LTE技術在城市軌道交通信號系統中的應用探索

楊麗華

【摘要】 LTE技術是基于3G網絡技術進行開發創新的延伸。通常情況下LTE技術會被人誤解為4G技術，但事實上LTE只是介于3G和4G之間的過渡技術，如果按照嚴格的標準劃分LET技術屬于3.9G的范疇。將LTE技術運用在城市軌道交通信號系統中可以充分的發揮LET技術的優點。

【關鍵詞】 LET技術 城市軌道交通 信號系統

保證列車運行安全，實現列車運行自動化，行車及時指揮以及提高其運營效率的關鍵就是信號系統。城市軌道交通信號系統，是由地面的信號設備提供列車移動的命令授權，車載信號的接收設備根據地面信號設備提供的命令來指導列車運行。那么在系統信號的傳輸過程中我們使用了LTE技術的根本目的就是保證信號指令能夠及時準確地進行傳輸。

一、軌道交通信號系統現狀

目前我國城市軌道交通信號系統一般包涵并采用以下幾種系統：基于通信業的自動控制系統；列車的自動監控子系統；列車自動防護子系統；列車自動運行子系統；計算機聯鎖子系統以及及數據通信子系統等構成。國內，現階段開通運營的城市軌道交通信號系統中無線類的通訊系統大部分采用免費開放的2.4GHz頻段的無線局域網絡技術。這種技術雖然可以滿足大部分城市軌道的信號傳輸需求，但也存在很大的局限性。主要問題有以下幾點：

1、易被干擾。由于免費開放的2.4GHz頻段的無線局域網絡技術在遇到同頻段設備的信號干擾時容易被搶占信號，阻斷通信系統的信號傳輸。會經常導致信號系統采取，各種應急措施。曾經就因為有乘客攜帶移動的，wifi網絡信號發射設備干擾到了列車的信號傳遞，導致多趟列車在正常運行中突然停車。這件事在當時引起的社會的廣泛關注，也正是因為此次事故，相關的研究人員，開始著力于研究不容易被干擾的信號來運用到城市軌道交通信號系統中。

2、信號的不穩定性。開放的2.4GHz頻段的無線局域網絡技術雖然優點是易于設置，減少了建設初期的經濟成本。但在區域覆蓋邊緣，該頻段的網絡信號會產生不穩定的狀態。這種狀態也很可能導致列車車載信號的發射接收裝置與地面信號設備不能及時的進行溝通。

二、LET技術的特點

LTE移動通訊技術的目的在于，成立建設一個支持多媒體增強性的廣播組業務，建立低延遲，具有超高傳輸效率且可演進的無線接入框架。

1、抗干擾。通常信號的干擾來自于系統內相同頻率的干擾，這時候需要考慮到同向前后，同頻率鄰區間的信號對使用的主信號干擾情況。而LTE技術是由于頻段資源有限及又容量需要高帶寬的原因，這就可以很好地解決這種被同頻段信號干擾的情況。

2、靈活性。除了可以支持多種廠家設備的混合組網以外，還可以支持多種時鐘同步協議。這種靈活性能夠更全面的支持于不同環境，不同設備的匹配，使得LTE技術能夠有更廣泛的應用空間。

3、可維護性。采用漏纜作為傳輸介質，所采用的軌道旁的設備數量減少。同時LTE采用網絡扁平化構架，無線網部分只有少部分的元件設備組成，整體元件數量變少方便后期對整體設備進行維護。

4、高速移動性。LTE技術基于3Gpp技術進行提升發展。解決了在高速移動的環境下，能夠使得網絡進行快速的連接。同時LTE技術采用了多普勒頻偏糾正技術，用以支持其較快的移動性。

三、系統解決方案

為了能夠更好地配合該技術與軌道交通的現實需求，需要注意LTE技術在軌道交通多業務平臺的融合性，軌道交通重要的安全運營性，以及為了滿足不同城市，不同地區，不同環境的軌道交通，進行定制化的服務。在該技術使用的需要繼續跟進改善以下幾點：

1、時鐘同步。由于目前國內使用的是GPS時鐘同步。但局限于軌道交通的特殊性，在地下較深的站點，不一定能夠有GPS信號。而且GPS信號范圍大約在100米左右，超過100米后，信號開始衰弱變得不可使用，這就給，LTE技術在軌道交通方面的使用帶來了相當大的困難。

2、信息安全。LTE技術目前在國內屬于新型的信號交互技術。這就導致了在網絡的使用過程中信息安全的維護有一定的困難。

3、信號覆蓋。由于我國的軌道交通技術正在不斷發展。城市軌道交通建設正在由線路向線網進行升級。多條線路的交匯使得信號的覆蓋需要普及到更復雜的場景中，這對LTE信號的頻段，容量等一些方面的建設需要更高的要求。

結語：綜上所述，LTE技術以其超高的網絡傳輸速率，超低的網絡延遲，高質量的實時通信保證以及，其他相關的抗干擾性靈活性，方便維護，高移動性能等特點可以得出。LTE技術更適用于，城市軌道交通信號的傳輸以及系統的組件。本文僅以目前國內的，該技術在行業中的應用及發展水平進行簡要的分析，希望對本技術的推廣做出簡單的普及和簡要的分析。

參 考 文 獻

[1]趙彥芳. LTE技術在城市軌道交通車地無線通信系統中的應用探索[J]. 天津建設科技，2016，（02）：78-80.

[2]賈萍，徐淑鵬. TDD-LTE技術在城市軌道交通CBTC系統中應用[J]. 城市軌道交通研究，2015，（12）：113-116.