地鐵TETRA集群無線通信系統(tǒng)與政務網(wǎng)互聯(lián)方案研討

摘 要：TETRA（Terrestrial Trunked Radio，陸上集群無線電）系統(tǒng)是基于數(shù)字時分多址（TDMA）技術的專業(yè)移動通信系統(tǒng)，該系統(tǒng)是ETSI（歐洲通信標準協(xié)會）為了滿足歐洲各國的專業(yè)部門對移動通信的需要而設計、制定統(tǒng)一標準的開放性系統(tǒng)。它集調度呼叫、無線電話、短數(shù)據(jù)、分組數(shù)據(jù)傳輸于一體，具有共同頻率、共用設備、共享服務區(qū)、共享通信業(yè)務、分擔費用等特點，在地鐵、公安、消防等數(shù)字集群通信網(wǎng)中有著廣泛應用。針對地鐵與政務網(wǎng)TETRA系統(tǒng)互聯(lián)互通的需求，探討了目前可行的將政務網(wǎng)延伸到地鐵的可行方案，提出了技術建議。

關鍵詞：TETRA；交換機；互聯(lián)互通

引言

TETRA數(shù)字集群通信系統(tǒng)可在同一技術平臺上提供指揮調度、數(shù)據(jù)傳輸和電話服務，它不僅提供多群組的調度功能，而且還可以提供短數(shù)據(jù)信息服務、分組數(shù)據(jù)服務以及數(shù)字化的全雙工移動電話服務。它支持移動臺脫網(wǎng)直通方式，可實現(xiàn)鑒權、空中接口加密和端對端加密，同時具有虛擬專網(wǎng)功能，可以使一個物理網(wǎng)絡為互不相關的多個組織機構服務[1]-[3]。

1 聯(lián)網(wǎng)的必要性

由于TETRA數(shù)字集群系統(tǒng)具有豐富的服務功能和利于調度指揮的應用特性，近年來TETRA數(shù)字集群系統(tǒng)在地鐵行業(yè)和各地政務組織和應急指揮行業(yè)得到了快速發(fā)展。

目前，國內地鐵行業(yè)專用通信系統(tǒng)大多采用TETRA數(shù)字集群系統(tǒng)并采用小區(qū)制組網(wǎng)，并通過二次開發(fā)以適應地鐵用戶專業(yè)調度方面更細致的需求。例如，通過二次開發(fā)，TETRA系統(tǒng)不但能實現(xiàn)分組調度功能，還能實現(xiàn)調度員對列車廣播、列車故障信息實時上傳等功能。同時，各地的政務網(wǎng)也廣泛采用TETRA系統(tǒng)，作為應急指揮的無線通信手段。

地鐵作為城市重要的交通基礎設施，方便了市民出行，提升了城市形象，同時由于地鐵客流量大、環(huán)境特殊，也是各級、各地消防、反恐、處突的重點。隨著地鐵開通，各地方應急部門迫切要求地鐵空間也能像地面一樣實現(xiàn)應急通信全面覆蓋，以遂行各種突發(fā)事件處置任務。同時，隨著各地地鐵逐漸成網(wǎng)，地鐵運營單位出現(xiàn)網(wǎng)絡化管理的趨勢和需要，地鐵用戶在地面工作時的通話需要（維保組織、應急組織）也在不斷增加。為了節(jié)省投資實現(xiàn)資源的共享，地鐵與城市政務網(wǎng)TETRA系統(tǒng)的互聯(lián)互通顯得尤為緊迫與必要。

2 TETRA在地鐵的應用

由于TETRA數(shù)字集群系統(tǒng)具有豐富的服務功能和利于調度指揮的應用特性，近年來TETRA數(shù)字集群系統(tǒng)在地鐵行業(yè)得到了快速發(fā)展。

目前，根據(jù)各城市軌道交通線網(wǎng)分期分線的建設規(guī)劃，線網(wǎng)專用無線系統(tǒng)主要有以下3種建設方案：

（1）各線獨立建設，分別配置完整的無線系統(tǒng)基礎網(wǎng)絡設備。

（2）部分線路統(tǒng)一建設，根據(jù)線網(wǎng)建設規(guī)劃，同期建設線路共享1臺無線中心交換機。構成示意如下：

（3）線網(wǎng)統(tǒng)一建設，根據(jù)線路規(guī)劃，所有線路共享1臺無線中心交換機。構成示意如下：

值得提出的是，由于各地地鐵線網(wǎng)多分階段建設有可能導致同一城市的無線通信系統(tǒng)采用不同廠商的TETRA設備，由于TETRA數(shù)字集群技術標準只規(guī)定了空中接口協(xié)議，對于設備內部協(xié)議沒有統(tǒng)一的標準，在此情況下，不同廠商的TETRA系統(tǒng)可通過語音臺或調度臺派接的方式實現(xiàn)語音級的互聯(lián)互通，尚不能實現(xiàn)不同廠商間TETRA系統(tǒng)交換機級的互聯(lián)互通。

3 TETRA系統(tǒng)在政務網(wǎng)的應用

無線政務網(wǎng)是一個集話音、數(shù)據(jù)、圖像為一體，以信息網(wǎng)絡為基礎、各系統(tǒng)有機互動為特點的城市信息化基礎設施，它以城市公共管理需要以及應急指揮為主要目的，用于為公安、消防、醫(yī)療急救和其他城市管理部門提供更好的通信保障。目前，目前國內一、二級城市或已建或正在規(guī)劃建設城市無線政務網(wǎng)，并大多采用TETRA系統(tǒng)作為政務網(wǎng)的系統(tǒng)制式。其系統(tǒng)構成示意如下：

與地鐵專用無線通信系統(tǒng)相比，政務網(wǎng)在TETRA系統(tǒng)的應用上具有功能相對單一以通話為主，用戶數(shù)量多，占用頻點多等特點。

4 地鐵與政務網(wǎng)聯(lián)網(wǎng)方案研討

目前，各大城市均已規(guī)劃將政務網(wǎng)引入地鐵，采取的方式主要有如下幾種：

（1）政務網(wǎng)獨立延伸方案。如，北京采用政務網(wǎng)共享地鐵內部分天饋系統(tǒng)以覆蓋了地鐵范圍；廣州地鐵則由政務網(wǎng)在地下另行建設了一套無線系統(tǒng)。很顯然，此種方案僅解決了政務網(wǎng)用戶在地下的通話需求，并未實現(xiàn)雙網(wǎng)的聯(lián)網(wǎng)以及資源共享。

（2）音頻對接方案。如，上海地鐵專用無線采用線網(wǎng)統(tǒng)一建設的方式，全網(wǎng)均采用摩托羅拉的TETRA平臺，暫采用兩個網(wǎng)絡音頻對接政務網(wǎng)的摩托羅拉TETRA系統(tǒng)，實現(xiàn)雙網(wǎng)的互聯(lián)，此種聯(lián)網(wǎng)方式可解決部分終端用戶漫游的語音通話需求，但對漫游的通話組和終端數(shù)量有限制。

（3）交換機互聯(lián)方案。如，成都地鐵與應急網(wǎng)也均采用了摩托羅拉的TETRA系統(tǒng)[9]，通過雙網(wǎng)交換機級的互聯(lián)，實現(xiàn)了雙網(wǎng)的無縫漫游。

從避免重復建設，節(jié)省頻率資源的角度出發(fā)，方案3具有明顯優(yōu)勢，同時交換機互聯(lián)后：

（1）通話組數(shù)量和終端用戶數(shù)量不再受限制。漫游用戶在漫游時采用自動方式，無須人工操作干預。

（2）通過互聯(lián)互通，使城市的專用無線網(wǎng)絡更加標準化和規(guī)范化，從而避免了兩個網(wǎng)絡建設有可能造成的沖突和相互干擾，為未來網(wǎng)絡建設提供了便利。

（3）地鐵與應急網(wǎng)TETRA系統(tǒng)其功能在整體系統(tǒng)平臺全部一致，跨系統(tǒng)組呼、跨系統(tǒng)緊急呼叫等語音功能以及短數(shù)據(jù)服務等數(shù)據(jù)等功能仍然被支持。

（4）互聯(lián)互通后，系統(tǒng)在支持完全透明的同時，也保證了系統(tǒng)的各自獨立性。

（5）方便制定應預案，大幅度的提高了應對突發(fā)事件的處理能力。

（6）政務網(wǎng)不需要再對軌道交通的地下公共區(qū)域進行重疊覆蓋，減少了投資。endprint

（7）兩網(wǎng)可以共用頻率資源，提高了無線系統(tǒng)的頻率利用率。

同時，為避免方案3中雙網(wǎng)間的互相干擾，采用了特定的漫游控制和資源管理方法。成都地鐵為例，為保持地鐵自己的服務水平，同時又能為應急網(wǎng)地下漫游用戶提供服務。地鐵網(wǎng)絡的每個基站都配置3個載波，其中2個載波用于為地鐵用戶提供服務，第3個載波則可通過“信道動態(tài)分配”功能，將政務網(wǎng)漫游用戶限定在此載波內，從而不會影響預留給地鐵的前2個載波。

由此，從整合資源節(jié)約投資，以及提高系統(tǒng)使用效率的角度出發(fā)，建議各地統(tǒng)一規(guī)劃地鐵及政務網(wǎng)的建設方案，采用交換機層級的互聯(lián)方案，以實現(xiàn)TETRA系統(tǒng)更大的應用。

5 結束語

TETRA系統(tǒng)在數(shù)字集群通信運用越來越廣泛，具有極大的發(fā)展前景。基于地鐵與城市應急網(wǎng)互聯(lián)互通的研究對TETRA系統(tǒng)的應用發(fā)展具有重要意義。文章對互聯(lián)方式進行了探討，并提出了建議。

參考文獻

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[12]ETSI EN 300 394-1： Terrestrial Trunked Radio（TETRA）： Conformance Testing specification[S]，2007.

作者簡介：何方（1981-），女，成都地鐵運營有限公司新線部新線籌備室主任。研究方向：軌道交通通信。endprint

（7）兩網(wǎng)可以共用頻率資源，提高了無線系統(tǒng)的頻率利用率。

同時，為避免方案3中雙網(wǎng)間的互相干擾，采用了特定的漫游控制和資源管理方法。成都地鐵為例，為保持地鐵自己的服務水平，同時又能為應急網(wǎng)地下漫游用戶提供服務。地鐵網(wǎng)絡的每個基站都配置3個載波，其中2個載波用于為地鐵用戶提供服務，第3個載波則可通過“信道動態(tài)分配”功能，將政務網(wǎng)漫游用戶限定在此載波內，從而不會影響預留給地鐵的前2個載波。

由此，從整合資源節(jié)約投資，以及提高系統(tǒng)使用效率的角度出發(fā)，建議各地統(tǒng)一規(guī)劃地鐵及政務網(wǎng)的建設方案，采用交換機層級的互聯(lián)方案，以實現(xiàn)TETRA系統(tǒng)更大的應用。

5 結束語

TETRA系統(tǒng)在數(shù)字集群通信運用越來越廣泛，具有極大的發(fā)展前景?；诘罔F與城市應急網(wǎng)互聯(lián)互通的研究對TETRA系統(tǒng)的應用發(fā)展具有重要意義。文章對互聯(lián)方式進行了探討，并提出了建議。

參考文獻

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作者簡介：何方（1981-），女，成都地鐵運營有限公司新線部新線籌備室主任。研究方向：軌道交通通信。endprint

（7）兩網(wǎng)可以共用頻率資源，提高了無線系統(tǒng)的頻率利用率。

同時，為避免方案3中雙網(wǎng)間的互相干擾，采用了特定的漫游控制和資源管理方法。成都地鐵為例，為保持地鐵自己的服務水平，同時又能為應急網(wǎng)地下漫游用戶提供服務。地鐵網(wǎng)絡的每個基站都配置3個載波，其中2個載波用于為地鐵用戶提供服務，第3個載波則可通過“信道動態(tài)分配”功能，將政務網(wǎng)漫游用戶限定在此載波內，從而不會影響預留給地鐵的前2個載波。

由此，從整合資源節(jié)約投資，以及提高系統(tǒng)使用效率的角度出發(fā)，建議各地統(tǒng)一規(guī)劃地鐵及政務網(wǎng)的建設方案，采用交換機層級的互聯(lián)方案，以實現(xiàn)TETRA系統(tǒng)更大的應用。

5 結束語

TETRA系統(tǒng)在數(shù)字集群通信運用越來越廣泛，具有極大的發(fā)展前景。基于地鐵與城市應急網(wǎng)互聯(lián)互通的研究對TETRA系統(tǒng)的應用發(fā)展具有重要意義。文章對互聯(lián)方式進行了探討，并提出了建議。

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作者簡介：何方（1981-），女，成都地鐵運營有限公司新線部新線籌備室主任。研究方向：軌道交通通信。endprint