淺談LTE技術(shù)在城市軌道交通車-地?zé)o線通信中的應(yīng)用

郭小婧

鄭州鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院

淺談LTE技術(shù)在城市軌道交通車-地?zé)o線通信中的應(yīng)用

郭小婧

鄭州鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院

LTE技術(shù)具有顯著的優(yōu)勢(shì)，將其應(yīng)用在城市軌道交通車-地?zé)o線通信技術(shù)中，能夠發(fā)揮出極大的價(jià)值，不僅能夠在提升信息傳輸效率，達(dá)成大數(shù)據(jù)共享的目標(biāo)，同時(shí)能夠?yàn)樾畔鬏數(shù)膶?shí)時(shí)性與穩(wěn)定性提高保證?；诖耍疚膶?duì)LTE技術(shù)進(jìn)行概述，同時(shí)對(duì)LTE在應(yīng)用中的優(yōu)勢(shì)進(jìn)行分析，以此作為基礎(chǔ)，對(duì)LTE技術(shù)在城市軌道交通車-地?zé)o線通信中的具體應(yīng)用方案展開(kāi)研究，旨在用這一途徑，充分開(kāi)發(fā)出LTE技術(shù)的潛力，引導(dǎo)車-地?zé)o線通信未來(lái)的發(fā)展方向。

LTE技術(shù)；城市軌道交通；車-地?zé)o線通信

前言

伴隨著當(dāng)前我國(guó)城市化建設(shè)進(jìn)程不斷推進(jìn)，城市交通基礎(chǔ)設(shè)施不斷完善，且技術(shù)水平也隨著提升，其中軌道交通在城市公共交通系統(tǒng)的地位日益顯著。而車-地?zé)o線通信是城市軌道交通系統(tǒng)中的關(guān)鍵性技術(shù)，目前主要使用的技術(shù)包括BVB-T技術(shù)、WLAN技術(shù)，但是這一兩種技術(shù)在實(shí)際運(yùn)行中，均存有一定的不足之處，限制了車地?zé)o線通線效果的提升。針對(duì)這一情況，需要加大對(duì)LTR這一技術(shù)的創(chuàng)新研發(fā)力度，將其應(yīng)用到城市軌道交通車-地?zé)o線通信中，從而起到豐富徹底無(wú)線通信功能的效果，因此具有十分重要的價(jià)值。

一、LTE技術(shù)概述

LTE技術(shù)是3G技術(shù)向4G技術(shù)的演進(jìn)，又被稱之為3.9G，其數(shù)據(jù)下載能力卓越，可以達(dá)到100Mbps，對(duì)3G技術(shù)內(nèi)的空中接入技術(shù)進(jìn)行了優(yōu)化與改善，被劃分為FDD-LTE、TDD-LTE技術(shù)兩個(gè)方面。其中前者需要建立在兩個(gè)獨(dú)立的頻道上，對(duì)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行接收以及發(fā)送，而后者能夠在時(shí)間上，分離信息數(shù)據(jù)的接受以及發(fā)送，目前TDD-LTE技術(shù)對(duì)頻譜利用率的開(kāi)發(fā)更加具有實(shí)踐價(jià)值，因此也將其作為城市軌道交通車-地?zé)o線通信中的主要選擇[1]。目前，國(guó)內(nèi)LTE技術(shù)已經(jīng)獲取一定的發(fā)展成果，中興、華為等廠家，具備了生產(chǎn)制造TDD-LTE專業(yè)設(shè)備的資質(zhì)，并且與中國(guó)移動(dòng)通信展開(kāi)合作，進(jìn)行推廣試驗(yàn)，為L(zhǎng)TE技術(shù)的廣泛應(yīng)用打下基礎(chǔ)。

二、LTE技術(shù)在城市軌道交通車-地?zé)o線通信中的應(yīng)用

（一）當(dāng)前車-地?zé)o線通信技術(shù)中存在的不足之處

目前，城市軌道交通中，徹底無(wú)線通信技術(shù)中主要使用的幾種技術(shù)包括有BVB-T技術(shù)、WLAN技術(shù)等幾種[2]。其中前者屬于廣播電視系統(tǒng)，信息的傳輸是單向的，應(yīng)用范圍是將城市軌道控制中心的視頻數(shù)據(jù)傳輸給列車，但卻不能將車輛中的視頻監(jiān)控信息上傳給軌道控制中心，同時(shí)，這一技術(shù)在頻點(diǎn)上受到限制，頻段由國(guó)家廣電所控制，并且運(yùn)營(yíng)商為獨(dú)家，不利于技術(shù)的推廣。

其次，WLAN技術(shù)實(shí)際并不是為了高速移動(dòng)中的數(shù)據(jù)傳輸而研發(fā)的，因此在車-地?zé)o線通信的應(yīng)用中，極有可能會(huì)產(chǎn)生數(shù)據(jù)遺失現(xiàn)象，傳輸穩(wěn)定性難以得到保證，并且頻繁的切換造成寬帶浪費(fèi)問(wèn)題，因此其實(shí)際應(yīng)用效果相對(duì)較弱，視頻終端、延后等情況時(shí)有發(fā)生。

（二）LTE技術(shù)在城市軌道交通車-地?zé)o線通信中的應(yīng)用

通過(guò)以上分析可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng)前國(guó)內(nèi)城市軌道交通車-地?zé)o線通信技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用中，尚且存在一定的缺陷和不足之處，包括信號(hào)受到干擾、單向傳輸、數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定性較差等。而LTE技術(shù)在城市軌道交通車-地?zé)o線通信的應(yīng)用中，具有顯著的優(yōu)勢(shì)[3]。首先，LTE技術(shù)所應(yīng)用的是扁平化組織方案，網(wǎng)格結(jié)構(gòu)組織更加精簡(jiǎn)，相應(yīng)的網(wǎng)元規(guī)模降低，系統(tǒng)更加穩(wěn)定，同時(shí)信息從一點(diǎn)傳輸至另一點(diǎn)的效率明顯提高，城市軌道交通信息實(shí)現(xiàn)了多方共享，使信息更加具有時(shí)效價(jià)值，符合城市軌道交通車-地?zé)o線通信的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

其次，LTE技術(shù)中，數(shù)據(jù)頻譜得到充分的開(kāi)發(fā)和利用，數(shù)據(jù)速率增加，相對(duì)應(yīng)其他技術(shù)有著明顯的進(jìn)步。其他無(wú)線通信技術(shù)為了保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性和完整性，對(duì)車輛的運(yùn)行速度有一定要求，而LTE技術(shù)則有效的解決了這一問(wèn)題，技術(shù)城市軌道交通車輛的運(yùn)行速度在高速運(yùn)行下，LTE技術(shù)仍然能完成高質(zhì)量、高效率的數(shù)據(jù)傳輸工作，目前，已經(jīng)能夠在車速350km/h的條件下使用。

第三，LTE技術(shù)頻譜更加靈活，因此對(duì)不同頻率大小的頻譜，LTE技術(shù)均能夠適用，并且在相應(yīng)的頻譜中完成分配，可以根據(jù)實(shí)際應(yīng)用中的不同需求，提供個(gè)性化的組網(wǎng)方案。同時(shí)，LTE技術(shù)的頻段是專用的，信號(hào)抗干擾性能突出，并且具有可維護(hù)性的優(yōu)勢(shì)，因此，在城市軌道交通車-地?zé)o線通信技術(shù)的應(yīng)用中，具有較為廣闊的發(fā)展空間。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著當(dāng)前社會(huì)的發(fā)展，城市軌道交通車-地?zé)o線通信的建設(shè)工作已經(jīng)成為必然需求，從而來(lái)對(duì)軌道交通運(yùn)行的安全性以及服務(wù)質(zhì)量進(jìn)行優(yōu)化但就現(xiàn)階段而言，國(guó)內(nèi)使用的WLAN等無(wú)線通信技術(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)無(wú)法達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，因此LTE技術(shù)作為全新的領(lǐng)域，對(duì)這一技術(shù)進(jìn)行開(kāi)發(fā)，并且應(yīng)用到軌道交通車地?zé)o線中去，能夠及時(shí)的解決這些問(wèn)題。通過(guò)這樣的方式，不僅城市軌道控制中心能夠快速對(duì)車輛下傳視頻等信息，同時(shí)，運(yùn)行中的車輛監(jiān)控視頻也能夠?qū)崟r(shí)傳輸?shù)娇刂浦行?，?shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的雙向、高速傳輸。

[1]賈萍，徐淑鵬.TDD-LTE技術(shù)在城市軌道交通CBTC系統(tǒng)中應(yīng)用[J].城市軌道交通研究，2015，11（12）:113-116.

[2]戴克平，張艷兵，朱力等.基于LTE的城市軌道交通車地通信綜合承載系統(tǒng)[J].都市快軌交通，2016，12（01）:69-74.

[3]黃云玲.LTE在城市軌道交通CBTC信號(hào)系統(tǒng)車-地?zé)o線通信的應(yīng)用[J].鐵路技術(shù)創(chuàng)新，2016，08（06）:91-94.

郭小婧（1985-），女，山西長(zhǎng)治人，職稱：助教,研究方向：通信。