TD-LTE在未来地铁无线通信中的应用

刘绍鹏

【摘要】 随着社会的发展，地铁行业对无线通信的技术要求越来越高。文章首先阐述了TD-LTE无线宽带系统，然后探讨了TDLTE在未来地铁无线通信中的应用。

【关键词】 TD-LTE 地铁无线通信 应用

为了满足乘客对地铁安全、舒适、快速、信息化的需求，地铁使用了各种通信技术，以便最大化的实现地铁内无线信息的交流。从2003年开始，我国地铁使用了GSM-R数字通信技术，但是这种技术已经无法满足地铁未来数据业务发展的要求，就需要地铁发展更高效、可靠的无线宽带通信系统。

一、 LTE无线宽带系统

LTE是一项数据速率更高、成本更低、时延更短以及覆盖质量、系统容量更好的无线通信技术。LTE是铁路最早使用的GSM-R数字通信技术的升级版通信技术。LTE同未来无线通信系统的移动化、带化和IP化等发展趋势相同，能够为铁路创造更好的业务承载平台。LTE技术具体可以分为TD-LTE时分系统与FDD-LTE频分系统，本文讲的主要是TD-LTE时分系统。这种通信技术具有灵活性的配置，同时还有比较高的频谱利用率比，因此当前我国主要广泛应用的是TD-LTE时分系统[1]。

二、 TD-LTE在未来地铁无线通信中的应用

LTE在铁路领域之中广泛应用是因为IP具有连接特性以及LTE的高速宽带等优点。宽带集群网络可提供的业务有：宽带无线数据传输、语音集群调度和视频调度。具体在地铁无线通信当中的应用有：语音集群调度、车载数据、视频调度、PIS信息系统应用。

2.1语音集群调度

TD-LTE 能够实现地铁上语音集群的调度，可以实现单工呼叫、组呼以及双工呼叫的业务。这种呼叫的模式可以和TETRA 等现有的数字集群系统相媲美，它的呼叫建立时间恩能够达到300ms 内（单基站）[2]。因此这种语音业务可以对地铁工作人员进行有效的调度，最大化的满足了地铁运营需要的调度呼叫业务。此外，地铁车站还能够为TD-LTE 的核心网设备提供对应的二次开发接口，从而实现了对应业务的二次开发。

2.2车载数据

地铁的车载数据分为：列车设备运行监控数据、列车控制数据、列车多媒体视频广播、车厢视频监控、列车外部监控数据这五种类型。列车设备运行监控数据能够有效地时事监控机车的电力与动力等相关设备状态；列车控制数据的内容有车机联控、列控、ATP以及ATO等，且这些数据的可靠性比较高。列车多媒体视频广播可以播放高清视频广播和广告，为旅客提供生活服务。车厢厢视频监控是对列车内部旅客的状况进行监控，是为了保证列车运行的安全和旅客的安全。列车外部视频监控数据则主要是对列车司机的工作情况进行实时监控，督促司机安全驾驶。与此同时，地铁调度中心可以及时的了解列车内外的情况，从而保证乘客和列车的安全。这种车载数据是通过数据实现的数据和单元的接入，接着再利用LTE把车内的IP局域网数据传送到地面上，并且车载数据和TAU的相接还可以支持很多种类的专网频段。首先，TAU单元可以满足列车高速运行的需求。如果将TAU单元中的将双天线接口向外放置，就能支持双流以及多集数据传输。其次，TAU单元还支持列车的远程维护维护的功能，具体包含了状态管理、升级软件和配置的管理。最后，它还能够适应车厢内部的严酷电磁环境、高温、湿热的环境使用的要求。

2.3视频调度

虽然传统的指挥调度系统可以实现语音的传送和调度，但是对于决策命令的下达和判断来说，还显得不够明确。而TD-LTE 视频集群通信系统它结束了只能听见声音的调度历史，它是一个集视频调度、视频会议、视频联动、远程监控和智能分析等功能于一体的综合音视频集群通信系统。本文主要介绍的是视频联动和视频会议功能。第一，视频联动作为一项调度技术，它与行业的实际应用非常贴近。如果在地铁站出现突发事故。现场人员就可以拨通宽带集群电话，事发现场的真实画面就会出现在调度指挥中心的监控屏幕中，有利于指挥调度中心快速的了解事故的情况，再结合语音信息，从而能够快速的做出应对措施。第二，在TD-LTE 视频集群系统中，移动指挥调度中心可以与各个分控中心进行进度磋商、问题解决以及阶段性总结等。地铁可以利用它对现场进行高效得得指挥和调度。

2.4 PIS信息系统应用

当前，PIS信息系统业务主要有视频节目下传值车厢、车厢监控视频上传监控中心和车辆故障状态信息传送。PIS信息系统对视频的稳定性、格式、时速等有较高的质量要求。而TD-LTE 传输带宽更高、延迟率更低，可以很好的满足PIS 系统的需求。

三、结束语

由此可见，TD-LTE宽带集群系统可以提供语音集群、车载数据、视频调度以及PIS信息系统等多种业务，能够很好地满足未来地铁无线通信的业务需求。

参 考 文 献

[1] 尹福康.TD-LTE无线通信系统在铁路上的应用[J].铁路通信信号工程技术，2013，（6）：1-2.

[2]王海龙.LTE技术在铁路应用的可行性研究[J].铁路通信信号工程技术，2013（4）：1-2.