广州地铁集团有限公司运营四中心 广东省广州市 510000
摘要：城市轨道交通行业包含有无线系统和广播系统，为方便车站人员日常使用，广州地铁打破两个系统之间的壁垒，通过物理连接和接口协议实现无线与广播的互联互通，使得车务人员使用无线手持台可以随时随地地发起广播不同区域的呼叫。
关键字：无线、广播系统、互联互通
第一章 背景
广州地铁专用无线通信系统采用1.8GHz TD-LTE（分时长期演进）通信制式，本系统是一个有线、无线相结合的网络系统，由核心网设备、网络管理设备、录音录像设备、维护终端、调度服务器、调度台、BBU、RRU、列车车载台、固定台、手持终端等设备构成。
广播系统使用的天津渤海的广播系统，正线广播子系统按中心级和车站级广播两级方式设置，以满足各级管理人员对所划分的广播区进行广播。平时的广播主要是通过工控机接收主控的报文数据触发自动广播，或通过广播控制页面、广播盒实现人工语音或预录音的播报，比较固定，不能实现无线操控。
而车站人员平时要想随时随地地实现广播呼叫就需要与无线系统结合，而在建设初期无线系统与广播系统没有接口连接。在此背景下，通过技术改造，实现广播系统与无线系统的互联互通。
第二章 系统概述
2.1、无线系统介绍
广州市地铁无线系统是一个有线、无线相结合的网络系统，由核心网设备、网络管理设备、录音录像设备、维护终端、调度服务器、调度台、BBU、RRU、列车车载台、固定台、手持终端等设备构成。固定台是终端产品，完成车站在整个调度系统中的调度功能。
固定台作为轨道交通调度系统的终端部分，主要负责与调度台以及其他终端设备进行通讯。固定台具有多种对外接口，还有丰富的互连互通功能，设备内置WLAN与蓝牙，可实现与其它设备的互连互通。本次的试点是要通过无线固定台与广播系统互联互通实现手持台车站广播的功能。
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图3.1 无线固定台与广播系统的连接
2.2、车站广播系统介绍
车站广播设备包括综合监控所用音频话筒盒、车站后备广播控制盒、广播机柜、噪声传感器、扬声器及设备间的线缆等。车站各设置2套机柜。
车站广播控制终端及车站后备广播控制台为终端控制设备，负责发送控制命令并显示工作状态。
第3章 互联互通的功能实现
根据上述无线系统各广播系统的介绍可知，通过广播与无线系统的物理连接和网络配置可以达到互联互通的功能。
如图所示无线固定台通过其RJ45接口连接网线到MDF配线架，再分2路一路连接到广播工控机上的接口RS422已控制无线发送的请求，另一路连接到控制单元音频接口，将音频信号转到车站广播机柜中的音频汇接模块，可将各音频信号同时连接到不同的广播区，实现多信源、多通道、多负载区平行广播的功能，同时能够实现多个广播区同时播放同一存储信源的不同语音段的功能。在本站，可最多实现同时实现8路语音信源对不同广播区的广播。具体的接口配置说明如下：
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图3.2 接口设备及分界图
物理接口详细信息如下表：
表3.1物理接口
接口数量：每站一组；车站广播系统与固定台通过RS422以及音频接口互联，通过此接口实现手持台或固定台对乘客的广播。
无线设备侧采用RJ45接口，连接线缆采用8芯屏蔽电缆。
固定台如下图箭头标识的为RJ45接口，此接口连接到无线配线架，通过此接口实现手持台或固定台对广播区的呼叫。
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图3.3车站固定台
无线配线架过来的一路线缆与工控机背后的RS422接口连接，工控机背板如下图所示，箭头标识的是与无线系统的RS422接口。
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图3.4工控机背面图
无线配线架出来的另一路连接到广播机柜内接口分机的A0-1板的语音3输入，通过此接口输出分为2路音频信号，再输入到两个控制单元的语音备用接口1。以此接入控制单元进行音频处理，再通过功率放大器输出语音信号。
至此，无线系统与广播系统的物理连接全部完成，接下来介绍两个系统之间的接口协议。
第4章 LTE系统与广播接口协议
消息格式，消息可能包括的字节名称及含义如下：协议头字节，代表一个消息的开始；消息长度，表示消息类型的长度；消息类型，消息携带的数据；广播分区，指示需要广播的目标区域（不超过16个分区）；协议尾：代表一条消息的结束。
消息类型包活以下几种：
4.1握手消息
无线系统启动后持续发送，广播系统接收并回复“握手回复消息”，每隔5秒发一次。
表4.1 握手消息
4.2回复
广播系统发送，无线接收。无线系统累计3次未接收握手回复则认为与广播系统连接断开，停止已打开广播业务，并做相应处理。广播系统累计3次未收到握手消息则认为与无线系统连接断开，关闭已打开分区，并作相应处理。
4.3、广播开始
无线发送，广播系统接收，接收成功回复广播开始确认消息。
表4.2 广播开始消息
专用无线与专用广播系统支持8个编组，每个编组可包含本站的任意广播区组合。
4.4、广播开始确认消息
广播系统发送，无线系统接收。广播系统回复实际开启的广播区。
4.5、广播结束
无线发送，广播系统接收，接收成功回复广播结束确认消息。
表4.3 广播结束消息
4.6、广播结束确认消息
广播系统发送，无线系统接收。
第5章 互联互通成果
5.1互联互通后的界面
通过上述的方法实现了无线与广播互联互通的功能，目前已经可以通过手持台呼叫不同广播区域。
固定台用户可以设置通话组号与车站广播区域的对应关系，车站人员使用手持台可以随时随地对选择的广播组进行广播呼叫。
5.2固定台广播功能设置
广播组还有新增、修改、删除等功能根据相关配置信息，车站人员用固定台或手持台选择相应的广播区可以对此区域进行广播呼叫，LTE广播互联互通功能得以实现。