LTE打造安全高效的轨道交通网
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城市轨道交通作为城市交通方式之一,具有安全、快速、环保等特点。结合我国城市人口密集,城镇化发展刚刚起步等实际国情,越来越多的城市已建、在建以及开始规划城市轨道交通的路线和建设方案。
轨道交通一般建设在人口密集和流动性大的大中型城市,公共安全和乘客体验是项目重点指标。安全可靠的车地通信,不仅能够提供诸如车辆调度、车载视频监控、公共安全信息管理等业务增加旅行的安全性,还能够提供旅客信息服务、宽带接入服务等功能为旅客带来更加良好的出行体验。
当前,轨道交通车地通信业务承载的平台,多采用TETRA+WiFi网络来组建,其中,TETRA系统主要提供语音调度,WiFi网络负责列控承载和PIS等数据业务。然而,这种组网方式,因其技术的先天条件导致了诸多弊端的存在。例如,WiFi所用的2.4GHz是非牌照频段,符合发射功率限制等技术要求的各类无线电通信设备及工业、科学和医疗等非无线通信设备均可使用,采用WiFi的车地通信网络,极有可能由于临时个人AP的引入而导致网络干扰增加,这对于安全为第一要务的轨道交通行业来说,毫无疑问是不可接受的。车地通信系统亟需一种适应于在高速移动状态下能保持良好通信、安全可靠的技术解决方案。
大唐移动凭借在通信行业深厚的技术积累以及多年对通信应用的理解和实践,提出基于LTE技术的轨道交通无线通信解决方案,充分发挥了LTE在高速移动状态下接入性能好、业务宽带高、安全性高等特性,引领轨道交通进入无线宽带通信的新时代。
TD-LTE技术实现轨道交通车地通信优势明显
在我国,按照应用的方向,轨道交通车地通信一般包含信号系统和通信系统两个部分。具体组成方式如下图所示。
其中列车信号系统(CBTC)系统是列车运行的核心系统,其功能相对单一,主要提供高可靠、高精度列车自身定位,以及连续、高容量的车-地双向数据通信,旨在方便运营调整和设备维护,降低系统全寿命周期内的运营成本,缩短列车编组,降低建设投资,列车信号系统(CBTC)系统是车地通信系统中对于安全性能要求最高的模块。
车地通信中的通信系统,又可以分为专用通信系统、乘客信息系统、公安通信系统和商用通信系统,通信方式及业务功能主要如下表:
随着无线通信技术的发展和轨道交通通信业务的拓展,无论是基于窄带的车地通信网络,还是基于WLAN的无线接入技术均不能满足列车的移动性通信要求。
基于TD-LTE技术的轨道交通车地无线通信,在移动性和带宽方面具有先天优势:20MHz频谱带宽能够提供下行100Mbitps与上行50Mbitps的峰值速率,充分满足乘客通信的需求(包含播放视频的下发和监控视频的上传);在列车高速行驶中满足50ms的切换时延,完全满足数据及视频传输的业务时延需求。
未来,LTE无线移动宽带车地通信系统不仅可以实现乘客信息车地无线通信,还可以承载专用无线集群车地通信和信号车地无线通信,建设类似高速铁路的GSM-R一样的综合车地无线传输平台——LTE无线宽带传输系统,实现平台的统一,避免重复建设,节省投资。
大唐移动轨道交通TD-LTE车地通信解决方案
大唐移动轨道交通TD-LTE车地通信解决方案,不但可作为列车调度方面有效的通信传输手段,保证调度中心对列车运行状态进行实时监控、获取列车运行中的旅客流量等实时信息,还可以凭借LTE技术宽带传输和低时延的特点,完成车厢、司机室实时的高清监控视频回传。与此同时,基于LTE技术的轨道交通无线通信解决方案还可以为乘客实时提供新闻、广告、电视节目等,增添出行趣味,提高出行感受。
方案特点
扁平化的网络:LTE网络采用eNodeB和EPC两层扁平的网络架构,满足低时延、低复杂度和低成本的要求,适应了移动互联网数据业务发展的需要;
极高的切换成功率及接通成功率:LTE可以很好地规避多普勒频移及切换带来的问题,提高覆盖质量及业务质量;
高速数据业务:LTE技术在20MHz带宽下,可实现下行峰值速率大于100Mbps,上行峰值速率大于50Mbps,完全满足多媒体业务实时双向交互的需要。
特色业务
低时延的移动语音集群通信,为列车调度及语音通信提供可靠保障;
保证调度中心可以对列车运行状态进行实时监控、获取列车运行中的旅客流量等实时信息;
通过车厢和隧道的摄像头部署,进行车厢、司机室和隧道的实时高清视频监控回传,实现相关部门与现场人员语音、视频、数据的双向可视化交互,辅助实现高效远程决策、实时调度和应急处置;
列车运行信号系统数据安全、高效、可靠传输;
基于LTE技术的轨道交通无线通信解决方案还可以为乘客实时提供新闻、广告、电视节目及紧急业务广播。
进入21世纪,国民经济快速发展,带动轨道交通事业进入一个空前繁荣的时期,中国城市轨道交通建设正在进入一个快速有序的发展阶段。根据《交通运输“十二五”发展规划》,“十二五”期间将加快综合交通运输枢纽的建设,以高速铁路、轨道交通等建设为契机,重点建设一批集多种运输方式于一体的综合客运枢纽。未来十年,中国轨道交通市场将建7395公里地铁线,总价值达3万8千亿元,截至2020年,中国将有33个城市配有177条地铁线,如此大规模轨道交通建设将会为中国信息化未来发展提供重大机遇。大唐移动将不断探索轨道交通市场需求和信息化领域的特征,充分将客户需求和先进的技术相结合,打造具有应用价值和市场前景的产品和解决方案!