長期演進(LTE)技術在地鐵無線通信中的應用分析

楊小會 魏濤

【摘要】 隨著現代城市建設的不斷推進，地鐵無線通信需求不斷增大，本文將對LTE技術進行基本概述，闡述LTE技術的優勢，以及地鐵無線通信中的LTE應用方案，及其發展前景。

【關鍵詞】 LTE 地鐵 無線通信 應用方案

一、地鐵無線通信概述

隨著我國城市化建設進程的不斷推進，城市軌道交通建設也邁入了飛速蓬勃的發展階段。隨著人民生活水平的提高，對生活品質的追求也不斷上升，對人民最關心的生活基礎問題，衣食住行中的“行”，也更加強調性能的安全與舒適。人們以不再滿足于單純的文字和音頻的信息，趨于接收多元化的，形式多樣的多元化實時信息，使得軌道通信有了更高的要求。另外，由于國內外各種交通惡性事件的頻發，對地鐵增設監控設備，加強對列車及乘客的監督管理，以便及時解決突發事件提出了更高要求。因而，隨著軌道交通管理和服務水平的不斷提高，以及各項技術的不斷發展，對于無線信息系統的要求將會日趨提高。

二、LTE技術概述

LTE（Long-Term-Evolution），作為3G技術的演進，LTE技術改善了3G的空中接入技術，并對其進行了加強。LTE無線網絡演進的本質是采用了OFDM和MIMO。LLTE技術通過提高上下行峰值速率，來改善了小區覆蓋邊緣用戶的使用性能，一定程度上提高小區通信容量，同時降低系統延遲的概率。由于LTE技術具有較高的數據下載能力，因而通常被認為是由3G向4G進行轉換的主流技術。LTE的研究方向主要是縮短等待時間，提高數據傳輸速率，加大系統容量及其覆蓋率，同時要求降低成本。運用LTE技術的車-地無線系統，可以滿足誠實軌道交通對一般數據的傳輸的基本的要求，具有諸多優勢，如高速移動性，大帶寬性，有效實施性，先進性，系統標準性，擴展性強等優點。

三、LTE技術優勢

LTE技術的主要目標是分組域進行業務，整體上系統基于分組交換建立。同時上下行峰值速率較高，平均吞吐率及鏈路頻譜利用率也具有較大優勢。LTE技術對系統寬帶具有較高的配置能力，且支持對或非成對頻譜。TDDLTE可以調整上下行流量。LTE技術選用扁平網絡架構，網元節點少，較好的降低上下行延時。

同時擴大小區覆蓋半徑，提高小區邊緣速率。服務質量因嚴格的管理機制能夠得以保障。LTE技術能夠有效克服多普勒效應，保證切換成功率，從而保證在地鐵中保持數據傳輸的穩定性，以及通信服務的高質量。同時LTE技術多小區共享，能夠解決延時、數據不穩定、數據丟失等問題，保證帶寬的高效穩定。LTE技術的抗干擾性能較好，優于WiFi。相比Wi-Fi覆蓋較廣，同時具有較好的穩定性。除此之外，利用LTE技術，可省去在隧道中鋪設線路的費用，與其他通信公司共用漏纜。一般隧道中漏纜能夠提供較為穩定的覆蓋。

四、LTE在地鐵無線通信中的應用分析

1、地鐵的LTE需求。車載CCTV的安全需求。LTE可為車載CCTV提供較為清晰的視頻傳輸，同時保證列車的運行以及車廂內乘客的情況得以實時監控，保障能夠實時傳輸動態圖像，及時處理各項突發事件和治安問題。列車運行的突發問題能夠提供明顯提示，確保運營的絕對安全。利用LTE技術，使得列車上的各項設備能夠準確接受系統發出的信息，用于車廂內各項信息的播報，使乘客得到正確的引導，正確的換乘地鐵。實時高清的需求。由于人們對于各種電視節目的觀看體驗要求越來越高，使得地鐵影音服務的要求也得到了提升。LTE技術可為地鐵提供高品質視頻傳輸，縮短延時，盡可能保證實時播放各種新聞、賽事及娛樂節目等，使人們的需求得以滿足。增值業務需求。由于LTE可進行高清傳輸且能夠有效縮短延時，因而可為各類高清廣告提供有效的實時播放平臺。可以對地鐵各個時段的客流量及乘客人群進行調查，細致分類，針對不同的人群、客流量等情況進行分析，合理的確定投放廣告的類型及數量，使得廣告投放效率得以提高，帶來一定的經濟效益，從而降低運營成本。

2、效益分析。基于LTE的車-地無限通信系統進一步提高了軌道交通系統的監控水平，也同時提高了為乘客提供的服務的質量，為提供優質服務搭建了一個全新的平臺，為乘客提供運營時刻表等服務信息，公共資訊，時事新聞，娛樂快訊等，LTE具有更高的用戶數據速率，更好的系統容量，更好的覆蓋，運營成本的降低，同時，基于LTE的車-地無限通信系統在基礎建設，以廣告為例的增值服務效益上做出了一定的貢獻，降低成本的同時，提高了經濟效益。

五、結語

與當前各項通信技術相比，LTE技術具有高性價比，提供的業務較為廣泛，且服務較為優質，具有較好的擴展性。不僅可以提供語音、視頻及數據等業務，同時也為各類多媒體平臺提供了較好的播放通道，滿足地鐵通信的各項需求。LTE技術符合無線通信的各項需求，未來必定會在地鐵通信中占有重要地位，進一步完善地鐵無線通信技術。

參 考 文 獻

[1]林雁暉. TD-LTE無線網絡規劃與設計[D].華南理工大學，2014.

[2]張大鵬. LTE系統中無線資源管理技術的研究[D].北京郵電大學，2010.

[3]李莎莎. 高速鐵路LTE系統可靠傳輸鏈路研究[D].西南交通大學，2013.