麦加轻轨无线宽带技术在国内应用可行性

1国内铁路无线接入的发展与缺陷

为适应高速列车通信的需求，使铁路通信网具有更强的保障铁路安全运营的通信功能，迫切需要铁路通信技术业务创新，加强无线网接人创新体系，而且要以铁道部的全程全网的优势全力发展电信增值服务及经营与中国电信业务范围一样的电信业务，参与同中国电信的竞争，使旅客和网络覆盖区的广大用户方便地享受信息的服务。铁路现有的通信网络设施庞大而落后，这是目前该网络发展的最大障碍。

在电信网中，一般把本地交换机至用户终端之间的部分称为接入网。无线接人技术，可以实现降低成本、增强灵活性和扩展传输距离的目的，近来受到了广泛地重视。一般来说，只要接入网的全部或部分采用了无线传输技术，都可以纳人无线接入网的范畴。因此，无线接入网可以使用无线本地环路（WLL）、蜂窝通信、无绳通信、卫星移动通信和个人通信网（PCN）等技术。作为专用通信网，铁路通信网与公用网相比，有其自己的特点。下面就简单介绍下无线宽带技术在麦加轻轨的技术实现。

2麦加轻轨无线接入的实施方案

在麦加轻轨中设计的无线宽带联网方案基于wifi，允许调度大厅和列车之间的双向数据传输，该方案具有下述特征：（1）沿整根轨道的无缝移动；（2）沿整根轨道安装的接入点（AP）之闻的交接；（3）集成图形远程网络管理方案；（4）与道旁的光纤基础设施直接相连；（5）密闭（专用）和固定接口；（6）加密连接。

（1）轻轨上无线技术原理表述

麦加轻轨项目中轨道无线电装在轨旁支柱上，通过N型接头，与增益为L5dBi的两个扇形天线相连，三个扇形天线即可在两个方向上延伸信号，使信号达到更远的距离。考虑采用5.470GHz的工作频率。车载信号装在列车内，有一个与IEEE802.3、802.3u兼容的因特网接口，还有一个可以连接装在列车车顶的顶置天线的N型接口。车载无线电和轨道天线形成一个电桥，所以可以和调度大厅实现双向传输。顶置电线可以扩展无线电信号，增益为8.SdBi，使无线电覆盖更有效。前述三个系统之间需要进行通讯，因此用一个光纤基础机构将轨道无线电和装在一些车站技术室内的光电转换器和交换机连在一起。这些系统之间的连接允许这三个系统通过MSN进行逻辑连接。轨道无线电的电源来自最近的车站技术室。

轨道无线电和车载无线电都可以保证传输的数据的安全性和机密性。节点之间的AES加密这两个设备均支持之间的WEP和WPA2加密和入口之间的AES加密等特征。所有第三层IP数据被压缩，仅节点内的设备可以获得。

设备节点支持VLAN，分割交通，同时对同一个基础结构、QoS/服务等级进行安全访问控制，以保证适时数据流（如视频、VoIP）可以被迅速输送。

（2）无缝移动功能描述

车载无线电和轨道无线电采用了“先连接后断开”移动网技术。每个装置都能同时连接多个道旁装置。每个车载装置至多可以和八个道旁装置同时相连（根据链路预算）。可以在列车前面和后面进行，随着列车移动，新链路的装置将断开就链路，但是始终保持最大数量的可用链路。车站无线电装置将按照连续评估的链路质量度量的数量，选择最适于包发送的链路。

采用信道A的通信路径

*连接用户和移动装置，

*两个固定节点A和固定节点B与LNS服务器之间形成两个信道，

*车载无线电节点将与固定式节点A的连接用作主连接；

*在信道服务器上，信道接口与第二层桥相连，而相关用户的MAC地址与信道A接口相连，

*因特网和采用信道A的用户之间的用户通信通过主移动链路实现。

*车载无电线决定应将与节点B的连接作为主链路，

*车载无线电切换与节点B的连接；

*车载无线电利用新的主链路将车站广播消息发送到信道B，

*车站广播消息退出位于LNS的信道B的接口；

*LNS服务器上的第二层桥从信道B接口获得用户的MAC地址，并清除信道A接口的参考。

切换后的通信：

*通过信道B，建立至用户的新通信路径；

*将利用新路径，完成因特网和用户之间的通信；

*无论何时车载无线电切换其主链路，都将重复同样的过程；

*切换后，依然保存用户的lP地址。

麦加轻轨无线宽带系统就是按照这个设计原则，来保证区间切换。

3麦加铁路轻轨无线接入方案在我国应用的可行性

（1）技术成熟；（2）经济上；（3）未来前景。

目前各国在高速列车上所采用的无线宽带接人技术有很大差异。比较各种技术，宽带无线技术应用于未来铁路无线宽带业务较为可行，因为宽带无线技术基于wifi具有专用合法频段，不易受到干扰，覆盖范围大，终端类型丰富，有良好的QoS保障机制，对视频和语音集群都能做到较好的支持，而且其技术具有完全自主知识产权，无疑将有助于实现我国高速铁路的无线宽带接人。