简析关于城市轨道交通车地综合通信系统(LTE-M)规范标准进展的分享

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第一，目前城市轨道交通无线系统的使用状况。

中国地铁发展非常迅猛，业务扩展也很快，需求也在不断增加。无论是地下、地面、高架无线技术被广泛的应用。目前主要的无线技术(这里主要是指自由空间比较长距离)，第一是信号系统CBTC。第三块就是车载视频监控，还有车载PIS系统。列车状态信息以及紧急信息发布，那么这个利用的一种车地通讯方式。目前基本上都采用的是和的公用频段，另外还有民用通讯，俗称是移动运营商的移动电信联通。2G、3G、4G，包括未来的5G，实现移动信号覆盖。主要频段是从800兆到，这个范围。最后一个就是目前很多地铁城市也上了无线局域网。主要实现的是车站以及车厢里的热点覆盖。Wifi的的级车地通讯，而覆盖车厢以及车站内的无线终端覆盖频率主要就是。未来手机还是具有这个频段的这个双模。这个频段的未来也是要考虑对这个这个备用频段做一个手机覆盖。

第二，就是针对地铁现状现在存在哪些情况和问

题呢?

我个人的理解：首先，我们对无线特点的认识还不是很深，缺乏相关的认识。1)无线的管制性，通过对各方的了解，真正地铁搞无线的人还不是很多，不是很清楚无线的特点，包括无限的频率是受国家管制的，应该有5部委统一规划发放，各省市自治区直辖市审批具体频段。2)无线的干扰性，管制的前提就是无线是有干扰性的，包括同频干扰，不同的功率或相同功率的干扰，互调干扰包括2G、3G，杂散干扰，没有无线设备的规范指标，相关的设备就无法正常使用。3)无线频段和速率，带宽资源是有限性的，技术虽然在不断发展，也希望在有限的频段中能使用更高的速率满足更大的业务需求。相关资源受限，速率达到一定程度的时候，就一定程度的受限，他们不像有限的光纤，可以传10G、100G的速率。所以无线的能力还是有受限的。

其次，没有标准。无线系统缺乏设计标准，地铁规范中也找不到相关的表述，特别是信号系统的车地系统，完全依赖于厂家的推荐，CBTC的引入那里市场有参加推荐的相关产品。而据我们了解也是大部分都是的商用wifi设备，与无线局域网的wifi上网同步。而同时规范也没有同步推出，其中原因之一是不是地

铁专用的，没有基础条件支撑。也没有产品标准，所以导致了产品的选择标准同频率有、，天线有AP天线漏缆、波导管。技术，调制技术有持续扩频、跳频，包括其他的WiMAX各种宽带无线技术。

再次，就是各地地铁的自主规划无线方案，缺乏有序的标准。正因为国家无标准，也没有行业标准、企业标准，所有依附厂家的具体方案，都看菜做饭，以信号DCS为核心的，PIS、无线wifi上网都是各个城市自己规划，没有理论基础，中间有穿插的商业投资行为，导致无线频率无序失控，才会出现有wifi来逼停列车这种事故的出现。

最后，安全问题。正因为有上述的频率冲突、频率干扰，特别是大功率的干扰。导致信号系统整体的安全性，由于DCS的缺陷导致其成为短板。同时，随着网络化运营线路增加，地面高架的增加，以及相关互联互通的要求，与地面公共网之间安全形势越来越严峻了。这也成为我们搞通讯信号的人都很忧虑、彷徨。也有很多的呼声，国家对也采取了相关的措施。

第三，和大家介绍一下目前关于标准的进展情况。借助于公共频段的商用产品与老百姓所使用的相同频段的资源，抢资源，争地盘，非常被动，地下还好。地面如何呢?因为所有人都无需申请就可以买来

使用。各地出现在干扰逼停的事件引起各地的政府包括地铁公司的重视。国家也看到这种现象的出现，工信部、国家发改委、轨道交通协会也联合对全国各地的地铁使用无线的情况进行了调研，明确指出作为信号系统是存在安全隐患的。经过多方的努力，工信部于2015年3月4号印发了关于重新发布1785到1850频段的文件。

无线接入系统频段使用事宜的通知，这是工信部2015六十五号文，目前提出频段本地无线宽带技术，可用于城市轨道交通、电力、石油等行业专网及公网的使用，使轨道交通有了一个可申请的受保护的无线专用频段的机会，具体频段的分配和电台的管理，由省市、直辖市无线电管理机构审批，至此城市轨道交通有了一个全国统一的无线标准的基础。对此，中国轨道交通协会于2015年3月21号，中城轨2015008号发布。

关于频段使用事宜及相关落实工作的意见，指出请各地铁、各单位充分重视和遵照执行。在此，我摘取其中几部分意见和大家共享一下：

第一，CBTC和CCTV车辆运行状态，PIS紧急文本、语音调度，通信均纳入生产系统，地铁专用频段申请应考虑综合承载，以CBTC为核心的城市轨道

交通生产系统;

第二，选择适当的无线网络支持，LTE作为第四代移动通信技术，设计考虑了350公里时速下的支持业务优先等级的实时性和高吞吐率的需求，完全满足城市轨道交通快线120公里的需求。以上车地信息实时传输综合承载业务优先等级的需求。同时，TD—LTE是中国拥有核心自主知识产权的国家通讯标准技术，已大规模商用，有较成熟的产业链，近几年国内多家地铁已经开始了TD—LTE地铁的应用和研究，包括郑州1号线、杭州地铁4号线已经开通的TD—LTE传输PIS、CCTV和TMS的综合承载，同时杭州地铁4号线TD—LTE加载信号CBTC做了综合承载的测试并已通过，朔黄重载铁路也进行了的用于机车同步操控和调度电话的测试，北京地铁也做了实验室和实验的测试。结果证明TD—LTE完全能够综合承载城市轨道交通的生产业务，各项性能指标达到要求，因此在文中提出请在申请频率时明确采用TD—LTE技术支持建设城市地铁车地通讯专用网络。

第三，根据理论分析和实验，CBTC单网需要5M 以上带宽，综合承载需要15M带宽，因此在申请频段时，必须考虑20M的频段申请，由于此频段非轨道交通单一业务专用频段，且该频段与运营商的移动通信

频段相邻，故采用的设备必须符合工信部六十五号文中的必须包括基站的带外机载功率和带外发射功率要求的限制，应结合本地情况对频率使用进行规划。

第五条，下一步的工作是构建具有自主知识产权的轨道交通车地通信系统，实现基于TD—LTE的轨道交通车地通信网络，提出LTE—M，M就是地铁的意思，对等于大铁路的GSM—R，组织制定LTE—M 的相关技术规范，第二步工作就是选取若干城市作为LTE—M的示范，目前在重庆有三条线，第三步就是成立相关的工作指导组和专家对各地的申请工作予以技术指导，在2015年4月28日，城市轨道交通协会技术装备专业委员会牵头在北京召开了LTE—M规范项目编制的启动会，目的是启动编制LTE—M系列标准，实现城市专用车地通讯系统的互联互通、生产的规范化、工程实施的标准化。为LTE—M网络规划产品开发、工程设计、设备配置与运营管理等提供技术依据。形成LTE—M的网络规划和建设管理与维护的指导文件。未来将规范纳入城市轨道交通车地综合通信系统LTE—M的招投标技术要求中，在2015年6月1日，交通协会颁布了配套的标准的主要结构。系统总体结构和系统功能规范、系统空中接口规范、系统核心网监数据接口规范、x6a—T接口规范、系统设