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摘要：分析轨道交通车地无线系统业务承载，建立高效的车地无线通信系统。无线通信业务系统是提高安全运营效率的基本方式，也是应用在轨道交通通信、信号业务中的基本形式。
关键词：无线通信技术；轨道交通通信；信号业务
城市轨道交通无线通信业务主要包括专网无线、公网无线以及公安通信三种。相比其他交通方式，城市轨道交通速度快、运量大，成为大多数人选择的出行方式，随着通信技术的不断发展，人们对城市轨道交通中通信业务需求也越来越多，为了让人们的需求得到满足，需不断增强宽带的数据传输能力、提高通信的实时信息处理能力是将来通信技术发展的必然方向。
1.城市轨道交通无线通信系统建设现状
在城市轨道交通中应用无线通信技术的系统包括信号系统车地通信、乘客信息系统、公安无线系统、车载时间监控系统、车载火灾报警系统信息回传等，此外还有无线政务网、乘客无线上网需求等。非专用轨道交通车地业务需求主要包括政务、民用通信等，从系统安全性、稳定性等方面对轨道交通无线传输介质的共享方案分析，不建议对无线通信设备进行整合。目前，轨道交通各系统采用专用无线通信网络的模式，系统复杂多样，资源共享度低，不利于实现综合承载多业务功能。北京轨道交通燕房线采用基于LTE-M的无线系统技术，实现轨道交通多业务接入承载功能，承载信息主要包括CBTC业务信息、列车状态信息、PIS图像信息（含PIS紧急文本信息）等，LTE-M无线系统技术在燕房线的成功应用，对轨道交通车地通信系统技术的应用起到良好的示范作用。
2.城市轨道交通通信及信号业务的应用现状
城市轨道交通通信技术是确保轨道列车正常运行和体现高效、安全、准时、快速等特征的核心问题。现阶段，我国城市轨道交通通信技术已经在城市轨道各个方面得到了的应用，并且实现了通信技术与城市轨道交通的充分契合。在城市轨道交通通信、信号业务当中，应用无线通信技术的系统包括专用无线调度、乘客信息系统、信号系统车地通信、警用无线系统、民用无线系统等多种检测方式和信息传播方式、车载视频监控系统等。
城市轨道交通的发展随着城市化进程的不断推进发生了巨大的变化，在发展方向不断多样化的同时，也出现了大量的市郊快线、大中运量线路，这些线路对城市轨道通信技术提出了更高的要求。为了顺应城市的发展需求，必须创新城市轨道交通通信技术，有效提升我国城市轨道技术的整体装备水平。
3.车地无线系统综合承载业务分析
在轨道交通对车地无线系统的需求主要体现在信号、通信系统专业，其主要需求如下：
（1）用于传输列车控制信号业务；
（2）用于传输车载视频监控业务；
（3）用于传输车辆状态信息业务；
（4）用于集群调度业务（语音）；
（5）用于集群调度业务（视频）；
（6）用于紧急信息文本下发。
车地无线系统在列车高速移动状态下（80km/h）必须具备以关键性能指标：
（1）系统可用性：≥99.99%；
（2）平均吞吐量：采用20MHz系统带宽、4天线通道基站设备组网时，无线网络平均有效带宽应不低于50Mb/s；
（3）数据实时传输，传输时延小于50ms，系统平均丢包率小于0.5%；
（4）具有QoS分级控制功能，支持不少于9级QoS优先级定义；
（5）平均切换中断小于100ms；
（6）上下行业务承载可按需调整；
（7）完善的网管功能。
4.城市轨道交通通信系统中的关键技术
4.1开放式网络传输技术
开放式网络传输技术在三类必需的通信技术中最具优势的是自身较强的性能和稳定性，能够在数据和接口类型数量过多时满足其不同的需求，在城市軌道通信技术服务中，开放式网络传输技术具有一定的专门性，在新形势下开放式网络传输技术已经无法满足日益增长的带宽需求。首先，国际上并没有设立统一的开放式网络传输技术标准，无法在根本上消除自身的缺陷，在升级和优化系统方面存在一定的问题。其次，大量的业务量突然涌向我国的城市轨道交通业务，对网络技术提出了更高的要求。而开放式网络传输技术无法在不断改进带宽的背景下顺应时代的发展。所以，开放式网络传输技术需要不断地进行升级和创新。
4.2异步转移模式技术
异步转移模式技术与其他通信技术相比更加具有多样化的服务，能够根据不同的业务开展相应的互动与服务，尤其是在视频相关的业务中最为明显。就属性而言，该技术属于连接技术的一种，能够更高频率地运用宽带。此技术也存在无法避免的缺陷。首先，由于自身较强的复杂性，异步转移模式技术很容易受到技术上的影响以及阻碍，进而造成系统的安全性、可靠性不高。其次，城市轨道的传输业务量在不断地提高，现有技术已无法满足其需求，需要不断创新和开发全新的技术。在以后城市轨道交通通信技术的应用中，将自身的兼容性、直接性和快捷性等特点发挥出来，并通过千兆以太网等技术来保证自身运转，进而更好地更具有针对性地运用异步转移模式技术。
4.3同步数字传输技术
与开放式网络传输技术相比，同步数字传输技术在技术方面更加优秀和成熟。从一个角度上来说，同步数字传输技术具有国际上的统一标准，有助于系统及时的创新和更换，且该技术还具备自动化网管功能和自愈功能，能够有效促进城市轨道交通的顺利运行。这些优势促使同步数字传输技术成为了通信技术中无法忽略和取代的关键性技术，该技术具有较强的专业性，更加适合运用于语音业务。此技术在图像业务与数据方面上存在一定的不足。因此，同步数字传输技术的创新和升级应注重提升其在图像信息和数据传输方面上的技术全面性。
5.对轨道交通通信、信号综合承载业务的建议分析 城市轨道交通通信、信号业务代表两种无线通信技术的發展方向，在两种业务技术中应用通信无线系统技术，是实现轨道交通车地无线发展的价值所在，也是一种对轨道交通业务发展的建议形式，其具体的特点发展如下：
1）轨道交通列车控制信号业务级别很高，列车控制信号业务直接涉及运营安全，业务各项需求等级最高，特别是抗干扰性要求极高，业务传输带宽需求较小，双向业务带宽需求较为平衡。控制中心独立配置双核心设备模式，确保整体系统的管理安全，列车车头、车尾配备信号接收设备等，按照两套的终端设备进行配置和设计。
2）轨道交通一般通信业务对带宽需求较多。各地交通的需求级别也不一样，如车载视频监控、视频广告、运营信息、车辆状态信息、车载广播等方式，比较利用成本后，多数考虑通过单网组网的方式建设控制中心在内的配置单核心设备，确保系统的管理安全。区间轨道旁边独立设置的配套信息，组成的无线覆盖网络，车头、车尾各配置了一整套终端的配套设施。
各地的轨道交通建设已开始向着更加蓬勃的方向发展，车地无线系统已具备地铁运用部门的便民服务保障安全性，也具备许多环境保障地区一个关键性业务和主流无线技术体系业务。在结合实际无线频率的基础上，将业务和无线系统技术全都合理的配对并规划出整体的预留空间。
6.新时代背景下我国城市轨道交通通信系统发展
随着我国经济水平的提高，我国城市化建设进程也开始逐步加快，城市道路交通建设规模逐步扩大，为有效解决城市交通拥堵问题、提升城市公共交通运输承载水平，城市轨道交通工程建设规模逐步增加，有效改善了单一地面交通规划建设的格局，成为现阶段城市交通立体化规划建设中至关重要组成部分。通过对比国内外城市轨道交通及通信系统的发展现状，进一步研究我国现阶段城市轨道交通发展进程中所存在的主要问题，提出我国未来城市轨道交通通信系统出现问题时的应对手段，希望能对我国城市轨道交通通信系统的发展提供一定的借鉴与帮助。
结束语
城市轨道交通无线通信系统，不仅是一项承载着许多用户和线网的业务，同样也是一项具有独立设置空间的无线通信业务。为了更进一步保证轨道交通运营安全，采用城市轨道交通无线通信系统融合方案，为日后的轨道交通建设创造更加有利的条件。
参考文献
[1]谭耿.LTE技术在城市轨道交通信号系统中的应用探索[J].铁道通信信号，2015，（06）：125-129.
[2]王洪杰.城市轨道交通中无线通信技术的应用探讨[J].科技创新与应用，2016，（07）：242-244.
[3]马璐通 . 浅谈信息通信技术在城市轨道交通系统中的应用 [J]. 品牌（下半月），2015，（04）：100-104.
（作者单位：上海市隧道工程轨道交通设计研究院）
关键词：无线通信技术；轨道交通通信；信号业务
城市轨道交通无线通信业务主要包括专网无线、公网无线以及公安通信三种。相比其他交通方式，城市轨道交通速度快、运量大，成为大多数人选择的出行方式，随着通信技术的不断发展，人们对城市轨道交通中通信业务需求也越来越多，为了让人们的需求得到满足，需不断增强宽带的数据传输能力、提高通信的实时信息处理能力是将来通信技术发展的必然方向。
1.城市轨道交通无线通信系统建设现状
在城市轨道交通中应用无线通信技术的系统包括信号系统车地通信、乘客信息系统、公安无线系统、车载时间监控系统、车载火灾报警系统信息回传等，此外还有无线政务网、乘客无线上网需求等。非专用轨道交通车地业务需求主要包括政务、民用通信等，从系统安全性、稳定性等方面对轨道交通无线传输介质的共享方案分析，不建议对无线通信设备进行整合。目前，轨道交通各系统采用专用无线通信网络的模式，系统复杂多样，资源共享度低，不利于实现综合承载多业务功能。北京轨道交通燕房线采用基于LTE-M的无线系统技术，实现轨道交通多业务接入承载功能，承载信息主要包括CBTC业务信息、列车状态信息、PIS图像信息（含PIS紧急文本信息）等，LTE-M无线系统技术在燕房线的成功应用，对轨道交通车地通信系统技术的应用起到良好的示范作用。
2.城市轨道交通通信及信号业务的应用现状
城市轨道交通通信技术是确保轨道列车正常运行和体现高效、安全、准时、快速等特征的核心问题。现阶段，我国城市轨道交通通信技术已经在城市轨道各个方面得到了的应用，并且实现了通信技术与城市轨道交通的充分契合。在城市轨道交通通信、信号业务当中，应用无线通信技术的系统包括专用无线调度、乘客信息系统、信号系统车地通信、警用无线系统、民用无线系统等多种检测方式和信息传播方式、车载视频监控系统等。
城市轨道交通的发展随着城市化进程的不断推进发生了巨大的变化，在发展方向不断多样化的同时，也出现了大量的市郊快线、大中运量线路，这些线路对城市轨道通信技术提出了更高的要求。为了顺应城市的发展需求，必须创新城市轨道交通通信技术，有效提升我国城市轨道技术的整体装备水平。
3.车地无线系统综合承载业务分析
在轨道交通对车地无线系统的需求主要体现在信号、通信系统专业，其主要需求如下：
（1）用于传输列车控制信号业务；
（2）用于传输车载视频监控业务；
（3）用于传输车辆状态信息业务；
（4）用于集群调度业务（语音）；
（5）用于集群调度业务（视频）；
（6）用于紧急信息文本下发。
车地无线系统在列车高速移动状态下（80km/h）必须具备以关键性能指标：
（1）系统可用性：≥99.99%；
（2）平均吞吐量：采用20MHz系统带宽、4天线通道基站设备组网时，无线网络平均有效带宽应不低于50Mb/s；
（3）数据实时传输，传输时延小于50ms，系统平均丢包率小于0.5%；
（4）具有QoS分级控制功能，支持不少于9级QoS优先级定义；
（5）平均切换中断小于100ms；
（6）上下行业务承载可按需调整；
（7）完善的网管功能。
4.城市轨道交通通信系统中的关键技术
4.1开放式网络传输技术
开放式网络传输技术在三类必需的通信技术中最具优势的是自身较强的性能和稳定性，能够在数据和接口类型数量过多时满足其不同的需求，在城市軌道通信技术服务中，开放式网络传输技术具有一定的专门性，在新形势下开放式网络传输技术已经无法满足日益增长的带宽需求。首先，国际上并没有设立统一的开放式网络传输技术标准，无法在根本上消除自身的缺陷，在升级和优化系统方面存在一定的问题。其次，大量的业务量突然涌向我国的城市轨道交通业务，对网络技术提出了更高的要求。而开放式网络传输技术无法在不断改进带宽的背景下顺应时代的发展。所以，开放式网络传输技术需要不断地进行升级和创新。
4.2异步转移模式技术
异步转移模式技术与其他通信技术相比更加具有多样化的服务，能够根据不同的业务开展相应的互动与服务，尤其是在视频相关的业务中最为明显。就属性而言，该技术属于连接技术的一种，能够更高频率地运用宽带。此技术也存在无法避免的缺陷。首先，由于自身较强的复杂性，异步转移模式技术很容易受到技术上的影响以及阻碍，进而造成系统的安全性、可靠性不高。其次，城市轨道的传输业务量在不断地提高，现有技术已无法满足其需求，需要不断创新和开发全新的技术。在以后城市轨道交通通信技术的应用中，将自身的兼容性、直接性和快捷性等特点发挥出来，并通过千兆以太网等技术来保证自身运转，进而更好地更具有针对性地运用异步转移模式技术。
4.3同步数字传输技术
与开放式网络传输技术相比，同步数字传输技术在技术方面更加优秀和成熟。从一个角度上来说，同步数字传输技术具有国际上的统一标准，有助于系统及时的创新和更换，且该技术还具备自动化网管功能和自愈功能，能够有效促进城市轨道交通的顺利运行。这些优势促使同步数字传输技术成为了通信技术中无法忽略和取代的关键性技术，该技术具有较强的专业性，更加适合运用于语音业务。此技术在图像业务与数据方面上存在一定的不足。因此，同步数字传输技术的创新和升级应注重提升其在图像信息和数据传输方面上的技术全面性。
5.对轨道交通通信、信号综合承载业务的建议分析 城市轨道交通通信、信号业务代表两种无线通信技术的發展方向，在两种业务技术中应用通信无线系统技术，是实现轨道交通车地无线发展的价值所在，也是一种对轨道交通业务发展的建议形式，其具体的特点发展如下：
1）轨道交通列车控制信号业务级别很高，列车控制信号业务直接涉及运营安全，业务各项需求等级最高，特别是抗干扰性要求极高，业务传输带宽需求较小，双向业务带宽需求较为平衡。控制中心独立配置双核心设备模式，确保整体系统的管理安全，列车车头、车尾配备信号接收设备等，按照两套的终端设备进行配置和设计。
2）轨道交通一般通信业务对带宽需求较多。各地交通的需求级别也不一样，如车载视频监控、视频广告、运营信息、车辆状态信息、车载广播等方式，比较利用成本后，多数考虑通过单网组网的方式建设控制中心在内的配置单核心设备，确保系统的管理安全。区间轨道旁边独立设置的配套信息，组成的无线覆盖网络，车头、车尾各配置了一整套终端的配套设施。
各地的轨道交通建设已开始向着更加蓬勃的方向发展，车地无线系统已具备地铁运用部门的便民服务保障安全性，也具备许多环境保障地区一个关键性业务和主流无线技术体系业务。在结合实际无线频率的基础上，将业务和无线系统技术全都合理的配对并规划出整体的预留空间。
6.新时代背景下我国城市轨道交通通信系统发展
随着我国经济水平的提高，我国城市化建设进程也开始逐步加快，城市道路交通建设规模逐步扩大，为有效解决城市交通拥堵问题、提升城市公共交通运输承载水平，城市轨道交通工程建设规模逐步增加，有效改善了单一地面交通规划建设的格局，成为现阶段城市交通立体化规划建设中至关重要组成部分。通过对比国内外城市轨道交通及通信系统的发展现状，进一步研究我国现阶段城市轨道交通发展进程中所存在的主要问题，提出我国未来城市轨道交通通信系统出现问题时的应对手段，希望能对我国城市轨道交通通信系统的发展提供一定的借鉴与帮助。
结束语
城市轨道交通无线通信系统，不仅是一项承载着许多用户和线网的业务，同样也是一项具有独立设置空间的无线通信业务。为了更进一步保证轨道交通运营安全，采用城市轨道交通无线通信系统融合方案，为日后的轨道交通建设创造更加有利的条件。
参考文献
[1]谭耿.LTE技术在城市轨道交通信号系统中的应用探索[J].铁道通信信号，2015，（06）：125-129.
[2]王洪杰.城市轨道交通中无线通信技术的应用探讨[J].科技创新与应用，2016，（07）：242-244.
[3]马璐通 . 浅谈信息通信技术在城市轨道交通系统中的应用 [J]. 品牌（下半月），2015，（04）：100-104.
（作者单位：上海市隧道工程轨道交通设计研究院）