主頁(http://m.by236.com):LTE-Metro城軌車地無線通信多省市部署 城市軌道交通在中國迎來快速發展,截至2015年,全國共有26個城市開通了116條線路,里程總數達3618公里。“十二五”期間,全國共建成投運線路2019公里,我國城軌交通完成投資1.2289萬億;預計“十三五”期間,建成投運線路超過3000公里,我國城軌交通投資規模將達到1.7~2萬億元。預測2016年全年客運量有望突破150億人次,到2020年,建設城軌的國內城市將達到80個以上。 城市軌道交通無線通信面臨挑戰 在軌道交通行業的車地無線專網解決方案中,帶寬、可靠性、以及高性能等是最重要的需求。但以軌道交通行業現有車地無線專網WLAN解決方案來看,不僅在安全性,可靠性、綜合承載能力等方面已表現出力不從心,在滿足行業需求方面更是有著諸多不足。 公有頻段,易受干擾導致車地無線業務中斷 WLAN使用公共頻段,易被干擾,已經發生過多起由于列車信號受到而干擾被迫停車的安全事故。而且由于WLAN自身的抗干擾能力差,在當前公眾大量使用WLAN設備的情況下,利用WLAN建設車地無線專網存在嚴重安全隱患。無線干擾會引起車地傳輸大量丟包、數據重傳,導致CBTC系統制動停車、PIS系統視頻圖像出現馬賽克甚至卡頓。 QoS保障弱,不能互聯互通,無法跨線運營,綜合承載受限 WLAN屬于局域網技術,缺乏QoS保障機制,現網建設中只能以不同頻點的網絡分別承載CBTC、PIS和CCTV等不同業務,導致多網絡共存,這不僅使車地無線專網運維十分困難,還提升了客戶在部署時的投資成本。 高速移動環境下無法平滑越區切換,引起業務數據丟失 WLAN作為一種固定無線接入技術,在80km/h以上的高速移動場景中難以平滑越區切換,從而引起業務數據丟失,而且WLAN設備部署密集,列車在運行過程中需要頻繁切換接入點,導致網絡帶寬不穩定,無法滿足寬帶化的城市軌道交通業務需求。 軌旁部署設備眾多,管理維護困難 當前城市軌道車地無線一般建設三張WLAN網絡,其中兩張用于承載CBTC系統,一張用于承載PIS系統。根據實際工程經驗,一條20公里(上下行隧道共40公里)典型線路至少需要部署600個AP,AP數量繁多導致維護維修的工作量增加。WLAN網絡覆蓋范圍小,單個AP僅能覆蓋200米,且多WLAN網絡共存,依靠WLAN部署寬帶專網在部署成本、部署密度、維護成本和管理難度等方面都較高。 三駕馬車驅動中國LTE-Metro的快速發展 中國城市軌道交通協會技術裝備委員會副主任 李中浩在第四屆eLTE產業聯盟峰會現場表示:“當前城軌車地通信對行車安全類信息平臺的可靠性、車地通信的實時性、不同優先級業務的綜合承載能力、通信設備間互聯互通都提出了很高的要求。LTE憑借較高的頻譜利用率、中高速移動性管理能力、完善的多業務優先級調度機制、單系統對多業務的綜合承載能力等先進的無線網絡技術,完全匹配當前車地無線通信的業務需求,為保障城市軌道交通安全運營提供技術、裝備和標準支撐。”
李中浩在第四屆eLTE產業聯盟峰會演講 政策推進 2015年2月,工信部無[2015]65號文件明確1.8G頻段(1785-1805MHz)可用于交通(城市軌道交通),從政策上推進LTE-Metro頻譜和標準的統一,掃清頻譜障礙。2015年3月,中國城市軌道交通協會[2015]8號文件,指導各地頻段申請工作,并牽頭開展1.8G頻段的LTE-Metro標準化工作,統一接口標準和相應規范。標準考慮到城軌車地無線業務種類繁多,頻譜有限,明確了行車安全業務和非行車安全業務,并將安全業務納入LTE-Metro標準。結合各地市申請到的帶寬不一致( 5MHz或10MHz 等)情況,給出了綜合業務承載的針對性建議。在遵循3GPP、B-TrunC等國際、國內標準及相關規范的基礎上,中國城市軌道交通協會技術裝備專業委員會牽頭,包含多家設計院、信號廠商、通信設備商一起制定了《城市軌道交通車地綜合通信系統(LTE-M)規范》。LTE-M是針對城市軌道交通綜合業務承載需求的LTE系統,一張網絡同時支持CBTC、集群調度業務、視頻監控、乘客信息系統(PIS)和列車運行狀態監測等信息,為車載傳輸系統的簡化提供了便利,促進城市軌道交通通信系統的創新和技術進步。 鑒于此,2016年5月,中國城市軌道交通協會發布【2016】3號文件《關于推薦城軌交通新建項目使用1.8G專用頻段和LTE-M綜合無線通信系統的通知》,推薦2016年新建線路采用LTE-M制式,并鼓勵安全信息綜合承載。 先進LTE技術匹配需求 LTE技術擁有9級QoS算法,帶寬可以基于軌道交通業務需求按需分配,擁塞時可確保最高優先級用戶業務的QoS,如CBTC業務,從而保障城軌業務的高可靠性。LTE技術的自動頻率校正AFC可確保高速移動場景下的無線鏈路質量,從而保障高速移動下的接入性。上海磁懸浮430km/h驗證證明,LTE具備優良的高速移動狀態下的寬帶接入能力。LTE特有的抗干擾能力——小區間干擾協調 ICIC技術可有效降低小區邊緣頻率干擾,提高小區吞吐率;干擾抑制消除IRC技術,抑制信道相關性干擾,提升上行速率。LTE單小區覆蓋1.2公里以上,大幅減少列車終端切換次數,終端掉線率低;而且基于頻偏的切換技術,有效提高切換成功率,保證高速切換場景下的帶寬穩定。LTE基站無線覆蓋廣,隧道內有源設備部署少、易維護,配合耦合漏纜,產品穩定性高,可靠性指標MTBF(平均無故障時間)>150,000小時。 端到端產業鏈快速成熟 LTE-Metro從芯片、終端到系統、應用等都已經完備,多廠家系統級的IOT測試已經完成,具備商用能力。值得一提的是,交控科技、阿爾斯通、卡斯柯、通號院、泰雷茲、鐵科院、眾合科技等海內外信號廠商已成功完成LTE承載的CBTC測試。測試結果表明:LTE承載的各大信號廠商CBTC聯合方案很好地規避了來自于外界的干擾以及現有WLAN公用開放頻段的不安全因素,所承載CBTC的業務優先級及服務質量得到了很好的保障,LTE 多業務承載優先級保障機制和抗干擾機制表現出色。 LTE-Metro已在中國多個省市部署,未來發展前景廣闊 LTE無線通信系統可持續性強、易于升級,適應列車速度范圍寬(最高滿足300km/h以上工況),可覆蓋地鐵、市域快軌、城際鐵路等線路制式,在QoS保障機制、抗干擾、傳輸速率、延時、通信質量、可維護性和全面性等方面具有較大優勢,在國內又有成熟的產業鏈,已成為城市軌道交通行業的主流選擇,并開始在城市軌道交通廣泛使用。2015年,中國共有14個城市的22條地鐵線路采用LTE技術。截至目前,北京、上海、深圳、重慶、鄭州等多個城市已經采用LTE作為車地無線通信系統進行業務承載。 展望未來,至2020年乃至2030年,中國的軌道交通建設仍將保持大規模的投資。在2016年,中國市場預計將會有20條線路采用LTE車地無線技術,新建城市軌道交通項目的CBTC系統將推薦采用LTE-Metro作為統一承載網絡,并通過互聯互通規范實現多線路、多廠家LTE-Metro網絡的互聯互通。LTE-Metro無線通信平臺將成為中國城市軌道交通運營安全信息的綜合傳輸平臺,其實踐經驗將可為全球借鑒。 (中國集群通信網 | 責任編輯:陳曉亮) |




