LTE技術(shù)的介紹及其在地鐵領(lǐng)域里的運(yùn)用

　　LTE作為第四代無(wú)線通信技術(shù)，在運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)中廣泛運(yùn)用，目前在中國(guó)就有5億人都在享受著LTE技術(shù)帶來(lái)的便利。隨著技術(shù)的不斷成熟及相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈的形成，LTE解決方案在其他行業(yè)運(yùn)用也越來(lái)越廣泛。今天就談?wù)凩TE解決方案在地鐵領(lǐng)域里的運(yùn)用。

　　談到LTE技術(shù)在地鐵中的運(yùn)用，就必須首先介紹車地?zé)o線通信系統(tǒng)，為了認(rèn)識(shí)車地?zé)o線通信，我們先來(lái)說(shuō)說(shuō)車地?zé)o線通信都需要承載哪些業(yè)務(wù)？

　　車地?zé)o線通信需要承載的業(yè)務(wù)包括CBTC、CCTV和PIS等。其中CBTC是列車自動(dòng)控制系統(tǒng)的簡(jiǎn)稱，用于控制列車的運(yùn)行，利用CBTC既可以實(shí)現(xiàn)固定自動(dòng)閉塞系統(tǒng)（CBTC-FAS），也可以實(shí)現(xiàn)移動(dòng)自動(dòng)閉塞系統(tǒng)（CBTC-MAS），還可進(jìn)行列車定位、列車完整性檢測(cè)等。該系統(tǒng)需要在車輛和地面之間進(jìn)行低速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的交付，傳輸帶寬要求不高，但是要求傳輸通道的滿足雙向、連續(xù)、高可靠性的要求。如果列車控制系統(tǒng)存在問(wèn)題，則可能引發(fā)重大人身安全事故，因此CBTC系統(tǒng)對(duì)無(wú)線承載方案的可靠性要求非常高，通常用于CBTC系統(tǒng)的無(wú)線方案都采用了兩張獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)的冗余部署。

　　CCTV業(yè)務(wù)是視頻監(jiān)控信號(hào)系統(tǒng)。一般我們的地鐵車廂內(nèi)都安裝有攝像頭，攝像頭拍攝實(shí)時(shí)畫面，通過(guò)車-地?zé)o線通信系統(tǒng)傳送到各個(gè)車站，再通過(guò)地鐵傳輸網(wǎng)絡(luò)傳送到控制中心，這樣就形成一張從車輛到控制中心的信息傳輸通道，讓控制中心監(jiān)控平臺(tái)可以實(shí)時(shí)呈現(xiàn)車廂內(nèi)的畫面，方便后臺(tái)服務(wù)人員了解車廂內(nèi)的情況。CCTV的業(yè)務(wù)主要是上行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，該業(yè)務(wù)對(duì)承載通道的帶寬有一定要求，如果帶寬不足，則可能會(huì)導(dǎo)致畫面卡頓和黑屏現(xiàn)象。

　　PIS是指乘客信息系統(tǒng)，即站廳、站臺(tái)和列車車輛內(nèi)的信息顯示，如我們?cè)诘罔F上看到的到站信息、車載顯示屏的天氣、股票信息和視頻節(jié)目等等，這些信息都是從地鐵控制中心經(jīng)編播后下發(fā)到各個(gè)車站和車輛內(nèi)的，然后在相應(yīng)的顯示模塊進(jìn)行顯示。該系統(tǒng)主要為下行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，對(duì)傳輸通道的帶寬有一定的要求。

　　除了上述三種業(yè)務(wù)，還有一些其他業(yè)務(wù)如車載FAS、車載門禁等也需要用到車地?zé)o線通信系統(tǒng)。無(wú)線通信系統(tǒng)就是一張車輛到地面基站的傳輸網(wǎng)絡(luò)，由地面上的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)如控制器和基站，以及車載終端等組成。

　　國(guó)內(nèi)原有的地鐵線路中，車地?zé)o線通信普遍采用了WLAN的解決方案。該方案在隧道內(nèi)部署WLAN熱點(diǎn)（相當(dāng)于我們?nèi)粘Ｓ玫臒o(wú)線路由器熱點(diǎn)），在地鐵列車的車頭車尾部署接收終端，通過(guò)WLAN信號(hào)實(shí)現(xiàn)無(wú)線通信。地鐵內(nèi)的WLAN方案跟我們民用WLAN略有不同，民用領(lǐng)域我們一般在同一個(gè)無(wú)線熱點(diǎn)下移動(dòng)，對(duì)跨熱點(diǎn)的業(yè)務(wù)切換的要求并不高。但在地鐵中，列車是在高速行駛的，車輛車載終端需要保持信號(hào)連續(xù)，必須在經(jīng)過(guò)的不同的WLAN熱點(diǎn)之間快速遷移。為此，WLAN的解決方案供應(yīng)商引入快速漫游無(wú)線技術(shù)iPCF或IGMP Snooping技術(shù)，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的快速遷移。