基于LTE技術(shù)的車(chē)地?zé)o線通信組網(wǎng)方案研究

孫寰宇,顧向鋒

(1.鄭州市軌道交通有限公司,鄭州 450002;

2.中國(guó)通信建設(shè)集團(tuán)設(shè)計(jì)院有限公司第四分公司,鄭州 450002)

基于LTE技術(shù)的車(chē)地?zé)o線通信組網(wǎng)方案研究

孫寰宇1,顧向鋒2

(1.鄭州市軌道交通有限公司,鄭州 450002;

2.中國(guó)通信建設(shè)集團(tuán)設(shè)計(jì)院有限公司第四分公司,鄭州 450002)

基于軌道交通車(chē)地?zé)o線通信技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀分析,結(jié)合軌道交通現(xiàn)場(chǎng)條件和乘客信息系統(tǒng)對(duì)車(chē)地?zé)o線通信的需求,提出適用于軌道交通的TD-LTE技術(shù)組網(wǎng)方案,并進(jìn)一步在鄭州市軌道交通1號(hào)線一期工程實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。該方案能夠解決現(xiàn)有地鐵行業(yè)車(chē)地通信的瓶頸,能夠達(dá)到凈化隧道區(qū)間、減少隧道設(shè)備、降低維護(hù)工作量的目的,有利于其他系統(tǒng)接入。

軌道交通;TD-LTE;乘客信息系統(tǒng);車(chē)地?zé)o線通信;無(wú)線局域網(wǎng)

隨著城市軌道交通系統(tǒng)的不斷發(fā)展,其安全性、舒適性和高效性得到社會(huì)的普遍關(guān)注。車(chē)地?zé)o線通信系統(tǒng)擔(dān)負(fù)著軌道交通運(yùn)行中車(chē)廂內(nèi)與外界信息交互的“橋梁”作用。除了承載傳統(tǒng)的語(yǔ)音業(yè)務(wù),還需要承載乘客出行信息、視頻監(jiān)視信息、寬帶集群、多媒體廣告信息、電視信息以及CBTC等業(yè)務(wù),在提高地鐵運(yùn)營(yíng)效率、公共安全管理以及改善乘客出行體驗(yàn)方面都起著重要的作用。

目前國(guó)內(nèi)建設(shè)的城市軌道交通車(chē)地?zé)o線通信系統(tǒng)采用的技術(shù)基本為802.11系列無(wú)線局域網(wǎng)技術(shù)(WLAN)[1],WLAN作為一種寬帶無(wú)線接入網(wǎng)技術(shù),其網(wǎng)絡(luò)化、寬帶化等特點(diǎn)具有相當(dāng)?shù)膬?yōu)勢(shì)。但目前采用的WLAN技術(shù)方案具有很大的局限性:WLAN網(wǎng)絡(luò)在固定情況下能提供高達(dá)54 Mbps的數(shù)據(jù)帶寬,但在支持步速移動(dòng)情況下提供11～13 Mbps的數(shù)據(jù)帶寬,僅能實(shí)現(xiàn)標(biāo)清信號(hào)的傳輸,暫不能滿足高清的要求[2]; WLAN天線覆蓋范圍較小,軌旁AP在直線隧道一般每間隔200 m布設(shè)1個(gè),系統(tǒng)越區(qū)切換頻繁,導(dǎo)致系統(tǒng)易丟包,造成視頻畫(huà)面停滯或馬賽克系統(tǒng)工作[3]; WLAN工作在2.4G頻段,干擾源多,對(duì)運(yùn)營(yíng)安全要求較高的無(wú)線傳輸系統(tǒng)會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)傳輸中斷,進(jìn)而影響車(chē)輛的正常運(yùn)行[4]。

隨著寬帶無(wú)線技術(shù)的不斷發(fā)展,新技術(shù)的出現(xiàn),尤其是第四代移動(dòng)通信技術(shù)LTE的日漸成熟[5],使軌道交通無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)一、達(dá)到更好的傳輸效果成為可能。

1 乘客信息系統(tǒng)車(chē)地通信需求

1.1 業(yè)務(wù)需求

乘客信息系統(tǒng)(PIS)依托多媒體網(wǎng)絡(luò)技術(shù),以計(jì)算機(jī)系統(tǒng)為核心,以車(chē)站和車(chē)載顯示終端為媒介向乘客提供下列信息服務(wù)。

(1)安防業(yè)務(wù)

提供車(chē)地高清視頻傳輸業(yè)務(wù),實(shí)時(shí)監(jiān)控車(chē)廂內(nèi)一舉一動(dòng),為公安系統(tǒng)提供實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)圖像傳輸,以應(yīng)對(duì)緊急突發(fā)事件。

在緊急情況下,本著運(yùn)營(yíng)安全信息優(yōu)先使用的原則,可提供動(dòng)態(tài)輔助性提示。車(chē)載設(shè)備負(fù)責(zé)接收系統(tǒng)無(wú)線傳輸?shù)男畔?經(jīng)處理后轉(zhuǎn)發(fā)給車(chē)輛專(zhuān)業(yè),以便其在列車(chē)客室內(nèi)音、視頻播放,使乘客通過(guò)正確的服務(wù)信息引導(dǎo),安全、便捷地乘坐地鐵。能實(shí)時(shí)傳輸監(jiān)控、檢測(cè)、車(chē)廂內(nèi)管理數(shù)據(jù)等信息,監(jiān)控行車(chē)狀態(tài)。

(2)乘運(yùn)業(yè)務(wù)

乘客信息系統(tǒng)在正常情況下,提供乘車(chē)須知、地鐵首末車(chē)服務(wù)時(shí)間、列車(chē)到站時(shí)間、列車(chē)時(shí)刻表、管理者公告等運(yùn)營(yíng)信息及政府公告、出行參考、媒體新聞、賽事直播。

(3)增值業(yè)務(wù)

提供高清廣告等公共媒體實(shí)時(shí)信息投放平臺(tái),目前細(xì)分時(shí)間段的廣告投放是重要的廣告盈利模式。

1.2 帶寬需求

PIS系統(tǒng)各種業(yè)務(wù)著眼于在移動(dòng)狀態(tài)下提供高清,實(shí)時(shí)監(jiān)控,車(chē)輛管理信息及測(cè)試診斷信息,增值業(yè)務(wù)等;因此,對(duì)車(chē)地?zé)o線的需求的落腳點(diǎn)是“高移動(dòng)性+穩(wěn)定寬帶”。

地鐵列車(chē)一般由6～8節(jié)車(chē)廂組成,車(chē)輛監(jiān)控方案中每節(jié)車(chē)廂放置2個(gè)攝像機(jī),車(chē)頭車(chē)尾各1個(gè),全車(chē)共14～18個(gè)攝像機(jī)。

對(duì)于上行信息,每列列車(chē)向控制中心至少上傳2路車(chē)載安全監(jiān)控視頻系統(tǒng)視頻信息,視頻圖像的壓縮格式采用MPEG-4或H.264,圖像質(zhì)量要求達(dá)到D1(720×576),每路按2 Mbps計(jì)算,帶寬約為4 Mbps;每列列車(chē)向控制中心上傳14路車(chē)載視頻系統(tǒng)信息,以D1(720×576)圖像質(zhì)量上傳,每路按2 Mbps計(jì)算,帶寬約為28 Mbps。

對(duì)于下行信息,由控制中心向列車(chē)下發(fā)2路高清數(shù)字視頻信息,視頻編碼采用MPEG-2、MPEG-4或 H.264格式,帶寬約為8 Mbps。

根據(jù)上述信息類(lèi)型的分析后,車(chē)地傳輸?shù)膸捯话阈枰?下行帶寬為8 Mbps,如果每列車(chē)上傳2路視頻圖像上行帶寬為4 Mbps,當(dāng)14路監(jiān)控同時(shí)上傳時(shí)上行帶寬至少為28 Mbps。

1.3 高速移動(dòng)性需求

地鐵列車(chē)最高運(yùn)行速度一般為80 km/h,車(chē)輛構(gòu)造速度為90 km/h。車(chē)地?zé)o線傳輸網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)充分考慮列車(chē)在高速情況下的切換問(wèn)題,采取有效措施減少切換時(shí)間和降低因切換帶來(lái)的數(shù)據(jù)損失,以保證在車(chē)上的實(shí)時(shí)播放不中斷(切換時(shí)間應(yīng)少于50 ms),且播放質(zhì)量不受影響。

1.4 QoS需求

PIS系統(tǒng)無(wú)線帶寬應(yīng)有QoS分級(jí)控制。所傳圖像要順暢清晰,不能出現(xiàn)畫(huà)面中斷或者跳播現(xiàn)象。

2 TD-LTE技術(shù)介紹

TD-LTE是一種新一代寬帶移動(dòng)通信技術(shù),是我國(guó)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的TD-SCDMA的后續(xù)演進(jìn)技術(shù), TD-LTE目前已成為3GPP里面唯一的基于TDD技術(shù)的4G LTE標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)。

2.1 TD-LTE的關(guān)鍵技術(shù)

基于TDD的雙工技術(shù)、基于OFDM的多址接入技術(shù)和基于MIMO的多天線技術(shù)是TD-LTE標(biāo)準(zhǔn)的三大關(guān)鍵技術(shù)。[6]

(1)基于TDD的雙工技術(shù)

TDD時(shí)間切換的雙工方式是在一個(gè)幀結(jié)構(gòu)中定義了它的雙工過(guò)程,它是用時(shí)間來(lái)分離接收和發(fā)送信道。在TDD方式的移動(dòng)通信系統(tǒng)中,接收和發(fā)送使用同一頻率載波的不同時(shí)隙作為信道的承載,其單方向的資源在時(shí)間上是不連續(xù)的,時(shí)間資源在兩個(gè)方向上進(jìn)行了分配,基站和移動(dòng)臺(tái)之間必須協(xié)同一致才能順利工作。

(2)基于OFDM的多址接入技術(shù)

正交頻分復(fù)用技術(shù)(OFDM)的基本原理是將一個(gè)較寬的頻帶分成若干個(gè)彼此正交的子載波,在每個(gè)子載波上進(jìn)行窄帶調(diào)制和傳輸,這樣既減少了子載波間的相互干擾,同時(shí)又提高了頻譜利用率[7]。OFDM技術(shù)是LTE系統(tǒng)的技術(shù)基礎(chǔ)與主要特點(diǎn),具有諸多優(yōu)勢(shì),例如在頻率選擇性衰落信道中具有良好的性能,基帶接收機(jī)復(fù)雜性低,擁有較好的頻譜特性和較強(qiáng)的多寬帶處理能力等。

(3)基于MIMO的多天線技術(shù)

多輸入輸出(MIMO)技術(shù)包含空分復(fù)用、空間分集、波束賦形等多項(xiàng)技術(shù),其主要思想是在多組不相關(guān)的天線上分別發(fā)送多個(gè)數(shù)據(jù)流,把傳統(tǒng)通信系統(tǒng)中損害系統(tǒng)性能的多徑衰落因素轉(zhuǎn)變成對(duì)用戶通信性能有利的增強(qiáng)因素。該技術(shù)能在不增加帶寬的情況下成倍地提高通信系統(tǒng)的容量和頻譜利用率,是無(wú)線通信系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)高數(shù)據(jù)速率傳輸和提高傳輸質(zhì)量的重要途徑。

2.2 TD-LTE與WLAN比較分析

LTE技術(shù)具有高數(shù)據(jù)速率、分組傳送、延遲降低、廣域覆蓋和移動(dòng)支持能力強(qiáng)等優(yōu)勢(shì),主要有以下特點(diǎn)。

(1)在20 MHz頻譜帶寬下能夠提供下行100 Mbps、上行50 Mbps的峰值速率。0～120 km/h移動(dòng)場(chǎng)景下平均吞吐速率達(dá)到70 Mbps,上行速率26 Mbps,下行速率44 Mbps。

(2)下行鏈路頻譜利用率可達(dá)到5 bps/Hz,上行鏈路頻譜利用率可達(dá)到2.5 bps/Hz。

(3)支持成對(duì)或非成對(duì)頻譜,可靈活配置1.4～20 MHz間的多種系統(tǒng)帶寬。TDD LTE可以調(diào)整上下行流量。

(4)扁平網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)少,用戶面?zhèn)鬏敃r(shí)延＜10 ms,控制面信令傳輸時(shí)延＜100 ms。

(5)嚴(yán)格的QoS機(jī)制保證多種不同質(zhì)量要求的業(yè)務(wù)并發(fā)的服務(wù)質(zhì)量。

(6)采用頻偏補(bǔ)償機(jī)制,有效克服多普勒效應(yīng),確保高速移動(dòng)場(chǎng)景下的無(wú)線鏈路質(zhì)量。

(7)切換時(shí)參考頻率偏移變化,提高切換成功率,保證高速切換場(chǎng)景下的帶寬穩(wěn)定。

(8)多RRU共小區(qū),減少由于切換帶來(lái)的時(shí)延、抖動(dòng)、丟包,保證高速切換場(chǎng)景下的帶寬穩(wěn)定。

目前軌道交通車(chē)地通信主要通過(guò)WLAN承載,存在安全性差、覆蓋難、切換頻繁、移動(dòng)場(chǎng)景帶寬低、干擾源多等問(wèn)題,需要一套穩(wěn)定的車(chē)地通信系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)車(chē)-地間的信號(hào)和數(shù)據(jù)的傳輸。

TD-LTE與WLAN技術(shù)對(duì)比見(jiàn)表1。

表1 TD-LTE與WLAN技術(shù)對(duì)比

3 地鐵TD-LTE車(chē)地?zé)o線解決方案

采用先進(jìn)的4G TD-LTE技術(shù)的寬帶多媒體數(shù)字傳輸系統(tǒng)提供了從芯片、終端、網(wǎng)絡(luò)到應(yīng)用的端到端解決方案,為行業(yè)客戶提供了在一張網(wǎng)絡(luò)內(nèi)、使用一個(gè)頻率,在一部終端上同時(shí)提供專(zhuān)業(yè)級(jí)的寬帶數(shù)據(jù)傳輸、高清視頻上傳及分發(fā)調(diào)度等豐富的多媒體通信手段,同時(shí)在網(wǎng)絡(luò)的安全性、可靠性、可擴(kuò)展性及定制化等方面具有強(qiáng)大的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。

TD-LTE寬帶多媒體技術(shù)可根據(jù)軌道交通應(yīng)用場(chǎng)景特點(diǎn)對(duì)空口性能做相關(guān)優(yōu)化工作,增加了小區(qū)覆蓋,保證視頻數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)、清晰播放,降低信號(hào)傳輸時(shí)延保證信號(hào)業(yè)務(wù)的高優(yōu)先級(jí)和可靠的快速傳輸,支持超過(guò)120 km/h的高速運(yùn)動(dòng)場(chǎng)景下相關(guān)業(yè)務(wù)的有效性,通過(guò)完善的QoS保障機(jī)制,區(qū)分優(yōu)先級(jí)保證高優(yōu)先級(jí)的QoS要求,可同時(shí)支持乘客信息系統(tǒng)和信號(hào)系統(tǒng)業(yè)務(wù)的并發(fā),打造新一代的統(tǒng)一平臺(tái)的車(chē)地?zé)o線系統(tǒng)。

為驗(yàn)證新一代無(wú)線通信技術(shù)TD-LTE在城市軌道交通車(chē)地傳輸?shù)膽?yīng)用,通過(guò)鄭州地鐵1號(hào)線部署一張TD-LTE網(wǎng)絡(luò),用于承載具有寬帶數(shù)據(jù)要求的PIS系統(tǒng)和車(chē)載CCTV車(chē)地?zé)o線傳輸網(wǎng)絡(luò)。通過(guò)實(shí)際應(yīng)用驗(yàn)證車(chē)地?zé)o線(TD-LTE)傳輸網(wǎng)在城市軌道交通領(lǐng)域應(yīng)用方案的合理性、功能完備性、技術(shù)先進(jìn)性。

3.1 網(wǎng)絡(luò)總體架構(gòu)

基于TD-LTE技術(shù)PIS系統(tǒng)車(chē)地?zé)o線解決方案由3層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)組成,分別為控制中心子系統(tǒng)、車(chē)站子系統(tǒng)、區(qū)間覆蓋子系統(tǒng)和車(chē)載子系統(tǒng),如圖1所示。

控制中心子系統(tǒng),主要實(shí)現(xiàn)PIS系統(tǒng)的編輯、播放、管理及控制等功能,通過(guò)PIS系統(tǒng)交換機(jī)與TDLTE核心網(wǎng)設(shè)備互聯(lián),使用GE/FE光口或電口連接,實(shí)現(xiàn)中心PIS信息在車(chē)地?zé)o線傳輸系統(tǒng)的傳輸。

車(chē)站子系統(tǒng)主要由基站、傳輸設(shè)備和配套設(shè)施構(gòu)成,在車(chē)站站臺(tái)布置TD-LTE基站的BBU和RRU設(shè)備,覆蓋站臺(tái)周邊區(qū)域,根據(jù)無(wú)線信號(hào)覆蓋的要求在隧道區(qū)間布置RRU設(shè)備延伸無(wú)線覆蓋,實(shí)現(xiàn)與車(chē)載無(wú)線設(shè)備之間的無(wú)線數(shù)據(jù)通信。各基站通過(guò)百兆以太網(wǎng)接入車(chē)站網(wǎng)絡(luò)交換機(jī),通過(guò)通信傳輸系統(tǒng)提供的通道與控制中心連接。

地鐵正線、出入段、出入場(chǎng)線隧道利用商用泄漏電纜進(jìn)行無(wú)線覆蓋,將RRU信號(hào)合路進(jìn)泄漏電纜中,車(chē)輛段、停車(chē)場(chǎng)地面及庫(kù)內(nèi)采用天線覆蓋。

在每列車(chē)的車(chē)頭、車(chē)尾各設(shè)置1套車(chē)載無(wú)線設(shè)備(TAU),通過(guò)車(chē)載交換機(jī)與車(chē)載LCD控制器相連,接收由控制中心提供的實(shí)時(shí)視頻信息和向控制中心發(fā)送多路實(shí)時(shí)的車(chē)廂監(jiān)控信息。

圖1 TD-LTE車(chē)地?zé)o線通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

3.2 無(wú)線覆蓋方案

基于TD-LTE的PIS車(chē)地?zé)o線通信系統(tǒng)采用BBU+RRU方式進(jìn)行無(wú)線覆蓋,如圖2所示。在車(chē)站設(shè)置基站基帶設(shè)備(BBU)和射頻單元(RRU),BBU可設(shè)于車(chē)站設(shè)備室,RRU可設(shè)于隧道入端,TD-LTE信號(hào)通過(guò)合路器與POI(多系統(tǒng)接入平臺(tái))輸出的商用通信系統(tǒng)信號(hào)合路,合路后的無(wú)線信號(hào)送入商用漏泄電纜中,實(shí)現(xiàn)隧道內(nèi)覆蓋。為實(shí)現(xiàn)隧道長(zhǎng)區(qū)間TD-LTE無(wú)線信號(hào)覆蓋,采用在區(qū)間增設(shè)RRU方式,TD-LTE信號(hào)通過(guò)區(qū)間多頻分合路器合路,合路后的無(wú)線信號(hào)送入?yún)^(qū)間漏泄電纜中。基于實(shí)際情況考慮,站間距按1.2 km規(guī)劃,大于1.2 km的地方需要增加RRU,大于2.4 km的地方需要增加2個(gè)RRU。

4Path RRU分別連接隧道區(qū)間左右兩端的2根商用漏纜,達(dá)到2T2R的MIMO效果。TD-LTE系統(tǒng)可以根據(jù)業(yè)務(wù)類(lèi)型及帶寬需求靈活配置TD-LTE幀的上、下行配比,如2DL∶2UL、3DL∶1UL等。同時(shí),系統(tǒng)應(yīng)按車(chē)站雙向隧道劃分小區(qū),將地鐵在兩個(gè)運(yùn)行方向上劃分成不同小區(qū),并利用小區(qū)合并技術(shù),減少小區(qū)數(shù)量及切換次數(shù)。這樣可以使地鐵兩個(gè)運(yùn)行方向上,都獲得足夠的資源支持大數(shù)據(jù)傳輸。

圖2 TD-LTE無(wú)線覆蓋示意

4 工程經(jīng)濟(jì)性研究

基于LTE的車(chē)地?zé)o線通信系統(tǒng)相對(duì)于采用WLAN的傳統(tǒng)車(chē)地?zé)o線通信系統(tǒng)具有更高的綜合經(jīng)濟(jì)效益。主要體現(xiàn)在基礎(chǔ)建設(shè)與維護(hù)成本和增值服務(wù)效益等幾個(gè)方面。

從目前LTE的設(shè)備商務(wù)水平看,比WLAN略高,但是由于LTE技術(shù)可以支持大型組網(wǎng),它的三層式網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)使得LTE解決方案可以共用最上層的核心網(wǎng)設(shè)備,針對(duì)軌道交通而言,一個(gè)城市會(huì)建設(shè)多個(gè)地鐵線路,而LTE的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和技術(shù)體制使多個(gè)地鐵線路共用一個(gè)平臺(tái)成為可能。另外,LTE車(chē)地?zé)o線通信系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)一張網(wǎng)絡(luò)同時(shí)承載PIS、CCTV、寬帶集群、CBTC,寬帶集群同時(shí)支持語(yǔ)音及視頻調(diào)度,這樣就避免了多張網(wǎng)絡(luò)獨(dú)立建設(shè)與共存的問(wèn)題,大大減少了投資建設(shè)成本。

同時(shí)隨著LTE全球商用化的進(jìn)程進(jìn)一步加快,全球各大設(shè)備供應(yīng)商的全力投入以及產(chǎn)業(yè)鏈和產(chǎn)業(yè)生態(tài)環(huán)境的快速發(fā)展,整體設(shè)備和終端成本會(huì)有較大的降低,預(yù)計(jì)到2014年設(shè)備成本會(huì)迅速降低到一個(gè)與工業(yè)級(jí)WLAN相當(dāng)?shù)乃?。因此LTE的固定成本整體看并不比WLAN高很多,甚至?xí)萕LAN低。

可變成本主要是安裝成本、維護(hù)成本和運(yùn)營(yíng)成本構(gòu)成,由于WLAN的1個(gè)AP覆蓋的范圍只有150～200 m,一條軌道線路基本要按照200～600個(gè)AP進(jìn)行部署,而LTE由于遠(yuǎn)覆蓋的技術(shù)一個(gè)基站可以覆蓋1500 m,一條軌道線路只需要20～60個(gè)AP進(jìn)行部署,即可保證整條線路的覆蓋,因此在施工安裝的成本上會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于WLAN;同時(shí)LTE基站設(shè)備采用分布架構(gòu),軌旁設(shè)備為射頻單元,可通過(guò)遠(yuǎn)程網(wǎng)管監(jiān)控管理,無(wú)需進(jìn)行軌旁設(shè)備的巡檢維護(hù),而且WLAN的設(shè)備數(shù)量比LTE的基站多10倍,因此巡檢維護(hù)、故障維修都沒(méi)有LTE容易,耗電量也比LTE高,需要配置更多的人力維護(hù)和增加更多的電費(fèi)成本,因此運(yùn)營(yíng)成本和維護(hù)成本會(huì)隨著后續(xù)地鐵線路的運(yùn)營(yíng)急速增加。

增值服務(wù)效益方面,由于采用LTE的車(chē)地?zé)o線同系統(tǒng)具有高用戶數(shù)據(jù)速率、高系統(tǒng)容量的特點(diǎn)。除了全程提供乘車(chē)指引及咨詢(xún)服務(wù)、車(chē)上實(shí)時(shí)娛樂(lè)信息傳遞、到站換乘等列車(chē)咨詢(xún)、地鐵周邊設(shè)施及方位信息等基本業(yè)務(wù)外,網(wǎng)絡(luò)可以承載更加豐富的多媒體增值服務(wù),如實(shí)時(shí)電視轉(zhuǎn)播、互動(dòng)廣告、品牌傳播等。

5 結(jié)論

TD-LTE作為目前最為先進(jìn)的4G無(wú)線技術(shù),具有高帶寬、高質(zhì)量、高可靠、高抗干擾能力等優(yōu)良特性,與傳統(tǒng)WLAN技術(shù)相比更為適合應(yīng)用于軌道交通車(chē)地?zé)o線通信領(lǐng)域。同時(shí),TD-LTE車(chē)地?zé)o線通信系統(tǒng)使用專(zhuān)用頻段,抗干擾能力強(qiáng),可以共用商用通信系統(tǒng)的泄漏電纜,施工難度小,設(shè)備維護(hù)工作量少。為充分利用該系統(tǒng)的多業(yè)務(wù)承載能力,可綜合考慮地鐵內(nèi)其他業(yè)務(wù)的應(yīng)用,如車(chē)輛信息管理系統(tǒng)、車(chē)輛檢測(cè)信息系統(tǒng)、預(yù)警監(jiān)視、寬帶集群和CBTC等。

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Research on Networking Plan for Train-Ground Wireless Communication System Based on LTE Technology

SUN Huan-yu1,GU Xiang-feng2
(1.Zhengzhou Metro Co.,Ltd.,Zhengzhou 450002,China;2.The 4th Branch,China International Telecommunication Construction Group Design Institute Co.,Ltd.,Zhengzhou 450002,China)

Based on analysis of present application status of train-ground wireless communication technology in rail transit,considering the field condition of rail transit,and in combination with the wireless communication requirement of passenger information system,this paper proposed the networking plan suitable for rail transit based on TD-LTE technology.And then the experimental validation of this networking plan was carried out with the first-phase project of Zhengzhou urban rail transit Line 1.Finally this paper come to the conclusion that this networking plan can solve the bottleneck problem of trainground communication of rail transit at present,can achieve the goals of purifying the tunnels,reducing tunnel equipment and decreasing maintenance work,and can be good for the access of other systems.

rail transit;TD-LTE;passenger information system;train-ground wireless communication; wireless local area network

U239.5;U285.2

A

10.13238/j.issn.1004-2954.2014.08.039

1004-2954(2014)08-0159-04

2013-12-04

孫寰宇(1975—),男,工程師,2006年畢業(yè)于武漢大學(xué),工學(xué)碩士,E-mail:sunhuanyu@126.com。