基于城市軌道交通的移動通信關鍵技術探究

柳兵兵

摘要：近年來，隨著我國經濟的不斷發展，科學技術也發展迅速。城市軌道交通行業作為一個大型城市發展樞紐，其自身的發展離不開移動通信技術的支持，5G通信技術已經逐漸在城市軌道交通行業廣泛應用。借助新型移動通信技術的發展和應用，能夠推動城市軌道交通持續健康發展，大大提高了城市內部人們日常工作生活出行的方便，有效推動了城市經濟社會的全面發展，擴大了城市本身所具有的功能，使得城市自身的經濟、社會效益得到了顯著提升。

關鍵詞：城市軌道交通;移動通信;技術

引言

通信技術是保證信息交互的重要科技，其發展速度也是異常迅速，從第一代通信技術的傳輸文字，到第四代通信技術的傳輸視頻，其科技的更新步伐從未停止，如今，第五代通信技術即將面世，這就是大家常常能聽到的5G技術，那么對于享受了歷代通信技術更新帶來的便利快捷的城市軌道交通，在面對5G技術時，也應當提前分析5G技術的創新對城市軌道交通帶來的升級空間。

1移動通信概述

移動通信是指通信的雙方或者至少有一方處于運動中進行信息交換的方式。1897年，馬可尼用無線電在一條船和大陸之間傳遞消息，標志著移動通信技術的開端。第一代移動通信（1G）是模擬蜂窩系統，利用FDMA接入，比較典型的有美國AMPS系統，歐洲的TACs系統，第二代（2G）是數字蜂窩系統，利用TDMA或CDMA接入，以GSM系統，N-CDMA系統為典型代表。過渡代（2 5G）以高速傳輸為目標，比較著名的系統有GPRS系統，三代（3G）和四代（4G）相較于之前的幾代來說，全球漫游、信息管理能力、高質量多媒體業務、系統容量、保密性和服務質量都有了大幅度提高。而現在我國最新的五代（5G）系統正在以更加良好的兼容性、可靠性和更快的速度占領著人們的視線。

2城市軌道交通中的移動通信關鍵技術

2.1無線局域網

無線局域網主要有802.11a、802.11g、802.11b三個物理層標準和一個草案802.11n。這里主要來說一下802.11b，也就是我們常說的Wi-Fi56線網絡，因為Wi-Fi技術具有安裝便捷、使用靈活、經濟節約、易于擴展、數據傳輸速率極快、為有線局域網所不能達到的地步等特點。在生活中的各個領域都獲得了廣泛的使用，但是由于它會和PIDS的乘客信息干擾，與列車上的信號系統、CBTC、移動電視等也會產生干擾因素，所以在2007年9月，深圳地鐵采用思科的統一無線解決方案之前，無線保真技術（WiFi技術）并沒有在城市軌道交通方面運用，深圳無線傳輸網絡的成功布置，尤其是地鐵1號線安全防護系統搭建的無線網絡傳輸系統，第一次實現了Wi-Fi技術和視頻之間的上下傳輸，使旅客不僅可以接收到交通公司播出的天氣信息、時事新聞、緊急通知等提示;還可以接收到電視娛樂節目。同樣的，地鐵運營中心控制室的人員也可以通過大屏幕看到運行中的每列車的安全情況，進行及時的安全防護和實時的交流與控制。

2.2LTE技術

（1）整體架構。TD-LTE主要車地無線通信系統業務承載需求：列車運行狀態監視系統、CBTC、PIS、CCTV。TD-LTE網絡基本組成為核心網（EPC、網管設備）、接入網（BBU、RRU）、終端網絡（TAU）等設備。TD-LTE采取完全獨立的AB網雙網覆蓋方式，覆蓋整個行車區域。控制中心部署核心網EPC和網管設備等，通過專用傳輸網與車站連接。在正線車站、段場部署接入網設備，各LTE基站通過以太網接入車站網絡交換機，通過專用通道與核心網和網管連接。BBU放置在弱電設備房，RRU連接漏纜覆蓋整個區間，車載無線單元TAU以熱備份方式分別在車頭車尾部署。連鎖、ATS、ZC等CBTC業務在控制中心和各車站通過接入網交換機接入TD-LTE網絡，實現CBTC業務數據傳輸和網絡通信。

（2）業務承載設計。CBTC業務是在列車出現問題的情況下保證信號不中斷的傳輸，要實現CBTC車地數據傳輸在列車傳輸鏈路故障的時候保證穩定傳輸，CBTC業務系統就要對信息進行冗余處理。一般情況下，CBTC業務系統會對發送端口采取發送兩份數據，接收端接受CBTC業務系統發送的兩份信息之后選擇一份信息發送就能保證信息的發送穩定持續性。CBTC業務系統傳輸的這個特性是在LTE技術采取獨立雙網的設計結構。雙網結構設計能夠保證城市軌道兩邊被無線信號覆蓋，再加上兩網是獨立的核心網，一般情況下都能夠正常通信，即正常的LTE-A與A無線網和A核心網相連接，而LTE-B與B無線網和B核心網線連接。對于TD-LTE技術來說，由于具備良好的QOs服務保障，會優先對CBTC業務系統進行升級，滿足CBTC業務系統的高效率、準確率、穩定性。保證在傳輸中不會出現延時、數據包丟失情況，因此會把CBTC業務系統設置為承載類型的教高級。這種情況下，如果出現某一路段的網絡傳輸出現擁堵或者同時傳輸CBTC、CCTV、PIS的時候出現延時堵塞時候，也會優先保證CBTC業務系統的傳輸通信。

3結束語

未來的城市軌道交通趨勢必然也是向著多功能、一體化、高寬帶、高智能方向發展的。如果擁有足夠的寬帶整合信息，那么未來的城市必將會發生翻天覆地的變化。雖然我國的移動通信技術還存在著諸多問題和缺點，需要在技術方面加強研究，但是相信可以通過自己的努力為城市軌道交通做出屬于自己的貢獻。