摘　要: 分析目前TETRA无线系统互联互通存在的问题，介绍国内各地铁线路的TETRA系统互联互通的解决方案，并指出今后广州地铁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

 

      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。

 

      广州地铁全线网共9条线路，总长度为236  km，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 TETRA系统。3号线、5号线、广佛线、APM线使用MOTOROLA 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系统的内部互联，还要考虑MOTOROLA系统和EADS系统之间的互联互通。

 

      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，这就是真正意义上的互联互通。

 

      (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IP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TETRA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。

      即使是同一厂家的TETRA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。

 

      上海地铁总结多个地铁线网经验，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TETRA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。

 

      北京地铁全部采用MOTOROLA 网络。在解决互联互通问题上，北京地铁有2种方案。

      方案1：交叠覆盖。如：在北京10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TETRA系统信号覆盖到10号线站台。当10号线的TETRA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网用户漫游到B网后与A网其他用户的通话问题，需要使用A、B网交换机的4线音频接口，进行连接。

      在主要换乘站的通信设备室内，设置2个EADS  TMR880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。

 

      广州地铁3号线、5号线以及未来的6号线、广佛线、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。

      广州地铁2号和8号线、4号线以及改造后的1号线采用EADS系统。3个EADS系统采用统一互联平台方案。在公园前控制中心设1个EADS互联平台，在互联平台设置互联数据服务器（CDD），连接3台EADS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EADS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。

      目前 ， 广州地铁采取的TETRA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。

      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MOTOROLA网络，另1个固定台注册在EADS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，每个站点的互联派接器数量不应多于2个，即最多只有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EADS的2个不同系统通话组的互通（图5）。

      器的安装和注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。

      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。

      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。整个过程都需要人工干预。

 

      目前，不同TETRA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TETRA集群网互联互通发展方向应致力于EADS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IP技术，能转换EADS系统和MOTOR OLA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。①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）；②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ATS系统的接口规范，统一车次号、车组号及车辆位置信息的格式。

      (4）EADS网络和MOTOROLA网络的互联平台建立后，应达到以下目标：①用户可以自由地在2个网络之间无缝漫游；②用户的位置更新在数据交换中心自动进行；③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HLR（归属移位寄存器）用户数据库备份。