目前，中國城市軌道交通建設(shè)步入了快速發(fā)展的階段，各大軌道項目的建設(shè)需求強(qiáng)勁。鐵路電氣化改造、新線建設(shè)、客運專線建設(shè)、城市輕軌、地鐵也正在如火如荼的進(jìn)行著。而作為軌道交通的名片中國高鐵更是火遍國內(nèi)外。

今天的高鐵已成為我們遠(yuǎn)行重要的交通工具之一，朝發(fā)夕至高速鐵路讓千里之遙變?yōu)榻阱氤摺?/span>國內(nèi)高鐵更是超2萬公里，成為了世界上最長的高鐵網(wǎng)絡(luò)。從建設(shè)安伊高鐵開始至今，我國高鐵已在國外碩果累累。

  但是，當(dāng)列車在高速運行下，車地通信也一直是技術(shù)的難點，真對車地通信等問題，集智達(dá)智能軌道交通車載通信服務(wù)平臺單元（簡稱ESU），超寬帶無線通信技術(shù)解決方案，解決了業(yè)內(nèi)許多技術(shù)難點，同時把針對鐵路行業(yè)的運營變成了可能。針對以上情況；集智達(dá)根據(jù)軌道行業(yè)的特殊性，推出了軌道交通車載通信服務(wù)平臺單元（ESU），下面我們一起看下該解決方案。

一  ESU設(shè)備簡介

高速鐵路列車的車地通信一直是個技術(shù)難點，超寬帶無線通信技術(shù)是先進(jìn)的解決方案，解決了業(yè)內(nèi)許多技術(shù)難點，同時把針對鐵路行業(yè)的運營變成了可能。

軌道交通車載通信服務(wù)平臺單元（以下簡稱ESU）是建立在超寬帶無線通信（EUHT）基礎(chǔ)上，設(shè)在列車車廂內(nèi)的通信服務(wù)設(shè)備，ESU屬于車輛的基礎(chǔ)以太網(wǎng)通信及運營系統(tǒng)，為車載WiFi無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、旅客信息及娛樂系統(tǒng)及其它增值業(yè)務(wù)提供全列車骨干網(wǎng)絡(luò)，同時具有存儲運維功能，ESU獨立于各接入系統(tǒng)，是車輛設(shè)備的一部分。

高速鐵路列車的車地通信目前正在研究開發(fā)的有三種制式，一種是LTE-G，一種是衛(wèi)星，還有就是超寬帶無線通信技術(shù)（EUHT），ESU是基于這種技術(shù)上的網(wǎng)絡(luò)及服務(wù)設(shè)備，這種技術(shù)有較大帶寬，穩(wěn)定連續(xù)，價格低廉，易于實施，可大大提高車地通信帶寬和提高服務(wù)項目和水平。

該產(chǎn)品主要應(yīng)用于高鐵旅客列車的車廂內(nèi)，也可應(yīng)用于地鐵動車的車廂內(nèi)，每個車廂放置本項目產(chǎn)品一臺，除還可涉及設(shè)計安裝運維維護(hù)軟件、安全防護(hù)軟件、設(shè)備入口管理等軟件。

通過該產(chǎn)品的實施，可以解決車上視頻實時傳輸?shù)降孛?，為公共交通安全提供了高科技技術(shù)手段，同時，也可提供WIFI接入功能，為廣大乘客解決了普遍關(guān)心的無線上網(wǎng)問題。因此本項目具有極高的社會效益。同時，還可為未來新增業(yè)務(wù)提供技術(shù)支撐。

二：ESU 主要功能 

ESU設(shè)備涵蓋交換機(jī)和工控機(jī)功能，是一款創(chuàng)新性產(chǎn)品，其主要功能和指標(biāo)如下：

1. ESU設(shè)備功能如下

ESU設(shè)備基于IEEE 802.3（以太網(wǎng)）協(xié)議，為列車車廂提供高速數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)和信息服務(wù)，主要完成以下功能：

① 依據(jù)超寬帶無線通信收發(fā)設(shè)備（以下簡稱EAU）接受數(shù)據(jù)的端口區(qū)分業(yè)務(wù)類型，根據(jù)不同的業(yè)務(wù)類型，實現(xiàn)不同QOS等級數(shù)據(jù)的區(qū)別傳輸；

② 依據(jù)EAU不同端口QOS等級，實現(xiàn)對特定QOS數(shù)據(jù)至多個無線出口的流量均衡輸出；

③ 依據(jù)EAU不同端口QOS等級，實現(xiàn)對特定QOS數(shù)據(jù)至多個無線出口的多復(fù)制輸出；

④ 實現(xiàn)ESU接入端口至不同無線出口端口的路由轉(zhuǎn)發(fā)功能；

⑤ 實現(xiàn)ESU上特殊定制應(yīng)用計算業(yè)務(wù)。

2. ESU設(shè)備網(wǎng)絡(luò)通信功能

2.1 環(huán)形網(wǎng)絡(luò)接口功能

① 以太網(wǎng)絡(luò)帶寬不小于1Gbps/s。

② 以太網(wǎng)絡(luò)接口具備級聯(lián)接口。

③ 以太網(wǎng)絡(luò)具備環(huán)網(wǎng)功能。

④ 以太網(wǎng)接口應(yīng)采用可靠、防震性能好的接口，且滿足使用環(huán)境要求。

2.2 PoE有源以太網(wǎng)接口功能

① PoE有源以太網(wǎng)絡(luò)每端口寬不小于1000Mbps。

② PoE端口數(shù)量為8路。

③ PoE端口輸出供電電壓為47V-55V，供電電流為350mA。

④ PoE端口供電應(yīng)具有短路保護(hù)措施，任意一路短路，應(yīng)不影響其他端口的供電。

⑤ PoE端口與業(yè)務(wù)單元采用端對端的連接方式。

⑥ PoE端口應(yīng)采用可靠、防震性能好的接口，且滿足使用環(huán)境要求。

2.3 網(wǎng)絡(luò)接口功能

① ESU設(shè)備具備4路級聯(lián)接口，網(wǎng)絡(luò)帶寬不小于2Gbps/s。

② ESU設(shè)備具備8路PoE接口，每路接口10M/100M/1000M自適應(yīng)。

③ MDI/MDIX自適應(yīng)。

④ 可存儲4096個MAC地址。

⑤ 設(shè)備具備多對多端口的快速路由功能，端口路由轉(zhuǎn)發(fā)能力不小于每端口1Gbps，MTU（傳輸單元長度）小于等于2K，延遲小于50us。

⑥ 具備應(yīng)用業(yè)務(wù)cache功能，能對不同用戶傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行1小時內(nèi)的cache功能。

⑦ 具有同地面協(xié)商一致的用戶接入認(rèn)證功能。

⑧ 具備接入設(shè)備的管理功能。

⑨ 設(shè)備處理器應(yīng)能依據(jù)報文類型識別定制業(yè)務(wù)和數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)，并按業(yè)務(wù)QOS類型進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)和處理。

⑩ 設(shè)備處理器應(yīng)能根據(jù)車頭EAU和車尾EAU的實時無線傳輸質(zhì)量情況，根據(jù)數(shù)據(jù)報文的優(yōu)先級，選擇合適的無線傳輸通道，并實現(xiàn)流量動態(tài)均衡。

? 設(shè)備處理器應(yīng)能根據(jù)車頭EAU和車尾EAU的實時無線傳輸質(zhì)量情況，根據(jù)數(shù)據(jù)報文的優(yōu)先級，選擇合適的無線傳輸通道，根據(jù)配置要求，實現(xiàn)數(shù)據(jù)按照端口復(fù)制發(fā)送。

2.4 設(shè)備供電

① ESU設(shè)備供電采用110V直流供電，電源波動范圍77V～138V，或者AC220V。

② 供電接口應(yīng)采用可靠、防震性能好的接口。

2.5 設(shè)備RAM指標(biāo)

① ESU設(shè)備使用壽命為8年。

2.6 設(shè)備使用環(huán)境指標(biāo)

① 工作環(huán)境溫度為-25℃～+70℃。

② 相對濕度為不大于90%（溫度為30 ℃時）。

③ 大氣壓力為70kPa～106kPa（相當(dāng)于海拔高度3000 m以下）。

④ 沖擊震動按GB/T 25119-2010中A級執(zhí)行。

⑤ 防護(hù)等級按IP32執(zhí)行。

⑥ 冷卻方式按無需主動冷卻方式執(zhí)行。

2.7 設(shè)備電磁兼容指標(biāo)

① 靜電放電：機(jī)殼接觸放電6KV,空氣放電8KV，B級。

② 射頻電磁場輻射：80MHZ-1GHZ，10V/m，A級

③ 電快速脈沖群：電源線，2KV 5/50ns, 5KHZ重復(fù)頻率，B級；

④ 浪涌：電源線，線間1KV，線地2KV，B級；

⑤ 傳導(dǎo)騷擾：電源線，信號線，10V，150KHZ-80MHZ,A級；

⑥ 傳導(dǎo)發(fā)射：電源線，A級；

⑦ 輻射發(fā)射：機(jī)殼，A級。

⑧ 設(shè)備地應(yīng)該同車輛的電器地絕緣，保護(hù)性的放電回路應(yīng)將沖擊能量泄放至車輛的地回路而不是設(shè)備的地回路。

2.8 設(shè)備結(jié)構(gòu)

① 設(shè)備采用機(jī)箱機(jī)盒式安裝結(jié)構(gòu)。

② PoE接口，電源接口，接口采用前插式結(jié)構(gòu)。

③ 設(shè)備前端應(yīng)有指示燈顯示，包括：系統(tǒng)燈、告警燈、端口指示燈（指示端口是否工作）。

④ 設(shè)備應(yīng)有可靠連接的配置接口。

⑤ 機(jī)殼應(yīng)具有可靠的接地點。

⑥ 設(shè)備尺寸為440mm*330mm（不超過該尺寸）*44mm。

⑦ 設(shè)備應(yīng)具備可靠的和安裝螺紋孔。

ESU系統(tǒng)外部接口

交換機(jī)部分提供：1個Console調(diào)試口，1個千兆RJ45接口方便設(shè)備快速維護(hù)使用，12個M12千兆以太網(wǎng)接口，其中兩組端口支持Bypass功能，非Trunk組網(wǎng)時，其中一組2個端口做正常端口使用，剩余8個端口支持POE功能，通過兩個擴(kuò)展槽位實現(xiàn)。

ESU內(nèi)置工控主板部分規(guī)格

l CPU及內(nèi)存

? CPU：第5代Intel®Brodwell?  Core® I3/I5/I7 U系列低功耗雙核CPU，根據(jù)應(yīng)用需求選擇;

? 系統(tǒng)芯片組：板貼Intel®Brodwell? SOC CPU/芯片組，集成顯卡，CPU  SMT板貼，符合列車抗震應(yīng)用環(huán)境；

? BIOS： 16 Mbit Flash BIOS

? RTC電池：可充電及-40° C-80° C寬溫工作的Lithium 3 .3V/55mAH CR2302 battery

? 系統(tǒng)內(nèi)存：板貼8GB DDR3-1600低電壓內(nèi)存，符合列車抗震應(yīng)用環(huán)境；

l 顯示

? 芯片組：Intel® HD6000系列 Graphics

? HDMI/DVI-D顯示接口，支持生產(chǎn)組裝和維護(hù)時連接顯示器進(jìn)行調(diào)試，同時支持網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)HDMI/DVI接口，用于其連接PIS系統(tǒng)

l 以太網(wǎng)

? 芯片組：3個Intel® I210千兆網(wǎng)絡(luò)，支持4000V雷擊浪涌保護(hù)

? 速度：10/100/1000 Mbps，支持網(wǎng)絡(luò)喚醒和Link/Speed LED燈

? 標(biāo)準(zhǔn)：符合 IEEE 802.3、IEEE 802.3u、IEEE 802.3x、IEEE 8023y、IEEE 802.ab

? 其中LAN1/LAN2與RS232信號集成在調(diào)整連接器中，與交換機(jī)主板進(jìn)行通訊和數(shù)據(jù)交換；LAN3為RJ45接口，用于調(diào)試和維護(hù)時使用；

l 擴(kuò)展I/O接口

? 看門狗定時器：255級間隔定時器，根據(jù)提供的看門狗例程進(jìn)行軟件設(shè)置。以支持在硬件或軟件死機(jī)時對主板進(jìn)行重新啟動；

? 串行端口：

-  1 x RS232，支持4000V浪涌保護(hù)3，自動流向，流量控制。與網(wǎng)絡(luò)信號合成在高速連接器中，與交換機(jī)進(jìn)行通信；

? USB：

-  2 x 符合 USB 3.0 的接口

? 自動：高定義自動編碼  

-  Realtek ALC6622聲卡，帶MIC/聲音輸出

? 擴(kuò)展接口：支持1個全長Mini-PCIe插槽，以擴(kuò)展其它功能接口卡（如：WIFI模塊）

? 存儲：

-  板載32GB SSD電子盤，用于安裝嵌入式操作系統(tǒng)（嵌入式LINUX）

-  1個標(biāo)準(zhǔn)SATA及電源接口，用于連接大容量機(jī)械式硬盤或SSD電子盤，存放數(shù)據(jù)使用

l 電源和功耗

? 輸入電壓：DC 12 V@5A 輸入,

? 上電類型：AT / ATX 跳線選擇

? 高級電源管理：ACPI 3.0, APM

   對于軌道交通車載通信服務(wù)平臺做了介紹。如今鐵路工程信息化技術(shù)承載了鐵路構(gòu)筑物的數(shù)據(jù)模型，集智達(dá)智能軌道交通車載通信服務(wù)平臺單元融入到其中，解決了軌道交通中車地通訊等難題，助力軌道交通技術(shù)更完美。