張成斌

摘要：無線統(tǒng)一調度系統(tǒng)廣泛應用于軌道交通領域，是指揮人員在緊急或異常情況下對軌道交通線路進行現場調查和協(xié)調指揮的無線通信系統(tǒng)。結合當前地鐵的建設現狀和預期規(guī)劃，解決寬窄帶融合實現無線通信系統(tǒng)的統(tǒng)一融合指揮調度，是國內地鐵專用無線通信發(fā)展的現實需要和必然選擇。根據這種使用場景，提出了一種基于寬窄融合無線統(tǒng)一調度系統(tǒng)設計實現方案，簡要闡述了無線統(tǒng)一調度系統(tǒng)的總體架構，詳細描述了核心模塊的設計與實現，實例論證了無線統(tǒng)一調度方案應用于無線列調領域的可行性。

關鍵詞：無線通信；統(tǒng)一調度系統(tǒng)；寬窄融合

中圖分類號：TN914文獻標志碼：A文章編號：1008-1739（2020）03-65-4

0引言

目前，在城市軌道交通中，專用無線通信系統(tǒng)主要有2種制式：一種是基于TETRA技術的窄帶集群通信[1]；另一種是基于LTE技術的寬帶集群通信（B-TrunC）。其中，基于TETRA技術的窄帶集群通信系統(tǒng)作為早期城市軌道交通主流的專用通信手段，已在國內主要地鐵線路中廣泛部署。但隨著無線通信技術的發(fā)展，基于LTE技術的寬帶集群通信系統(tǒng)可在TETRA窄帶集群通信系統(tǒng)提供語音、短數據功能外[2]，還可以提供視頻、多媒體等功能支撐，逐漸成為城市軌道交通專用無線通信的發(fā)展趨勢，國內部分新建線路已經積極嘗試使用B-TrunC作為專用無線通信手段?？紤]到對既有線路TETRA窄帶集群通信系統(tǒng)建設投資的保護，以及后續(xù)既有線路與新建線路共線、跨線運營的需求，不同線路的互聯(lián)互通要求線路車輛、信號、通信及供電等多專業(yè)可以互聯(lián)互通，并且地鐵也已經由不同線路的獨立運營進入到線網級的互聯(lián)互通、統(tǒng)一運營、統(tǒng)一調度階段，不同線路之間的共線和跨線運行。其中無線列調系統(tǒng)的統(tǒng)一指揮調度是線網級互聯(lián)互通中的一個重要組成部分。

在未來一定時期內，國內地鐵窄帶集群與寬帶集群將會共存，解決寬窄帶融合實現無線通信系統(tǒng)的統(tǒng)一融合指揮調度，是國內地鐵專用無線通信發(fā)展的現實需要和必然選擇[3]。特別是基于寬窄融合的無線統(tǒng)一調度系統(tǒng)將是后續(xù)地鐵專用無線通信系統(tǒng)建設中遇到的難題。

1總體方案

基于寬窄融合的無線統(tǒng)一調度系統(tǒng)的整體結構如圖1所示。

根據窄帶TETRA系統(tǒng)的調度接口和寬帶B-TrunC系統(tǒng)調度接口，在二者之上使用API代理，通過API代理為調度平臺提供統(tǒng)一的用戶訪問接口，實現用戶層面的統(tǒng)一調度。API代理主要通過攔截處理統(tǒng)一調度平臺的API調用，隨后在寬窄帶系統(tǒng)中同時發(fā)起相同功能的API調用。統(tǒng)一調度平臺，在用戶使用層面以及業(yè)務處理方面能夠解決在寬窄無線通信系統(tǒng)下的統(tǒng)一調度問題。

無線統(tǒng)一調度系統(tǒng)可以直接監(jiān)聽各線路無線通話組（列車通話組）的活動，能夠直接與各線無線用戶（手持臺和車載臺）和無線用戶組進行調度通信，也可以在調度臺界面的運行線路圖上直觀地查看車輛的位置信息[4]。無線統(tǒng)一調度系統(tǒng)可根據使用場景設置多個調度席位，這些調度臺的管理對象可根據用戶需要靈活設置，調度臺包括總調、行調、維調和信息調度等[5]。

2設計實現

在寬窄融合統(tǒng)一調度平臺中，信令分發(fā)模塊與封裝層之間通過API接口通信，UI層將調用消息通過封裝層傳遞到信令分發(fā)模塊，模塊通過進程間通信傳遞到遠端SDK代理模塊，SDK代理模塊實現將調用轉為相應的信令與系統(tǒng)交互，SDK代理將調用結果和系統(tǒng)返回的信令消息再傳遞到信令分發(fā)模塊，由其傳遞給封裝層。信令分發(fā)模塊依賴于網管代理模塊和調度服務模塊，通過其與外部的網管服務器及調度服務器通信，如圖2所示。

寬窄融合統(tǒng)一調度平臺各層的實現原理說明如下：

①UI層：提供人機交互界面。人機交互界面層與服務層采用HTTP通信，服務端與封裝層采用API接口調用方式使用。

②封裝層：為上層應用提供調用接口及消息回調接口，屬于數據庫和核心調度模塊，與Framework和數據庫采用API通信。

③信令分發(fā)模塊：核心處理模塊，負責信令分發(fā)流程控制，信令分發(fā)模塊與各SDK間數據接口為進程間通信，采用TCP/UDP與外部設備通信，通過信令操作狀態(tài)機實現與各下掛模塊間信令控制。

④系統(tǒng)SDK：與寬帶集群系統(tǒng)和窄帶集群系統(tǒng)進行信令交互，與信令收發(fā)模塊通過TCP通信。

⑤外部設備：外圍接入設備，包括窄帶TETRA調度臺[6]、寬帶B-TrunC調度臺、網管服務器和調度服務器。

3統(tǒng)一調度平臺

寬窄融合統(tǒng)一調度系統(tǒng)與各線路調度系統(tǒng)通過標準調度協(xié)議實現對接，實現列車位置、電臺狀態(tài)（開關機、守候組、注冊基站）、呼叫記錄、動態(tài)重組、調度監(jiān)聽及短信等功能。

寬窄融合統(tǒng)一調度系統(tǒng)直接接入TETRA/B-TrunC系統(tǒng)實現語音呼叫業(yè)務功能，如圖3所示。