地铁通信系统传输中的宽带化设计技术及运用
浅析EUHT在地铁无线中的应用
浅析EUHT在地铁无线中的应用EUHT是我国自主研发的全球首个能够解决“移动宽带一体化”的通信技术系统，被称作超高速移动通信技术。
与现有主流通信技术对高速传输与宽带互联难以兼顾且响应慢、不稳定、耗费流量多的情况相比，EUHT同时具备了“三高三低”的优势特性，即“高速度、高带宽、高稳定性，低延时、低成本、低功耗”。
2016年初，EUHT在广州地铁6号线1期工程中做了网络性能和业务承载的测试，文章将从EUHT的链路模型、应用方案、区間布置建议、现场测试几方面进行简要论述。
标签：EUHT；轨道交通；无线通信1 链路预算模型EUHT的链路预算模型主要经过COST 231-hata 模型和WINNER 信道模型推导。
通过对COST 231-hata 模型相应应用频点的衰减修正以及WINNER 信道模型天线高度的修正，得到适合于高架路基环境和隧道环境的链路模型。
1.1 COST 231-hata 模型Okumura-hata可以通过频率相关的自由空间衰耗修正后应用到5GHz频点上。
设定基站天线高度：ht=30m；车载天线高度：hr=4m工作频率取2000（MHz），模型适用频率为1.5G～2GHz，得到：L2GHZ=35.22lg（d[km]）+130.45（dB）当频点从2GHz 到5GHz时，衰减应修正20lg（5/2）=7.96（dB），得到乡村场景路径损耗为：L=35.22lg（d[km]）+115.41（dB）1.2 WINNER 信道模型该模型在测试采集数据时，基站天线高度相对较矮，因此相对于基站天线高30m的情况，公式计算结果偏高。
为此，对乡村场景修正2dB，得到乡村场景（D1，Rural，d=35m～10km，ht=19～25m）无直射径（NLOS）情况的结果如下：L=25.1lg（d[km]）+129.1（dB）高架路基环境路径损耗在开阔环境实际测试的结果介于COST231-hata模型（乡村）和WINNER模型（乡村NLOS）之间。
地铁通信传输系统OTN与MSTP技术的研究
地铁通信传输系统OTN与MSTP技术的研究摘要：本文首先说明了地铁通信传输系统主要功能，然后分析了OTN 与 MSTP传输技术，最后详细阐述了地铁通信传输系统OTN与MSTP技术的应用。
关键词：地铁；通信传输；OTN；MSTP一、地铁通信传输系统主要功能地铁通信系统的任务是建立一个视听链路网，允许运营、管理及维修人员或其他系统设备通过传输诸如语音、数据、图像等电信号，在一定的距离内进行通信。
通信系统需要满足传输、运营调度指挥、视频监控、乘客信息服务等功能。
传输系统是地铁通信系统的核心，不仅为通信系统其他子系统提供语音、音频、数据、图像传输通道，而且为自动售检票系统（AFC）、门禁系统等提供可靠、灵活的通信信道。
二、OTN 与 MSTP 传输技术（一）OTN 技术概述OTN 是由一组通过光纤链路链接在一起的光网元组成的网络，能够提供基于光通道的客户信号的传送、复用、路由、管理、监控以及保护等功能。
相对于传统的 WDM，它借鉴了 SDH 的开销思想，引入丰富的开销，真正具有了运行、管理、维护及保护能力，具备有效的监视能力和网络生存性支持手段，做到电信级可管理、可运营的组网能力。
与传统的 SDH 和 MSTP 设备相比，OTN 具备以下优势：1、满足单光纤 Tbit/s 的传送带宽需求。
2、提供 2.7Gbit/s、10.7Gbit/s、43Gbit/s 乃至 111.8Gbit/s 的高速接口。
3、具有后向兼容能力，使投资方利用现有网络资源。
4、具有前向兼容能力，提供对未来各种协议的高度适应能力。
根据上述特点，OTN 设备主要应用在城市轨道交通现网骨干层，用于汇聚城市各条轨道交通线路的接入。
（二）MSTP 技术MSTP 将传统的 SDH 复用器、数字交叉链接器（DXC）、WDM 终端、网络二层交换机和 IP 边缘路由器等多个独立的设备集成为一个网络设备，将 SDH 传输技术、以太网、ATM、POS 等多种技术进行有机融合，以 SDH 技术为基础，将多种业务进行汇聚并进行有效适配，实现 SDH 从纯传送网转变为传送网和业务网一体化的多业务平台。
MSTP、SDH+ATM、OTN、RPR四种技术的比较
MSTP、SDH+ATM、OTN、RPR四种技术的比较以下是我对四种常用于轨道交通传输组网技术的比较分析，不正之处欢迎指出，大家一起讨论：a)MSTPMSTP技术自问世以来已经发展到了第三代，它继承了SDH的一切优点，并与接入技术配合，能够很好地满足上述承载业务的特性要求。
MSTP技术具有下列特点：可以兼容PDH的网络体系，支持多种物理接口。
简化网络结构，支持多协议处理。
如：PPP、ML-PPP、LAPS、GFP等。
支持以太网业务透传、二层汇聚、二层交换，可实现对以太网业务的带宽共享以及统计复用、带宽管理和环路保护功能。
支持VP-Ring保护，可以和SDH的通道保护和复用段保护协同处理。
传输的高可靠性和自愈保护恢复功能。
MSTP继承了SDH的各种保护特性，实现99.99％的工作时间、硬件冗余、小于50ms的通道保护恢复时间，这些对提高服务质量至关重要。
具有622M、2.5G和10G平滑升级、扩容能力，并可与波分复用技术相结合，满足用户更大的带宽需求。
高度多网元功能集成，有效的带宽按需分配、管理。
支持弹性分组环（RPR）和多协议标志交换（MPLS）等新技术的应用。
技术的发展是永恒的，随着弹性分组环（RPR）、多协议标志交换（MPLS）等新技术在MSTP平台上的应用日趋成熟，MSTP技术在网络保护、带宽按需分配、流量控制等方面更具有优势。
第三代MSTP技术最明显的特点是引入了RPR over SDH，以及引入MPLS保证QoS并解决接入带宽公平性的问题，支持虚级联和链路容量自动调整（LCAS）机制，支持多点到多点的连接。
综上所述，MSTP技术可实现城市轨道交通系统通信网络和业务的综合化和一体化。
既简化了网络层次，提高了带宽的使用效率，又降低了通信系统的运营维护成本，可供选择的厂家较多，主要有阿尔卡特、马可尼、ECI、朗迅、北电网络、泰乐、中兴、华为等。
MSTP 技术已经成为轨道交通通信网传输系统制式的选择之一。
LTE_U技术在成都轨道交通18号线中的应用
2021年1月技术在成都轨道交通号线中的应用邵君（中铁二院工程集团有限责任公司，四川成都610031）【摘要】高速运行的城市轨道交通线路,需要一种支持高速移动性和覆盖距离远的车地宽带无线技术。
本文对成都轨道交通18号线LTE_U技术的系统构成、时钟同步、基站布点、不同区域的频率规划等方面进行分析与介绍,LTE_U在成都轨道交通18号线中的成功应用为高速轨道交通车地宽带无线通信技术的选型提供技术参考。
【关键词】轨道交通;LTE_U;车地宽带无线通信系统;载波聚合【中图分类号】U231.7【文献标识码】A【文章编号】1006-4222（2021）01-0237-021成都轨道交通18号线工程概况成都轨道交通18号线工程线路总长约69km，地铁A+型车，8辆编组，交流25kV架空悬挂接触网供电。
线路设计最高运行速度160km/h，是一条兼顾成都市市域快线和机场快线复合功能的轨道交通线路。
2非授权频谱LTE(LTE_U)技术非授权频谱LTE（LTE in unlicensed Spectrum，LTE_U）是将第四代无线通信技术4G LTE扩展至非授权频段上的无线通信技术，系统利用丰富的免授权频段的频谱资源，缓解了授权频率资源不足与车地间数据传输需求的矛盾。
LTE_U系统移动和切换性能优异，支持城轨快线等高速环境，具有传输时延小、支持高可靠业务；抗干扰能力强；覆盖半径大；良好的QoS保障；网络安全性高等优势[1]。
LTE_U最早在2013年12月举行的3GPP RAN#62次全会上提出，2015年3GPP在LTE Release13中推出关于LTE_U的标准化技术，LTE_U技术采用标准LTE空口协议完成通信。
目前在轨道交通中承载乘客信息系统业务的车地宽带无线通信技术主要包括WLAN和LTE，基于WLAN的车地宽带无线通信轨旁AP覆盖距离短，高速移动支持性差。
而LTE技术由于授权频谱资源不足，各地无线电管理机构审批给城轨线路使用的频率资源除个别城市地下隧道区间20MHz外，大部分城市的城轨线路只有10MHz，甚至部分城市的城轨线路只批复了5MHz。
地铁通信系统简介
集群通信技术
数字集群通信
适用于地铁工作人员的调度指挥 ，具有高效、保密、抗干扰等特 点。
模拟集群通信
适用于较早的地铁系统，现已逐 渐被数字集群通信所取代。
地铁通信系统的技术要求与标准
01
02
03
04
可靠性
地铁通信系统应具有高可靠性 ，能够保证在各种复杂环境下
稳定运行。
安全性
地铁通信系统应满足相关安全 标准，确保信息不被泄露或被
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要点二
多业务融合与协同
地铁通信系统需要支持多种业务，包 括语音、数据、视频等，同时还需要 实现不同业务之间的融合和协同。针 对这一问题，地铁通信系统需要采用 多媒体调度技术、资源共享技术等手 段来实现多业务融合和协同。
要点三
适应不同场景的需求
地铁通信系统需要适应不同场景的需 求，包括车站、隧道、停车场等。针 对这一问题，地铁通信系统需要采用 适应性强的设备和技术，以满足不同 场景的需求。
不同城市的地铁通信系统建设采用了 各自的技术和设备，但它们都共同致 力于提高地铁运营的效率和安全性。 这些通信系统通常都包括了传输、电 话、无线通信和视频监控等子系统。
经验总结
各个城市的地铁通信系统建设都取得 了一定的成功，为其他城市的地铁通 信系统建设提供了有益的参考经验。 在建设过程中，各城市都注重技术创 新和设备选型，同时加强了工程管理 和质量控制，确保了通信系统的稳定 性和可靠性。
地铁通信系统简介
汇报人： 2023-11-29
目录
• 地铁通信系统概述 • 地铁通信系统技术 • 地铁通信系统应用场景 • 地铁通信系统发展趋势与挑战 • 地铁通信系统建设案例分析
01
地铁通信系统概述
5G通信技术在城市轨道交通信号车地通信中的应用探讨
5G通信技术在城市轨道交通信号车地通信中的应用探讨摘要：目前，城市轨道交通CBTC信号系统采用的车地无线通信技术主要有WLAN技术和TD-LTE无线移动通信技术。
WLAN技术具有成本低廉、技术成熟、极易网络化等优点，但其本身也存在较大缺点，它在列车高速行驶下带宽不足、切换频繁、极易受到外部干扰等，导致系统极易丢包，对城市轨道交通运营稳定性造成影响。
LTE作为第4代移动通信技术，可完成信号CBTC、车载PIS、CCTV等业务的综合承载，且使用1.8 GHz专用频率(1785 ～1805 MHz)，在工程实施阶段经过严格的频段审批、规划和控制，完美地解决了WLAN技术方面的缺陷，在近几年内成为主流技术。
关键词：5G通信技术；轨道交通1 前言随着城市轨道交通在数字化、智慧化和绿色低碳发展领域的不断探索，城市轨道车地通信业务对通信带宽的需求不断提升，LTE系统带宽不足的问题逐渐凸显。
考虑网络建设成本，也迫切需求能够提供一个统一承载多种业务的通信系统，并能够兼顾不同业务对时延、带宽、传输可靠性等的特殊需求。
5G通信技术的出现为上述需求提供了新的解决方案。
2 5G移动通信技术5G作为新一代蜂窝移动通信技术，主要优势在于：增强型移动宽带，数据传输速率远远高于以前的蜂窝网络；较低的网络延迟，可满足用户具有低时延需求的无线传输；极高的可靠性(低于10-9的错误率)，对城市轨道交通车地通信业务具有重大意义。
5G技术在城市轨道交通领域产业化发展将依赖于以下技术。
(1)MEC移动边缘计算。
采用基于移动通信网络的全新的分布式计算方式，部署在网络边沿，提供计算和存储等功能，使一定的网络服务和网络功能脱离核心网络，实现成本优化、时延降低、流量优化、物理安全和缓存效率增强等目标。
(2)切片技术。
将5G网络划分为不同特征的切片子网络，为不同应用场景提供SLA(服务等级协议)保障的连接、服务定制化、相互隔离、时延和丢包可控、端到端的“专网”，满足多样化的场景需求。
地铁通信技术介绍
地铁通信技术介绍地铁通信技术介绍地铁作为目前最能够缓解城市交通堵塞的交通工具，以其舒适、承载人数多、低能耗、安全以及快捷等优点深得城市市民的喜爱，为了能够保证地铁行驶的列车能够更加的可靠、安全以及高密度的运行，整个地铁系统必须配备专用的、独立的以及完整的通信系统，通过这专用的通信系统作为地铁系统枢纽，将组成整个地铁系统的各个子系统有机的组成一个整体。
1 地铁通信技术简介地铁通信系统的建设离不开技术领先的通信技术，主要包括传输系统、程控交换系统、无线系统、广播系统、时钟系统以及UPS等，它们在地铁运营中扮演着重要的角色。
2 传输系统技术传输系统是通信系统最重要的子系统，是连接行车调度指挥中心和车站、车站和车站之间信息传输的主要手段，是组建轨道交通通信网的基础和骨干，支持当前业界SDH、MSTP、RPR等先进技术。
作为通信系统主体的传输系统必须具备传输各种信息的能力，这些信息包括普通话音、宽带广播、数据及图像信息等。
轨道交通对传输网络系统承载的业务除了通信本身子系统所需的TDM/IP等各种信息外，还承载着较多的其他业务，包括为其他通信系统和列车自动监控（ATS）、综合监控（ISCS）、自动售检票（AFC）、旅客信息（PIS）、防灾报警（FAS）等系统提供可靠的、冗余的、可重构的、灵活的信息传输及交换信道。
目前，通信传输系统采用MSTP传输方式。
MSTP传输网络的构成是以地铁线路控制中心为切点，将各站组成两个相切的双向环状光纤传输网。
在每站（含车辆段和停车场）设MSTP传输节点，采用光纤将各站的MSTP传输节点隔站（含车辆段和停车场）连接起来，从而构成两个环。
对于各站和车辆段的话音及低速数据业务将采用PCM或接入网设备解决。
针对目前轨道交通发展的现状以及可能的业务带宽需求，采用STM-16（2.5Gb/s）传输系统。
MSTP传输组网方案具体实施方案如下：控制中心由光网络终端OLT和光网络单元ONU组成，OLT 与ONU之间通过光纤连接，根据车站数量的多少，采用155Mb/s或622Mb/s。
URH全数字光纤分布系统地铁解决方案
Ｕ 解 决方 案整体 设计思 路 ＲＨ
每 个车站放 置 Ｕ Ｈ远 端 单元模块 ， Ｒ 不需要 机房 。
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系 统 采用 全 数 字 光 纤分 布 技 术 ， 长
距 离传输 无噪 声。
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ＵＨ Ｒ 全数字光纤分布系统地铁解决方案
目 地 铁使 用 的无 线信 号覆 盖 方式 前
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刘洋
光纤 或 者毫 米 波（ ＭＷ ） 路 传 输 ， Ｍ 链 并且
３ ｌＧ的 升 级 ， 数 据 速 率 的 宽 带 服 Ｇ￣４ Ｊ 高
移动宽带多媒体通信系统在地铁中的应用
线纪念堂一公园前—海珠广场 区间 （ 全长 ２ｋ 建 ｍ）
立 了试验段 。通 过 试验 ， 验证 了该 系统 用 于 地铁 环 境 的可行 性 ， 并取 得 了地 铁 环 境下 网络 建设 的相 关 数据 和经验 。
１ ２ 技术特 点 ．
在人们更多地选择轨道交通工具 出行时 ， 对城
Ｄｕ ｎ Ｓ ｕ ｘｎ ＨｅＳ ａｑ ａ ｈ ｎ ｉｇ， ｈ ｏ ｉ Ａｂ ｔａｔ Ｔｈ ｄｏｍｏ ｉ ｏｒｎ ｎｃｔ ｎ ｔｃ ｎ ｌｇ ａ ｅ ｓｒｃ ｅｒ ｉ ｂｌ ｃｒａ ｕ ｉ ｌ ｅ ｈ ｏｏ ｙ ｈ ｓｂ — ａ ｅ ａｏ ｃ ｍｅｍａｕｅ ｎ ｅａ ｐｉａｉｎｏ ｒａ ｂ ｎ ｂｌ ｃ ｎ ｌ． ｏ ｔｒ ，ａ ｄ ｔ ｐ ｌ ｔ ｆ ｏ ｄ ａ ｄｍ ｉ ｔ ｈ ｏｏ ｈ ｃ ｏ ｂ ｏ ｅｅ ｇ ｓｏ ｓｒ ｅ ｏｈｉ ｙｉ ｂ ｅｖｄ ｂ ｔ ｎＣｈｎ ｎ ｂｏ ｄ．Ｂ ｓｄｏ ｈ ｅ ｅ ｐ ｉａａ ｄａ ｒａ ａｅ ｎｔ ｅｄ ｖｌ — ｏ
市轨 道 交通 的安全 、 速 、 营和 服务 提 出了更高 的 快 经
该系统的移动速度为 ４０ｋ ｈ 突发数据速率 ０ ｍ／ ；
为 ６Ｍｂｔｓ工 作 频 段 为 ２ ４Ｇ Ｓ 频 段 （ ． ｉ ； ／ ． ＨｚＩＭ ２４ Ｇ七 ～２４ ３５Ｇ ） 内置 定 位 功 能 可 实 现 非 Ｇ Ｓ 】 ．８ Ｈｚ ； Ｐ
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基于TD-LTE技术的宽带集群无线通信系统在广州地铁18、22号线应用的实例分析
基于 TD-LTE技术的宽带集群无线通信系统在广州地铁 18、 22号线应用的实例分析摘要：本文主要叙述广州地铁18、22号线工程专用无线通信系统采用基于TD-LTE技术的宽带集群通信系统的设计方案、系统构成、主要设备功能等内容。
该系统拥有大带宽的传输能力、高速移动性、高度的可靠性，为地铁运营、调度、安全行车提供了优质的通信服务。
关键字：双机备份；异地容灾；主备冗余；主备时钟同步1、设计方案1.1LTE的关键技术LTE(Long Term Evolution,长期演进）是由3GPP组织制定的UMTS技术标准的长期演进，于2004年12月在3GPP多伦多会议上正式立项并启动，LTE系统引入了OFDM和MIMO等关键技术，显著增加了频谱效率和数据传输速率,并支持多种带宽分配，且支持全球主流2G/3G段和一些新增频段，因而频谱分配更加灵活，系统容量和覆盖也显著提升。
1.2系统综述广州市地铁18、22号线工程专用无线通信系统采用1.8GHz TD-LTE（分时长期演进）通信制式，系统为小区制的无线宽带多媒体数字集群通信系统。
本系统完全满足基于LTE技术的宽带集群通信(B-TrunC)系统的相关要求，是一个有线、无线相结合的网络系统，由核心网设备、网络管理设备、录音录像设备、调度服务器、调度台、BBU、RRU、列车车载台、固定台、TAU、移动人员手持终端、漏泄同轴电缆、天馈系统、防雷器设备以及传输通道构成。
1.3系统拓扑18号线控制中心、22号线停车场各自设置核心网设备、调度服务器、接口服务器、网管服务器等设备分部与各自的核心交换机相连，两台核心交换机通过区间光缆直连形成核心网主备通道。
LTE无线系统基站的组网方式采用BBU（室内基带处理单元）+RRU（射频拉远单元）分布式基站方案, 在线路所有车站、控制中心、车辆段及停车场专用通信系统设备室设置BBU/RRU设备，在区间设置RRU，RRU用光纤与BBU直接连接。
LTE技术在西安地铁的应用
提前介入前期的初步 设计、合同谈判及设 计联络阶段，对系统 的组网、功能实现方 式、硬件配置情况等 提出要求，避免前期 设计不合理导致后续 功能上的缺失。
配合公司及无委会 提前做好无线频率 的规划。
21
LOGO
建设期经验
组织信号系统、车载 PIS系统、车载视频监 控系统、车辆TCMS系 统开展综合联调工作， 从系统实现功能的体验 感和数据指标两方面充 分验证系统功能。
• LTE核心网路由器与 ATS之间的接口状态网 管无法监控。
• LTE核心网二次供电模 块未纳入监控范围。
10
LOGO
带宽分析、干扰分析
11
LOGO
四号线LTE车地通信系统采用A、B双网设计A网使用15MHz 系统带宽同频组网，B网使用5MHz系统带宽同频组网。
1 单列车业务带宽（实测）
带宽分析、 干扰分析
紧急文本 车载 PIS 直播 车载 CCTV 回传 集群业务（语音预留） 集群业务（视频预留） 列车状态信息
11%
1
11% 1
6
11%
67%
线路问题 环境 网管 设备
故障统计占比
1 33%
2 67%
核心网 TAU
LTE系统故障自2018年12月以来，共计发 生3起故障，其中车载TAU引起的故障2起， 网络切换引起的故障1起。隐患共发生9起， 其中馈线接头引起的驻波比过大2起，BBU光 功率弱1起；机柜温度较高1起，TAU网管系 统缺陷 1起，交换机风扇告警1起，车载TAU 线缆接头质量问题3起。
29ms
0%
检修库口
到 U 型 槽 42ms 0.01%
轨行区域
草滩停车 渭河南站
场 的站台到
广州地铁通信系统简介
系统功能介绍 一、传输系统（续）
相比而言：OTN系统是西门子公司依照标准的通信 协议自主开发的传输网络,其特点是设备简单、网 络可靠、组网灵活、扩容升级方便等。但OTN是一 种企业内部规范,是一种非标准的系统,传输制式非 国际标准化,很难在公网中得以广泛应用,但特别适 于专网的应用,特别是城市轨道交通这样的一个封 闭网络。
系统功能介绍
一、传输系统（续）——SDH系统结构
三号线通信传输系统目前由车站级19个节点 以及中心级2个节点构成3个2.5Gb/s的环 形并接的网络结构。中心级2个节点由 Alcatel-Lucent公司生产的1660SM设备、 1515CXC设备、1511BA设备组成。车站 级19个节点由1662SMC设备与1511BA设 备组成。其中1660SM、1662SMC设备实 现SDH层功能,1515CXC、1511BA设备实 现PCM层功能。SDH层采用1353NM管 理,PCM层采用1353AC管理。
系统具有交换、计费、自我诊断、维护管理、新业 务（如:热线、呼出限制、呼入限制、闹钟、呼叫 等待、呼叫转移、缩位拨号、追查恶意呼叫、会议) 等功能。系统具有识别非话业务能力,能与分组交 换网连接,与无线集群系统连接,与本地公用电话网 互联,实现与本市用户(包括火警119、匪警110、 救护120等特服用户)通话,还可以实现国内、国际 长途通信。
系统功能介绍 二、无线系统（续）
广州地铁的无线集群通信系统采用了多种不同厂家 产品。其中一号线采用诺基亚的模拟集群设备,是用 国际标准MPT1327协议,工作在450MHZ频段。二、 三号线采用摩托罗拉的Dimetra系统,采用800MHZ 频段,其中二号线使用Dimetra V3.8,三号线使用 Dimetra V5.2。四号线采用NOKIA DXTIP设备, 二、三、四号线无线集群均采用TETRA的相关协议 作为其标准。
OTN网络在地铁通信传输中的应用
OTN网络在地铁通信传输中的应用摘要：随着科技日新月异的发展，人们生活环境有了翻天覆地的变化，生活轨道趋向信息化，推动了城市化进程的步伐。
高科技的通讯系统成为了城市轨道交通信息化的主要运行工具，其中OTN网络系统在我国地铁的通讯管理中得到广泛的应用。
本文以分析OTN网络的特点为切入点，探讨OTN网络在地铁通信传输中的应用现状及改进措施。
关键词：OTN网络；地铁通讯；应用一、引言OTN网络在是以波分复用技术为基础、在光层组织网络的传送网，是下一代的骨干传送网。
OTN网络系统因其综合传输的特殊性质被广泛应用在我国地铁通讯中，主要涉及在我国的一线城市，如：北京、上海、深圳、广州、南京、重庆等，对于这些大城市而言，地铁是人们生活的主要交通工具，OTN网络的应用则是促进了地铁的发展，进一步提高人们生活水平。
为了使OTN网络在城市轨道通讯体统中得到进一步发展，必须深入了解OTN网络的组成、特性、优缺点并进行分析，从而将OTN网络功能在城市轨道交通中达到理性的效果。
二、OTN网络的特点（一）OTN网络的组成原理OTN网络系统是由节点机箱、OMS、接口模块、系统功能板卡四部分组成的。
如下图所示其工作原理也分四步进行：最先由节点机箱开始工作，OTN网络系统的运行必须建立在节点机箱的基础上，其作用是帮助系统传输和接入信息，也可以配合接口模块和光收发器在接点箱中实现信息的高效传输与交换。
第二步是接口模块的运行，为了使各系统之间紧密相连，就需要节点模块配合各子系统将信号传输到OTN网络中。
第三步OMS主要工作是将界面转化成图形进行处理。
最后一步是依靠光纤技术建设双环路模式，进行任务的传输。
(二)OTN网络的结构特点开放式传输网络特点是OTN网络在城市轨道佳通通讯中最显著的特点，所谓“开放式传输网络”是指传输媒介上构成的一些节点在网络传输过程中是以信息透明的特性进行传输的网络，其“开放”特征是指为设备提供了多样的通讯标准协议接口，这些接口对应数据、视频、音频以及LAN行业类型等多种接口，减少了其他设备的介入。
高速运行的城市轨道交通车地宽带无线通信系统研究
25网络通信技术Network Communication Technology电子技术与软件工程Electronic Technology & Software Engineering目前，国内城市轨道交通已开通运行的线路的运行速度主要为100km/h 及以下，为缩短旅行时间，城市轨道交通已逐渐向高速化发展，近期规划建设的线路运行速度提高到140km/h 、160km/h 及更高，在高速运行下的乘客信息系统车地传输比低速状态下的车地传输通信面临更多的问题，如多普勒效应和快速切换带来的影响是高速环境下不得不解决的两个重要的难题。
目前轨道交通大都采用802.11系列WLAN 技术承载乘客信息系统，基于802.11系列的WLAN 技术由于其技术标准体制的限制，存在切换频繁、干扰大、移动场景带宽小等问题。
因此，当列车在140km/h （～48m/s ）高速运行时，会带来诸多的挑战如多普勒频移、隧道的多径效应、切换等，分析和探讨如何解决这些挑战是燃眉之急。
1 高速运行的轨道交通车地宽带无线通信系统需求1.1 轨道交通车地宽带无线通信系统需求高速运行的城市轨道交通的车地无线通信主要包括CBTC （列车控制业务）、列车紧急文本下发业务、列车运行状态监测、CCTV 列车视频监控业务、PIS 系统业务、集群调度业务等，还有车厢内乘客上网的需求。
PIS 系统车地实时传输的内容一般可分为三类：首先是车载PIS 实时播放视频信息，从地面到列车上，一般带宽为5~8Mbps ，二类，实时视频监视信息，从列车上到地面，每路带宽为512kbps~4Mbps ，此外还包括车辆状态信息，带宽约为0.2Mbps.系统提供的双向传输的有效带宽应不低于16Mb/s 。
在应急情况下,指挥中心需要了解更多的现场情况，需将紧急情况下的车载图像信息全部上传，将需要更大的传输带宽。
车厢内乘客上网，每节车厢按照旅客100人同时接入和并发应用，车厢接入用户按照50%并发访问外网，每个接入用户有200kbps 外网访问带宽，需要的带宽为40Mbps 。
城市轨道交通系统概论期末复习题及其答案
城市轨道交通系统概论期末复习题及其答案城市轨道交通系统概论——复习题⼀、填空题1、上海地铁8节编组列车的车辆排列可以为 A-B-C-B-C-B-C-A 。
2、为了满⾜车辆运⾏需要，动车组必须具备三种基本的牵引特性，即恒⼒矩特性、恒功率特性、⾃然特性。
3、受流装置按其受流⽅式可分为：杆型受流器、⼸形受流器、侧⾯受流器、轨道式受流器、受电⼸受流器。
4、按电动车组动能的转移⽅式，制动⽅式可以分为两类：摩擦制动⽅式和动⼒制动⽅式，城市轨道交通车辆上采⽤的动⼒制动⽅式主要有电阻制动和再⽣制动。
5、城市轨道交通车辆常⽤的摩擦制动⽅式主要有闸⽡制动和盘形制动，在⾼速列车的制动系统中还有电磁制动。
6、轮对轮缘的内侧距是影响运⾏安全的重要因素，我国地铁车辆轮对，内侧距为1353 2mm 。
7、车辆电⽓包括车辆上的各种电⽓设备及控制电路。
按其作⽤和功能可分为主电路系统、辅助电路系统和电⼦与控制电路系统。
8、上海地铁的受电制式采⽤直流1500v 。
9、⼀般转向架⽀承车体的⽅式有⼼盘集中承载、旁承承载、⼼盘部分承载。
10、车体⼀般包括底架、端墙、侧墙及车顶。
⼆、名词解释1、车辆定距：车辆两相邻转向架中⼼之间的距离2、⼆系悬挂装置：在车体与轮对之间设有两系弹簧减振装置，即在车体与构架间设摇枕弹簧装置，在构架与轮对间设轴箱弹簧减振装置，两者相互串联，使车体的振动经历两次弹簧减振的衰减3、再⽣制动：再⽣制动是把电动车组的动能通过电机转化为电能后，再使电能反馈回电⽹提供给别的列车使⽤。
4、⼀系悬挂装置：在车体与轮对之间，只设有⼀系弹簧减振装置，它可以设在车体与构架之间，也可以设在构架与轮对之间。
5、轻轨：是指车辆对轨道施加的荷载相对于城际铁路较轻,多为有轨电车系统发展⽽来的.6、地铁：由于市中⼼的线路通常被铺设在地下隧道⾥,故称地下铁路7、电阻制动：将发电机发出的电能加于电阻器中，使电阻器发热，即电能转变为热能。
电阻器上的热能靠风扇强迫通风⽽散于⼤⽓中。
轨道交通车地无线通信双网解决方案
灵活组网
EUHT技术产业化解决方案 — 轨道交通
车-地之间的高可靠无线宽带通信是实现轨道交 通智能化、智慧化的根本基础，EUHT技术可 以支持移动速度超过500公里/小时的高可靠、 低时延、高吞吐量无线通信，实现车地之间大 信息数据的实时传送，将轨道交通的“智慧” 和“安全“提升到一个全新的高度。
集群 调度
04 多种数据 : 文本、语音、图像、视频 ……
列车
信息
……
地铁车地无线网络制约
TETRA 01 LTE-U 03 802.11 05
02 LTE-M
04 EUHT
制式繁多 互不相通
06 Others
800MHz
业务单一
1.8GHz
完整20MHz难以获批
2.4GHz
干扰较多
5.2GHz
限室内应用
1.8GHz +
5.8GHz
安全业务与非安全业务 窄带业务与宽带业务 传统业务与新兴业务 授权频段与开放频段
提升车地通信能力 加速智慧地铁业务落地
集群调度
1.8GHz
CBTC PIS
5.8GHz
CCTV 列车信息
新兴业务
安全业务更安全 宽带业务路更宽
A网：CBTC B网：CBTC+集群
电视上车直播 实时广告娱乐节目 车体内外30~60路4K摄像头
行 业 背 景针对超 高速无线通信技术 进行前瞻性研究
2010年
国家集成电路02专项 国家移动通信03专项
第二轮支持 核心芯片研究开发
2012年
首先在高铁、地铁、工业 互联、无线宽带领域规模
产业化应用部署
2014年
地铁通信中Tetra系统互联互通技术的有效运用
应用Technology ApplicationI G I T C W 技术204DIGITCW2021.031 无线互联互通技术特点地铁无线通信系统是保证地铁运营指挥调度，故障及救援指挥以及日常维护的重要通信手段，也是有线调度的补充及后备通信手段，在地铁日常运营中使用频率非常高，因此要求无线系统具有高效、稳定、可靠的特点。
随着城市轨道交通线网线路的增加，无线互联互通技术的运用可以确保地铁内部通信高效传递，使得地铁网络可以正常运转。
但是无线互联也需面对不同厂家设备互联困难、各线路中心设备异地部署等难题，如何在解决接口厂家众多、传输链路复杂的同时保持系统高效稳定运行，将成为互联互通技术重点解决的问题。
2 无线互联互通技术对于地铁通信的意义地铁通信的技术相较民用而言发展较为迟缓，目前正处于窄带集群通信向宽带集群通信过渡阶段，在既有的大量窄带集群通信系统主要以Tetra 系统为主，该系统虽然具有高效、稳定的特点，但在互联互通方面仍然不够完善，在使用不同厂家设备的大部分地铁线路上不能实现跨线通信。
而地铁线网中存在换乘站通信、列车跨线运行、共用车辆基地以及维护人员跨线维护等工作场景，对于跨线通信的需求越来越强烈。
互联互通技术可以在根本上解决以上问题，真正的让地铁各线路无线通信系统形成一张大网，解决用户需求，提高工作效率，从而产生经济效益。
3 无线互联互通技术在地铁通信中的运用必要性随着我国近几年来地铁行业的飞速发展，地铁新路线不断增加，单线运转体系中存在的缺陷逐渐暴露，跨线通信的需求越来越强烈。
单线运转体系中的缺陷主要包含以下几点：第一，我国地铁线路在发展与规划过程中换乘车站数量不断增加，在换乘站不同的线路的工作人员，无法使用无线系统进行沟通。
第二，地铁跨线运行已经变得极为普遍，单线运行的无线系统无法满足指挥调度需求，无法确保地铁高效、稳定、安全的运营。
第三，为了有效的增强地铁线路的应急处突能力，应当建立合理的应急调动平台，可是，单线运转无法建立这一平台，这也就无法实现应急调动的目的。
轨道交通无线通信的精细化设计建设与优化
2020年3月轨道交通无线通信的精细化设计建设与优化张建明（成都地铁运营有限公司，四川成都610051）【摘要】本文就轨道交通无线通信的设计建设与优化，从现状分析，以需求为导向，提出从单条线路侧深挖无线通信应用场景，通信发生的时间地点概率，对通信质量、容量、可靠度的需求，确定各类通信系统的空间链路损耗要求，结合轨道交通具体覆盖目标区域特点，选择相应射频敷设方式和小区设置方案。
从线网侧结合线网的确定区域控制中心、后备控制中心等位置，合理布局无线通信的中心设备、规划回传网络，从而紧密耦合轨道交通的业务需求，实现系统架构上资源共享以及安全性，构建一张轨道交通精品无线网络，并对既有网络的细节优化和整体优化方面分享两个工程实例。
【关键词】轨道交通；无线通信；TETRA；LTE；WLAN【中图分类号】U285.21【文献标识码】A【文章编号】1006-4222（2020）03-0003-021轨道交通无线通信现状轨道交通的无线通信系统,跟随轨道交通和无线通信两个领域近二三十年快速发展,而从1G快速演进到4G后单一的系统应用迅速演进到多系统的语音、数据、视频等多媒体应用。
从最初的模拟无线调度通信(广州地铁一号线)和地铁公安模拟350MHz,到数字集群通信(TETRA),再到1.8GHz的TD-LTE数据通信网/宽带调度综合承载网,以及2.4GHz/5 GHz频段的基于802.11a/b/g/n/ac等系列WLAN轨旁车地无线数据网,为信号、PIS、车辆在线监测、视频回传等提供了数据通信业务。
上述表明,无线通信的移动性、便捷性完全耦合地铁列车线上运行、生产调度实时可靠传达指令、维保人员的全天候、实时移动性的需求,结合无线通信技术的发展,从最初提供语音通信到窄带数据通信再到宽带数据通信,提供全方位音视频服务。
但是由于专网建设(安全可靠需求)、专业化应用(二次开发),导致与公网无线存在相对滞后,如目前的宽带音视频服务与公众移动通信提供丰富的宽带音视频服务还是存在一定的差距。
轨道交通中通信传输系统技术研究
轨道交通中通信传输系统技术研究作者：沈娟娟来源：《科技创新导报》 2013年第29期沈娟娟(南京地铁运营有限责任公司)摘要：OTN传输正在快速的向着高容量，高速率，更高可靠性的方向发展。
OTN在轨道交通通信这样庞大且需要承载多种业务的通信系统中得到广泛应用。
随着轨道通信线路的不断扩增,OTN光传输网络的互联成为了整个传输系统的关键节点。
本文主要从OTN光传输网的互联的结构及可靠性几个方面讨论。
在今后随着轨道交通线路的不断扩展，通信设备也要求具备更高的性能和可靠性，而OTN设备的不断发展和完善为地铁通信系统将来的扩容和发展提供了坚实的保障。
关键词：OTN 光传输网的互联可靠性中图分类号：TN91 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2013)10(b)-0013-02在轨道交通通信系统中,传输系统是提供控制中心至车站、停车场、车辆段及相互之间地铁信息传输的骨干网络，是组建通信网的基础。
光纤通信是以光波为载频、光纤为传输媒质的一种通信方式。
1 OTN传输原理及特点光纤通信工作频率范围为f=105～107GHz，对应的波长范围为λ=0.3～3×10-6cm。
光纤传输具有衰减小、频带宽、不受电磁波干扰、重量轻、保密性好等一系列优点主要用于国家及省市级的主干通信网络。
OTN（Open Transport Network）开放式传输网络，它是一种可以面向多种业务的，包括语音，数据，以太网和视频等，不依赖于用户数据的物理层光纤传输系统。
从OTN的概念可以看出OTN的特点及具备的优势，OTN采用光纤传输，所以具备光纤传输的特点，高宽带，低损耗，抗电磁干扰强，保密性强等优势。
它的宽带从过去的155 Mb/s上升到现在的2.5 Gb/s（相当于SMT-16）。
OTN在传输方面主要采用TDM传输，所以它又具备TDM传输的优势。
对数据采用一步复用，在这一点上比SDH要更加简洁。
光传输网作为地铁通信网的基础，为了保证畅通必须具备相应的保护倒换手段，保护倒换分为光环路由倒换和业务保护倒换，光环路由倒换的时间一般小于50ms。
浅谈大连地铁二号线DCS系统
Science &Technology Vision 科技视界0概述数据通信系统简称DCS 系统,是一个宽带通信系统,作为大连地铁CBTC 系统的一个组成部分,为系统内各子系统的数据通信提供了快速、可靠、安全的数据交换通道。
由浙江众合机电股份有限公司研发的DCS 系统,于2015年正式在大连地铁二号线投入使用,充分发挥其大容量的双向数据传输特点,有效的降低了行车间隔,提高乘坐舒适度。
数据通信子系统基于开放的业界标准,有线通信部分采用IEEE802.3以太网标准,无线通信部分采用先进的WLAN 技术———IEEE802.11g 标准,最大程度地采用成熟设备。
1系统结构和工作原理DCS 的网络分成骨干网络、轨旁数据接入网络、车地双向通信网络和车载数据通信网络。
DCS 系统在设计中,采用行业运用广泛的相关设备与技术,以确保CBTC 各子系统间高效、安全可靠地进行数据交互,它可根据CBTC 系统应用要求允许/限制任何与之相连设备之间互相通信。
同时,合理、有效地部署终端、网络设备,以保障所有单点故障和部分多点故障对列车运行不产生影响。
根据CBTC 信号系统信息传送的高可靠性要求,整个DCS 网络的设计均采用双网并行的设计理念,DCS 系统由A 网和B 网两张完全独立的网络系统构成,由独立的硬件系统、独立的有线通道、独立的无线信道分别组网,A、B 双网完全独立运行,同时工作。
信号系统相关的控制信息,通过A、B 两张网同时传送1.1轨旁骨干网络轨旁骨干网络全线设置3个骨干节点,配置骨干交换机之间构成RPR 环网。
轨旁骨干网络主要用于连接各轨旁数据通信网络,自身具备高冗余、高带宽、高可靠性等特点。
接入交换机通过光纤互联方式接入骨干交换机。
在大连地铁二号线,选择控制中心和部分设备集中站作为设备汇聚结点,每个汇聚结点各部署2台骨干交换机作为汇聚结点的数据交换转发设备,传输环采用了RPR 技术。
轨旁的终端设备通过接入交换机连接到骨干交换机上。