地铁WLAN技术应用探讨.docVIP

地铁WLAN技术应用探讨 目前国内地铁业务中信号系统的车—地通信大量采用无线通信技术。目前从业务需求的角度看CBTC信号系统带宽需求为数百Kbps，PIS系统中的下行流的带宽需求为10Mbps级，针对车载监控业务的上行带宽为Mbps级。从通信技术发展的角度出发，主要呈现了平台化、宽带化方向的发展趋势。 1、简介 无线国际标准组织主要通过不断改进调制解调方式、改进开线技术等方式以达到不丢失功能的前提下提高频率利用率，即提高带宽能力，以达到真正的宽带无线网络。从目前宽带无线技术的角度出发，主要具有3G、WiMAX、WLAN等三种技术，加之从传统2.5G网络演变并在大铁中成熟实施的GSM-R 技术。 ???????? WLAN WLAN技术从标准的角度出发，主要最初定位于局域网的概念，随着市场市场发展，定位也在逐渐演化，已经由“局域”向“城域”方面进行演化，所以技术架构也已经由传统的单点方式向集中架构（MSC+BSC）在演化，即演化出无线控制器等产品，从频段的角度出发，主要工作于2.4G与5.8G频段，这两段频段是属于的ISM频段，产品链已经很成熟。 另外还有3G、? WiMAX????GSM-R等相关技术亦应用于此领域之中。 2、现状分析 目前城市轨道交通基本上是采用WLAN技术承载CBTC和PIS系统，上海、广州、北京等城市的城市轨道交通都是使用WLAN进行CBTC和PIS系统的设计和调试，主要的出发点是基于技术和产品链的成熟度。 针对WLAN和WiMAX主要担心的是安全问题和干扰问题。从安全的角度出发，WLAN与WiMAX的核心技术点是一致的，WLAN通过对IEEE802.11i 的支持，WiMAX通过对IEEE802.16e的支持，很大程度上改善了安全的问题。在抗干扰能力方面，两者核心的技术原则与工程原则都是一致的，但频谱的管理是不一致的，一个属于管制频点，另外一个属于非管制频点（如果使用5.8G，也属于管制频点）。 关于GSM-R技术，如果使用现在的技术方案（GSM、CDMA等）进行支持，肯定满足不了统一车地无线通信的业务需求，但如果仅支撑CBTC现在的功能需求，且不考虑以后扩展性的话，也要基于现在的CDMA1X及GPRS二种技术进行功能改造，支持多信道捆绑以达到带宽要求，另外，在城市轨道交通中没有使用GSM-R承载信号系统的主要原因还包括频点的申请问题。 3、技术指标对比 主要技术指标对比见下表。 WiMAX WLAN GSM-R 适用频率 2.5G/3.5G 2.4G/5.8G 800M/900M 带宽能力 IEEE802.16e 理论最大速度70Mbit/s IEEE802.11g 理论最大速度54Mbit/s 理论最大速度115Kbit/s 是否为宽带无线 是 是 否 覆盖范围 开阔环境16公里 开阔环境200-600米 开阔环境5-10公里 漫游切换 300km/h 120km/h 500km/h 产品成熟度 不成熟 成熟 成熟，但需要改频 价值链成熟度 不成熟 成熟 成熟，但需要改频 在轨道交通行业信号系统的使用情况 无 多 在地铁多条线路中使用, 无 但在大铁线路中,中国和欧洲均有实际案例 抗干扰能力 中 中 高 技术架构复杂性 高 中 高 技术架构严谨性 高 中 高 安全性 中 中 高 频率管制 管制 2.4开放，5.8管制 管制 4、工程方式对比 从工程的角度出发，根据所应用技术的特点和网络的组网需求来确定。 ???????? WLAN 该技术的特点是近距离传输、接入速度快、系统容量较大；该技术的组网适用微小区制，主要应用于信息无线宽带接入。由于采用微小区制组网方式和微功率发射模式，该技术在工程中的工作量体现在设备安装和网络调试。相对来说，该技术对外界的干扰较小，网络规划的工作量小一些。若地铁信号系统采用该技术来实现车地通信，在传输带宽上足够满足要求，冗余覆盖较容易实现，但节点与节点间光缆应用较多，线路施工的工作量较大；单个设备的安装和调试较容易，但系统联调的工作量较大。总体而言，该技术在工程实施方面是前期规划工作量较小，工程安装及调测工作量较大。 另外的如下： ???????? WiMAX 该技术的特点是传输距离远且接入速度快，系统容量大，因此该技术主要应用在两个节点之间的无线中继通道。工程中主要的工作量是规划网络和调试网络，而安装工作量相对较少。该技术在工程实施方面是安装工作量较小，前期勘测、规划以及网络的调测工作量较大。 ???????? GSM-R 该技术的特点是接入速度快、但传输带宽较小，可根据具体的业务需求灵活组网，有蜂窝制和宏小区制等多种模式。该技术主要应用与铁路的无线调度通信和一些信息量小的数据传输。该技术在设备安装完以后要解决冗余覆盖对设备和网络性能的影响