地铁PIS系统车地无线技术的探讨.docx

地铁 PIS 系统车地无线技术的探讨 【摘 要】研究目的 : 城市轨道交通系统的运营管理愈来愈注重对乘客的各种信息服务 ,所以 , 与地铁乘客信 息相关的乘客信息系统摆在了地铁工程建设的重要位置。 通过研究和探讨 , 并结合当前地铁的应用特点 , 提出 可选择适合地铁乘客信息系统中的车地无线技术。 研究结论 : 通过对 WLAN、WMi AX、Mesh 3 种传输技术的研究分析和比选 ,采用 WLAN 无线局域网技术 , 即可实现地铁列车与地之间的双向高速通信 ,也可满足列车在高速运行状态下的数据传输要求 ,是目前技术 条件下兼具先进性、实用性及可靠性的一种地铁车地无线实时多媒体信息传输方式。 【关键词】地铁 ; 乘客信息系统 ; 无线局域网 ; 技术探讨 作为高速移动体的地铁列车 , 目前的乘客信息服务 ( 如广播、列车运行信息显示牌等 ) 系统已经难以满足乘客对获得综合、实时信息 (如运营服务信息、公共资讯信息、新闻娱乐信息、地铁事故以及应急疏散的声 音、图像引导等 ) 的需求。同时 , 将地铁的宽带多媒体传输技术应用于分布式数字播控网络 , 不仅可进一步提高地铁的安全监控水平 ,也可提高对乘客的服务质量 , 为提供优质信息服务搭建一个崭新的平台。 1、乘客信息系统概述 乘客信息系统 (PIS) 是依托多媒体网络技术 , 以计算机技术为核心 , 以地铁车站和车载显示终端为媒介向乘客提供信息服务的系统。 乘客信息系统在正常情况下 , 提供乘车须知、服务时间、列车到发时间、列车时刻表、运营公告、政府 公告、出行参考、股票信息、媒体新闻、赛事直播、广告等实时动态的多媒体信息 ; 在火灾、阻塞及恐怖袭 击等非正常情况下 ,提供动态紧急疏散提示。 地铁乘客信息系统主要由控制中心子系统、车站子系统、车载子系统及网络子系统构成。其网络子系 统主要包括有线网络子系统和无线网络子系统。 有线网络子系统是为 PIS 提供网络通道 ,该通道用来传输从 中心到各车站 , 各车站至隧道区间接入点 (AP) 的各种数据信息、 视频信息和控制信息。 无线网络子系统为 PIS 提供车地传输通道 ,该通道用来传输从地面至列车的各种数据信息、视频信息和控制信息。下面本文对地铁 中用到的几种无线技术进行分析与探讨。 2、既有无线技术的特点 目前 , 可用于地铁宽带多媒体传输技术的主要有 WLAN、WMi AX 、 Mesh 技术。 2. 1 WLAN  技术 无线局域网  (WLAN) 的主要标准是  IEEE 802. 11,  它包括  IEEE802. 11b  、IEEE802. 11a  和  IEEE802. 11g3 种。 802.11b 通常也被称为 Wi-Fi(Wireless Fidelity), 工作在 2. 4GHz 频段 ,可支持最高 11Mb/s 的共享接入速 率;802.11a 工作在 5.8GHz 频段 , 其速率高达 54Mb/s, 分频采用 OFDM( 正交频分复用 )技术 , 但最高速率的无 障碍接入距离降到 30 ~50 m; 802. 11g 也采用 OFDM 技术 ,与 802. 11a 一样可支持最高 54 Mb/s 的速率 , 同时它工作在 2. 4 GHz 频段 , 因此 ,可以做到与 802.11b 兼容 ,而最高速率是 802. 11b 的 5 倍。802.11b 、802. 11a 、 802. 11g 的比较如表 1 所示。 2. 2 W Mi AX  技术 微波接入全球互通  (WMi AX)  是一种新兴的无线宽带接入技术  ,该技术以  IEEE802. 16  的系列宽频无线标 准为基础。  IEEE802. 16  标准是为在各种传播环境  (包括视距、近视距和非视距  )中获得最优性能而设计的  , 是在  IEEE802. 11  之后开发出来的具有大带宽、广覆盖、可移动、非视距传输等优势无线传输技术  , 即使在 链路状况最差的情况下  ,也能提供可靠的服务。  WMi AX  技术采用  OFDM 调制方式  ,可在  2~40 km  的通信距 离范围内支持高频谱效率  ,在一个射频内速率可高达  75Mb/s,  可采用先进的网络拓扑  (网状网 ) 和天线技术  ( 波 束成形、  STC、天线分集  )进一步加强覆盖。这些先进技术也可用来提高频谱效率、容量、复用及每射频信 道的平均与峰值吞吐量的情况下支持 250 km/s  ,具有支持较长距离传输和处理多径或反射的能力。 WMi AX 技术提供在移动速度为 16 Mb/s 的无线固定带宽 ( 上下行各 8Mb/s), 越区