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摘要：城市軌道交通車地通信需要保證無限通信的穩定性和準確性，是保證運營安全至關重要的手段。LTE技術在城市軌道交通車地通信的運用有強大的優勢，因此對這方面的探索有助于我們國家的城市軌道交通車地無線通信系統的完善。目前無線局域網在城市軌道交通車地通信傳輸中，存在著一些嚴重的問題。

關鍵詞：城市軌道交通；通信傳輸；LTE技術；穩定性

車地無線通信系統是保證列車的控制與運行的主要系統，城市軌道交通車地通信系統的組成主要是CBTC、PIS、CCTV等等。在當前情況下。它們的運營主要是依靠公開局域網的技術。根據調查顯示，WLAN具有的交通運輸效率高、穩定性高、控制化程度高、自動化程度高等都是符合城市軌道交通運輸的特點之一，因此無線局域網技術對于城市交通軌道的發展有很重要的作用。但是無線局域網并非具備所有的優勢，同時也存在很多缺陷。比如在開放路段的WLAN，與處在相同路段的民用WIFI設備相撞，對彼此的信號都造成干擾。這就會導致在這個路段的城市交通軌道會失去信號，無法通信。WLAN技術在高速運轉的城市交通軌道上使用沒有優勢可言。根據調查顯示，某些城市地鐵就因為車地無線通信受到干擾而造成的多起以外事故，對社會大眾帶來了很多不好的影響。同時WLAN的覆蓋范圍有限，對于節約成本方面來說，WLAN技術很難做到。

1LIT技術通信

LIT技術主要是采用正交頻反復用、多輸入多輸出、自適應調制編碼、混合反饋重發技術的融合，依靠這些優勢LIT技術達到了具有極強的穩定性、可靠性、覆蓋面積廣等目的。實際上LIT技術最初的設計初衷是滿足移動寬帶的要求，在LIT技術實現了MIMO、OFDMS等等技術以后，已經具備了極強的傳輸能力和抗干擾能力。因此，LIT技術具有極強大的優勢[1]。TD-LTE技術是TDD的LIT技術，是一種專門為移動寬帶設計的通信標準，同時也是中國自主獨立設計的4G移動通信標準。TD-LTE技術采用了扁平化的網絡結構來減少延時的可能性，能夠提供高效的移動支持，具有極強的抗干擾能力，同時具備極強的安全性，保證了數據傳輸的安全性。目前我國在TD-LTE技術方面進行大量研發的廠家有華為、中興等等。隨著TD-LTE技術逐漸商用化多年，已經為移動通信業務方提供了非常優質的服務。與WLAN技術相比較，TD-LTE技術具備以下的優勢：①具備極強的抗干擾能力。WLAN網絡由于工作范圍在城市交通軌道上的使用是不受限制的，也就意味著在公開路段難以避開被干擾的可能性。而TD-LTE技術對于這方面進行了改進，設有專門的頻段來抗干擾，同時還設置了IRC、ICIC等等抗干擾技術來解決系統內部出現干擾的情況，而且吞吐率高，具備極強的抗干擾能力。②移動接入性很強，和傳統的WLAN技術相比，TD-LTE技術具有很強的接入性。WLAN技術的初衷是解決網絡布線的問題，協議的標準支持慢速移動。但是TD-LTE技術直接可以支持高鐵磁懸浮，移動速度可達350KM/H，完全滿足城市交通軌道的要求。③覆蓋范圍很廣。TD-LTE技術使用的最先進的處理技術，發射功率極強，在每個基站處理單元之內的覆蓋區域達到1Km以上。但是WLAN基本上200M之內就要設置一個基站設備。相比之下TD-LTE技術的覆蓋范圍更廣，而且達到了更高的效率，節省了大量成本。④服務質量保障-QOS，TD-LTE技術為了滿足不同的業務，以及為了滿足不同業務的承載類型對其設置了9個服務質量等級標識。其中每個標準的對應的參數是進行了一定的配置的。

2LTE技術下的車地無線傳輸系統傳輸通信

2.1TD-LTE技術無線通信整體設計

軌道交通車地無線通信系統傳輸平臺需要承載這四個系統：列車運行狀態監視系統、CBTC、PIS、CCTV。車地無線傳輸系統在列車高速運行中需要提高傳輸速度、寬帶高、穩定性能強、服務機制保證、PIS等等業務承載。TD-LTE技術基本上構成為EPC、TAU、網管設備、基站系統、天饋系統、漏泄同軸電纜設備。其中基站系統的構成主要是由BBU和RRU組成[2]。其中TD-LTE技術采用復雜的架設結構，采取雙網覆蓋方式，且雙網覆蓋方式內由完全獨立的網絡方式構成，獨立網絡之內有核心網和基站系統，覆蓋整個行車區域。在控制中心機房做好無限核心網和網管設備，利用LTE技術與車站來進行連接。CBTC服務器以太網交換接口與CI、ZC、ATS等信號系統通過TD-LTE技術無線網絡進行傳輸信息到列車上。但是就停車場、設備集中站等地來說，主要是通過BBU、LTE基站通過太網接入車站網絡，通過LTE與無線核心網和網管進行連接。在站臺等區域的TD-LTE技術，主要是部署LTE的RRU設備覆蓋在站臺周圍。高架站臺和隧道軌道旁邊主要設置RRU和1.8GHz漏纜設備。在列車編組以及檢修的地方，布置RRU、BBU等設備進行天線覆蓋。在列車的車頭、車尾分別使用兩個TD-LTE技術車載終端，ATU天線裝在四級車廂外側上面或者測量，施工的時候要保證施工工序，無遮擋并且傳輸順暢[3]。ATU通過太網連接列車的自動駕駛系統和PIS/CCTV，實時控制列車的狀態、運行信息票務信息等。

2.2CBTC業務承載設計

CBTC業務是在列車出現問題的情況下保證信號不中斷的傳輸，要實現CBTC車地數據傳輸在列車傳輸鏈路故障的時候保證穩定傳輸，CBTC業務系統就要對信息進行冗余處理。一般情況下，CBTC業務系統會對發送端口采取發送兩份數據，接受端接受CBTC業務系統發送的兩份信息之后選擇一份信息發送就能保證信息的發送穩定持續性。CBTC業務系統傳輸的這個特性是在LTE技術采取獨立雙網的設計結構。雙網結構設計能夠保證城市軌道兩邊被無線信號覆蓋，再加上兩網是獨立的核心網，一般情況下都能夠正常通信，即正常的LTE-A與A無限網好A核心網相連接，而LTE-B與B無線網和B核心網線連接。對于TD-LTE技術來說，由于具備良好的QOS服務保障，會優先對CBTC業務系統進行升級，滿足CBTC業務系統的高效率、準確率、穩定性。保證在傳輸中不會出現延時、數據包丟失情況，因此會把CBTC業務系統設置為承載類型的教高級。這種情況下，如果出現某一路段的網絡傳輸出現擁堵或者同時傳輸CBTC、CCTV、PIS的時候出現延時堵塞時候，也會優先保證CBTC業務系統的傳輸通信。移動通信的發展對于手機等等智能化工具的要求越來越高、為了保證數據的不中斷運行，為了保證網絡整體設計上和設備配置上都滿足使用，就要建設云平臺，云平臺能夠滿足以下幾個方面：讓信息發展更標準、讓網絡使用更加流暢易用、二級網絡二層環路解決傳統網路問題、虛擬資源池化、具備較高性能，而且綠色環保[4]。

3結語

隨著我們國家的經濟發展和城市軌道交通系統的發展，一些專業人員在研究上致力于建立高寬帶、抗干擾能力強、覆蓋率高、穩定性能高等優勢的車地無線傳輸系統。LIT技術滿足了上述基本要求，TD-LIT技術是第四代移動通信的成熟應用。

參考文獻

[1]顧蔡君.LTE技術在城市軌道交通車地通信中的應用[J].鐵路通信信號工程技術，2018（3）.

[2]許昆.lte技術在城市軌道交通車地無線通信系統中的應用[J].數字技術與應用，2012（8）：33.

[3]宋鴻昇，張晴，楊世華，等.LTE-M在城市軌道交通車地無線通信中的應用[J].城市軌道交通研究，2016，19（2）.

作者：張雷 單位：天津濱海新區軌道交通投資發展有限公司