城综合管廊通信方案研究x

1、摘要针对目前城市综合管廊的功能需求， 研究隧道区间常见的无 线通信设计方案，分析 400虚拟集群方案和无线局域网方案的优势和 适用场景。关键词综合管廊； 400 虚拟集群；无线局域网无线信号覆盖系统 作为移动通信的设备之一， 为管廊移动用户与移动用户之间提供可靠 的通信手段，对于日常检修、提高运营效率和管理水平、保证服务质 量、应对突发事件提供重要保证。本文根据综合管廊功能需求研究 400 虚拟集群方案和无线局域 网方案，对比隧道区间内常见的无线通信方案， 分析不同方案的优势 和适用场景。1综合管廊无线通信功能需求分析综合管廊对于无线通信系统的 主要功能需求是语音通信， 另外无线通信系统还可以

2、提供一部分扩展 性的功能， 主要定位于辅助管廊内部的监测和运营管理， 包括人员定 位和管廊内移动设备如巡检机器人的监测数据采集以及回传等。无线通信系统面向的用户主要是现场固定周期间隔一至两周巡 检和维修的工作人员和少量的内部管理人员。2400虚拟集群方案 400虚拟集群系统属于窄带无线传输 , 由分布 式对讲中继覆盖基站和天馈分布系统两部分组成。基站作为系统的核心部件，可以根据天线的数量分区部署基站， 并将基站利用无线网状网技术连到统一的无线中继网络， 基站将接收 到的对讲机信号在基站之间中继， 回送到对讲机终端， 起到对讲机之 间的桥接作用。天馈分布系统使信号覆盖管廊各个位置， 通过天线来发

3、射和接收 附近对讲机终端的信息， 考虑综合管廊的实际需求和投资成本， 本文 并不考虑采用泄露电缆做信号覆盖。主要功能为对讲机提供多个信道的呼叫半双工的功能， 支持对讲 终端编号，分组；支持群呼，组呼，监听，强插，强拆通话调度；支 持第三方软件供应商开发软件实现的平台管理功能； 支持多个基站和 工作站的跨区域互联；相比高频段的无线传输方案， 400 无线设备信 号强，传输距离长，穿透、绕射能力强，传输过程衰减较小。同时 400 方案结构功能简单，天线和基站设备投资成本较低。同时单个天线覆盖距离长， 在无绕射无防火门遮挡的管廊综合舱 区间内能达到 3 公里。电力，燃气等舱室常见的防火分区间距在数百

4、米的量级， 一般用 单个天线满足覆盖要求。无线对讲系统可以满足管廊现场的语音通讯和日常运营管理需 求，但是受到窄带传输协议的限制， 辅助的监控功能和智能化的可扩 展性低。3 无线局域网方案是短距离无线线传输技术，是一种全世界公开 通用使用的无线频段，全球各种无线产品均可以使用这个频段。正是由于这种特性， 目前大部分无线路由器等无线产品都在这个 频段上工作。方案的主要设备包括接入控制器和接入点， 采用集中式网络架构 采用旁挂于监控中心核心交换机一侧，集中管理整个管廊内部的 , 目 前主流的具有强大的多管理能力， 可以通过多互为备份保障整个系统 的可靠性。无绕射无遮挡的管廊区间结构下， 可达到 2

5、00米的布置间隔， 在 区间转弯处增加接入点调整间距。主要功能可承载多媒体业务分组数据， 支持自助设备的专用客户 端软件，提供通话监听、语音视频会议、录音等基本通讯要求。系统管理功能支持系统配置管理， 支持用户管理， 支持统计报告 等。支持通过终端人员定位； 支持移动监控设备如巡检机器人的接入。 通过统一配置，对用户业务实施优先级分组、调度、阻断、限速 等策略控制。间负载均衡按照用户数量和用户流量， 将用户分配到同一组但负 载不同的上，实现不同之间的负载分担，保证性能的稳定性。安全特性1支持包括、2-、2-8021、四种认证加密方式来保证 无线网络安全。2 终端无线接入加密可以对无线链路的数据

6、进行加密，以保证无 线网络数据只被所期望的用户接收和理解。3 非法设备监测支持攻击检测，对非法设备进行监测、识别、防 范、反制，精细化管理控制。就管廊内部的用户数量和业务需求而言， 双频传输标准带宽很大， 其中 24 整体频宽优于其它无线频段，使得整体数据传输速率提高。不限于无线语音和短数据业务，通过业务工作站和管理工作站， 系统方案自身有完善的中心平台管理功能， 可以提高系统的运营管理 效率。而且由于协议的开放性具有很高的可扩展性， 方案可以拓展综合 管廊辅助监控功能和智能化功能。4 方案对比 800 频段数字集群系统和 400 虚拟集群系统同为窄带 无线传输，同时民用通信传输和同为宽带无线

7、传输。把两者加入对比可以阐明 400 虚拟集群系统和在不同的管廊应 用需求下的优势。数字集群系统稳定性很高， 在指挥调度方面考虑的比较多， 可完 成话音、电路数据、分组数据业务的通信及以上业务的直通模式，广 泛应用于水利、电力、民航、铁路等部门。但是，不同于 400 虚拟集群系统的通用分组数据传输， 系统采用 专用的集群控制核心网设备， 网络对外互联部分技术不完全开放， 系 统功能可扩展性和灵活性低。另外，的系统设备采购和建网成本高， 天线覆盖距离相对 400 方 案较小，集群控制核心网设备、终端设备和无线基站许可费用昂贵。作为一种宽带的专用无线传输， 民用通信传输可以支持多运营商 通话及多种

8、业务。由于其很高的安全性， 目前在轨道交通行业主要应在于车地无线 通信。民用通信移动通信基站的建设是我国移动通信运营商投资的重 要部分，由移动运营商投资建设通信基站的建设一般都是围绕覆盖面、通话质量、投资效益、建 设难易、维护方便等要素进行。通信设备专用性强，设备及基站维护成本远高于系统。另外，民用通信系统并非属于管廊内部专用系统， 运营管理效率 低，同时无法扩展人员定位等辅助监控功能。结合上表分析， 400、 800 方案仅能提供语音集群通讯，无法提 供多媒体传输业务，但是 400 虚拟集群方案投资成本更优。民用通信建设投资成本高昂， 同时引入必须运营商同意， 并且需 要运营商提供基站设备， 无法提供综合管廊专用的无线通信管理平台。虽然系统投资成本较高， 但是对于大规模管廊而言运营管理功能 更完善，同时辅助监控功能和智能化功能扩展性最强。5 结语在一般的城市共和管廊应用场景之下， 400 虚拟集群系统 和系统相比 800 频段数字集群系统和民用通信传输都有各自的优势。在综合管廊建设过程中， 两者可以作为备选方案， 结合管廊区间 的形状结构和两者覆盖范围、业务功能等设置无线覆盖通信系统。作者曾登科单位广州地铁设计研究院有限公司参考文献 1 莫静 飞,廖宇集群通信系统的应用