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城市軌道交通作為城市公共交通工具，在城市路面交通擁堵問題凸顯的今日，已成為最重要的城市公共交通工具，承擔(dān)的日常乘客運送量不斷增長。城市軌道交通運營公司不僅希望能提供給乘客安全的乘坐環(huán)境和舒適的乘坐體驗，而且更希望能持續(xù)提升地鐵的運營效率。車地?zé)o線通信系統(tǒng)也隨之需要更先進(jìn)的、更可靠的、更安全的寬帶車地?zé)o線技術(shù)，來面對車輛運行高速化、視頻監(jiān)控實時化、車載業(yè)務(wù)寬帶化的趨勢和挑戰(zhàn)。

軌道交通LTE-M系統(tǒng)是基于先進(jìn)的TD-LTE技術(shù)的車地?zé)o線寬帶通信系統(tǒng)，系統(tǒng)以滿足城市軌道交通車地通信業(yè)務(wù)需求為原則，保證列車運行控制系統(tǒng)安全可靠性的同時，綜合承載車地通信業(yè)務(wù)。一套網(wǎng)絡(luò)能夠同時提供專業(yè)的數(shù)據(jù)傳輸、視頻傳輸以及寬帶集群業(yè)務(wù),面對現(xiàn)代化城市軌道交通運營中車輛運行高速化、視頻監(jiān)控實時化、車載業(yè)務(wù)寬帶化的趨勢和挑戰(zhàn)，為現(xiàn)代化城軌交通鋪設(shè)一條嶄新的寬帶無線通道。

系統(tǒng)架構(gòu)

為保證滿足CBTC列車運行控制系統(tǒng)業(yè)務(wù)對車地?zé)o線承載的高安全、高可靠傳輸?shù)囊螅琇TE-M無線車地通信系統(tǒng)采用A、B雙網(wǎng)覆蓋。A網(wǎng)用于綜合業(yè)務(wù)承載，包括：列車運行控制系統(tǒng)業(yè)務(wù)、列車運行狀態(tài)監(jiān)測業(yè)務(wù)、列車緊急文本下發(fā)業(yè)務(wù)、CCTV視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)、PIS視頻業(yè)務(wù)、集群調(diào)度業(yè)務(wù)等；B網(wǎng)用于列車運行控制系統(tǒng)業(yè)務(wù)承載。A、B網(wǎng)相互獨立，同時工作，CBTC列控數(shù)據(jù)在A、B網(wǎng)各傳輸一份，當(dāng)其中一套系統(tǒng)故障時，另一套系統(tǒng)中CBTC列控數(shù)據(jù)仍能正常傳輸。

覆蓋方案

城市軌道交通通信系統(tǒng)的任務(wù)是建立一個視聽鏈路網(wǎng)，提高現(xiàn)代化管理水平和傳遞語音、數(shù)據(jù)、圖像及文字等各種信息。通信系統(tǒng)的服務(wù)范圍涵蓋了控制中心、車站、車輛段、停車場、地面線路、高架線路、地下隧道與列車。

城市軌道交通LTE-M系統(tǒng)主要產(chǎn)品

核心網(wǎng)設(shè)備（EPC）

負(fù)責(zé)終端認(rèn)證、終端IP地址管理、移動性管理等，提供接口直接連接CBTC、PIS、CCTV等業(yè)務(wù)系統(tǒng)。核心網(wǎng)產(chǎn)品采用先進(jìn)的ATCA硬件平臺和高性能的服務(wù)器，基于全I(xiàn)P方式的軟硬件設(shè)計，提供99.999%的電信級高可靠性設(shè)計，保證系統(tǒng)長時間不間斷工作，完全滿足LTE寬帶無線通信系統(tǒng)長期運行的要求。核心網(wǎng)產(chǎn)品采用先進(jìn)的軟件設(shè)計架構(gòu)，軟件功能獨立化、模塊化，具有完備的冗余工作模式和過載保護(hù)功能。可根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的容量和性能需求，靈活部署系統(tǒng)硬件配置，滿足各種數(shù)據(jù)的傳輸要求。

無線基站設(shè)備（eNodeB）

無線基站產(chǎn)品是LTE光纖拉遠(yuǎn)的分布式基站，由基帶控制單元eBBU和遠(yuǎn)端射頻單元eRRU兩部分組成，eBBU與eRRU共同配合實現(xiàn)一個完整的eNode B邏輯功能。基站eNodeB為無線通信系統(tǒng)中的接入網(wǎng)設(shè)備，主要負(fù)責(zé)無線信號的發(fā)送和接收、空口無線資源管理和接入網(wǎng)側(cè)移動性管理，可采用模塊化、可配置、可裁剪的統(tǒng)一硬件架構(gòu)平臺，實現(xiàn)設(shè)備的即插即用。基站實現(xiàn)通信系統(tǒng)空口通信的安全，即在終端和基站之間進(jìn)行空口信令的完整性保護(hù)和加密、空口用戶面業(yè)務(wù)的加密保護(hù)。eNodeB主要由基帶控制單元（eBBU）和遠(yuǎn)端射頻單元（eRRU）組成。eRRU通過數(shù)字光纖接口（Ir接口）與eBBU連接。

終端設(shè)備

終端設(shè)備分為車載設(shè)備（TAU）和便攜式的手持終端兩種類型。TAU通過Uu、Uw等無線接口與接入子系統(tǒng)相連，實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸功能。車載TAU是一款面向軌道交通行業(yè)專業(yè)定制的TAU機(jī)車設(shè)備，承載了地鐵列控、視頻監(jiān)控（CCTV）、乘客信息系統(tǒng)（PIS）等數(shù)據(jù)接入業(yè)務(wù)。設(shè)備采用先進(jìn)的LTE技術(shù)，針對地鐵應(yīng)用開發(fā)的單播、組播以及基于LTE的QoS機(jī)制和擴(kuò)展的VRRP技術(shù)確保了應(yīng)用的高效、實時、安全、可靠。多媒體手持終端是基于TD-LTE標(biāo)準(zhǔn)打造的一款高端工業(yè)級，堅固型行業(yè)專用終端。設(shè)備融入自主知識產(chǎn)權(quán)的集群通信技術(shù)，可提供專網(wǎng)集群對講中最為強(qiáng)大的性能和優(yōu)秀的多媒體數(shù)字通信體驗。

城市軌道交通LTE-M系統(tǒng)，以滿足現(xiàn)代化軌道交通車地通信業(yè)務(wù)需求為設(shè)計原則，在保證列車運行控制系統(tǒng)安全可靠性的同時，實現(xiàn)軌道交通車地通信業(yè)務(wù)的統(tǒng)一綜合承載。系統(tǒng)通過Qos機(jī)制保障不同業(yè)務(wù)的優(yōu)先級和穩(wěn)定性，同時支持CBTC列車運行控制系統(tǒng)業(yè)務(wù)、列車緊急文本下發(fā)業(yè)務(wù)、列車運行狀態(tài)監(jiān)測業(yè)務(wù)、CCTV視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)、PIS車載視頻業(yè)務(wù)、集群調(diào)度業(yè)務(wù)等需求，為軌道交通提供了高速移動下的安全可靠、高速度、高帶寬的車地通信網(wǎng)絡(luò)。

城軌交通中基于通信的列車控制系統(tǒng)（CBTC）是借助車地?zé)o線系統(tǒng)來進(jìn)行車輛控制及管理的信號系統(tǒng)；PIS乘客信息系統(tǒng)用來為乘客提供車廂內(nèi)多媒體信息服務(wù)以及緊急情況下的安全指導(dǎo)；CCTV視頻監(jiān)控系統(tǒng)用于車廂內(nèi)的安全監(jiān)控，幫助地鐵管理員掌控移動中列車車廂內(nèi)的安全；另外，地鐵工作及安保人員還需要一個安全可靠、可以隨時隨地連接的集群調(diào)度通信系統(tǒng)，車地?zé)o線通信系統(tǒng)承載的業(yè)務(wù)。

高可靠性

采用A、B雙網(wǎng)覆蓋設(shè)計；在系統(tǒng)軟件和硬件的配置方面注重系統(tǒng)的安全；在關(guān)鍵環(huán)節(jié)均采用備份設(shè)計，在關(guān)鍵的系統(tǒng)設(shè)備和主機(jī)設(shè)備上消除單點故障，通過設(shè)備冗余和負(fù)載分擔(dān)的方式來提高系統(tǒng)的可靠性；高效的多業(yè)務(wù)優(yōu)先級保障設(shè)計，提供9級QoS保障機(jī)制，根據(jù)各業(yè)務(wù)對可靠性、時延等的要求，系統(tǒng)為其分配不同的優(yōu)先級，保證高優(yōu)先級業(yè)務(wù)的傳輸。在同時傳輸CBTC、列車狀態(tài)監(jiān)測、車載視頻監(jiān)控信息和乘客信息時，通過Qos保障機(jī)制能確保高優(yōu)先級業(yè)務(wù)，如CBTC業(yè)務(wù)的傳輸，保障行車安全，提升運營效率。

低時延

系統(tǒng)采用扁平化組網(wǎng)方案，簡化了網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，減少了網(wǎng)元數(shù)量，有效地縮短了端到端的數(shù)據(jù)傳輸時延，系統(tǒng)可靠性高，更加滿足城市軌道交通特別是信號系統(tǒng)的應(yīng)用需求。

高速移動性

系統(tǒng)在設(shè)計上考慮了高速移動場景，支持高達(dá)350km/h的移動性，通過自動頻率控制改善無線鏈路的穩(wěn)定性，提升高速場景下的傳輸穩(wěn)定性，能夠滿足軌道交通200公里/小時的車地通信傳輸要求。

靈活組網(wǎng)

LTE系統(tǒng)具有頻譜靈活性特點，可支持不同大小的頻譜分配，可在不同大小的頻譜中部署，包括1.4MHz、3MHz、5MHz、10MHz、15MHz、 20MHz，支持成對和非成對頻譜，業(yè)務(wù)速率和頻譜利用率高。可靈活多級組網(wǎng)，傳輸網(wǎng)可采用環(huán)形、星形、環(huán)網(wǎng)+星形多種組網(wǎng)方式。

軌道交通LTE-M系統(tǒng)解決方案以其設(shè)計的可靠性、技術(shù)的先進(jìn)性和組網(wǎng)的靈活性為城市軌道交通的安全運營保駕護(hù)航，為軌道交通運維效率和乘車體驗的提升提供了堅實的技術(shù)支撐。隨著在越來越多項目中的廣泛應(yīng)用，必將在中國城市軌道交通迅猛發(fā)展的大潮中做出越來越大的貢獻(xiàn)。

上海長合信息技術(shù)股份有限公司長期與華為，鼎橋軌道交通LTE廠商保持長期戰(zhàn)略合作，借助自有產(chǎn)品技術(shù)及優(yōu)勢，努力為全國的軌道交通無線LTE系統(tǒng)助力護(hù)航。