车—地无线通信在地铁中的应用论文
随着现代化建设进程的加快，人们对城市建设现代化的要求也越来越高，尤其是城市交通。近年来，各大城市都在逐步实施地铁现代化建设，并不断改进地铁新技术。车—地无线通信就是新技术中的一种，它对保证地铁安全、稳定运行起着至关重要的作用。简要介绍了车—地无线通信的特点及其业务承载范围、DVB标准的概念和执行DVB标准的车—地无线通信在地铁中的实际应用情况，以期为日后的相关工作提供参考。
1 车—地无线通信的特点
1.1 业务承载范围
将车—地无线通信网络应用于地铁时，其承载范围包括以下3个方面。
1.1.1 车载电视监视系统
在车载电视监视系统中，将半球式广角摄像机安装在车载电视的前端，车厢前后端和司机驾驶室各安装1台摄像机。采集到的模拟视频信号经编码器转化为数字视频信号传至车载环网，再经车载环网传送到司机驾驶室的监视器上，以供司机查看。另外，它也可以实现本地存储，然后经过车—地无线通信系统传送给地面的网络系统，供地面管理人员查看。
1.1.2 地铁乘客信息传输
地铁乘客信息系统用于显示列车的多媒体视频和字幕。它将采集到的信号发送到车载视频的服务器上，经过车载环网传送到播放控制器，再由显示器播放出来。采用这种方式传输的信息被称为音视频流。
1.1.3 地铁运行状态信息传输
利用车—地无线通信技术，监控系统的接口会向控制中心即时传递列车的运行参数和故障情况。为了从列车各车厢向控制中心传输车载电视的监视情况和地铁运行的状态信息数据，要求每列列车至少同时上传2路图像。在此过程中，如果遇到特殊情况，要求每列列车同时上传14路图像。
1.2 车—地无线通信的特点
车—地无线通信的特点有：①在地铁运行区间，无线网络呈线状覆盖，无线通讯系统的切换动作必须要迅速;②因为地铁车载机柜设备空间有限，再加上列车灰尘、温度变化、振动、电磁环境等不利条件的影响，所以，要求使用体积小、散热排量小、防护等级高和抗干扰能力强的机柜设备;③由于地下空间狭小，地铁车—地无线通信所需设备多，因此，需要统一调整设备的.频率，全面规划，避免它们在地铁运行过程中相互干扰。
2 DVB标准
2.1 概念
1993年，我国开始实施DVB标准。DVB是“Digital Video Broadcasting”(数字视频广播)的缩写，其中包括DVB交互业务系统、基带附加信息系统、条件接收系统、广播传输系统和接口标准等内容。该标准是由一些欧洲国家成立的国际视频广播组织确定，并统一建立执行的标准。DVB组织出台了一系列用于交互业务的标准，它们为用户与业务提供者提供了一个双向宽带无线传输的通道。
2.2 应用情况
在应用DVB标准的过程中，应在运营商与用户之间建立2个信道——广播信道和交互信道。其中，用来传输音频、视频和数据等的信道叫作广播信道，它是运营商与用户之间的单向宽带广播信道;交互信道既是一条信息交互的双向信道，也是运用于运营商与用户之间、由前向交互信道和反向交互信道组成的信道。
3 车—地无线通信系统的构成
3.1 概述
将DVB标准应用于地铁通讯中时，可以将列车看成移动的交互终端，将线路中心看作广播服务源和交互服务源，再结合实际工程情况，由上行链路和下行链路组成整体系统。使用上行链路时，能上传列车运行状态的CCTV图像;使用下行链路时，能完成PIS节目，实现控制命令的下传。上行链路由车载无线发射网关、地面无线接收基站等组成，而下行链路则是由车载无线接收网关、地面无线发射网关、光纤直放站等设备组成。
3.2 系统的工作方式
3.2.1 上行链路
经过编码器编码后的列车运行信息和视频图像通过上行链路传送到车载局域网后，由车载无线网关和发射天线一起完成无线发射。同时，各基站转换接收到的信号，经光纤链路接入相邻车站的交换机，再传送到中心交换机上，这样，中心调度人员就可以调出图像来监控列车的运行状态。
经过分析可知，当地铁运行速度保持在100 km/h时，车—地无线通信系统切换和缓冲的时间很短。在地铁行驶过程中，不同基站发送的各路视频传输没有误码，而且图像清晰、流畅，不会出现马赛克。该系统使用的是1.8 GHz频段，一方面，它可以避免与专用和民用WLAN设备互相干扰;另一方面，该频段属于非开放频段，能防止非法用户接入。
3.2.2 下行链路
下行链路设置在中心服务器上，多媒体节目经下行链路传输给地面无线发射网关，再经过光纤直放站最后传送到分布在轨道旁的定向天线上，以实现信息的无线覆盖。为了增强无线系统信道的健壮性，实现分集接收，在地铁的车头和车尾处各安装一部车载无线接收网关和接收天线。如果将车载无线接收网关接入车载局域网内，并转换接收到的无线信号，那么，相关信息就会显示在各个车厢的LED屏上。
4 结束语
随着社会经济的快速发展，车—地无线通讯技术在地铁中被广泛应用。特别是在专用和民用WLAN设备被广泛使用、频率资源越来越紧张的情况下，将DVB标准应用于地铁的车—地无线电通讯系统中，可以为相关人员提供稳定、高效、安全的无线接入方案。这样做，对各大城市新地铁的建设、旧地铁无线电通讯的改造有极大的作用，而且还能保证地铁安全、稳定运行。
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