广州地铁TETRA无线集群网互联互通技术探讨

1、广州地铁tetra无线集群网互联互通技术探讨黄格宁部互联，还要考虑motorola系统和eads系统之间的互联互通。3互联互通的基本概念互联是指物理上的连接。互通是指功能的实现。互联是基础，互 通是目的。互联互通的含义：假设地铁1号 线、2号线和3号线所建立的tetra 网，分别叫a网、b网和c网，并在换 乘站附近重叠。又设各网的移动用户 编号分别为100、200和300， 如图1所示。为实现网络化，要求a网用户（例如1008）从a网进入b网后，可 以成为b网用户，具有b网用户的功 能，可以和a网、c网其他用户（例 如1001、3001）正常通信，功能不 减，性能不降，无缝连接，平滑过 渡，这

2、就是真正意义上的互联互通。0引言1t e t r a无线集群网互联互通研究的目标在现今轨道交通的网络建设过程中，不同线路的无线通信系统是 独立的，没有考虑相互之间通信的 需求， 但 随 着 线 网 的 形 成 ， 必 须 考 虑 在 特 殊 情 况 下 的 通 信 需 求 。 在 轨 道 交 通 运 营 特 殊 情 况 下 ， 需 要根据客流变化或重大事件以及车 辆的数量变 化 或 维 修 需 求 等 对 资 源 进 行 调 配 。 比 如 ， 同 类 型 的 车 辆会在相同轨型、不同的线路上调 动、运营, 这就要求车载无线电台 能在不同线路上通信, 实现司机和 调度间的通话；同时，广州地铁各

3、 条线路之间有许多换乘站，在换乘 站，由于上一层和下一层属于不同 的线路, 车站工作人员的手持台要 在不同线路间漫游通信；此外，地 铁运营维护人员到现场维修或主管 部门领导到现场处理重大事件, 都需 要无线通信系统的移动终端能够在 不同的线路上漫游，并能实现互联 互通。(1）最大限度地实现全网资源共享。 (2）实现真正意义的全网互联互通。 (3）统一标准，构建系统、完整、高效的建设与运营管理体系。2广州地铁线网现状广州地铁全线网共9条线路，总长度为236 k m，121个车站，其中换 乘站12个。广州地铁既有使用motorola t e t r a系统，也有使用e a d s t e t r

4、a系统。3号线、5号线、广 佛线、a p m线使用m o t o r o l a tetra无线集群系统，2号线、8号 线、4号线和改造后的1号线都是使 用eads tetra无线集群系统。因此，广州地铁研究无线集群 通信系统互联互通时，不仅要考虑 motorola系统和eads系统的内图1 tetra移动用户跨网漫游黄格宁：广州市地铁运营事业总部，工程师，广东广州 51031014现 代 城 市 轨 道 交 通3/2012 modern urban transit摘 要: 分析目前t e t r a无线系统互联互通存在的问题，介绍国内 各地铁线路的t e t r a系统互联互通的解决方案，并

5、指出今后广州地 铁tetra无线网络互联互通的研究方向。 关键词：无线通信；集群；漫游；互联互通；派接广州地铁tetra无线集群网互联互通技术探讨 黄格宁技 术 装 备验，制定全网规划方案，一次招标，一套系统，全网一个互联中心。 上海地铁线网采用motorola的tetra系统设备，全网13条线使 用1个框架协议，共设2个tetra异 地交换中心，主备运行。每个交换 中心连接3台t e t r a控制交换机， 并与13条线的tetra基站相连。这样，整个上海地铁tetra系 统完全实现网络化服务，是真正意 义上的互联互通。5.2 北京地铁北京地铁全部采用motorola 网络。在解决互联互通问

6、题上，北 京地铁有2种方案。方案1：交叠覆盖。如：在北 京 1 0 号 线 和 5 号 线 换 乘 站 区 域 ， 将10号线的t e t r a系统信号覆 盖 到 5 号 线 站 台 ， 同 时 将 5 号 线 的 t e t r a系统信号覆盖到10号线站 台。当10号线的t e t r a用户漫游 到5号线站台时，仍然在10号线系 统的覆盖范围内，仅占用了一个无 线信道资源。方案1虽然在小范围内解决了 “不掉话”问题，但未实现跨网漫 游，回避了网间互联互通，而且增 加了覆盖设备和建设成本。方案2：手动漫游。a网授权漫 游用户的数据事先存入b网计算机， 当该用户需漫游到b网时，可通过 菜单

7、选择它在b网的号码，手动切换网 络，从而变成b网用户，这类似于有线电话的人工接续。方 案 2 只 适 用 于 少 量 跨 网 漫 游 情 况 ， 离 不 开 人 工 干 预。而且，为解决a话问题，需要使用a、b网交换机的4线音频接口，进行连接。5.3 深圳地铁在 主 要 换 乘 站 的 通 信 设 备 室 内，设置2个e a d s t m r880固定 台，分别接入深圳地铁5号线的无 线 通 信 系 统 和 深 圳 地 铁 3 号 线 的 无 线 通 信 系 统 ； 2 个 固 定 台 通 过 e a d s t m r880的p e接口连接 到1台t e t r a互联控制设备，从 而 建

8、 立 5 号 线 与 3 号 线 专 用 无 线 通 信 系 统 的 互 连 互 通 的 物 理 通 信 链 路 。 这 种 终 端 互 联 互 通 的 物 理 链 路 ， 可 以 根 据 通 话 业 务 的 需 要 进 行增加。4e a d s和m o t o r o l a 2套tetra系统互联存在的问题4.1 2套系统的接口技术标准不一致(1）ip交换技术，又叫广域网或 路由器方式，motorola采用这种 方式。(2）电路交换与i p交换混合技 术，即对实时性要求较高的话音采 用电路交换技术，而对数据业务采 用ip交换技术。存在问题：eads和motorola 的2个t e t r

9、a系统互联，必须在2 个系统之间设置1个“转换器”（图2），但此转换器的研发至今缺少市 场推动力。4.2 同一厂家的tetra系统的先、后版本不兼容即使是同一厂家的t e t r a系 统，也有一个产品的连续性、可扩 展性问题，motorola不同时期出 厂的控制交换机软件的版本不同， 如果系统版本不能兼容，则系统不 能互联。如，改造前的2号线和3号 线的motorola系统与5号线和广 佛线、apm线的motorola系统 建设时间相差几年，系统版本不兼 容，因此，无法互联。6广州地铁方案6.1 各线m oto ro l a系统之间互联互通方案广州地铁3号线、5号线以及未 来的6号线、广佛线

10、、apm、都是采 用motorola网络。motorola 网络内部互联互通方式采用各交换 中心互联方案（图3）。但各交换中 心不存储其他线路的数据库。用户 在漫游时，需要在归属线路和需要 漫游的线路的数据库里开放该用户 和组的漫游功能和漫游区域。各线 路的motorola系统的交换中心互 联后，motorola系统用户可以在 任何motorola网络覆盖下的线路 中进行漫游。6.2 各线e a d s系统之间互联互通 方案广州地铁2号和8号线、4号线以 及改造后的1号线采用e a d s系统。3个e a d s系统采用统一互联平台方 案。在公园前控制中心设1个e a d s 互联平台，在互联

11、平台设置互联数 据服务器（cdd），连接3台eads5国内其他地铁互联互通技术现状5.1 上海地铁上海地铁总结多个地铁线网经网用户漫游到b网后与a网其他用户的通图2 eads与moto之间tetra系统的连接转换15modern urban transit 3/2012 现 代 城 市 轨 道 交 通广州地铁tetra无线集群网互联互通技术探讨黄格宁技 术 装 备固定台上人工选择相应通话组， 互 联 派 接 器 把 2 个组临时派接成1 个 大 组 ， 实 现 motorola和 e a d s的2个不同 系统通话组的互 通（图5）。6 . 3 . 2 互 联 派 接 器 的 安 装 和 注

12、意 事项互 联 派 接 器 一般选择安装在2 套 系 统 信 号 交2个互通组同时使用。6.3.3 广州地铁线网无线用户号码统 一规划统一制定广州地铁现网无线用 户号码规划，全线网各无线终端用 户使用唯一的个人号、通话组号、 调度台号及别名号等，见表1。6.3.4 无线终端用户漫游的通信实现 方式在各线无线电台和调度预先编 入规划好的互通组，将互联派接器 中的easd系统和motorola系统 的无线电台编入所属网络的全部互 通通话组。需要互通时，在互联派 接器上把2个通话组派接起来。整个图3 motorola系统交换互联中央交换机，实现4条线路的互联互通（图4）。在互联数据服务器里4 条线路

13、的用户数据共享。这种互联方式，用户可以自由 地在3个条线路的e a d s网络之间漫 游，无线电台位置信息更新在交换 机之间自动进行，用户可以跨线路 实现系统设定的所有功能，性能等 级不会降低。6.3 motorola系统与eads系统 之间的终端互联方案目 前 ， 广 州 地 铁 采 取 的 t e t r a终端互联互通方案是：引 入互联派接器，通过motorola 系统与eads系统的tetra终端通 话组派接，利用通话组一呼百应的 特性，实现2个系统之间的终端级 互联互通。6.3.1 互联派接器的工作原理互 联 派 接 器 内 分 别 放 置 2 个 无线固定电台，1个固定台注册在 m

14、otorola网络，另1个固定台注 册在e a d s网络。在2个固定台预先 编入2个系统所有的互通通话组， 在需要互通时，在分属2个系统的叠覆盖的地方，一般是换乘站 或 共 用 车 辆 段，目前选择在2号、8号线和3号线的共用 车辆段嘉禾车辆段和 嘉禾望岗车站。互联 派接器内的2个无线固 定台天线安装选择在2个网络信号强度较好 的位置。每 个 站 点 设 置 的 互联派接器数量受基 站的业务信道数量限 制。由于广州地铁的 基站设计为2个收发信 机、7个业务信道，如 果 1 个 收 发 信 机故 障 ， 则 只 有 3 个业务信道可使 用。为了不影响 正常运营业务通 话需要，每个站 点的互联派

15、接器 数 量 不 应 多 于 2 个，即最多只有图4 eads系统中心互联方案tetra互联派接器图5 终端互联互通原理框图16现 代 城 市 轨 道 交 通3/2012 modern urban transit技 术 装 备广州地铁tetra无线集群网互联互通技术探讨 黄格宁器）用户数据库备份。表1 广州地铁无线用户号码规划8结束语tetra系统互联互通是广州地铁线网发展的必然要求，同时，互 联互通技术的发展需要厂家、建设 单位、运营单位的共同努力。今后 广州地铁应致力于推动无线通信系 统互联互通接口规范的研究, 解决 设备接口的一致性、标准化和可扩 展等问题, 支持向更大集成度发展 的一体

16、化互联技术应用。3 车辆其中，a、b表示第1位和第2位编号，是广州地铁线路代码；c为识别代码，i s s i是个呼号码，g s s i为组呼号码；d为类型代码，表示用户的类型，分调度或普通电台用户；e、 f、g表示个呼号和组呼号的最后3位。过程都需要人工干预。的格式。(4）eads网络和motorola 网络的互联平台建立后，应达到以 下目标：用户可以自由地在2个网 络之间无缝漫游；用户的位置更 新在数据交换中心自动进行；用 户和调度员可以跨网络实现系统设 定的所有功能。(5）互联数据交换中心容灾备 份功能。异地设立2个互联数据交换 中心，系统数据互为备份。在各种 人为或自然灾难（如水火灾、恐

17、怖 袭击）发生时，容灾备份可确保系 统的可用性。系统支持多种灾难恢 复解决方案，如备份交换机恢复、 交 换 机 在 线 互 为 备 份 （ 基 站 双 路 由）、交换机h l r（归属移位寄存参考文献1 李哲勇. 广州市轨道交通广佛线 无线通信系统与二、八线无线通 信系统互联互通方案g. 广东广 州：motorola公司，2009.2 蒲先进. 深圳地铁互联互通方案 g . 广 东 深 圳 ：深 圳 地 铁 设 计 院，2011.3 广州地铁总公司. 广州地铁无线 号码资源规划与手持电台分配方 案g. 广东广州，2010.7广州地铁t e t r a集群网互连互通发展方向目前，不同t e t

18、r a厂家之间互联互通都是基于终端互联，这种 互联互通方式离不开人工干预。今 后广州地铁t e t r a集群网互联互 通发展方向应致力于e a d s系统和 mo t o r o r o l a系统的中心 级 互联。(1）推动第三方厂家研发1套 基于i p技术，能转换e a d s系统和 m o t o r o l a系统数据格式的数 据 交 换 中 心 ， 作 为 e a d s 网 络 和 motorola网络的互联平台。(2）制定广州地铁无线通信系 统 二 次 开 发 空 中 接 口 规 范 。 制 定调度台与车载电台的控制信息格 式，车载台设备能接入任何线路的 二次开发调度系统，能实现车载台 二次开发的基本功能（自动寻位、 呼叫请求、换段请求等功能）； 制定全网统一的号码规划，规范互 通通话组的使用。(3）建立广州地铁无线通信系 统与信号a t s系统的接口规范，统 一车次号、车组号及车辆位置信息收稿日期 2012-03-20责任编辑 冒一平research on guangzhou metro tetra radio trunking networkinteroperability technologyhu