市域铁路多网融合解决方案

市域铁路各无线传输系统独立建设,分别运营维护,增加了前期建设投资和后期运维成本。通过分析市域铁路各业务承载需求,比选当前主流无线通信技术,提出基于TD-LTE技术的综合承载信号CBTC(基于通信的列车自动控制)系统、PIS(乘客信息系统)、无线语音调度系统、列车状态监测系统和AFC(自动售检票)系统手持终端在线传输等业务的多网融合解决方案,并介绍在工程实际中TD-LTE频率资源的选择和网络架构的搭建,为后续市域铁路车地无线通信系统的建设提供参考和借鉴。     

杭州地铁4号线TD-LTE网络建设

2014年杭州地铁4号线率先在业内通过轨道交通乘客信息系统(PIS)招标,使用车-地无线通信(TDLTE)技术建设车地无线专网,用以承载PIS视频直播和车载视频监控业务。本文简述该项目的建设情况以及实际测试结果,在网络建设时,正线采用1785~1805 MHz的20 MHz频率进行组网,上下行子帧配比设置为2∶2,并与800 M TETRA数字集群通信系统共用漏缆。经过测试,各项指标符合设计要求,完全可以满足PIS业务承载需求。2015年7月,杭州地铁首次在全国范围内完成了基于已开通运营线路的轨道交通车辆综合通信系统(LTE-M)综合业务承载测试。通过测试验证3、5、10 MHz以及15 MHz等多个不同频宽下的业务承载能力,为杭州地铁后续线路列车自动控制(CBTC)系统业务的承载提供参考依据。     

轨道交通无线通信综合承载网解决方案研究

通过对城市轨道交通行业无线通信业务需求总结,以及无线通信技术对比分析,提出适用于轨道交通行业的基于TD-LTE技术无线通信综合承载网解决方案,综合承载信号系统、乘客信息系统(PIS)、视频监控系统、紧急文本信息等业务。     

基于LTE的城市轨道交通车地通信综合承载系统

为保证城市轨道交通运营安全,迫切需要整合车地无线通信生产业务的承载需求,建立基于城市轨道交通专用无线频段的车地通信系统。利用我国自主知识产权的TD-LTE(time division long term evolution,分时长期演进)技术,设计出基于LTE(long term evolution,长期演进)的城市轨道交通车地通信综合承载系统(LTE-M),在北京的国家铁道实验中心环形道进行全球第1个LTE-M系统的试验段测试。整个测试过程完全复制列车的实际运行场景,包括真实的车辆、设备以及高架、隧道等实际通信场景。大量的测试结果表明,所设计的LTE-M系统抗干扰能力强、综合承载能力强、频谱利用率高,能够满足轨道交通业务需求。LTEM系统用于承载轨道交通综合业务,在保障CBTC(基于通信的列车控制)业务高可靠传输的同时,能够为CCTV(车辆视频监控)和PIS(乘客信息系统)等业务提供有效的传输通道。     

城市轨道交通LTE综合承载CBTC与专用无线集群业务

对宁波市轨道交通3号线及宁奉城际铁路工程采用的LTE(长期演进)技术综合承载CBTC(基于通信的列车控制)与专用无线集群信号系统的设计方案进行了介绍。这些设计方案主要包括LTE有线网络、LTE车-地无线通信、LTE时钟同步、业务隔离以及综合供电方案等,系在传统的LTE仅承载CBTC业务的基础上,考虑了同时承载集群业务。为进一步增强整个系统的可靠性、安全性,独创性地设计了基带处理单元的跨网连接、设备冗余配置、集群无线覆盖、轨旁漏缆安装高度以及跨专业供电的方案。     

中低运量轨道交通LTE专网带宽需求研究

研究目的:为适应现代社会发展的不同需求,悬挂式单轨、中低速磁浮、山地齿轨等中低运量轨道交通应运而生。中低运量轨道交通采用LTE系统实现多业务的无线综合承载。本文分析了车地无线通信的业务特点和带宽需求,提出了车地无线通信带宽需求计算方法和提出了不同带宽资源下的业务综合承载方案。研究结论:(1)中低运量轨道交通无线通信系统可充分考虑资源整合和降低造价等因素,没必要像铁路和地铁等大运量轨道交通那样繁杂,采用单个LTE系统代替传统的TETRA、WLAN等多个系统,实现多业务的综合承载;(2)针对中低运量轨道交通运营模式,分析了车地无线通信业务特点和带宽需求,并根据LTE系统本身可提供的容量限制,给出了在5 MHz、10 MHz、15 MHz和20 MHz不同带宽资源下,LTE专网业务承载方案建议;(3)本文的研究成果对悬挂式单轨、中低速磁浮、山地齿轨等中低运量轨道交通LTE无线通信系统的建设有一定的指导意义。     

EUHT在城市地铁车地无线通信系统中的应用

通过对EUHT无线技术在广州地铁知识城线乘客信息显示系统车地无线传输应用中的分析,利用EUHT技术优势和特点,建立以EUHT技术承载车载高清、超高清视频业务为核心应用的无线网络,并结合实际工程项目对这一方案进行研究,为城市地铁无线通信网络的发展提供参考,展示EUHT技术在轨道交通车地无线中的应用特点。     

城市轨道交通全自动运行模式下的车地无线综合通信网络方案分析

针对城市轨道交通全自动运行模式下的车地无线通信需求,对LTE(长期演进)技术的承载能力和频率规划方案进行了分析,发现LTE技术传输带宽受限,需要建立备用的无线通信传输通道。提出了一种适用于城市轨道交通全自动运行线路的LTE+WLAN(无线局域网)的综合车地无线通信网络方案,利用LTE A/B双网系统设备进行车地无线通信安全类和非安全类业务的综合承载。WLAN作为TCMS(列车监控管理系统)、车载CCTV(闭路电视)、车载PIS(乘客信息系统)的备用传输通道,可满足车地无线通信业务的带宽需求和可靠性需求,并保障城市轨道交通安全运营。     

双流制140km/h市域电动客车电气系统设计

介绍140km/h市域电动客车基本特征,从牵引辅助高压系统、列车监视控制系统(TCMS)、列车广播及乘客信息系统、车门及空调系统控制和照明方面阐述和分析电动客车电气系统,其双流制设计满足轨道交通线路不同供电电网需求,可为市域轨道交通系统的建设规划与需求提供借鉴。     

上海磁浮线车地无线通信技术特点分析

介绍了上海磁浮列车无线通信系统在网络结构、传输链路、终端系统和系统业务等方面的技术特点,并分析了其相关设计思路。上海磁浮列车无线通信系统主要为列车运行系统而设计,但其应用毫米波技术,具有在时速高达430km情况下可提供可靠和低延时的车地无线传输的功能,因此,可利用该列车无线通信系统发展轨道交通列车上的无线通信应用。     

长期演进(LTE)技术在地铁无线通信中的应用

介绍了现阶段各种无线通信技术在轨道交通行业中的应用。针对地铁的无线业务需求,提出了基于LTE(长期演进)技术的CBTC(基于通信的列车控制)、车载PIS(乘客信息系统)、车载CCTV(闭路电视)和语音视频综合调度三网合并应用方案,并给出了相应的LTE网络架构。结合地铁业务分析了LTE的技术优势和LTE信道带宽。从LTE的安全机制、数据丢包率、时延等方面对LTE在CBTC系统的应用情况进行讨论。根据地铁的LTE需求得出结论:三网合并方案在实现功能升级的同时能降低建设成本,降低维护成本,后期运营还可增加广告收入;LTE无线通信在轨道交通行业具有良好的发展前景。     

基于LTE的城市轨道交通综合业务承载应用研究

通过对LTE(长期演进)应用原理的描述及LTE综合承载业务需求分析,介绍了采用基于LTE技术的1.8 GHz双网(15 MHz+1.4 MHz)城市轨道交通车地无线宽带网络,来综合承载CBTC(基于通信的列车控制)、乘客信息系统、闭路电视业务和列车状态监视业务的方案。针对方案中可能存在问题提出了一套测试方案,通过测试验证了方案的可行性。测试方案验证了主备TAU(车载接入单元)能够通过车载乘客信息系统二层网络实现主备切换,且列车头尾TAU的VRRP(虚拟路由冗余协议)心跳数据不影响车载二层网络业务,通信TAU头尾切换时的业务数据对信号TAU的CBTC业务没有影响;验证了LTE综合承载网方案的可行性,为后续项目实施提供了可靠依据。     

FAO车-地无线通信业务综合承载方案研究

城市轨道交通的车-地无线通信系统负责车-地间业务信息的实时传输,在保障列车运营安全及效率,提升乘客服务质量,提高紧急情况处置能力等方面,起着关键作用。为此基于全自动运行系统,对车-地无线通信业务综合承载的方案进行探讨。     

基于CTCS2+ATO的市域铁路LTE移动通信业务承载解决方案研究

对于部分市域铁路信号系统采用CTCS2+ATO制式、移动通信系统采用LTE制式的全新组合模式,有必要根据其车地无线通信业务需求,分析研究LTE集群调度通信实现方式、系统架构,以及实现调度命令、ATO信息、无线车次号校核信息传送等业务功能的解决方案。通过分析LTE系统集群调度通信的主流实现方式,根据市域铁路车地无线通信主要业务需求,对于正在建设的市域铁路推荐采用条件相对成熟的B-TrunC架构LTE系统。重点研究基于BTrunC架构的LTE系统实现行车相关调度通信业务的工作流程,市域铁路列车信号车载设备在自动折返情况下通信车载台同步换端、车次号与IP地址转换的解决方案,对此类型的市域铁路工程建设、列控系统车地安全信息传送和运营维护方面具有指导作用。     

TD-LTE在有轨电车工程中的应用研究

对比LTE与WLAN在通信频率、覆盖范围以及抗干扰等方面的技术特点,阐述LTE在有轨电车车地无线通信应用的合理性,指出LTE在有轨电车发展中具有广泛应用的可行性;通过分析有轨电车的运营调度、售检票、乘客信息、广播、视频监控、列车状态监测等综合业务需求,给出有轨电车各业务的带宽需求和性能需求,并根据不同的业务需求分配合理的上下行设计能力。以武汉有轨电车车都T1线为例,全线采用LTE宽带无线集群通信系统网络进行无线信号覆盖,实现车地无线语音通信、数据传输及控制中心的录音功能。采用专用测试软件模拟业务数据测试系统带宽和丢包率,测试结果以及项目试运行的效果表明,采用LTE车地无线通信系统在稳定性、安全性、抗干扰性等方面表现突出,指标满足多样化业务承载和系统高可靠性要求,系统运行流畅,为未来有轨电车的通信发展提供参考依据。     

5G通信网络承载CBTC系统业务的方案研究及现场测试

CBTC(基于通信的列车控制)系统是目前城市轨道交通中广泛应用的信号系统,其中的车地无线系统负责承载列控信息.介绍了5G(第五代移动通信技术)的发展趋势和性能特点,分析了CBTC系统的无线通信需求.在上海轨道交通5号线高架线路区段现场测试了不同场景下的5G承载CBTC系统业务的性能指标.测试结果表明:5G带宽、端到端时延、漫游切换等方面的技术指标高于CBTC系统对数据通信系统无线子系统的技术要求,在技术性能上,5G可以用于CBTC系统的业务承载;使用5G切片功能,在极端压力情况下,5G通信网络可优先保证CBTC系统的业务传输,提高了CBTC系统业务传输的高可靠性.     

郑州市轨道交通LTE综合承载方案分析

为满足郑州轨道交通网络化运营需求,进一步规范郑州TD-LTE综合承载方案,指导后续线路工程实施,结合郑州轨道交通2号线六站五区间对TD-LTE综合承载科研测试结果以及在建5号线的工程实际,开展基于TD-LTE技术的综合承载方案研究。根据研究成果重点介绍TD-LTE综合承载业务的需求、系统架构、网络资源分配、组网方案、无线覆盖方案以及抗干扰对策等,对郑州轨道交通线路建设具有指导意义,并为TD-LTE综合承载系统在类似的应用领域提供借鉴。     

南京地铁宁高线LTE系统综合业务承载方案

宁高城际禄高段为南京地铁首条采用LTE系统实现车地无线通信系统的线路,也是全国首条在120 km/h高速下采用该技术综合承载信号CBTC、PIS、车载CCTV、车辆状态信息等业务的线路。分析宁高城际禄高段LTE车地无线通信系统综合业务承载技术方案,对LTE综合承载业务、无线资源配置情况及宁高线LTE系统网络架构进行论述;并从系统网络优化、区段运行、干扰风险、网络单点可靠性及综合承载网络性能5个方面对应用方案进行测试,有效验证LTE综合业务承载的合理性与适用性。宁高城际禄高段所积累的经验可供同类工程参考借鉴。     

真空管道高速飞行列车车地宽带无线通信关键技术的思考

真空管道高速飞行列车(以下简称高速飞行列车)是一种新型轨道交通技术,可实现磁浮列车在接近真空的低压管道内全天候以低机械磨擦、低空气阻力、低噪声模式超高速(超过1 000km/h)运行。保障高速飞行列车安全运行的关键是列车-地面无线通信系统,一方面,列车运行控制、牵引控制、在途监测等安全类数据需要在车地间实时双向通信,并满足"低延时高可靠"的传输要求;另一方面,需要满足乘客的移动电话、互联网业务等非安全数据通信需求,并满足"大容量高移动"的传输要求。总结高速飞行列车车地无线通信的需求,分析高速飞行列车车地无线通信的特点,针对高速飞行列车无线宽带接入应用场景,研究新型漏波近场耦合、基于云端的集中式无线接入网络(C-RAN)、免切换移动小区等关键技术,探讨一种有效解决超高速移动无线宽带接入的理论与增强技术体系,从而为高速飞行列车的宽带接入提供理论与技术支撑。     

GSM-R承载调度命令信息传送诊断分析系统

<正>0引言根据铁路部门规划,我国客运专线、高速铁路全部采用GSM-R数字移动通信系统作为列车与地面控制中心间的无线通信平台,并采用调度集中系统(CTC)实现列车调度指挥。随着国内高速铁路的大规模建设和陆续开通,CTC系统采用通用分组无线业务(GPRS)方式向机车综合无线通信设备(CIR)发送调度命令、列车进路预告信息已被广泛应用,作为行车凭证,调度命令、列车进路预告信息发送的成功与否直接关系行车安全和运输效率。在GSM-R网络应用GPRS业务,具有无线信道利用率高等优点,但同时也存在时延大,可靠性较电路交换