LTE作為第四代無(wú)線通信技術(shù)，在運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)中廣泛運(yùn)用，目前在中國(guó)就有5億人都在享受著LTE技術(shù)帶來(lái)的便利。隨著技術(shù)的不斷成熟及相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈的形成，LTE解決方案在其他行業(yè)運(yùn)用也越來(lái)越廣泛。今天就談?wù)凩TE解決方案在地鐵領(lǐng)域里的運(yùn)用。

　　談到LTE技術(shù)在地鐵中的運(yùn)用，就必須首先介紹車地?zé)o線通信系統(tǒng)，為了認(rèn)識(shí)車地?zé)o線通信，我們先來(lái)說(shuō)說(shuō)車地?zé)o線通信都需要承載哪些業(yè)務(wù)？

　　車地?zé)o線通信需要承載的業(yè)務(wù)包括CBTC、CCTV和PIS等。其中CBTC是列車自動(dòng)控制系統(tǒng)的簡(jiǎn)稱，用于控制列車的運(yùn)行，利用CBTC既可以實(shí)現(xiàn)固定自動(dòng)閉塞系統(tǒng)(CBTC-FAS)，也可以實(shí)現(xiàn)移動(dòng)自動(dòng)閉塞系統(tǒng)(CBTC-MAS)，還可進(jìn)行列車定位、列車完整性檢測(cè)等。該系統(tǒng)需要在車輛和地面之間進(jìn)行低速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的交付，傳輸帶寬要求不高，但是要求傳輸通道的滿足雙向、連續(xù)、高可靠性的要求。如果列車控制系統(tǒng)存在問(wèn)題，則可能引發(fā)重大人身安全事故，因此CBTC系統(tǒng)對(duì)無(wú)線承載方案的可靠性要求非常高，通常用于CBTC系統(tǒng)的無(wú)線方案都采用了兩張獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)的冗余部署。

　　CCTV業(yè)務(wù)是視頻監(jiān)控信號(hào)系統(tǒng)。一般我們的地鐵車廂內(nèi)都安裝有攝像頭，攝像頭拍攝實(shí)時(shí)畫面，通過(guò)車-地?zé)o線通信系統(tǒng)傳送到各個(gè)車站，再通過(guò)地鐵傳輸網(wǎng)絡(luò)傳送到控制中心，這樣就形成一張從車輛到控制中心的信息傳輸通道，讓控制中心監(jiān)控平臺(tái)可以實(shí)時(shí)呈現(xiàn)車廂內(nèi)的畫面，方便后臺(tái)服務(wù)人員了解車廂內(nèi)的情況。CCTV的業(yè)務(wù)主要是上行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，該業(yè)務(wù)對(duì)承載通道的帶寬有一定要求，如果帶寬不足，則可能會(huì)導(dǎo)致畫面卡頓和黑屏現(xiàn)象。

　　PIS是指乘客信息系統(tǒng)，即站廳、站臺(tái)和列車車輛內(nèi)的信息顯示，如我們?cè)诘罔F上看到的到站信息、車載顯示屏的天氣、股票信息和視頻節(jié)目等等，這些信息都是從地鐵控制中心經(jīng)編播后下發(fā)到各個(gè)車站和車輛內(nèi)的，然后在相應(yīng)的顯示模塊進(jìn)行顯示。該系統(tǒng)主要為下行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，對(duì)傳輸通道的帶寬有一定的要求。

　　除了上述三種業(yè)務(wù)，還有一些其他業(yè)務(wù)如車載FAS、車載門禁等也需要用到車地?zé)o線通信系統(tǒng)。無(wú)線通信系統(tǒng)就是一張車輛到地面基站的傳輸網(wǎng)絡(luò)，由地面上的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)如控制器和基站，以及車載終端等組成。

　　國(guó)內(nèi)原有的地鐵線路中，車地?zé)o線通信普遍采用了WLAN的解決方案。該方案在隧道內(nèi)部署WLAN熱點(diǎn)（相當(dāng)于我們?nèi)粘Ｓ玫臒o(wú)線路由器熱點(diǎn)），在地鐵列車的車頭車尾部署接收終端，通過(guò)WLAN信號(hào)實(shí)現(xiàn)無(wú)線通信。地鐵內(nèi)的WLAN方案跟我們民用WLAN略有不同，民用領(lǐng)域我們一般在同一個(gè)無(wú)線熱點(diǎn)下移動(dòng)，對(duì)跨熱點(diǎn)的業(yè)務(wù)切換的要求并不高。但在地鐵中，列車是在高速行駛的，車輛車載終端需要保持信號(hào)連續(xù)，必須在經(jīng)過(guò)的不同的WLAN熱點(diǎn)之間快速遷移。為此，WLAN的解決方案供應(yīng)商引入快速漫游無(wú)線技術(shù)iPCF或IGMP Snooping技術(shù)，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的快速遷移。

　　WLAN技術(shù)本身是一種非常開放的公有技術(shù)，在民用和商用系統(tǒng)中都廣泛使用，其應(yīng)用頻段一般為2.4G，這就存在信號(hào)之間互相干擾的風(fēng)險(xiǎn)。

　　有沒(méi)有一個(gè)更好的選擇？

　　答案就是LTE，LTE無(wú)線解決方案既有與WLAN相同的大帶寬的優(yōu)勢(shì)，更有WLAN不具備的優(yōu)勢(shì)，我們具體來(lái)看看。

　　1、LTE提供更有效的抗干擾技術(shù)。LTE是標(biāo)準(zhǔn)的專業(yè)領(lǐng)域的通信協(xié)議，比WLAN有更好的信道結(jié)構(gòu)，在抗干擾性能上較WLAN優(yōu)異；LTE的接收靈敏度高，在更低的電平范圍內(nèi)也能有效傳輸數(shù)據(jù)。

　　2、LTE能實(shí)現(xiàn)高速移動(dòng)下的無(wú)縫切換，保證了業(yè)務(wù)的連續(xù)性。WLAN技術(shù)最高允許的列車運(yùn)行速度僅為80Km/h，而LTE切換時(shí)延更小，允許列車速度最大達(dá)430Km/h，滿足未來(lái)列車運(yùn)行速度的要求。

　　3、LTE具備多級(jí)的QoS算法，即LTE系統(tǒng)可以針對(duì)不同的業(yè)務(wù)類型設(shè)置不同的優(yōu)先級(jí)，可以針對(duì)業(yè)務(wù)需求分配不同的帶寬。如果采用LTE同時(shí)承載CBTC、CCTV和乘客信息等業(yè)務(wù)的方案，我們可以將CBTC設(shè)置為最高優(yōu)先級(jí)，保證擁塞情況下CBTC業(yè)務(wù)的QoS，確保CBTC的安全可靠，針對(duì)其他業(yè)務(wù)這可以設(shè)置成低優(yōu)先級(jí)。而WLAN技術(shù)的用戶QoS則是依靠自由競(jìng)爭(zhēng)，無(wú)絕對(duì)的用戶優(yōu)先級(jí) 。

　　因?yàn)橛猩鲜鰞?yōu)勢(shì)，LTE解決方案越來(lái)越受到業(yè)主的青睞。目前國(guó)內(nèi)通過(guò)LTE解決方案承載PIS業(yè)務(wù)的商用線路就有鄭州地鐵1、2號(hào)線，同時(shí)在石家莊、廈門、貴陽(yáng)、上海等地的新建地鐵線路也確定采用LTE的方案；用于承載CBTC業(yè)務(wù)的商用試驗(yàn)網(wǎng)也在進(jìn)行中。未來(lái)在城市軌道交通領(lǐng)域LTE將發(fā)揮更大的作用。