針對LTE技術運用到地鐵無線通信的探索

王澤

摘要：隨著時代飛速發展，人們生活節奏越來越快，與此同時，對于通訊等方面的要求也越來越高。地鐵是現代都市人們出行的主要方式之一，由于其絕大多數情況位于地底，由此通信質量一直受到社會的關注。故本文就LTE技術與地鐵無線通信聯合應用展開討論。

關鍵詞：地鐵;無線通信;LTE;

0引言

地鐵已然是當下人們出現主要交通工具形式之一[1]。就地鐵系統而言，唯有不斷地改良以及提升其自身系統，對各個配套基礎進行提升才能夠為乘客帶來更好的乘用體驗[2]。就當下實際情況而言，其它方面的技術研究已然比較深入，且發展也比較完善，但對于無線通信方面的研究卻并不多[3]。為了進一步提升地鐵服務質量，有必要就LTE技術與地鐵無線通信技術融合進行探究[4]。

1.??? LTE技術含義

LTE即長期演進技術形式，其主要以3G為基礎進一步演化而來，是位于3G和4G之間的一種典型的過渡性的技術形式。相較于傳統3G技術，LTE完成了對空中介入技術等方面的創新與改革，提升了3G空中聯入的實現可行性，并基于MIMO和OFDM成為了無線網絡的發展標準之一。與以往的3G網絡技術對比，LTE網絡模式有著一定的優勢性，第一，該網絡形式有著超高的數據傳輸速度，可以完成分組傳遞大數據，減少網絡延遲，另外該技術的覆蓋空間相比于其他網絡，也更為廣泛，可以實現對下的進一步網絡融合。故而，該技術也被業內學者認為是3G網絡技術向著4G網絡技術發展的重要轉折點。但就現階段而言，絕大多數的運營商在LTE的認識均是正面的，而這對于該技術的未來深入發展意義重大。

2.??? LTE技術的應用特點

2.1? 抗干擾能力更強

相比于wifi技術形式，LTE在干擾監測、規避以及控制等方面均有著顯著的應用優勢。第一，就干擾監測而言，wifi只是支持系統帶寬的提供服務，LTE則可以基于OFDM直載波調度，導頻設計從而將各個時頻域進行更為詳細地均勻劃分，確保了對信道時頻域改變的跟蹤質量，對于干擾監測更為可靠靈敏。就干擾規避層面，LTE有著完備的編碼、重傳以及IRC體系，另外，可以在毫秒時間內進行可靠的調度管控，能夠結合具體擾動參量，對資源進行動態式的調解。一旦發現干擾參量，則會立即在頻選調度的作用下對各個終端的參量等進行重新資源配置，優先使用干擾小、信道質量高的頻率資源。就干擾控制層面而言，LTE具備了全面的功率管控機制，可以更好地完成對整個網絡干擾的管控，例如，ICIC干擾管控算法以及COMP管控機制等，可以有效降低網絡整體干擾影響。

2.2? 移動性更佳

LTE在移動性層面的表現無疑更好于WIFI。Wifi的覆蓋面有限，地鐵在行駛期間需要不斷地重選以及聯入新的AP，繼而導致的高時延可能會對網絡穩定性產生一定的影響。LTE使用的為無縫切換機制，支持遠距離的使用，高移動特性，可以確保即便地鐵按照每小時200公里的速度運行，其延時依舊可以做到50毫秒以內。

2.3? 可靠性更高

其搭載的多級QoS算法確保了整個的網絡核心信息的傳遞可靠性。QoS算法主要于交換機以及路由器等設備中進行整定，其中包含帶寬整定、ACK設置以及優先級明確等。于EPS系統內，Qos管控等基礎粒度即為EPS承載。同等承載情況下的全部信息流會得到同等的QoS保障，而不等的QoS，則也需要特定的EPS支持。常見的LTE包含九個不同級別的QoS算法，依據不同的先后等級明確用戶，高級別的得到優先支持，而低級別的滯后傳遞。因此，LTE的整個可靠性相較于wifi形式更為可靠。

3.??? LTE在地鐵通信中的應用

3.1? 列車CCTV使用

基于LTE技術可以為列車提供更為高可靠、高清的視頻傳輸服務，能夠完成實時對車輛中的情況的監管，為相關職能部門等提供實時動態影像資料，以更好地應對各種突發情況。在較為緊急的環境下，秉持著運行安全的有限原則，支持動態輔助性提示。列車相關設備接收系統無線傳遞的數據信息，并通過處理之后轉接至目標車輛，利用列車所搭載的音頻設備等為乘客提供語音播報、視頻演示等多方面信息服務，便于乘客安全、便捷地乘用地鐵。

3.2? PIS高清應用

車載PIS利用LTE提供車地高清視頻傳輸服務，能夠保證在幾乎沒有延時的情況下傳送有關新聞事件、賽事信息以及廣播節目等等，顯著提升了PIS多媒體的實效性以及平臺的層次性。此外，也可以為乘客提供更為全面，高品質的乘用體驗。

3.3? 增值業務應用

LTE支持高清廣告以及其他公共媒體實施訊息投放服務，可以具象化至各個時間點等開展廣告的投放工作，結合各個時間點高峰人流情況，對具體需要投放的廣告進行人群細分，以更為科學化的方式完成高效化的管控。

3.4? 語音集群調度增加視頻應用

TD-LTE視頻集群機制為于語音調度前提下擴展視頻調度、遠端監測、視頻會議以及智能研究等功用為一體的綜合音視頻集群通訊體系，提升了調度的實效性以及可靠性。LTE技術的組網靈活度更高，性價比也更有保障，可擴展性更好，業務能力更強，可以較好地實現對系統擴展性，維護管理以及業務等各個方面的訴求，也符合未來無線通信技術的發展方向。車載PIS、CCTV以及語音視頻系統性的調度無線融合技術優勢顯著，此外可以有效減少不必要的成本投入，降低運營維度難度，提增運營廣告收益。

3.5? 其它要點

大跨度覆蓋車地統一設計、車地一網多服務承載設計和專頻上網穩定通訊設計進行，對于地鐵通信網絡系統構建意義重大，可以較好地提升運營品質。另外，于控制中心設置了地鐵網絡系統的核心裝置，利用數據信息的彼此交互實現對系統的正體系管控，能夠就各個通訊模塊系統性和可靠性有著一定的積極影響。

在地鐵無線通信系統中引入LTE技術時，首先需要就其無線通信軟件系統以及硬件系統等進行優化與完善，隨后，利用LTE技術于地鐵無線通信中開展網絡架構建設，針對該系統內的網絡架構構建而言，一般而言使用的為管控中心交換機以及LTE核心網絡設備彼此可靠連接的方式，于隧道區間選擇的為BBU和RRU組合等形式完成級聯，基于該樣式連接完成整體各個組成的設置以及設備的聯系，確保信息能夠始終處于正常可靠以及穩定的數據傳輸中。

4.??? 結束語

由于技術以及環境等多方面因素制約，一直以來地鐵的通信問題始終是社會大眾關注的重要內容，同時，也大大制約了高品質地鐵服務。就當下發展現狀而言，國內地鐵LTE技術建設依然處于初步階段，故而，需要進一步加強對于該方面的深入探究，并不斷地實踐以及累積各方面經驗。此外，也可以學習借鑒其他發達地區的地鐵無線通信技術形式，以更為前沿現代化的理念加強LTE技術和地鐵無線通信業務的融合，推動地鐵通信行業的可持續發展。可以預見，未來隨著城市軌道交通不斷完善與發展，無線通信業務也必將得到全面使用，高度整合語音、視頻以及數據等為一體的LTE寬帶數字集群技術勢必會成為未來地鐵運營管理以及指揮調度的重要形式。隨著LTE技術的不斷成熟與應用，也同時為其他信息行業的發展奠定了重要前提。

參考文獻：

[1]?? 張健.LTE技術承載地鐵CBTC和無線通信業務應用模式分析[J].城市建設理論研究（電子版），2017（04）：174-175.

[2]?? 張永躍.LTE在地鐵專用無線通信系統中的應用[J].數字通信世界，2016（2）：14-15.

[3]?? 黃文昕，檀森林.地鐵高可靠LTE無線網絡的設計及應用[J].計算機與網絡，2016，42（017）：69-72.

[4]?? 陳劍鋒.LTE技術在烏魯木齊市地鐵1號線信號系統車地通信中的應用[J].鐵路通信信號工程技術，2015（05）：60-63.