城市軌道交通作為城市交通方式之一,具有安全、快速、環(huán)保等特點。結合我國城市人口密集,城鎮(zhèn)化發(fā)展剛剛起步等實際國情,越來越多的城市已建、在建以及開始規(guī)劃城市軌道交通的路線和建設方案。
軌道交通一般建設在人口密集和流動性大的大中型城市,公共安全和乘客體驗是項目重點指標。安全可靠的車地通信,不僅能夠提供諸如車輛調度、車載視頻監(jiān)控、公共安全信息管理等業(yè)務增加旅行的安全性,還能夠提供旅客信息服務、寬帶接入服務等功能為旅客帶來更加良好的出行體驗。
當前,軌道交通車地通信業(yè)務承載的平臺,多采用TETRA+WiFi網絡來組建,其中,TETRA系統主要提供語音調度,WiFi網絡負責列控承載和PIS等數據業(yè)務。然而,這種組網方式,因其技術的先天條件導致了諸多弊端的存在。例如,WiFi所用的2.4GHz是非牌照頻段,符合發(fā)射功率限制等技術要求的各類無線電通信設備及工業(yè)、科學和醫(yī)療等非無線通信設備均可使用,采用WiFi的車地通信網絡,極有可能由于臨時個人AP的引入而導致網絡干擾增加,這對于安全為第一要務的軌道交通行業(yè)來說,毫無疑問是不可接受的。車地通信系統亟需一種適應于在高速移動狀態(tài)下能保持良好通信、安全可靠的技術解決方案。
大唐移動憑借在通信行業(yè)深厚的技術積累以及多年對通信應用的理解和實踐,提出基于LTE技術的軌道交通無線通信解決方案,充分發(fā)揮了LTE在高速移動狀態(tài)下接入性能好、業(yè)務寬帶高、安全性高等特性,引領軌道交通進入無線寬帶通信的新時代。
TD-LTE技術實現軌道交通車地通信優(yōu)勢明顯
在我國,按照應用的方向,軌道交通車地通信一般包含信號系統和通信系統兩個部分。具體組成方式如下圖所示。
其中列車信號系統(CBTC)系統是列車運行的核心系統,其功能相對單一,主要提供高可靠、高精度列車自身定位,以及連續(xù)、高容量的車-地雙向數據通信,旨在方便運營調整和設備維護,降低系統全壽命周期內的運營成本,縮短列車編組,降低建設投資,列車信號系統(CBTC)系統是車地通信系統中對于安全性能要求最高的模塊。
車地通信中的通信系統,又可以分為專用通信系統、乘客信息系統、公安通信系統和商用通信系統,通信方式及業(yè)務功能主要如下表:
隨著無線通信技術的發(fā)展和軌道交通通信業(yè)務的拓展,無論是基于窄帶的車地通信網絡,還是基于WLAN的無線接入技術均不能滿足列車的移動性通信要求。
基于TD-LTE技術的軌道交通車地無線通信,在移動性和帶寬方面具有先天優(yōu)勢:20MHz頻譜帶寬能夠提供下行100Mbitps與上行50Mbitps的峰值速率,充分滿足乘客通信的需求(包含播放視頻的下發(fā)和監(jiān)控視頻的上傳);在列車高速行駛中滿足50ms的切換時延,完全滿足數據及視頻傳輸的業(yè)務時延需求。
未來,LTE無線移動寬帶車地通信系統不僅可以實現乘客信息車地無線通信,還可以承載專用無線集群車地通信和信號車地無線通信,建設類似高速鐵路的GSM-R一樣的綜合車地無線傳輸平臺——LTE無線寬帶傳輸系統,實現平臺的統一,避免重復建設,節(jié)省投資。
大唐移動軌道交通TD-LTE車地通信解決方案
大唐移動軌道交通TD-LTE車地通信解決方案,不但可作為列車調度方面有效的通信傳輸手段,保證調度中心對列車運行狀態(tài)進行實時監(jiān)控、獲取列車運行中的旅客流量等實時信息,還可以憑借LTE技術寬帶傳輸和低時延的特點,完成車廂、司機室實時的高清監(jiān)控視頻回傳。與此同時,基于LTE技術的軌道交通無線通信解決方案還可以為乘客實時提供新聞、廣告、電視節(jié)目等,增添出行趣味,提高出行感受。
方案特點
扁平化的網絡:LTE網絡采用eNodeB和EPC兩層扁平的網絡架構,滿足低時延、低復雜度和低成本的要求,適應了移動互聯網數據業(yè)務發(fā)展的需要;
極高的切換成功率及接通成功率:LTE可以很好地規(guī)避多普勒頻移及切換帶來的問題,提高覆蓋質量及業(yè)務質量;
高速數據業(yè)務:LTE技術在20MHz帶寬下,可實現下行峰值速率大于100Mbps,上行峰值速率大于50Mbps,完全滿足多媒體業(yè)務實時雙向交互的需要。
特色業(yè)務
低時延的移動語音集群通信,為列車調度及語音通信提供可靠保障;
保證調度中心可以對列車運行狀態(tài)進行實時監(jiān)控、獲取列車運行中的旅客流量等實時信息;
通過車廂和隧道的攝像頭部署,進行車廂、司機室和隧道的實時高清視頻監(jiān)控回傳,實現相關部門與現場人員語音、視頻、數據的雙向可視化交互,輔助實現高效遠程決策、實時調度和應急處置;
列車運行信號系統數據安全、高效、可靠傳輸;
基于LTE技術的軌道交通無線通信解決方案還可以為乘客實時提供新聞、廣告、電視節(jié)目及緊急業(yè)務廣播。
進入21世紀,國民經濟快速發(fā)展,帶動軌道交通事業(yè)進入一個空前繁榮的時期,中國城市軌道交通建設正在進入一個快速有序的發(fā)展階段。根據《交通運輸“十二五”發(fā)展規(guī)劃》,“十二五”期間將加快綜合交通運輸樞紐的建設,以高速鐵路、軌道交通等建設為契機,重點建設一批集多種運輸方式于一體的綜合客運樞紐。未來十年,中國軌道交通市場將建7395公里地鐵線,總價值達3萬8千億元,截至2020年,中國將有33個城市配有177條地鐵線,如此大規(guī)模軌道交通建設將會為中國信息化未來發(fā)展提供重大機遇。大唐移動將不斷探索軌道交通市場需求和信息化領域的特征,充分將客戶需求和先進的技術相結合,打造具有應用價值和市場前景的產品和解決方案!





