城軌通信系統(tǒng)-無線集群調度系統(tǒng)

隨著我國城市軌道交通的發(fā)展，行車密度的不斷增加，行車間隔的不斷減小，對行車的組織安全保障提出了更高的要求。行車調度員除了利用有線調度系統(tǒng)與列車駕駛員、車站值班員進行通信聯(lián)絡外，在緊急情況下，還需要通過無線通信直接進行應急搶險和指揮工作。這種以列車運輸調度為目的，利用無線電進行傳輸，完成移動體與固定體之間或移動體與移動體之間信息通信的系統(tǒng)，稱為列車無線調度通信系統(tǒng)。無線集群調度系統(tǒng)1.移動通信的工作方式(1)單向單工方式單向單工即單方向工作，最典型的是無線尋呼系統(tǒng)，即尋呼發(fā)射臺用單頻發(fā)出信息，用戶則以此頻率接收信息。單向單工方式(尋呼系統(tǒng))(2)雙向同頻單工方式這種方式是指通信雙方使用同一個工作頻率，但各方收發(fā)設備不同時工作的通信方式，通信雙方都處于此頻率點上的接收守候狀態(tài)，如圖所示。雙向同頻單工方式(3)雙向異頻(雙頻)單工方式通信雙方使用兩個不同頻率，兩頻率有一定的間隔，以防止發(fā)射機對接收機產生干擾。

(4)雙向異頻(雙頻)半雙工方式這種通信方式是通信雙方收發(fā)信機分別使用兩個頻率，一方使用雙工方式，另一方使用單工方式。雙向異頻(雙頻)半雙工方式基地臺移動臺(5)雙向異頻(雙頻)雙工方式異頻雙工方式是指每個方向使用一個頻率，通話時無需按下發(fā)話鍵，與普通手機使用情況類似。雙向異頻(雙頻)雙工方式2.集群通信系統(tǒng)的工作方式傳統(tǒng)的專用業(yè)務移動通信系統(tǒng)使用的頻率是固定的，一旦用戶選擇了某信道，那么它的通話就只能在這一信道上進行，直到通話結束；如果這一信道已被其他用戶占用，則它就不能選擇其他空閑信道，從而出現擁堵。集群調度通信系統(tǒng)的主要業(yè)務是調度臺的收發(fā)信機與一群移動臺之間建立一條單工或半雙工的無線通信線路，或移動臺用戶（車載臺或手持臺）之間建立一條單工或半雙工的無線通信線路。在一個多信道調度無線系統(tǒng)中，“集群”是指向正在申請服務的用戶自動分配信道。（1）信息集群

信息集群稱為消息集群，在整個通話期間，給該通話組用戶分配一條無線信道。從移動臺按鍵開始，此信道就被占用，只有通話雙方結束通話后一定時間，此信道才會被釋放。

（2）傳輸集群傳輸集群又稱發(fā)射集群。當A、B雙方用戶在單工或半雙工工作時，A用戶按下講話鍵后，就占用一個空閑信道，當A用戶第一個消息發(fā)送完畢松開講話鍵時，一個傳輸完畢的指令送到基地臺的控制器，指示該信道可被別的用戶使用。

（3）準傳輸集群準傳輸集群也稱為準發(fā)射集群，是為了克服傳輸集群的缺點而改進的。它縮短了信道的保留時間，用戶每次發(fā)話完畢，松開講話鍵后，信道保留約0.5 ~1s，而不會使消息中斷。2.集群通信系統(tǒng)的工作方式3.集群通信系統(tǒng)技術

(1)多址技術

集群通信系統(tǒng)由基地臺和移動臺組成。一個移動電臺由一個用戶使用是單路，而基地臺是多路的。

(2)信道控制技術

信道控制技術指的是信道共用的體制。網絡內大量用戶共享若干無線信道，多信道共用的信道分配方式不是將每個信道固定指配給某些用戶使用，而是根據實際需要將空閑信道動態(tài)地分配給申請通話的用戶使用。

(3)信令技術

信令是移動臺與交換系統(tǒng)之間、交換系統(tǒng)與交換系統(tǒng)之間相互傳送的地址信息、管理信息(包括建立通話、信道分配、保持信息、拆線信息以及計費管理信息等)以及其他交換信息。4.集群通信系統(tǒng)的基本網絡結構(1)單區(qū)、單點、單中心網絡單基站系統(tǒng)是一個基本集群通信系統(tǒng)，它設置一個系統(tǒng)控制器和一個基站，如圖所示。單區(qū)、單點、單中心網絡(2)單區(qū)、多點、單中心網絡如圖所示，它由一個控制中心、多個基站、有線或無線調度臺及網中若干移動臺組成。單區(qū)、多點、單中心網絡4.集群通信系統(tǒng)的基本網絡結構(3)多區(qū)、多中心、多層次網絡，由多個控制中心和多基站組成而形成整個服務區(qū)。控制中心主要處理所管轄區(qū)內基站和越區(qū)至本基站內移動用戶的業(yè)務用戶的業(yè)務。多區(qū)多中心網絡4.集群通信系統(tǒng)的基本網絡結構多區(qū)多層次多中心網絡將越區(qū)用戶識別碼的登記，控制頻道分配、有線或無線用戶尋找越區(qū)用戶的業(yè)務交由區(qū)域控制中心處理就形成了二級管理區(qū)域網。①帶狀服務區(qū)指用戶的分布呈帶狀，如鐵路，軌道交通，公路、狹長城市、河流等，其頻率配置方式為每個基地臺覆蓋范圍設置一個頻點，可進行A、B兩點的復用方式。帶狀服務區(qū)及頻率配置方式(4)帶狀網、面狀網根據服務對象、地形的分布及干擾等因素，可以將小區(qū)制移動通信網劃分為：帶狀服務區(qū)、面狀服務區(qū)。4.集群通信系統(tǒng)的基本網絡結構②面狀服務區(qū)指用戶分不成一個寬廣的平面，又稱蜂窩網。頻率配置基本原則為每個基地臺覆蓋范圍設置的頻點與相鄰基地臺設置頻點不能相同，以免造成干擾。

面狀服務區(qū)5.無線集群調度系統(tǒng)在城市軌道交通中的應用城市軌道交通中無線集群調度通信系統(tǒng)的組成集群調度系統(tǒng)網絡結構移動設備調度臺城市軌道交通無線集群調度系統(tǒng)在功能組成上一般分為六個無線通信子系統(tǒng)。（1）行車調度通信子系統(tǒng)負責完成行車調度員與機車駕駛員的通信聯(lián)系，傳輸行車指揮話音和數據指揮命令。（2）站務通信子系統(tǒng)負責完成車站車控室內勤人員與車站外勤人員及本站控制內列車駕駛員間通話。（3）車輛段通信子系統(tǒng)負責完成段、廠內的行車調度員與機車駕駛員的通信聯(lián)系，傳送行車指揮話音和數據指揮命令。（4）維修調度通信子系統(tǒng)提供維修調度、各專業(yè)調度員及本