浅析无线通信在地铁乘客信息系统中的运用

浅析无线通信在地铁乘客信息系统中的运用
摘要：目前的实际情况来看，无线通信技术在地铁中的应用还有很多问题，需
要不断进行研究和改进。

TD-LTE技术实现了更高的数据速率、更短的时延、更低
的成本、更高的系统容量以及改进的覆盖范围，在地铁建设无线通信中的应用愈
发广泛，本文主要对TD-LTE这种新技术在地铁建设中的应用进行分析。

关键词：无线通信； TD-LTE
一．引言
目前轨道交通乘客信息车地无线通信主要采用WLAN技术，存在着信号易受
干扰，轨旁设备复杂，可靠性和移动性差等问题。

相对WLAN技术，TD-LTE系统
具有高带宽、高移动性、长区间覆盖、高扩展性等特点。

TD-LTE无线通信系统在
轨道交通领域的应用示范已经如火如荼的开展。

鉴于TD-LTE相对WLAN技术在轨道交通应用上的巨大技术优势，TD-LTE在轨道交通的大规模应用指日可待。

二．TD-LTE技术概述
基于轨道交通应用对车地高质量通信、高速移动性、高可靠性的需求，TD-LTE系统的技术特点包括：
1.专用频段，抗干扰强：采用专用频段避免公众开放信号频段重叠，能抵抗WiFi、蓝牙、公网、集群等外系统干扰；同时采用IRC等抗干扰技术，解决系统
内干扰问题；
2.传输速率高，系统延迟小：采用了OFDM，MIMO，自适应调制编码AMC
及混合自动重传HARQ等技术，在20MHZ频谱带宽下能够提供下行150Mbps与
上行75Mbps的峰值速率；改善小区边缘用户的性能、提高小区容量和降低系统
延迟等方面也有显著提升。

3.设备少，易维护：TD-LTE采用扁平化组网方案，简化网络架构，减少网元
数量，大幅降低维护工作量；
4.多业务承载，资源共享：不同业务承载在同一张车地无线网络上；对不同
业务应区分QoS，业务之间既能保证逻辑隔离，又能共享网络基础资源，提高资
源利用率；
5.高速移动性好：AFC技术有效纠正快速移动下的多普勒频偏，支持120
km/h以上高速移动，移动性远优于WLAN，可以有力支撑城轨未来的速度演进。

6.频率配置灵活，频谱利用率高：从1.4MHz到20MHz带宽，从连续的频谱
资源，到非连续的频谱资源，LTE可以灵活使用，并获得最高的频谱利用率。

三．系统的方案设计
1.系统的组成
整个系统主要由中心设备、轨旁设备、车载设备、网管设备、无线覆盖设备
组成。

中心设备由核心网设备EPC、核心网LAN交换机、路由器、网管服务器等
及eNB基站的BBU等设备组成；轨旁设备由eNB基站的RRU及配套的光缆终端箱、配电箱等组成；车载设备由车载无线接入单元TAU（含安装于车头车尾左右
两侧底部的天馈设备）、车载LAN交换机等组成；网管设备负责对无线系统网络
设备、车载专用终端设备TAU进行集中的操作维护管理，主要包括了网管服务器、网管终端和便携维护终端；无线覆盖设备包括泄漏电缆、射频电缆、天线。

区间轨旁设备RRU通过合路器合路后接入轨旁泄漏电缆，泄漏电缆通过发送/接收无线信号与车载天线连接通信， RRU与BBU采用光缆连接方式通过特定的
协议进行通信，BBU设备通过核心交换机实现组网，具体组网图如下：
乘客信息系统利用LTE无线通信能够在地铁控制中心将特定的信息发送至指定的一列或
多列列车，传送各列车视频信息、紧急文本信息等或将车载CCTV监控图像及其他相关信息
上传至地铁控制中心。

2.对隧道进行覆盖的方案
隧道采用漏泄电缆方式进行覆盖，上下行区间各敷设2条漏泄电缆。

为保证MIMO性能，漏泄电缆敷设间距约为0.5m以上。

如果是距离很长地下的隧道，可以使用RRU级联对其进
行覆盖延伸，RRU级联使用同小区技术，以便降低不必要切换的行动，提高整个系统的可靠性。

如果地铁的隧道长度不超过1千米，可以使用隧道内部两端的RRU把TD-LTE的信号分
别接入到漏缆方式对其进行覆盖，把地下隧道中间的位置当做切换地带。

如果地铁的隧道长
度超过千米，就要把RRU放在地下隧道的中央，然后拉远和延伸其间距，从地下隧道的中间
向两侧延伸，接入漏缆一般提高隧道覆盖质量。

单RRU覆盖的距离不能超过六百米，还要考
虑到相邻的RRU之间切换与重叠的覆盖现象，所以建议单个RRU覆盖的距离是600米
×0.75=450米。

四．TD-LTE技术应用的前景
TD-LTE技术是一种重要的技术突破，极大的提高地铁运行的效率。

在可预见的未来中，
随着科技的进步，移动的宽带建设不断进步，地铁无线通信也会进入LTE的时代，改善整个
城市的交通运输状况，缓解城市交通压力，提高地铁运行的安全。

五．结语
综上所述，TD-LTE技术在地铁中的应用具有重要的意义，所以需要相关人员极大研究力度，不断对其进行改进和完善，可以加强和国际先进技术的交流与沟通，取长补短，切实发
挥出TD-LET技术的作用，为我国社会的发展做出贡献。

参考文献：
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