试论LTE—R技术在我国铁路的应用

2017-03-24王鹏翟旺勋

中国高新技术企业 2017年1期

王鹏?翟旺勋

摘要：铁路交通系统是我国交通的重要组成部分，在我国铁路建设活动中运用LTE-R技术，有利于提升铁路系统的信息通讯应用质量。在未来通信网络中，铁路通讯系统将会朝着更安全、更稳定的方向发展，LTE-R技术应用下的通讯信息含量更大。文章从铁路建设中LTE-R技术的应用特点展开讨论，提出几点有利于提升铁路通讯质量的可行性建议。

关键词：铁路系统；LTE-R技术；交通体系；主要性能；铁路建设文献标识码：A

中图分类号：U22 文章编号：1009-2374（2017）01-0037-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.01.018

1 LTE-R技术在我国铁路的设计系统重点分析

在技术实现上，我们需要向西方国家学习铁路电气自动化通讯配合技术。在多种电气技术混合使用与项目开发的过程中，可以不断地积累通讯系统结构设计经验。在动力定位通讯设计程序控制中，技术人员应该从提高自动化可靠性的角度出发，开展通讯整体结构设计工作的细节优化建设。

从整体上来说，为了更好地保证不同通讯设备和电气能源结构在铁路上的配合应用，技術人员采用一定的优化手段减少通讯功能使用上的限制。在设计次序上，技术人员首先要做好DP设备的等级分析，从环境条件的优化入手，开展铁路电气设备的最大设计功率分析。做好高速列车结构的推力器配置分析，从电力负荷和单线图简化设计出发，促进铁路机车载体DP能力分析的深入实现。在DP铁路动力系统运转和机电自动化控制中，使用FMEA分析方法，使DP系统下PEMA铁路电气自动通信系统的可靠性整体实现。使用DP系统还应该实现铁路通讯设备LTE-R技术的优化布置，重点开展铁路通道信号容量MVA分断能力的建设，从而提高自动化通讯系统的可靠性。

2 LTE-R技术在我国铁路的管理平台技术应用分析

打造科学的列车通信系统管理平台，技术人员应该做好车载信息系统乘务员应用界面中整体控制系统的分享设计工作。做好车载信息系统列车站应用界面、车载信息系统列车长应用平台和列车无线信息平台应用功能板块开发工作，优化车载无线应用平台接入口处的乘客入口网络信息接入方式，提升网络界面浏览速率。

在LTE-R技术标准下的列车运行控制活动中，技术人员应该对实现方式进行优化。其中，列车控制系统的信息传输活动中，电路域数据传输与接入实现中，无线闭塞中心（RBC）至CTCS-3及车载设备之间的通信，应该满足前期的列控方案设计的需要。机车同步操控信息传输活动，需要满足重载组合列车主从机车通信的强度和频率设计要求。调查机车信号和监控信息传输的相关活动，需要严格按照调车机车与地面监测主机通信的制式标准进行建设。铁路通讯活动中，总调度指挥室采用语音调度通信控制的方式，对调度员、车站值班员与司机之间的通信活动进行设计与安排。而列车无线车次号校核信息传输，则按分组域数据控制的方式，由调度员至司机的调度命令下达进行信号传输。列车运行安全监控中的漏缆监测信息传输，则是由监测点将漏缆监测的信号采集情况，传输到地面监测中心实现信息的反馈。

3 LTE-R技术网络结构重点设计与基站建设介绍

3.1 铁路通讯延时回波系统设计

按照电力一次系统参数设计要求，工作人员应该按照操作界面的主程序优化方法，实现系统结构参数的对应性管理。

在我国铁路通讯系统建设活动中，可以采用LTE-R技术抑制0db最大延时回波进行分析，并且对铁路通讯系统的规范值进行优化设计。其中，当1（C=3780），规范值为110.0，TDA18273模式下的延时回波为121.0.FC5100模式下的延时回波为122.0，RDA5880的延时回波为122.0，我们分析铁路系统模式2（C=1）时，其规范值为60.0，TDA18273DE的延时回波为75.0，模式RDA5880标准下的延时回波频率为75.0.LTE-R技术在我国铁路的建设活动，经历了标准制定与比较充分的技术准备极端，在实验测试与设备准备阶段，技术人员对车载铁路上的硬件设备进行改造，并且对通信系统进行适应性的改造。在车载中继转发方案应用活动中，技术人员应该从车内天线、LTE-R技术和车载设备的系统化建设出发，显著提升车载中继信号发射的整体应用效率。为了提升铁路通讯的质量，技术人员应该做好基础设施建设工作，提升广播发射基站的功率，从而显著提升LTE-R技术信号的覆盖面和强度。强化无线基站与无线网络的对接应用效率，满足高铁列车长途运输状态下的个人性网络通信服务的需求。车载中继转发方案中，需要应用LTE信号进行铁路车载信号的全面覆盖，车内天线应该满足商务型车厢电视用户的需求，并且在终端设备网络维护上，对i-PAD和Wi-Fi用户进行信号覆盖。除此之外，车内的2G用户、3G用户、LTE用户和计算机Wi-Fi用户的车载中继转发系统设计，也是LTE-R技术应用与系统改造的重点内容。

3.2 铁路网络制式信号兼容性设计

在LTE-R技术铁路网络制式标准下，进行漫游网络与既有网络的兼容性建设，考虑到不同区段信号的网络互联与互通性建设，实现LTE-R技术的实时性支持。增强上行的MINO信号波段发射强度，使车载通讯系统支持最高上行8流，最低上行强度4流的通讯网络信号传输的需要。

在IMT-Advanced信号通道系统激活状态控制中，将车载信号载波聚合在Carrier-Aggregation的信号整体迁移区间中，实现不同流向信号区段技术的有效分流。在一些商务型铁路车辆信号保障活动中，可以采用e-MBMS技术，对车载用户提供信号定位服务，扩宽通讯系统的业务领域，满足互联网时代标准下的通讯高质量建设需求。无论从经济的角度，还是社会民生保障类的建设角度出发，都需要加强LTE-R技术的应用与研究，从而提升铁路系统的整体服务质量，保障国计民生的基础性工程顺利运行。提升铁路交通质量，需要从铁路车载通信系统网络维护的角度出发，进行QOS式通讯活动的实时性支持。在铁路通信网络系统中，应用IP/SDR技术，技术人员应该考虑到制式转换方面的应用对称性，并且努力推广全国铁路系统的通信系统制式标准化建设，采用新技术对用户使用的透明性及应用技术的独立性进行

优化。

4 借鉴国外先进信号控制技术，推行铁路LTE-R通讯技术革新的应用分析

在高速铁路信号质量维护活动中，技术人员应该与互联网内容提供商保持密切联系，为了向高速列车旅客提供更好的服务，应该根据车载环境，制定满足列车旅客需要的无线通信系统方案，

日本的新干线N700技术，最高运行速度达到了300千米/小时，其无线接入系统的平均传输速度达到了上行/下行、2/1的状态。其无线接入系统为同轴泄露式电缆Wi-Fi信号传递的模式。中国台湾的LTE-R技术在其铁路系统中的应用效率比较高，不过台湾地区的高速列车的运行距离比较短，只是从台北到高雄。无线接入系统为WImax（802.16m）的实验系统。铁路系统的平均传输速率为下行+上行10～30。无线传输接入系统为WIMAX（802.16cm）实验系统。在我国铁路LTE-R的云无线接入网络架构优化活动中，技术人员需要采用基于实时云架构的基带池。在铁路通讯LTE-R技術应用活动中，技术人员应该做好频谱管理工作，包括车辆信息的调度和功率控制等活动，促使控制信息与数据信息相统一。在虚拟基站集群建设活动中，负载均衡高速交换设备对信号进行虚拟化测试。其中，虚拟基站集群中RRUHU基于控制面/用户面分离的异构高铁线路无线网络设计中，服务网管（SGW）中移动性管理实体（MME）的可靠性比较高。在异构网频谱融合原理下，进行铁路系统信号通讯技术革新。技术人员应该从时域变化的形态进行分析，考察频域的变化情况。当无线环境较差不能满足系统传输的需要时，技术人员需要对可靠性、信道稳定性要求低以及时延不敏感的数据信息进行分类处理，促使无线环境系统处于较好的运行状态，并且刚好可以满足系统传输的要求。

5 结语

LTE-R新技术的应用淘汰了传统的铁路通讯技术。新系统大量使用新型的通讯技术，技术人员对车载通讯技术进行优化类的研究，并且对通讯网络进行功能结构性完善，实现路线预测中LTE-R技术的应用效果开发。新系统逐步进入商用阶段，并且为铁路的安全运行进行保障。使用无线中继Relay工具，进行通讯信号系统的最小化路测检验，确保车载机器间的通信质量整体良好。增强铁路系统不同车载区间的信号投递针对性，采用有效的规避手段消除干扰信号对于LTE-R技术应用的干扰效果。

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