TD-LTE在未來地鐵無線通信中的應用

劉紹鵬

【摘要】 隨著社會的發展，地鐵行業對無線通信的技術要求越來越高。文章首先闡述了TD-LTE無線寬帶系統，然后探討了TDLTE在未來地鐵無線通信中的應用。

【關鍵詞】 TD-LTE 地鐵無線通信 應用

為了滿足乘客對地鐵安全、舒適、快速、信息化的需求，地鐵使用了各種通信技術，以便最大化的實現地鐵內無線信息的交流。從2003年開始，我國地鐵使用了GSM-R數字通信技術，但是這種技術已經無法滿足地鐵未來數據業務發展的要求，就需要地鐵發展更高效、可靠的無線寬帶通信系統。

一、 LTE無線寬帶系統

LTE是一項數據速率更高、成本更低、時延更短以及覆蓋質量、系統容量更好的無線通信技術。LTE是鐵路最早使用的GSM-R數字通信技術的升級版通信技術。LTE同未來無線通信系統的移動化、帶化和IP化等發展趨勢相同，能夠為鐵路創造更好的業務承載平臺。LTE技術具體可以分為TD-LTE時分系統與FDD-LTE頻分系統，本文講的主要是TD-LTE時分系統。這種通信技術具有靈活性的配置，同時還有比較高的頻譜利用率比，因此當前我國主要廣泛應用的是TD-LTE時分系統[1]。

二、 TD-LTE在未來地鐵無線通信中的應用

LTE在鐵路領域之中廣泛應用是因為IP具有連接特性以及LTE的高速寬帶等優點。寬帶集群網絡可提供的業務有：寬帶無線數據傳輸、語音集群調度和視頻調度。具體在地鐵無線通信當中的應用有：語音集群調度、車載數據、視頻調度、PIS信息系統應用。

2.1語音集群調度

TD-LTE 能夠實現地鐵上語音集群的調度，可以實現單工呼叫、組呼以及雙工呼叫的業務。這種呼叫的模式可以和TETRA 等現有的數字集群系統相媲美，它的呼叫建立時間恩能夠達到300ms 內（單基站）[2]。因此這種語音業務可以對地鐵工作人員進行有效的調度，最大化的滿足了地鐵運營需要的調度呼叫業務。此外，地鐵車站還能夠為TD-LTE 的核心網設備提供對應的二次開發接口，從而實現了對應業務的二次開發。

2.2車載數據

地鐵的車載數據分為：列車設備運行監控數據、列車控制數據、列車多媒體視頻廣播、車廂視頻監控、列車外部監控數據這五種類型。列車設備運行監控數據能夠有效地時事監控機車的電力與動力等相關設備狀態；列車控制數據的內容有車機聯控、列控、ATP以及ATO等，且這些數據的可靠性比較高。列車多媒體視頻廣播可以播放高清視頻廣播和廣告，為旅客提供生活服務。車廂廂視頻監控是對列車內部旅客的狀況進行監控，是為了保證列車運行的安全和旅客的安全。列車外部視頻監控數據則主要是對列車司機的工作情況進行實時監控，督促司機安全駕駛。與此同時，地鐵調度中心可以及時的了解列車內外的情況，從而保證乘客和列車的安全。這種車載數據是通過數據實現的數據和單元的接入，接著再利用LTE把車內的IP局域網數據傳送到地面上，并且車載數據和TAU的相接還可以支持很多種類的專網頻段。首先，TAU單元可以滿足列車高速運行的需求。如果將TAU單元中的將雙天線接口向外放置，就能支持雙流以及多集數據傳輸。其次，TAU單元還支持列車的遠程維護維護的功能，具體包含了狀態管理、升級軟件和配置的管理。最后，它還能夠適應車廂內部的嚴酷電磁環境、高溫、濕熱的環境使用的要求。

2.3視頻調度

雖然傳統的指揮調度系統可以實現語音的傳送和調度，但是對于決策命令的下達和判斷來說，還顯得不夠明確。而TD-LTE 視頻集群通信系統它結束了只能聽見聲音的調度歷史，它是一個集視頻調度、視頻會議、視頻聯動、遠程監控和智能分析等功能于一體的綜合音視頻集群通信系統。本文主要介紹的是視頻聯動和視頻會議功能。第一，視頻聯動作為一項調度技術，它與行業的實際應用非常貼近。如果在地鐵站出現突發事故?，F場人員就可以撥通寬帶集群電話，事發現場的真實畫面就會出現在調度指揮中心的監控屏幕中，有利于指揮調度中心快速的了解事故的情況，再結合語音信息，從而能夠快速的做出應對措施。第二，在TD-LTE 視頻集群系統中，移動指揮調度中心可以與各個分控中心進行進度磋商、問題解決以及階段性總結等。地鐵可以利用它對現場進行高效得得指揮和調度。

2.4 PIS信息系統應用

當前，PIS信息系統業務主要有視頻節目下傳值車廂、車廂監控視頻上傳監控中心和車輛故障狀態信息傳送。PIS信息系統對視頻的穩定性、格式、時速等有較高的質量要求。而TD-LTE 傳輸帶寬更高、延遲率更低，可以很好的滿足PIS 系統的需求。

三、結束語

由此可見，TD-LTE寬帶集群系統可以提供語音集群、車載數據、視頻調度以及PIS信息系統等多種業務，能夠很好地滿足未來地鐵無線通信的業務需求。

參 考 文 獻

[1] 尹?？?TD-LTE無線通信系統在鐵路上的應用[J].鐵路通信信號工程技術，2013，（6）：1-2.

[2]王海龍.LTE技術在鐵路應用的可行性研究[J].鐵路通信信號工程技術，2013（4）：1-2.