地鐵信號系統中LTE技術的應用

紀勝祺

摘 要：現階段國內地鐵工程建設規模不斷擴大，為從根本上提升地鐵管理水平，需將當前管控重點放置在地鐵信號系統的不斷完善及優化中，在信號系統內應用LTE技術，切實提升地鐵信號系統運行質量與效率。本文就基于此，以LTE技術概念為切入點，提出LTE技術在地鐵信號系統中的應用重要性，闡述LTE技術在地鐵信號系統優化中的具體應用要點，以供參考。

關鍵詞：地鐵信號系統;LTE技術;實際應用

0 前言

就目前來看，地鐵已經成為城市居民出行的重要工具，為使地鐵信號系統能夠更好滿足列車運行管理要求，需要借助更加先進的LTE技術，進一步增強無線信號傳輸期間的精準性，避免信號誤差造成較大安全事故。為充分發揮出LTE技術積極作用，相關管理部門還應當做好內部成員專業技能培訓工作，落實LTE管理機制，進一步增強地鐵信號系統運行期間的總體服務水平。

1 概述LTE技術

1.1 LTE技術概念

LTE技術又被稱之為長期演進技術，是當前移動通信系統演進項目之一。LTE技術主要以無線空中接口新標準為定義，能夠輔助開展新型多媒體廣播業務工作。

現階段LTE技術內部又融入了移動寬帶頻雙分工技術，具備更加顯著的4G通信技術特征。由于LTE系統在實際運行期間可滿足無線信號的混合自動重傳要求、自適應調制編碼功能，可進一步提升信號傳輸期間的峰值速率，為相關用戶帶來更加良好的信息傳輸體驗。

1.2 LTE技術優勢

與普通移動通信技術相比，LTE通信技術能夠更好抵御多種不良因素對信號傳輸全過程造成的干擾，保障信號系統無線傳輸服務水平[1]。借助LTE技術系統，也能夠更好開展信號檢測、控制工作，使信號傳輸期間的全過程均能夠得到實時跟蹤與監控，從根本上提升監測結果的全面性與精準性。

不僅如此，LTE技術還配合使用了干擾抑制合并、丟碼重傳等機制，使信號系統傳輸效果始終處于可控狀態。LTE系統內部網元節點數量少，可以有效控制信號傳輸期間的延時性。LTE技術自身的移動接入性強，具有更高的切換及聯通成功率，使信號可以始終保持穩定傳輸，進一步擴大信號傳輸覆蓋面。

WLAN技術在較為低速的環境中應用情況較多，一旦地鐵列車運行的速度不斷加大，將會容易導致丟包率和切換失敗率加大。相應的LTE技術在這方面依然能具備較好的應用效果，這是因為其發揮了自動頻率校正技術作用，促進列車信號在高速的移動下依然保持著穩定狀態。

2 LTE技術在地鐵信號系統中的應用重要意義

地鐵信號系統主要采用了無線通信列車自動控制系統，通過無線局域網絡，對地鐵內部設備運行期間的各項參數進行控制[2]。經過實際調查研究發現，在當前地鐵信號系統運行過程中，信號傳輸極易受到相同頻段的設備干擾，需要輔助安裝軌旁無線通信設備，難以切實保障地鐵列車高效運行。傳統移動通信技術由LTE技術替代，可以切實提升地鐵信號系統實際運行期間的無限抗信號干擾能力。由于LTE系統能夠使用專用頻段，有效控制了相同頻率干擾問題發生。

LTE技術在地鐵信號系統中的應用重要意義還體現在LTE系統的可維護層面。傳統移動通信技術覆蓋地鐵信號距離較短，需要每隔200米就設置無線設備，后期運維工作難度更大。LTE系統網元數量較少，信號傳輸覆蓋面積大，軌旁設備可每隔1～1.2千米設置，其實節約了信號系統建設成本。

同時，LTE系統還具有更為顯著的應用效果，通過切實發揮出自動頻率校正功能，可以使地鐵列車在高速移動的狀態下依然保持信號的穩定可靠傳輸。由于LTE系統內部設置了合理的優先級，在傳輸信號過程中可以切實提升信息傳輸期間的及時性與有效性，使收集到的信息能夠在制定地鐵運維方案中發揮出重要的指導作用。

3 LTE技術在地鐵信號系統中的具體應用

為穩定提升地鐵信號運行水平，延長地鐵信號系統全壽命周期，LTE技術已在地鐵信號系統內得到了廣泛的推廣應用。通過切實發揮出LTE技術應用期間的各項優勢，可進一步提升地鐵信號系統運行質量及效率，實現地鐵列車運行全過程的安全管控目標。與其他發達國家相比，我國LTE技術在地鐵信號系統中的應用尚且處于前期推廣階段，需要在實際應用期間收集LTE技術實施經驗，不斷優化LTE系統，穩定增強地鐵列車內部自動控制系統總體業務水平。

3.1 地鐵信號系統內LTE技術的應用測試

在將LTE技術應用在地鐵信號系統內，需要對技術的實際應用情況進行全面測試，分析地鐵技術應用期間的各項要求及存在問題。注重搭建起功能完善的LTE技術應用測試平臺，要求信號及通信廠商均能夠積極投入到模擬測試或工作中，評估當前地鐵信號系統無線傳輸情況，制定出規范可行的LTE技術應用機制。

明確地鐵信號系統內列車自動控制系統數據包、發送周期以及信道模型，配合使用信道仿真器，模擬出LTE技術實際應用效果。建立城市軌道交通無線傳輸場景，通過存在場景中的漏纜信道衰落問題，設置連路衰耗情況，將地鐵信系統內部LTE設施傳輸平臺設置在合理范圍之內。

借助地鐵信號系統內電子技術應用測試結果，收集到LTE系統實際運行期間的關鍵主要數據，確保此些數據能夠直觀展現出LTE技術在地鐵信號系統中的應用可行性，并將關鍵數據作為后期LTE系統優化工作的重要依據。

3.2 LTE技術中心控制子系統在信號系統中的應用

在實際應用LTE技術期間，應當著重分析該技術內部子系統的實際運行功能。LTE技術中心控制系統主要借助了LTE網管以及LTE核心網設備，使LTE系統能夠與列車自動控制業務系統保持良好的對接效果。在地鐵信號系統內充分應用LTE技術中心控制子系統功能，還能夠始終保持基站與控制中心的良好信號連接，確保地鐵信號具備更加良好的切換效果。

在LTE技術實際應用過程中，中心控制子系統肩負起信號傳輸進口及出口控制的重要職責，配合地鐵信號系統開展通信業務活動，為LTE網絡提供更加良好的數據傳輸通道。為充分發揮出中心控制子系統的積極作用，還需要依照地鐵信號系統實際運行要求，建立起專項數據傳輸通道，確保不同種類的數據信息均能夠得到更加高效的整合。

3.3 LTE技術基站覆蓋子系統在信號系統中的應用

在LTE技術內部基站覆蓋子系統內，主要包括無線系統、車站交換系統、LTE基站等結構。在LTE基站設備內部采用了雙網形式的冗余設計方式，不同網絡基站處于獨立狀態，在實際供電以及光纜通路期間的穩定性較強，能夠有效控制單點故障信號。

將LTE骨干網絡交換機設置在地鐵線路設備的集中站內，也可以使數據傳輸保持高度同步，確保LTE基站與核心網數據能夠遠程控制目標。為增強LTE技術實際應用水平，還應當有效控制LTE基站覆蓋距離、發射功率以及無線頻段等，對基站覆蓋及基站總體布置距離進行合理管控。結合地鐵信號系統實際運行要求，選擇適宜的通信傳輸介質如無線天線、波紋管等，確保地鐵信號系統建設與實際運行水平能夠滿足預期設計目標。

4 總結

總而言之，通過在地鐵信號系統內高效應用LTE技術，能夠從根本上提升信號系統實際運行期間的抗干擾性能，使無線電信號能夠全面、精準傳輸。與傳統信號系統網絡應用技術相比，LTE技術信號傳輸效率更高，可為地鐵運營全過程的管理工作提供重要參考依據，對促進地鐵建設行業長效穩定發展意義重大。

參考文獻：

[1]趙紅，田昊，陳新.地鐵信號、PIS、CCTV、公眾WIFI網絡融合地探討[J].現代城市軌道交通，2019（5）：39-42.

[2]李強，賀燎燎.基于LTE的車地無線通信技術在地鐵信號系統中的應用[J].內燃機與配件，2019（16）：240-242.