上海地铁TETRA无线通信系统网络
浅析上海轨道交通5号线无线双网车地通信系统
浅析上海轨道交通5号线无线双网车地通信系统
上海轨道交通5号线作为上海地铁的重要线路之一，其无线双网车地通信系统是确保线路正常运行的重要组成部分。
本文将对该系统进行浅析。
无线双网车地通信系统是指无线网络和移动通信网络同时在车辆和地面之间传输数据和信息的系统。
在5号线的运营中，该系统的主要功能包括实时监控车辆位置、速度和运行状态，实现车辆与调度中心之间的信息交互，以及提供乘客与地铁运营方之间的信息传递。
该系统的基本原理是通过在列车上安装无线设备，如GSM-R设备和Wi-Fi设备，与地面的无线设备进行通信。
GSM-R设备主要用于列车与调度中心之间的数据传输，包括列车位置、速度、停站等信息。
Wi-Fi设备则主要用于提供乘客上网服务和实时地铁信息查询等功能。
随着技术的不断更新和发展，无线双网车地通信系统在功能和性能上也得到了不断提升。
通过引入LTE通信技术，可以提供更高速率的数据传输，进一步提高了通信的稳定性和可靠性。
通过引入智能化的调度系统和车辆控制系统，可以实现对列车运行状态的实时监控和智能调度。
目前在5号线的无线双网车地通信系统还存在一些问题和挑战。
由于地铁隧道环境的特殊性，信号容易受到干扰和衰减，导致通信质量下降。
由于数据量的增加和实时性的要求，网络带宽需求也在不断增加，网络压力较大。
由于无线通信技术的不断更新换代，设备的更新和维护也是一个重要的问题。
上海轨道交通5号线无线双网车地通信系统在确保线路正常运行方面起到了重要的作用。
随着技术的不断发展和应用，相信该系统将会进一步完善和提升，为乘客提供更加便捷、安全和高效的出行体验。
浅析上海轨道交通5号线无线双网车地通信系统
浅析上海轨道交通5号线无线双网车地通信系统上海轨道交通5号线是上海地铁系统的一条重要线路，是连接闵行区到浦东新区的重要交通干线。
为了提高乘客的通信体验，5号线采用了无线双网车地通信系统。
无线双网车地通信系统是指在地铁运营过程中，车辆与地面控制中心之间通过无线通信方式进行数据传输和交互的系统。
这样的系统具有快速、稳定、可靠的特点，能够保证地铁列车的正常运行和安全。
上海轨道交通5号线的无线双网车地通信系统采用了两种网络技术，即移动通信网络和无线局域网。
移动通信网络主要是指基于GSM-R技术的移动通信网络，它主要用于列车与列车之间以及列车与地面控制中心之间的语音和数据传输。
无线局域网主要是指基于Wi-Fi技术的无线局域网，它主要用于列车内乘客的上网和通信需求。
无线双网车地通信系统的优势主要体现在以下几个方面：1. 高速通信：无线双网车地通信系统采用了高速率的无线通信技术，可以实现高速的数据传输，满足地铁列车运行和乘客通信的需求。
2. 可靠稳定：无线双网车地通信系统采用了多种技术和协议，通过冗余设计和自动切换机制，保证了通信的可靠性和稳定性，防止通信中断和故障。
3. 节约成本：无线双网车地通信系统的建设和维护成本相对较低，相比于传统的有线通信系统，无线通信系统省去了大量的布线和设备维护成本。
4. 灵活扩展：无线双网车地通信系统具有良好的扩展性，可以根据需求进行灵活的扩展和升级，以适应未来地铁运营的需求变化。
上海轨道交通5号线的无线双网车地通信系统采用了移动通信网络和无线局域网的技术，具有高速通信、可靠稳定、节约成本和灵活扩展等优势。
这样的系统可以为地铁列车的运营提供良好的通信保障，提高乘客的通信体验和安全性。
这也是上海地铁系统不断引进新技术、提升服务水平的一种体现。
浅析上海轨道交通5号线无线双网车地通信系统
浅析上海轨道交通5号线无线双网车地通信系统1. 引言1.1 研究背景上海轨道交通5号线是上海市地铁网络中的一条重要线路，随着城市发展和人口流动的增加，乘客的出行需求也相应增加。
为了提高列车运行的效率和乘客的乘坐体验，上海轨道交通5号线引入了无线双网车地通信系统。
随着信息技术的快速发展，无线通信技术在轨道交通系统中得到了广泛应用。
传统的有线通信系统存在着线路布置复杂、维护成本高等问题，而无线通信系统则具有灵活性高、安装维护成本低等优势。
由于5号线是一条高密度客流的线路，需要保证列车与地面控制中心之间的通信稳定可靠，因此引入无线双网车地通信系统成为必然选择。
通过研究5号线无线双网车地通信系统，可以为其他线路的无线通信系统设计提供经验和参考，推动城市轨道交通系统的现代化发展。
1.2 研究目的研究目的是为了深入探讨上海轨道交通5号线无线双网车地通信系统的运行机制和技术特点，从而为轨道交通行业的智能化发展提供借鉴和指导。
通过对该系统的研究分析，我们旨在进一步完善其通信原理和技术特点，提高系统的稳定性和可靠性，从而提升整个轨道交通系统的运行效率。
通过对系统性能的深入分析和运行效果的评价，我们希望可以为今后轨道交通系统的升级改造和新建项目提供经验和建议，使其在未来能够更好地适应城市发展的需求和进步的技术要求。
通过本研究，我们也希望可以为相关领域的学术研究和实践应用提供有益的参考，推动轨道交通行业的发展和升级。
1.3 研究意义上海轨道交通5号线无线双网车地通信系统的研究意义主要体现在以下几个方面：无线双网车地通信系统的研究能够为上海轨道交通系统的发展提供技术支持和保障。
随着城市轨道交通的快速发展和扩张，高效可靠的车地通信系统是保障列车安全运行和系统正常运转的关键。
通过对5号线无线双网车地通信系统的研究，可以不断优化和改进系统的性能，提高系统的稳定性和可靠性，从而为上海轨道交通的发展提供有力的技术支持。
无线双网车地通信系统的研究还具有一定的学术价值和研究意义。
上海轨道交通无线通信现状与创新应用
CCTV
轨行区
车载信号系统状态检测
轨行区
移动电视 车站管理 司机乘务管理
移动巡检 企业管理
视频单兵
轨行区（正线）
车站 正线轨行区、司机出乘
室 轨行区、车站、车辆基
地 轨行区、车站
轨行区、车站、车辆基 地、控制中心、车站
智能化仓库管理 工程车远程管理
车辆基地仓库 轨行区及车辆段
基地基础设施物联网监控
车辆基地
0.5M
2.6 MMIS建设方案
上海轨道交通1-13号线既有MMIS-P与新建MMIS-O互联方案
第三部分
相关建设情况
3.1 新线LTE建设进展情况
2017年下半年，14、15、18号线完成信号系统设备集成招标，其中包括 与信号数据传输相关的LTE设备：
Ø双网的轨行区LTE设备，包括两套核心网、轨行区基站、 车载终端 Ø无线信号覆盖范围 ： • 双正线区间线路（含车站、站属区间）、折返线、辅助停
轨行区A/B网络采用不 同的漏缆覆盖
2.4 LTE综合承载系统
• 基站共享：基站接入多个核心网 • 集群业务通过通信传输系统至中心
后，通过高速数据网连接至线网级 核心。 • 数据业务通过信号系统组网上传至 线路核心设备处理。
对象 LTE综合承场景载业务 车辆信息检理 设备监测 公众服务
车地轨 旁AP
车地车 载AP
车站终端
车地车 载AP
车载工业交换机 车载工业交换机
车载覆盖AP
车载终端
车载终端
第二部分
新线系统规划
2016年开始 LTE技术应用
研究
承载业务、系 统方案、接口
等大量论证
运营无线通 信系统顶层
光纤直放站在地铁列调TETRA系统中的应用
光纤直放站在地铁列调TETRA系统中的应用【前言】自2001年800兆TETRA数字集群系统开始在广州地铁二号线应用以来，TETRA技术在我国城市轨道交通领域得到非常广泛的应用，它已经成为地铁运营的支撑网络之一。
在非常态运营下，TETRA系统是运营控制中心（OCC）赖以指挥车辆有序通行的唯一手段。
上海地铁于2005年启动TETRA系统的网络化建设，一套系统覆盖全部1到13号线路，为网络化运营提供通信保障。
经过反复论证，上海地铁确立了“TETRA基站+光纤直放站”的混合组网技术路线。
基本原则为：一个基站带四个光纤直放站；枢纽站和换乘站设置TETRA基站。
相对于TETRA基站,光纤直放站的优势在于其结构简单、成本低、安装方便覆盖更灵活，是实现无线网络“小容量,大覆盖”的可行方案。
而且，光纤直放站在核心侧不占用交换中心的容量。
经过八年的实际应用，证明上海地铁TETRA系统的建设方案是非常成功的。
遂撰写此文，与同行分享有关的点滴经验。
【系统概况】上海轨道交通专用无线系统采用TETRA 制式，系统覆盖全部1～13 号线，整个专用无线系统统一设计、统一建设、统一管理，在系统建设规划时即考虑到了网络化运营的需求，为全路网运营管理提供通信保障，已成为上海地铁网络化运营的重要支撑平台之一。
图示：上海地铁TETRA系统总示意图图上海轨道交通TETRA专用无线通信系统包括：两个交换中心（MSO）：东宝兴路主用交换中心、中山北路备用交换中心，目前正在实施改造，引入摩托罗拉IGR交换中心异地热备份和自动切换技术。
十二个分线控制中心（OCC），分别负责各线路列车的调度管理。
一个COCC应急控制中心，负责线路的运营协调，以及应急处置。
各线投运的共15个车辆段及停车场。
无线覆盖情况：线路区间采用泄漏电缆（LCX）完成通信信号的覆盖，车站、停车场等采用小天线和定向天线完成覆盖。
TETRA基站及光纤直放站：到目前为止，已经投运的部分一共包括189个基站，超过100个近端直放站和近400个远端直放站，分布在各线的站点上。
TETRA技术在无人驾驶地铁线路中的应用
TETRA技术在无人驾驶地铁线路中的应用1综述上海轨道交通10号线为列车无人驾驶线路，为实现TETRA数字集群无线列调系统通信的安全可靠，其分别在4号线东宝兴路和8号线中山北路设置主用交换控制中心（Main MSO）和备用交换控制中心（Backup MSO），还同时配置有线路的主用调度管控中心（Main OCC）和备用调度管控中心（Backup OCC），其中调度台和管理终端位于线路的OCC。
基站和固定台位于线路的车站和车辆段/停车场，经过二次开发的车载台分别安装在10号线每列车的车头和车尾，而10号线的基站、降级使用固定台、车辆段/停车场远端调度台通过本线路的传输系统回联到线路的OCC，再通过上层传输网回联到主用交换控制中心（Main MSO）。
在线路上的车载台和手持便携台可与位于OCC的调度台进行非常可靠的通信和应用（语音调度和二次开发应用）。
10号线的二次开发系统在摩托罗拉TETRA数字集群系统提供的API（应用程序接口）上进行定制，开发出符合列车无线调度实际操作需求的系统功能。
经过二次开发之后，调度台、车载台的用户界面可以支持中文，操作能更贴近地铁用户的使用习惯和工作特点，并实现地铁行业用户的特色的功能需求。
2系统设计针对10号线TETRA数字集群无线系统，配备了主用OCC、备用OCC、基站、车站固定台、降级使用固定台、车载台和便携台。
主备OCC、基站、以及降级使用固定台的链路通过本线的传输系统相连，同时主备OCC、基站的链路通过上层传输回到主备MSO。
具体如下图所示：基站+降级使用固定台在主用交换控制中心（Main MSO）出现故障的情况下，通过上层传输的手动转换，将来自10号线OCC的链路全部转接到备用交换控制中心（Backup MSO）。
10号线同时采用主备OCC的方式来实现调度台系统的热备份，主备OCC之间的切换是由主应用服务器、主用OCC的CAD服务器、备用OCC的CAD服务器协同工作来实现的，切换的触发可以采用GUI界面手动触发，以及故障情况下的自动触发两种方式。
地铁通信的无线系统覆盖和网络优化
地铁通信的无线系统覆盖和网络优化一、概述近年来地铁作为一种大运量、绿色环保的交通工具，在改善城市交通系统效率上扮演着越来越重要的角色，目前国内各主要城市都在大力发展地铁交通系统，来改善城市交通状况，加速经济发展。
无线通信系统作为地铁通信中的一种专用通信系统，承担着地铁运营中的大量信息交互的责任，是提高地铁运输效率、确保行车安全、进行车辆调度和应对突发事件的重要手段。
由于无线通信系统的用户主要分布在隧道或地下站厅，针对隧道通信的特点，优质地实现无线场强覆盖，是确保无线通信稳定、安全运营的必要手段。
二、地铁无线通信系统的组成TETRA数字集群系统作为一种成熟、稳定的无线通信系统，在国内的地铁通信行业中得到了广泛的应用。
TETRA数字集群无线通信系统由网络基础设施和移动台组成，其中网络基础设施主要设备包括控制中心集群交换控制设备( MSO、基站、调度台、二次开发平台和网管系统，各部分设备通过标准通信接口接入传输系统，由传输系统提供的通道有机协调运行，实现各部分的功能，各网络设施在逻辑上呈现以控制中心集群交换控制设备(MSO为中心的星形拓扑结构；移动台包含便携台、固定台和车载台。
网络设施和移动终端相互作用共同完成无线通信系统的通信功能。
该系统可以实现位于控制中心（OCC、车辆段/停车场的调度员与列车司机、运营人员、维护人员及车辆段/ 停车场人员等不同的用户之间进行有效的话音和数据通信，保障地铁运营的通信畅通。
三、地铁无线系统的覆盖范围及方法通常情况下，无线系统的信号覆盖要能满足车辆段、停车场内运营、维护人员以及管理人员所持的便携电台及运行在车辆段、停车场、区间隧道范围内的车载电台通信需求。
根据地铁工程建筑结构及运营管理的特点，无线系统覆盖范围分为以下四种区域：（1）行车区间线路区域覆盖方式。
区域中的行车区间主要指隧道区域、地面及高架空间，为确保在区间线路上信号均匀及无盲区分布，此区域的无线信号覆盖方式采用技术上成熟的漏泄同轴电缆实施，其特点为场强分布均匀，没有驻波场，适用于隧道、地铁、长廊等地形以及拥挤的办公区环境。
摩托罗拉800MHz TETRA数字集群系统服务上海地铁
摩托罗拉８００ＭＨｚＴＥＴＲＡ数字集群系统服务上海地铁作者：来源：《移动通信》2009年第15期上海地铁系统是一个庞大的城市快速交通系统。
目前，上海投入运营(包括试运营)的城市轨道线路共8条，分别是轨道交通1号线、2号线、3号线、4号线、5号线、6号线、8号线和9号线。
工作日日均客流量350万人次，最高客流量达430.8万人次。
目前上海地铁运行里程234公里，2010年世博会之前将达到400公里，到2012年将超过500公里。
根据规划，上海将在2020年以前建造地铁线22条。
采用TETRA数字集群技术的上海轨道交通无线通信系统，正是在这样的背景下为网络化的轨道交通列车调度、运营管理、安全生产、抢险救灾等提供无线调度通信保障。
该无线通信系统建设的重要性和复杂性可想而知。
其设计理念、系统建设规模，在我国轨道交通建设史上，乃至整个亚太地区，都是一次创新、一次重要的探索。
系统于2005年开始建设。
1市场挑战一个网络化的轨道交通系统，需要一套网络化的专业无线通信系统，为整个轨道交通系统提供无缝连接，为列车调度、运营管理、安全生产、抢险救灾提供调度通信保障。
然而此通信系统的建设面临着诸多课题：第一，如何科学地规划、构建一个网络化的专业无线通信系统，服务于网络化的轨道交通输运系统；第二，如何做到既满足列车调度和地铁日常运营管理的需要，又兼顾上海市应急管理的总体规划，满足地铁抢险救灾的需求。
鉴于本项目系统规模大、架构复杂、建设周期长、实施风险大等特点，上海申通地铁集团需要寻找一个不仅拥有先进技术，而且具有丰富的实施经验、强有力的本地技术支持的长期战略合作伙伴。
面临严峻的市场挑战，经过严格的招标程序，摩托罗拉公司成功中标上海轨道交通无线通信系统，携手上海申通地铁集团有限公司，在未来超过10年的时间内，共同精心铸就这一宏伟的专业无线通信系统。
2解决方案摩托罗拉为上海地铁提供的是一套完整的、基于TETRA数字集群标准的专业无线通信解决方案。
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上海地铁TETRA无线通信系统网络介绍
全国已有30多个城市轨道交通线获国务院批准在建。
目前我国轨道交通线路运营里程约2000公里。
到2020年我国轨道交通线路总里程将达到6000公里以上。
十二五期间全国地铁建设投资规模将超过1万亿元。
2013年底上海地铁开通运营14条地铁（含磁浮线），331座车站，通车里程达567公里，配属车辆逾4000辆，最高日客流量超过800万人次，承担全市公交出行量近40％；至2015年，上海将建成15条线路、350余座车站、超过600公里的轨道交通基本网络；至2020年，上海将实现800公里的轨道交通网络建设目标。
上海地铁曾创造100台盾构齐头并进、100座车站同时建设、100公里新线同时投运等工程奇迹。
上海地铁，作为我国现代化轨道交通的先行者，已成为中国城市轨道交通建设史上的一个亮点，其运营里程和客流量均已进入世界前列，并正在向“地铁世界第一”逼进。
上海地铁TETRA无线通信系统网络
上海地铁TETRA无线通信系统网络构成框图
上海地铁TETRA无线通信系统开通时间表
上海地铁800MHz专用无线设施设备
上海地铁800MHz专用无线设施设备用的是摩托罗拉增强型数字集群通信系统，具体如下。
主要的Dimetra系统架构
射频站点和移动交换局（MSO）射频站点：
——是一个地理区域，双向移动对讲机能够在其中进行通信。
移动交换局（MSO）：
——负责操作多站点系统的中央控制点；
——执行控制、呼叫处理和网络管理等功能。
上海地铁的射频站点和MSO
上海地铁无线系统资源分配情况
上海地铁专用无线系统结构
采用Motorola基于TETRA的Dimetra IP系统，由三个区域（ZONE）组成一个大区，一个大区最多可包含7个区域，大区中部署了系统级服务器负责控制大区的运行；一个区域中包含一个移动交换局、区域级服务器和最多100个收发系统（BTS）站点,BTS为移动台提供RF接口。
移动交换局（MSO）分主、备用，主用MSO设置在3号线东宝兴路控制中心，备用MSO设置在8号线西藏北路控制中心。
MSO依托上海地铁上层网传输系统连接区域内的各个基站。
上海地铁专用无线通信系统模式
上海地铁无线网络优化后调度系统网络结构
在主用MSO和备用MSO分别增加两台三层交换机（热备份）将各线路二次开发调度台划分VLAN进行隔离。
无线通信网络中的病毒问题
无线通信病毒主要发现在二次开发设备的网络中，由于全线二次开发设备连接在同一局域网中，病毒传播对各线都有不同程度影响。
上海地铁无线通信使用微点主动防御软件应对病毒问题：
专用无线调度台网络上部署微点主动防御软件网络版系统中心，该系统中心作为无线系统网络中服务器和客户端的系统控制中心，同时管理13个地铁线路以及各个系统的2级中心，地铁各个线路站点。
系统中心主要负责对整个网络防病毒系统的管理、监督工作。
在13个划分了VLAN的地铁线路分别设置1个通信中心、2级分中心，作为该线路内服务器和客户端的代理通信中心。
网络通信代理主要负责对该线路网络防病毒系统和各线路的网络防病毒系统进行网络通信的转发。
上海地铁无线通信网络杀毒方案
微点杀毒软件运行流程
无线主备MSO互联优化方案
2005年5月，无线主备MSO按上海轨道交通13条线整体设计进行招标。
由于受当时技术条件限制，轨道交通无线主备MSO只能互为灾备。
当主用MSO和上层网传输设备同时出现故障时，在各个线路控制中心需人工跳接数字配线架，实现主备用交换机的倒换。
由于技术的不断发展更新，无线主备MSO目前在技术上可以达到互为热备。
异地热备份改造，采用摩托罗拉最新IGR（异地热备份）技术，将现有的备份交换中心（人工切换）设计，改造成为异地热备、自动切换（切换时间可忽略不计，从而避免对运营造成影响）的系统架构。
随着新一轮的网络规划，上海地铁线路将达到22条。
为了尽可能保障专用无线系统的正常使用，减少对运营和行车的影响，无线主备MSO的互联需要进一步优化，以达到互为热备。
上海地铁无线通信系统MSO异地热备份改造正在实施中。
上海地铁无线系统主备MSO现状
两个相同版本交换机在同时开机处于温备状态下，无论是一条线路还是全部线路倒换时间需中断业务30分钟左右,且需人工干预，平时只是单MSO工作方式。
上海地铁专用无线通信主备MSO的热备升级
上海地铁TETRA系统网络现在有3个节点模块的交换机在东宝兴路交换中心；3个节点模块的交换机（配置完全相同）在中山北路备份交换中心，网络和用户配置数据手动同步；其中1个节点模块连接10号线的32个基站和12个MCC7500调度台；
其它线路由两个节点模块支持，共157个无线基站，54个Elite调度台和61个MCC7500调度台，它们的语音信道容量已经饱和，共1982个（最大的语音信道容量为2000个）。
其中Z one#8节点模块的语音信道数量已达999个；
无线基站（包括EBTS和MTS4）的E1链路通过每条线O CC传输设备连接到主交换中心，并支持手动切换到备份交换中心；
调度台（包括Elite和MCC7500）的E1链路通过每条线OCC传输设备连接到主交换中心，并支持手动切换到备份交换中心；
列车调度计算机辅助系统的总线路网管服务器，通过边界路由器接入系统；通过调度台＋CCGW方案与政务网互联互通已完成。
TETRA系统网络运营要求：
---- 提高系统的可靠性和可用性，减少网络平台故障点；
——改善备份方式，充分发挥备份设备的作用，尽量减少系统中断时间，降低运营风险；
——升级网络平台技术水平，兼容TETRA新技术和新业务的发展；
——加强系统可维护能力，保证交换中心设备可靠运行到2020年；
——进一步扩展专用无线通信系统，为上海轨道交通基本网络运营的列车调度、运营管理、抢修抢险、应急处置等提供技术标准统一、编号统一、性能一致的无线通信保障服务。
实施情况：
---- 2013年8月底，完成了西藏北路MSO内5个ZONE设备和东宝兴路2个ZONE设备的安装调试；
---- 2013年9月，分别进行了12号线和5号线的模拟割接测试；
---- 2013年12月，进行了5号线专用无线设备正式割接。
上海地铁无线系统MSO异地热备份改造系统图。