大唐移动4G车地无线通信解决方案助推城市轨道交通高速发展

  相对于轨道交通建设的快速的提升，传统的无线车地通信技术仍存在诸多问题。在以往普遍采用TETRA+WiFi的轨道交通车地通信业务承载网络中，WiFi网络主要负责列控承载和PIS等数据业务，而WiFi所用的2.4GHz是非牌照频段，符合发射功率限制等技术方面的要求的各类无线电通信设施及工业、科学和医疗等非无线通信设施均可使用，这就使得采用WiFi的车地通信网络，非常有可能由于临时个人AP的引入而导致网络干扰增加，成为影响轨道交通安全性的极大隐患。传统的无线车地通信技术带宽受限、频段开放、多普勒频偏以及切换频繁等诸多先天缺陷，衍生出业务少、专网安全性能无法保障、数据传输质量低、产品投资价格高等问题，已不足以满足车地宽带通信的需求，城市轨道交通领域亟需一种适应于在高速移动状态下能保持良好通信、安全可靠的车地通信解决方案。

  大唐移动凭借在通信行业深厚的技术积累以及多年对通信应用的理解和实践，提出基于TD-LTE技术的车地无线通信解决方案，充分的发挥了LTE在高速移动状态下宽带传输、低时延等特性，不仅能承载PIS业务，为乘客实时提供新闻、广告、电视节目服务，还能够实现车厢、司机室实时的高清监控视频回传、或作为列车调度方面有效的通信传输手段，将引领轨道交通进入无线宽带通信的新时代。

  大唐移动轨道交通车地无线通信系统基于TD-LTE技术，主设备由核心网（EPC）、网管（OMC）、基站（eNODE B,由BBU+RRU构成）、车载终端TAU等组成。车地通信系统包括控制中心子系统、正线隧道区间子系统、车站子系统、车辆段/停车场子系统、车载子系统。应用场景包含车辆段/停车场、车站、正线隧道区间和列车车辆四个部分。

  同时，为保证CBTC、紧急文本及列车状态等重要业务的可靠运行，解决方案可提供主、备双网的增强型总体架构方式，分别设置主备两套核心网、基站、车载TAU等主要设备，以提高系统的稳定性、可靠性。另外，从系统安全性出发，解决方案采用业务应用与传输网络间加入防火墙、传输空口加密、接入双向认证等多重安全技术，防止外来终端、信息的侵入，提高了整体网络的安全性。

  大唐移动TD-LTE车地无线通信系统，采用我国自主知识产权的第四代移动通信技术，在实现车地通信方面有着非常明显的优势。

  TD-LTE技术作为我国自主知识产权的第四代移动通信技术标准，可实现下行峰值速率大于100Mbps，上行峰值速率大于50Mbps，满足轨道交通多种业务实时双向交互的需求，包括列车控制信息、语音调度、车载视频监控、高清播放视频传输等。同时，极小的切换时延、传输时延及严格的QoS机制，保证轨道交通优先级高的业务传输可靠性和传输质量；采用ICIC、定向切换等专用的车地通信无线资源管理算法，抗干扰、业务连续性好。

  TD-LTE车地无线通信系统采用网络层与业务层隔离、空口加密、双向接入认证、专用频段等关键技术，具有完备的网络安全机制，防止网络恶意侵入，保证车地通信信息安全；同时，核心网异地容灾、无线网双网互备，保证控车等业务安全可靠。

  与传统的车地通信方案比较，TD-LTE车地无线通信系统一网承载多种车地通信业务，易于建设和维护、节省项目投资；同时可实现语音视频调度的联动，提高调度效率和准确性。

  根据不同应用场景的特点，大唐移动可提供不同的车地无线.车辆段/停车场应用场景覆盖方案

  在开阔空间，采用室内分布进行信号覆盖；在车辆基地与隧道接口处，采用定向天线向外覆盖，使得信号能够平滑切换；在车辆段、停车场附近机房部署BBU，别的设备根据真实的情况设计部署位置。

  采用室内分布系统解决方案，选择全向吸顶天线m。由于车站已有公网室内分布系统，因此可与公网全向吸顶天线合一，采用异频合路器接入；主要设备包含BBU、RRU、功分器、耦合器及异频合路器。在机房部署BBU，其余设备室内空间固定部署。

  车站机房部署BBU，就近部署RRU；主、备网的射频信号通过多频合分路器，与其它系统的信号合路后一起连接到漏缆，RRU两端漏缆覆盖属同一小区；对于地下区间隧道较长、信号源无法覆盖隧道中央的情况，可选择光纤拉远方式增加RRU进行补盲。

  每列车的车头及车尾分别安装一套TAU及天线设备，通过车载交换机与应用系统车载设备相连。两套TAU互为热备，提高CBTC系统信号的可靠性；依据业务的具体实际的要求，在车头或车尾能采用一套TAU设备承载所有业务，或选择采取两套不同的TAU设备分别承载不同优先级别的业务。

  在车站、区间线、停车场、车辆段等场景下，大唐移动TD-LTE车地无线通信系统可提供基于宽带多媒体的多种业务应用，满足多种的业务应用对于带宽的需求。

  低时延的宽带语音集群通信，为列车调度及语音通信提供了可靠保障；同时，保证调度中心可以对列车运作时的状态进行实时监控、获取列车运行中的旅客流量等实时信息；通过车厢和隧道的摄像头部署，能够直接进行车厢、司机室和隧道的实时高清视频监控回传，实现有关部门与现场人员语音、视频、数据的双向可视化交互，辅助实现高效远程决策、实时调度和应急处置；确保列车运行信号系统数据安全、高效、可靠传输；为乘客实时提供新闻、广告、电视节目及紧急业务广播等。

  伴随着国民经济的加快速度进行发展，中国城市轨道交通建设正在进入一个快速有序的发展阶段。2012 年以来，国家发改委密集批复25 个轨道交通建设规划，涉及18 个城市，总投资规模逾8，227 亿元，据预计，到2015年，全国城市规划交通总投入将达1.2 万亿元，建成地铁93 条，总里程达2700 公里，如此大规模轨道交通建设将会为中国信息化未来发展提供重大机遇和巨大的发展空间。

  新兴的行业必然带来更加广阔的市场机会，而先进的技术和解决方案也为新兴行业的快速发展奠定了基础。大唐移动凭借TD-LTE车地无线通信解决方案，将轨道交通市场和客户的需求充分与先进的无线通信技术相结合，必将为助推城市轨道交通快速地发展提供“无线”动力。