及快速切換

上文所述的802.11n技術建設過程中，包含快速切換方面的問題。在實際建設過程中，這也是建設過程中存在的實質性問題之一。結合實際進行分析，在傳統WLAN技術的建設過程中，AP切換為技術難點，一般要求在1～2s內即完成切換。但需要注意的是，此實際情況并不能適應城市軌道交通的需求，無法滿足標準。在城市軌道交通業務的運行過程中，列車最快行駛速度達到80km/h，以傳統AP的切換速度，列車在覆蓋范圍內僅有10s左右的時間，且僅有5s左右信號較好，嚴重影響信息的傳輸。

為實質性解決問題，在信號傳輸系統的建設過程中，應以300m為一個單位劃分區域，設置兩個AP端，分為AP1與AP2，中間存在100m的交匯范圍。當列車處于AP1范圍內時，能夠接收到來自AP1的信號，當列車進入交匯處，同時與兩個AP產生連接，并交互范圍。在此時，列車與AP2實現連接， 當行駛出此范圍時，能夠保障信號的延續，杜絕信號傳輸不良的問題。當每個300m單位相連接，遍布于軌道內時，對應設施便可實現有效連接，保障信號傳輸的有效性。除此以外，在列車行進過程中，車載無線天線不停地掃描新設備，并選擇信號最好的兩個設備進行連接，連接后根據信號良好程度進行排序，便于切換備份。當干擾出現時，車載設備能夠直接由通道接管主通道數據連接，確保列車在行進過程中與相關設備無縫切換，業務流量連續性高。

結語：

本文針對實際過程中城市交通軌道PIS系統的數據傳輸進行分析，以現有技術進行選擇，選擇技術后研究相關應用進行網絡建設，針對建設過程中的問題進行分析。分析的目的在于為城市軌道交通中PIS系統的便捷性、準確性提供幫助，盡快建設符合需求的系統，提升使用體驗。

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