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浅论基于5.9GHz的TD-LTE的城市轨道交通通信系统测试研究.pdf
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浅论基于5.9GHz的TD-LTE的城市轨道交通通信系统测试研究.pdf
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浅论基于 5.9GHz的 TD-LTE的城市轨道交
通通信系统测试研究
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如意!
随着城市轨道交通的快速发展,车-地间的无线通
信业务也越来越多。通信系统包括:传输列控信息
CBTC(CommunicationsBasedTrainControl) 车 - 地 通 信
系统、列车工况的列车运行状态监测系统、列车司机
与主控室和站台人员通话的列调系统、用于实时监测
列车内安全 CCTV(ClosedCircuitTelevision)闭路电视
监 控 系 统 以 及 向 乘 客 提 供 信 息 广 播 和 服 务
PIS(PassengerInformationSystem)乘客信息系统等等。
目前的城市轨道交通车-地通信系统大多数采用
工作在频段的 WLAN(WirelessLocalAc-cessNetwork)
技术,面临越来越严重的同频干扰问题,深圳地铁曾
多次发生因为干扰严重导致列车紧急停车的现象。同
时 , 北 京 新 机 场 线 的 地 铁 列 车 最 高 时 速 达 到 了
140km/h,基于 WLAN 的车-地通信技术也很难满足速
度超过 120km/h 的列车车-地通信的需要。为解决同频
干扰、通信的高速适应性以及多种业务的综合承载问
题,北京地铁建管公司、北京交通大学、北京全路通
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信信号研究设计院及华为公司在北京地铁环形道中国
铁道科学研究院国家环形铁道试验线进行测试,测试
频段的 TD-LTE 系统承载 CBTC、PIS、CCTV 和列车
运行状态监控等综合业务的传输性能。
频段指~频段。美国联邦通信委员会已经正式将
频段批准用于专用短程通信,主要用作智能交通系统
中 的 车 - 地 和 车 - 车 通 信 。 欧 洲 电 信 标 准 委 员 会
ETSI(EuropeanTelecommunicationsStandardsInstitute)
建议将~用于 CBTC 的安全业务,而将~用于智能交
通系统 ITS(Intelli-gentTransportationSystem)和 CBTC
的非安全业务,并预留~作为未来城市轨道交通的扩
展业务。2002 年 7 月,我国的无线电管理部门开放了~
频段。但是~频段目前没有开放,因此可以作为城市
轨道交通专用频段使用。
城市轨道交通的传输媒介则包括无线自由波、漏
泄波导和漏泄电缆 3 种传输方式。由于频段较高,市
场上还没有用于此频段的漏泄电缆产品。在本次现场
测试中,采用的传输媒介包括漏泄波导和无线自由波
两种,根据两者的传输损耗不同,两种传输媒介组网
时,LTE 基站的间隔也不同。
本文将 TD-LTE 用于城市轨道交通车-地通信系统
中存在的问题,和本次现场测试的测试环境和网络结
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构,然后说明本次测试的测试内容和测试用例并分析
本次测试的结果并进行讨论。
1TD-LTE 简介
长期演进 LTE(LongTermEvolution)是基于正交频
分 复 用 技 术
OFDM(OrthogonalFrequencyDivi-sionMultiple),由第 3
代合作伙伴计划 3GPP(3rdGenerationPartnershipProject)
组织制定的全球通用标准。TD-LTE 是我国拥有核心
自主知识产权的国际通信标准技术。作为一种先进的
无线通信技术,LTE 技术在设计时考虑了满足高吞吐
率的需求,在 20MHz 频宽组网情况下,峰值速率下行
可达 100Mbit/s,上行可达 50Mbit/s。同时采用扁平化
架构,降低控制和用户平面时延。
相比 WLAN 无线传输技术,LTE 传输技术有完善
的服务质量 QoS(QualityofService)传输管理策略设计,
同时在数据链路层也采用了区别于 WLAN 自由竞争
的接入策略,专门设计了控制平面和信令处理多用户
接入中出现的各种问题,因此数据传输稳定性较
WLAN 技术有较大的提升。但将商用 LTE 系统应用在
城市轨道交通车-地通信系统中仍有一些技术问题尚
待解决。
(1)信息传输的高可靠性和实时性问题。商用 LTE
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