在我國城市地鐵通信系統(tǒng)中，專用無線調(diào)度通信系統(tǒng)是高速運行的地鐵列車與車下運營管理人員之間唯一的通信手段，擔(dān)負著提高運營效率、確保行車安全及地鐵乘客生命安全的重要使命，為列車調(diào)度、維修調(diào)度、防災(zāi)環(huán)控調(diào)度、車輛段調(diào)度提供無線通信保障。
1.地鐵集群無線通信專用網(wǎng)概述
目前國內(nèi)地鐵無線通信系統(tǒng)所采用的組網(wǎng)方案是集群方案，所謂集群方案是在專用頻道方案基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種系統(tǒng)資源共享、頻率資源共享、多用途高效能、技術(shù)先進的無線調(diào)度通信系統(tǒng)，在我國多種行業(yè)和部門中獲得廣泛的應(yīng)用。集群通信的最大特點是多用戶共享多頻率。話音通信采用PTT(PushToTalk)，以一按即通的方式接續(xù)，被叫無需摘機即可接聽，且接續(xù)速度較快，并能支持群組呼叫等功能，它的運作方式以雙工、半雙工為主，主要采用信道動態(tài)分配方式，每個用戶都有自己的身份并分成不同的工作小組具有不同的優(yōu)先等級和特殊功能，通信時可以單呼、組呼、和緊急呼叫。
隨著數(shù)字通信技術(shù)的快速發(fā)展數(shù)字集群正在逐步取代模擬集群，我國現(xiàn)今已投入運營的地鐵無線通信系統(tǒng)大部份采用數(shù)字集群系統(tǒng)A體制方案既TETRA系統(tǒng)。與其它幾種數(shù)字集群系統(tǒng)相比，TETRA是一種較為成熟的標準。其優(yōu)點是指揮調(diào)度功能比較齊全，組網(wǎng)方式靈活，抗干擾能力強、頻譜利用率高，系統(tǒng)容量大、能提供語言、數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)和靈活的網(wǎng)絡(luò)管理功能、加密和脫網(wǎng)功能較強，可以實現(xiàn)脫網(wǎng)直通模式和端到端加密，TETRA集雙向無線電對講機、移動電話、數(shù)據(jù)傳送等多功能于一體，在地鐵無線調(diào)度通信中具有良好的適宜性。
2.地鐵TETRA數(shù)字集群通信系統(tǒng)按基站設(shè)置方式不同的幾種組網(wǎng)方案：
2.1方案一：多基站小區(qū)制方案：
該方案在控制中心設(shè)置集群交換機和調(diào)度臺，在地鐵沿線各車站、車輛段設(shè)置集群基站，在車輛段設(shè)車輛段調(diào)度臺。交換控制設(shè)備與基站之間通過有線傳輸通道連接，地鐵沿線架設(shè)漏泄同軸電纜實現(xiàn)車站站臺及隧道內(nèi)的場強覆蓋;各地下站站廳用小天線覆蓋。各基站均采用2載頻基站，每個基站2載頻共8個信道。
2.2方案二：多基站中區(qū)制(光纖直放站)方案：
該方案是由交換機+多基站+光纖直放站的方式組成鏈狀網(wǎng)，集群基站與控制中心交換機通過E1進行連接，設(shè)在各車站的集群基站或光直放遠端站通過漏纜覆蓋整個隧道和站臺區(qū)間，用小天線覆蓋地鐵車站站廳層，在車輛段設(shè)置地面集群基站及天線覆蓋車輛段區(qū)域。該方案基站均采用2載頻;光纖直放站遠端機通過光纖與設(shè)在基站處的光纖直放站近端機相連;在控制中心設(shè)置直放站網(wǎng)絡(luò)管理終端。
2.3方案三：多基站中區(qū)制(射頻直放站)方案：
該方案在基站設(shè)置方式上與光纖直放站方案基本相同，不同的是在其它車站設(shè)置射頻放大設(shè)備。交換控制設(shè)備與基站之間通過有線傳輸通道連接，地鐵沿線架設(shè)漏泄同軸電纜。以漏纜加射頻中繼器的方式覆蓋地鐵隧道和站臺區(qū)間，因多級射頻中繼器極聯(lián)后會引起噪聲積累，使信噪比變差，所以基站左右只能連接一個中繼器，每個基站覆蓋三個車站的區(qū)間。
車輛段仍采用基站加天線方式覆蓋。站廳用小天線覆蓋。
3.組網(wǎng)方案分析與探討
組網(wǎng)方案不僅對整個無線通信系統(tǒng)性能的好壞、設(shè)備投資的大小起著決定性的作用，而且對地鐵開通后設(shè)備維護及通信系統(tǒng)擴容具有極大的影響。只有優(yōu)選系統(tǒng)方案才能妥善處理好當(dāng)前建設(shè)和今后發(fā)展的關(guān)系。
國內(nèi)部分城市地鐵無線通信系統(tǒng)組網(wǎng)情況：
從表上可以看出，由于多基站中區(qū)制方案組網(wǎng)在通信性能方面基本滿足要求，系統(tǒng)設(shè)備投資較多基站小區(qū)制方案低，所以在我國較早建設(shè)的城市地鐵廣州2號線、深圳1號線、上海地鐵、南京地鐵1號線上采用了中區(qū)制方案。運行狀況基本穩(wěn)定，但是多基站中區(qū)制方案在系統(tǒng)運營中暴露出的缺點也是顯而易見的：
3.1多基站中區(qū)制(以光纖直放站方案為例)方案分析：
(1)系統(tǒng)容量較低：在信道方面存在一定的缺陷，每個基站有2個載頻即8個信道在同一個基站下只能同時供4對用戶使用個呼功能(雙工通話)，否則將出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)繁忙的現(xiàn)象。對此有些地鐵不得已關(guān)閉了大部分用戶的個呼功能，這使得TETRA的總體功能受到了限制。
1.地鐵集群無線通信專用網(wǎng)概述
目前國內(nèi)地鐵無線通信系統(tǒng)所采用的組網(wǎng)方案是集群方案，所謂集群方案是在專用頻道方案基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種系統(tǒng)資源共享、頻率資源共享、多用途高效能、技術(shù)先進的無線調(diào)度通信系統(tǒng)，在我國多種行業(yè)和部門中獲得廣泛的應(yīng)用。集群通信的最大特點是多用戶共享多頻率。話音通信采用PTT(PushToTalk)，以一按即通的方式接續(xù)，被叫無需摘機即可接聽，且接續(xù)速度較快，并能支持群組呼叫等功能，它的運作方式以雙工、半雙工為主，主要采用信道動態(tài)分配方式，每個用戶都有自己的身份并分成不同的工作小組具有不同的優(yōu)先等級和特殊功能，通信時可以單呼、組呼、和緊急呼叫。
隨著數(shù)字通信技術(shù)的快速發(fā)展數(shù)字集群正在逐步取代模擬集群，我國現(xiàn)今已投入運營的地鐵無線通信系統(tǒng)大部份采用數(shù)字集群系統(tǒng)A體制方案既TETRA系統(tǒng)。與其它幾種數(shù)字集群系統(tǒng)相比，TETRA是一種較為成熟的標準。其優(yōu)點是指揮調(diào)度功能比較齊全，組網(wǎng)方式靈活，抗干擾能力強、頻譜利用率高，系統(tǒng)容量大、能提供語言、數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)和靈活的網(wǎng)絡(luò)管理功能、加密和脫網(wǎng)功能較強，可以實現(xiàn)脫網(wǎng)直通模式和端到端加密，TETRA集雙向無線電對講機、移動電話、數(shù)據(jù)傳送等多功能于一體，在地鐵無線調(diào)度通信中具有良好的適宜性。
2.地鐵TETRA數(shù)字集群通信系統(tǒng)按基站設(shè)置方式不同的幾種組網(wǎng)方案：
2.1方案一：多基站小區(qū)制方案：
該方案在控制中心設(shè)置集群交換機和調(diào)度臺，在地鐵沿線各車站、車輛段設(shè)置集群基站，在車輛段設(shè)車輛段調(diào)度臺。交換控制設(shè)備與基站之間通過有線傳輸通道連接，地鐵沿線架設(shè)漏泄同軸電纜實現(xiàn)車站站臺及隧道內(nèi)的場強覆蓋;各地下站站廳用小天線覆蓋。各基站均采用2載頻基站，每個基站2載頻共8個信道。
2.2方案二：多基站中區(qū)制(光纖直放站)方案：
該方案是由交換機+多基站+光纖直放站的方式組成鏈狀網(wǎng)，集群基站與控制中心交換機通過E1進行連接，設(shè)在各車站的集群基站或光直放遠端站通過漏纜覆蓋整個隧道和站臺區(qū)間，用小天線覆蓋地鐵車站站廳層，在車輛段設(shè)置地面集群基站及天線覆蓋車輛段區(qū)域。該方案基站均采用2載頻;光纖直放站遠端機通過光纖與設(shè)在基站處的光纖直放站近端機相連;在控制中心設(shè)置直放站網(wǎng)絡(luò)管理終端。
2.3方案三：多基站中區(qū)制(射頻直放站)方案：
該方案在基站設(shè)置方式上與光纖直放站方案基本相同，不同的是在其它車站設(shè)置射頻放大設(shè)備。交換控制設(shè)備與基站之間通過有線傳輸通道連接，地鐵沿線架設(shè)漏泄同軸電纜。以漏纜加射頻中繼器的方式覆蓋地鐵隧道和站臺區(qū)間，因多級射頻中繼器極聯(lián)后會引起噪聲積累，使信噪比變差，所以基站左右只能連接一個中繼器，每個基站覆蓋三個車站的區(qū)間。
車輛段仍采用基站加天線方式覆蓋。站廳用小天線覆蓋。
3.組網(wǎng)方案分析與探討
組網(wǎng)方案不僅對整個無線通信系統(tǒng)性能的好壞、設(shè)備投資的大小起著決定性的作用，而且對地鐵開通后設(shè)備維護及通信系統(tǒng)擴容具有極大的影響。只有優(yōu)選系統(tǒng)方案才能妥善處理好當(dāng)前建設(shè)和今后發(fā)展的關(guān)系。
國內(nèi)部分城市地鐵無線通信系統(tǒng)組網(wǎng)情況：
從表上可以看出，由于多基站中區(qū)制方案組網(wǎng)在通信性能方面基本滿足要求，系統(tǒng)設(shè)備投資較多基站小區(qū)制方案低，所以在我國較早建設(shè)的城市地鐵廣州2號線、深圳1號線、上海地鐵、南京地鐵1號線上采用了中區(qū)制方案。運行狀況基本穩(wěn)定，但是多基站中區(qū)制方案在系統(tǒng)運營中暴露出的缺點也是顯而易見的：
3.1多基站中區(qū)制(以光纖直放站方案為例)方案分析：
(1)系統(tǒng)容量較低：在信道方面存在一定的缺陷，每個基站有2個載頻即8個信道在同一個基站下只能同時供4對用戶使用個呼功能(雙工通話)，否則將出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)繁忙的現(xiàn)象。對此有些地鐵不得已關(guān)閉了大部分用戶的個呼功能，這使得TETRA的總體功能受到了限制。
