長期演進(LTE)技術(shù)在地鐵無線通信中的應(yīng)用分析

楊小會 魏濤

【摘要】 隨著現(xiàn)代城市建設(shè)的不斷推進，地鐵無線通信需求不斷增大，本文將對LTE技術(shù)進行基本概述，闡述LTE技術(shù)的優(yōu)勢，以及地鐵無線通信中的LTE應(yīng)用方案，及其發(fā)展前景。

【關(guān)鍵詞】 LTE 地鐵 無線通信 應(yīng)用方案

一、地鐵無線通信概述

隨著我國城市化建設(shè)進程的不斷推進，城市軌道交通建設(shè)也邁入了飛速蓬勃的發(fā)展階段。隨著人民生活水平的提高，對生活品質(zhì)的追求也不斷上升，對人民最關(guān)心的生活基礎(chǔ)問題，衣食住行中的“行”，也更加強調(diào)性能的安全與舒適。人們以不再滿足于單純的文字和音頻的信息，趨于接收多元化的，形式多樣的多元化實時信息，使得軌道通信有了更高的要求。另外，由于國內(nèi)外各種交通惡性事件的頻發(fā)，對地鐵增設(shè)監(jiān)控設(shè)備，加強對列車及乘客的監(jiān)督管理，以便及時解決突發(fā)事件提出了更高要求。因而，隨著軌道交通管理和服務(wù)水平的不斷提高，以及各項技術(shù)的不斷發(fā)展，對于無線信息系統(tǒng)的要求將會日趨提高。

二、LTE技術(shù)概述

LTE（Long-Term-Evolution），作為3G技術(shù)的演進，LTE技術(shù)改善了3G的空中接入技術(shù)，并對其進行了加強。LTE無線網(wǎng)絡(luò)演進的本質(zhì)是采用了OFDM和MIMO。LLTE技術(shù)通過提高上下行峰值速率，來改善了小區(qū)覆蓋邊緣用戶的使用性能，一定程度上提高小區(qū)通信容量，同時降低系統(tǒng)延遲的概率。由于LTE技術(shù)具有較高的數(shù)據(jù)下載能力，因而通常被認為是由3G向4G進行轉(zhuǎn)換的主流技術(shù)。LTE的研究方向主要是縮短等待時間，提高數(shù)據(jù)傳輸速率，加大系統(tǒng)容量及其覆蓋率，同時要求降低成本。運用LTE技術(shù)的車-地無線系統(tǒng)，可以滿足誠實軌道交通對一般數(shù)據(jù)的傳輸?shù)幕镜囊螅哂兄T多優(yōu)勢，如高速移動性，大帶寬性，有效實施性，先進性，系統(tǒng)標準性，擴展性強等優(yōu)點。

三、LTE技術(shù)優(yōu)勢

LTE技術(shù)的主要目標是分組域進行業(yè)務(wù)，整體上系統(tǒng)基于分組交換建立。同時上下行峰值速率較高，平均吞吐率及鏈路頻譜利用率也具有較大優(yōu)勢。LTE技術(shù)對系統(tǒng)寬帶具有較高的配置能力，且支持對或非成對頻譜。TDDLTE可以調(diào)整上下行流量。LTE技術(shù)選用扁平網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，網(wǎng)元節(jié)點少，較好的降低上下行延時。

同時擴大小區(qū)覆蓋半徑，提高小區(qū)邊緣速率。服務(wù)質(zhì)量因嚴格的管理機制能夠得以保障。LTE技術(shù)能夠有效克服多普勒效應(yīng)，保證切換成功率，從而保證在地鐵中保持數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性，以及通信服務(wù)的高質(zhì)量。同時LTE技術(shù)多小區(qū)共享，能夠解決延時、數(shù)據(jù)不穩(wěn)定、數(shù)據(jù)丟失等問題，保證帶寬的高效穩(wěn)定。LTE技術(shù)的抗干擾性能較好，優(yōu)于WiFi。相比Wi-Fi覆蓋較廣，同時具有較好的穩(wěn)定性。除此之外，利用LTE技術(shù)，可省去在隧道中鋪設(shè)線路的費用，與其他通信公司共用漏纜。一般隧道中漏纜能夠提供較為穩(wěn)定的覆蓋。

四、LTE在地鐵無線通信中的應(yīng)用分析

1、地鐵的LTE需求。車載CCTV的安全需求。LTE可為車載CCTV提供較為清晰的視頻傳輸，同時保證列車的運行以及車廂內(nèi)乘客的情況得以實時監(jiān)控，保障能夠?qū)崟r傳輸動態(tài)圖像，及時處理各項突發(fā)事件和治安問題。列車運行的突發(fā)問題能夠提供明顯提示，確保運營的絕對安全。利用LTE技術(shù)，使得列車上的各項設(shè)備能夠準確接受系統(tǒng)發(fā)出的信息，用于車廂內(nèi)各項信息的播報，使乘客得到正確的引導(dǎo)，正確的換乘地鐵。實時高清的需求。由于人們對于各種電視節(jié)目的觀看體驗要求越來越高，使得地鐵影音服務(wù)的要求也得到了提升。LTE技術(shù)可為地鐵提供高品質(zhì)視頻傳輸，縮短延時，盡可能保證實時播放各種新聞、賽事及娛樂節(jié)目等，使人們的需求得以滿足。增值業(yè)務(wù)需求。由于LTE可進行高清傳輸且能夠有效縮短延時，因而可為各類高清廣告提供有效的實時播放平臺?？梢詫Φ罔F各個時段的客流量及乘客人群進行調(diào)查，細致分類，針對不同的人群、客流量等情況進行分析，合理的確定投放廣告的類型及數(shù)量，使得廣告投放效率得以提高，帶來一定的經(jīng)濟效益，從而降低運營成本。

2、效益分析?；贚TE的車-地無限通信系統(tǒng)進一步提高了軌道交通系統(tǒng)的監(jiān)控水平，也同時提高了為乘客提供的服務(wù)的質(zhì)量，為提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)搭建了一個全新的平臺，為乘客提供運營時刻表等服務(wù)信息，公共資訊，時事新聞，娛樂快訊等，LTE具有更高的用戶數(shù)據(jù)速率，更好的系統(tǒng)容量，更好的覆蓋，運營成本的降低，同時，基于LTE的車-地無限通信系統(tǒng)在基礎(chǔ)建設(shè)，以廣告為例的增值服務(wù)效益上做出了一定的貢獻，降低成本的同時，提高了經(jīng)濟效益。

五、結(jié)語

與當前各項通信技術(shù)相比，LTE技術(shù)具有高性價比，提供的業(yè)務(wù)較為廣泛，且服務(wù)較為優(yōu)質(zhì)，具有較好的擴展性。不僅可以提供語音、視頻及數(shù)據(jù)等業(yè)務(wù)，同時也為各類多媒體平臺提供了較好的播放通道，滿足地鐵通信的各項需求。LTE技術(shù)符合無線通信的各項需求，未來必定會在地鐵通信中占有重要地位，進一步完善地鐵無線通信技術(shù)。

參 考 文 獻

[1]林雁暉. TD-LTE無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)計[D].華南理工大學，2014.

[2]張大鵬. LTE系統(tǒng)中無線資源管理技術(shù)的研究[D].北京郵電大學，2010.

[3]李莎莎. 高速鐵路LTE系統(tǒng)可靠傳輸鏈路研究[D].西南交通大學，2013.