郑州地铁1号线车地无线通信系统率先应用LTE技术

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8月19日上午10点，满载着希冀与梦想的郑州市轨道交通2号线一期工程开通试运营，这标志着郑州市轨道交通告别单线运营，跨入了“多线建设、双线运营”新阶段，标志着该城市民乘坐地铁“东奔西走、南来北往”成为现实。郑州地铁2号线一期工程，全长20.65公里，起于刘庄站，止于南四环站，穿越惠济区、金水区、管城回族区，是郑州市开通的第二条轨道交通线路。

轨道交通车地无线通信系统，作为地铁安全运营的重要部分，承担车载视频监控(CCTV)、乘客信息下发和广告视频推送(PIS)等大带宽需求业务，是地铁提升乘客乘坐舒适度、提供增值服务的重要子系统，传统方案较多采用WLAN技术实现。同时，作为地铁列车安全运行的核心控制系统-CBTC(“CommunicationBased Train Control System”, 基于无线通信的列车自动控制系统)信号系统同样采用WLAN技术，由于2.4GHz公共频段可用频点数量少，导致WLAN方案规划、设计、部署极为复杂。部署传统方案的地铁线路轨旁AP数量众多，发射功率大，极易产生相互干扰，且移动性差，存在高速限制。而运营商3G/4G网络普及带来的手机WIFI热点指数性增长，使得WLAN网络工作环境日渐恶劣，给地铁车辆安全、高效运行带来影响。

郑州地铁1号线车地无线通信系统在全球轨道交通领域率先应用LTE技术，并于2013年11月29日完成eLTE轨道交通应用全球首发。基于华为先进的eLTE解决方案，郑州地铁1号线LTE车地无线通信系统同时承载PIS(“Passenger Information System“，乘客信息系统)和车厢内实时视频监控回传(CCTV)，开创了轨道交通PIS系统实时高清化的先河。此次开通的郑州地铁2号线一期工程，车地无线通信系统同样采用LTE技术，承载PIS和车厢内实时视频监控回传，并采用与1号线共用LTE核心网，节省了投资。同时，针对CBTC业务，本工程LTE车地无线系统也率先在实际线路测试承载真实CBTC业务，引领轨道交通车地无线通信的新时代。

本次CBTC综合承载测试基于郑州地铁2号线6站5区间(二里岗站-南四环站)，双向总里程15.2公里。LTE组网采用A网10MHz+B网5MHz方式，A网承载 CBTC、PIS、CCTV以及车辆状态信息，B网承载CBTC业务。本次线路实际测试，一方面验证了CBTC信号系统基于LTE网络承载的功能、性能和可靠性，另外一方面，也验证了CBTC业务承载的前提下，进行基于LTE网络的综合业务承载测试，验证LTE统一承载CBTC和PIS等多业务的能力。测试结果表明，LTE网络具有实时性好、抗干扰能力强、丢包率底、切换中断时间低和切换成功率高等优点，LTE系统用于城市轨道交通综合业务，在保障CBTC业务高可靠传输同时，能够满足PIS和CCTV业务的传输需求，且能为车辆状态信息提供有效传输通道。

华为eLTE解决方案为郑州地铁2号线提供全套LTE网络和终端设备，并针对CBTC业务进行定制化方案设计，基于eLTE的CBTC车地无线系统具有如下先进的技术特点：

➢ eLTE有着系统的抗干扰设计，通过多种多种技术手段和算法，LTE可将干扰控制到最低来保障整体网络环境，有效降低网络整体干扰水平。

➢ eLTE车地无线极大的提高了无线覆盖范围，单小区的覆盖范围可达1.2km(单独CBTC业务承载可达1.5km以上)，降低了小区切换频度和设备维护成本。

➢ eLTE支持高可靠性的无损切换和快速及时的无缝切换，以及基于非竞争的快速随机接入，保证各类业务在切换过程中的连续性和QoS(时延、丢标率)。

➢ eLTE支持9级业务优先级控制，实现一张网络承载多种业务，并对不同的业务分配不同优先级。在提供CBTC业务承载同时，更可满足行业客户提出的大流量宽带数据业务，如PIS、CCTV、列车运行状态监测等。

➢ CBTC性能增强，通过一系列增强技术，如CBTC终端优先接入，基于时延的调度优化，弱覆盖区域的性能增强等技术，提升CBTC承载时的网络性能。

➢ 华为eLTE解决方案基于3GPP标准技术，可与其他标准LTE方案实现互联互通，进而支撑CBTC系统开放互联，有效支撑跨线运营。