轨道交通TD-LTE网内干扰分析技术研究(3)

本课题的发展状况 现如今,城市轨道交通中列车运行控制系统信号制式的第一选择——CBTC,基于通信的列车控制技术随着计算机技术、通信技术以及控制


本课题的发展状况

现如今,城市轨道交通中列车运行控制系统信号制式的第一选择——CBTC,基于通信的列车控制技术随着计算机技术、通信技术以及控制技术蓬勃发展,无线局域网络技术WLAN(WirelessLocalAreaNetwork),是现在大多数城市的轨道交通车-地无线通信系统所采用的技术,它抗干扰能力比较差、资源调度不够灵活,还有可靠性差、运营维护不方便等一些缺点。因此,城市轨道交通车-地无线通信系统LTE-M应运而生。LTE-M基于TD-LTE无线通信技术,继承了TD-LTE技术的优势,但是仍然存在一些方面的问题需要我们去解决。首先,LTE-M系统需要承载对可靠性和实时性要求很高的CBTC业务;此外,LTE-M系统还需要承载对吞吐量的要求也很高视频业务,因此,必须要针对LTE-M系统设计专门的无线资源调度策略,根据城市轨道交通车地无线通信系统的特点和要求,更有效地利用无线资源,并提升系统性能。

基本概念介绍

地铁CBTC通信网络

CBTC系统,即基于通信的移动闭塞系统,是一种列车自动控制系统,以无线通信技术作为基础,英文称为CommunicationBasedTrainControlSystem,它在铁路业中确保行车安全和提升运输力,因此集合了包括列车自动监控、自动运行、自动保护等等功能。轨道交通行业近几年在我国各大城市中兴起,其原因是城市功能不断增多和完善以及城市化建设进程加快。因此,兼具易于实现、传输速度快、信息量大、少投资等优点的CBTC,作为地铁核心控制系统被诸多运用与各大城市的铁路建设。而我国目前使用的802.11系列无线局域网技术(WLAN)受到技术标准的限制,其差安全性、切换频繁、覆盖率差、多个干扰源等问题,绝大程度上无法满足使用需求。国外的城市轨道交通多使用WIMAX技术,它的优点之一是实施线路少,但由于国家政策限制该技术在我国难以推广使用。TD-LTE是在IEEE802.11X之后研发出具备大宽带、高速移动适应性、覆盖率广等诸多优势的无线传输技术,作为一种新兴的无线宽带接入技术运用于组件车地无线传输网络,同时使我国在该领域始终位于世界领先水平。泄漏电缆覆盖方式是将车地无线通号与POI输出的通信系统信号通过合路器合路后的无线信号馈入商用泄露电缆,实现隧道内覆盖,是地铁中使用的基于LTE-M技术的轨道交通车地无线通信系统。

TD-LTE技术

LTE概念最早是2004年11月2日在加拿大多伦多召开的3GPPLongTermEvolutionWorkshop上提出的,这次会议还提出从空中接口和网络架构等方面对3GPPUTRA的未来演进提出需求,以此作为一个长期的发展方向。

回顾TD-LTE技术的关键性发展历程:2009年形成原型系统技术,第二年完成实验室验证,接下来的两年里进行了两个阶段的规模性技术试验,从终端到各级网元随着网络的逐步测试也在不断完善。各网络厂家也积极地加入到TD-LTE建设的队伍中,包括众所周知的国际性厂家如诺西、爱立信、卡特、三星,国内的华为、中兴、大唐、新邮通、普天、烽火。此外,20多家测试仪表厂家商己开发支持TD-LTE网络,17家终端芯片厂商中有10家实现了TD-LTE芯片的生产。据2015年6月份数据统计,全球商用TD-LTE终端的数量己达400多款,上百款终端在国内获得商用批文。

与此同时,TD-LTE商用网也成快速发展趋势。截至2014年6月,全球范围内己开通了37个TD-LTE商用网络服务,更多的商用网在部署筹备阶段。虽然从全世界来看LTE-FDD(FrequencyDivisionDuplexing)网络的商用进程远远领先于LTE-TDD(TimeDivisionDuplexing)网络,但伴随着2014年启动的中国移动4G网络二期建设,中国移动开始发挥出对于TD-LTE产业的领头作用,实现了对国内乃至国外移动通信产业资源的强势聚焦,加速了TD-LTE产业的快步发展,使此项技术真正步入国际主流技术,并得以在全世界进行推广。