浅论轨道交通车地通信td

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1、浅论轨道交通车地通信TD1概述　　随着我国城市化进程的加快，大量流动人口涌进城市，私家车数量迅速增长，使城市交通面临着巨大的压力，交通拥堵、空气污染日益严重，严重影响了城市的经济发展和人们的日常生活。因此各大中城市都在积极发展大容量、快捷、准点、安全的城市轨道交通系统。　　而车地无线通信作为保障城市轨道交通安全运营的重要环节，承载了列车控制系统(CBTC，municationBasedTrainControlsystem)、列车运行监测系统，视频监控系统(CCTV，ClosedCircuitTelevision)，乘客信息系统(PIS，Pass

2、engerInformationSystem)等信息的传送，可谓是轨道交通系统的神经中枢。　　目前，城市轨道交通中车地无线通信主要采用无线局域X(bps=4Mbps。列车停靠在车辆基地时，中心可同时调取4路客室监控图像的录像信息，上行带宽需求为41Mbps=4Mbps。CCTV系统传输时延要求小于300ms，时延抖动要求小于100ms。　　2.4PIS系统应用需求　　PIS系统(含紧急文本)需将播控中心下发的播放节目，如紧急文本信息、行车信息、新闻广播、旅行指南、换乘信息、在线广告等便民信息在车载PIS显示屏上实时显示。　　PIS图像采用标清图

3、像质量，每列车业务信息承载带宽为下行2Mbps。在正常情况下，无线小区内有两列车，PIS图像下发播放的带宽需求为22Mbps=4Mbps(下行信息)。在有条件时，采用高清(1080P)图像质量预设业务信道带宽，则每路图像带宽需求为下行4～6Mbps。紧急文本信息带宽需求为10kbps。PIS系统传输时延要求小于300ms，时延抖动要求小于100ms。　　3车地通信综合业务LTE承载技术分析　　LTE是3GPP制定的全球通用标准，在20MHz带宽组X，单天线传输情况下，峰值速率下行可达100Mbps，上行可达50Mbps，同时LTE采用扁平的X络

4、架构，降低控制面和用户面时延，采用了OFDM(正交频分复用)、MIMO(多入多出)、HARQ(混合自动重传请求)等先进技术，有效提高数据速率、频谱效率和抗干扰性能，且提供综合业务承载的优先级调度和高速移动性支持，并通过抗干扰技术和安全机制保证无线数据业务的安全可靠传输。　　TD-LTE是TDD(时分复用)版本的LTE技术，也是中国拥有核心自主知识产权的4G国际通信标准技术，是一种专门为移动高宽带应用而设计的无线通信标准。工信部已于2013年底向3家运营商颁发了TD-LTE牌照，从当前TD-LTEX络商用情况来看，TD-LTEX络的产业现状已经成

5、熟，X络覆盖、连续覆盖与切换等性能指标都已达到预期要求。　　3.1综合业务Qos保障　　LTE系统按照预定义的可能承载业务类型，对应不同的服务质量(延时、丢包等)要求，定义了9个QCI(服务质量类别标识)。系统根据QCI对应的优先级进行资源分配和调度，优先级越小者优先保障资源分配和调度。　　3.2高速移动性支持　　LTE支持350km/h的终端移动速度(在某些频段甚至支持500km/h)。　　对于移动通信系统而言，当移动终端速度达到200km/h以上时，需要考虑多普勒频移效应的影响。LTE在设计上已有所考虑，在基站侧接收机采用AFC(Autom

6、aticFrequencyControl，自动频率控制)进行频率纠偏。AFC通过快速测算高速移动带来的频率偏移，补偿多普勒效应，改善无线链路的稳定性，从而提高解调性能。　　3.3安全机制　　无线X络的安全隐患主要来自无线空口的恶意接入和侦听。终端UE在接入LTE无线X络时，必须首先通过LTE无线核心X的认证和鉴权，避免未授权终端进入X络和未授权X络接收终端接入。此外，LTE采用AES(高级加密标准)、SNO带宽，20bps;下行分发一路PIS视频，速率为6Mbps，使用业务模拟器产生1路紧急文本业务。承载测试结果如下。　　(1)CBTC业务测试

7、　　列车在车速分别保持20、40、60km/h的情况下，进行了CBTC业务数据测试，CBTC均可看到正常的数据业务流，无丢包现象。　　(2)上行车厢视频监控测试　　上行业务进行反复拉X测试，在OCC控制中心调取行车的车内视频监控，视频采集码率2.0Mbps的情况下视频流畅清晰，且可以同时调取多路视频，保持拉X过程中清晰流畅。　　(3)上下行视频并发测试　　专车拉X验证，正线全线进行测试，并发业务，下行由控制中心向全X运行车辆播发6Mbps高清片源保持，上行控制心中同时调取行车内视频监控1-3路保持。车速分别保持在20、40、60km/h，测试表

8、明整个拉X测试中上行视频监控和下行视频均播放流畅无马赛克。　　将TD-LTE带宽减小为10MHz，功率等其他条件不变，进行同样的测试，结果显示，CBT