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。     

LTE在悬挂式单轨车地无线通信系统中的应用

研究目的:随着我国城市化进程的加快,地铁、轻轨等交通方式成为大城市解决交通拥堵和空气污染等问题的重要手段,但一些二、三线城市更加需要经济适用、中低运量的轨道交通方式。因此,本文对悬挂式单轨交通综合车地无线通信系统的技术体制、频率需求、系统功能以及系统架构进行深入研究和探讨。研究结论:(1) TD-LTE作为悬挂式单轨车地综合无线通信系统方案无线通信平台,用于综合承载信号列控、调度集群通信、列车运行状态信息、PIS、CCTV等业务的无线传输,具有简化系统、节省系统维护费用等优点;(2)提出的一种基于LTE的悬挂式单轨交通车地综合无线通信系统设计方案,在保障CBTC业务高可靠传输的同时,通过单个LTE系统实现悬挂式单轨交通的CBTC、调度语音、车载PIS和CCTV等业务的综合承载;(3)本研究成果对城市轨道交通综合无线通信系统的长期技术演进有一定的指导意义。     

利用承载 CBTC 的 LTE-M 双网提升集群业务可靠性方案

随着 LTE(long term evolution,长期演进)综合承载在城市轨道交通中应用的逐步深入,越来越多的车地通信业务承载在LTE 网络上。针对 LTE-M 综合承载 CBTC+集群(+其他宽带接入业务)的地铁业务组合,充分利LTE-M 承载信号的 AB 双网,通过 LTE RAN 共享技术,将传统单网承载的集群业务的应用模式改进成基于空中接口的、AB 双网主备保障的机制模式。正常情况下 A 网承载集群语音业务,当 A 网空口异常时终端重选至 B 网驻留或接入,显著提升了 LTE-M 综合承载业务中集群列调的可靠性。     

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。     

基于LTE技术的CBTC综合承载网络方案设计与研究

分析了WLAN(无线局域网)局城技术在城市轨道交通行业应用中存在的一些问题,介绍了LTE(长期演进)技术,并对两者之间的特点进行了对比。结合对目前城市轨道交通通信及信号系统业务需求的分析,对LTE技术承载CBTC(基于通信的列车控制)以及其他业务的组网方案进行了研究。     

地铁TD-LTE网络多业务承载技术研究

目前地铁的CBTC(基于通信的列车控制)系统、TETRA(泛欧集群无线电)和PIS(旅客信息系统)等分别承载在WLAN(无线局域网)和集群无线电等物理网络上,基于已经在民用领域得到广泛应用的TD-LTE(时分-长期演进)技术,结合地铁多业务承载的实际需求,提出了基于TDLTE技术的地铁多业务承载方案,并对其中的部分问题进行了研究,提出了相应的解决思路,为地铁多业务承载通信网络设计提供参考。     

宁波轨道交通3号线信号系统电源设备加强措施

宁波轨道交通3号线采用LTE(长期演进)综合承载信号系统和专用无线系统。为了确保方案的可靠性,对LTE设备供电方案进行了优化加强。在非集中站,采用了双套UPS(不间断电源)输出双母线的方案;采用蓄电池供电分时下电,满足不同的UPS供电时间要求;对正线及OCC(运营控制中心)的所有LTE设备,经过计算分析,采用综合供电方案。     

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。     

城轨交通CBTC车-地无线通信的分析与思考

从基于通信的列车控制(CBTC)车-地无线通信应用需求、目前的解决方案和移动无线通信技术,尤其是LTE(长期演进)技术的发展等方面,分析了目前CBTC车-地无线方案存在的不足,提出了城轨交通CBTC车-地无线通信须选用专用频段通用体制的无线通信系统,并结合目前LTE技术的发展现状、城轨交通CBTC车-地无线通信特点,对在专用频段采用TD-LTE(时分长期演进)技术的可行性、必要行、技术方案、频段频点规划以及面临的主要问题等进行分析和探讨。     

基于LTE和WiFi混合组网的综合承载研究

为提高车地无线通信系统抗干扰性能,增强综合承载业务传输能力并验证其在LTE与Wi Fi混合组网环境下的适应性,在郑州市轨道交通2号线上进行以CBTC业务为核心的综合承载测试。测试结果表明,在LTE网络环境下,在保障CBTC业务高可靠性传输的同时,能够为IMS和PIS等业务提供有效的传输通道;在LTE和Wi Fi混合组网的环境下,使用专用车载终端可完成LTE网络和Wi Fi网络之间的无缝切换,从而保证CBTC业务的高可靠性传输。     

CBTC无线通信传输技术的改进与使用LTE技术的可行性分析

随着城市轨道交通运行控制系统向系统化、网络化、信息化、智能化方向的发展,基于通信的列车控制(CBTC)系统已成为城市轨道交通主流的信号系统,可实现车地连续式双向通信。结合实际使用情况,阐述了现CBTC系统使用的2.4 GHz无线通信的性能,通过对比上海现使用的泰雷兹和卡斯柯两套CBTC系统2.4 GHz无线通信实际使用及故障情况,提出了针对性的改进方案。针对LTE(长期演进)通信技术在CBTC系统无线通信中的使用进行了初步分析,并提出相应的2种通信方案。     

LTE技术在信号系统中的应用可行性分析

对城市轨道交通CBTC(基于通信的列车控制系统)数据通信子系统的车地无线网络需求进行梳理,分析采用WLAN(无线局域网)技术组建车地无线网络存在的问题,讨论LTE(长期演进)技术的特点,对比LTE与WLAN技术,阐述LTE技术应用于CBTC的可行性并提出组网建议.     

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。     

CBTC的高品质DCS构建(2)——无线网络方案评价及优化

基于通信的列车控制(CBTC)系统中无线通信网络由于其开放性,通信容易受到外界干扰。在方案设计时除了需要考虑单点故障外,还要考虑抗干扰技术。通过四维评价法对无线网络各环节进行方案评价、优化,从而描述构建一个高品质无线网络的设计思路。     

城市轨道交通车地通信综合承载系统(LTE-M)性能测试与分析

在城市轨道交通系统中,各子系统车地通信模块是完全独立的。独立建网造成城市轨道交通沿线缆线密集,结构复杂,对珍贵的频率资源也造成了极大的浪费。目前车地无线普遍采用基于IEEE 802.11的WLAN(无线局域网)技术,该技术存在频点干扰严重、高速性能瓶颈等重要缺陷。为了解决这些问题,将LTE(长期演进)应用到城市轨道交通的车地无线通信系统是很有必要的。设计了基于LTE的城市轨道交通车地通信综合承载系统(LTE-M),并在武汉地铁进行了LTE-M系统的性能测试。测试结果表明:LTEM系统具有系统稳定、综合承载能力强的特点,不仅能满足CBTC(基于通信的列车自动控制)系统传输要求,同时还具有为PIS(乘客信息系统)和CCTV(闭路电视监控)系统提供良好通道的能力。     

无线通信TD-LTE技术承载地铁CBTC业务安全体系和密钥方案研究

无线通信TD-LTE(时分-长期演进)技术在移动通信公用网络系统采用了一些新的安全保密机制,但仍无法完全克服无线网络固有的信号开放、信道动态变化等缺点所带来的安全隐患。基于TD-LTE技术承载地铁CBTC(基于通信的列车控制)业务的实际需求,提出了适用于TD-LTE技术承载地铁CBTC业务的安全架构和密钥方案。该方案可以为提高地铁CBTC业务通信网络安全提供解决思路,在未来地铁TD-LTE技术承载CBTC业务网络安全架构规划和密钥方案设计中有一定的应用价值。     

基于通信的列车控制系统工程设计中需注意的几个问题

根据上海轨道交通8号线的实践经验,对地铁基于通信的列车控制(CBTC)系统工程设计中需要注意的几个具体问题,如:辅助轨旁系统的选用、轨旁无线设备的安装方式、轨旁无线接入点设备的供电方案、骨干通信网的选择等进行了讨论,并给出了解决建议。     

轨道交通TD-LTE系统通信频段研究

探讨城市轨道交通信号TD-LTE系统5MHz+3MHz带宽组网方案的背景及原因,对3MHz带宽组网方案的网络性能、带宽容量和抗干扰能力进行分析。经过测试及验证,发现在不改变TD-LTE系统硬件和外界无线环境的情况下,使用3MHz带宽承载车地通信业务性能指标,可满足列车CBTC业务的需求,而且通信频段隔离2MHz带宽后,移动运营商GSM1800邻频信号对3MHz带宽网络的干扰影响会大幅降低。