LTE技术在城市轨道交通信号系统中的应用探索

杨丽华

【摘要】 LTE技术是基于3G网络技术进行开发创新的延伸。通常情况下LTE技术会被人误解为4G技术，但事实上LTE只是介于3G和4G之间的过渡技术，如果按照严格的标准划分LET技术属于3.9G的范畴。将LTE技术运用在城市轨道交通信号系统中可以充分的发挥LET技术的优点。

【关键词】 LET技术 城市轨道交通 信号系统

保证列车运行安全，实现列车运行自动化，行车及时指挥以及提高其运营效率的关键就是信号系统。城市轨道交通信号系统，是由地面的信号设备提供列车移动的命令授权，车载信号的接收设备根据地面信号设备提供的命令来指导列车运行。那么在系统信号的传输过程中我们使用了LTE技术的根本目的就是保证信号指令能够及时准确地进行传输。

一、轨道交通信号系统现状

目前我国城市轨道交通信号系统一般包涵并采用以下几种系统：基于通信业的自动控制系统；列车的自动监控子系统；列车自动防護子系统；列车自动运行子系统；计算机联锁子系统以及及数据通信子系统等构成。国内，现阶段开通运营的城市轨道交通信号系统中无线类的通讯系统大部分采用免费开放的2.4GHz频段的无线局域网络技术。这种技术虽然可以满足大部分城市轨道的信号传输需求，但也存在很大的局限性。主要问题有以下几点：

1、易被干扰。由于免费开放的2.4GHz频段的无线局域网络技术在遇到同频段设备的信号干扰时容易被抢占信号，阻断通信系统的信号传输。会经常导致信号系统采取，各种应急措施。曾经就因为有乘客携带移动的，wifi网络信号发射设备干扰到了列车的信号传递，导致多趟列车在正常运行中突然停车。这件事在当时引起的社会的广泛关注，也正是因为此次事故，相关的研究人员，开始着力于研究不容易被干扰的信号来运用到城市轨道交通信号系统中。

2、信号的不稳定性。开放的2.4GHz频段的无线局域网络技术虽然优点是易于设置，减少了建设初期的经济成本。但在区域覆盖边缘，该频段的网络信号会产生不稳定的状态。这种状态也很可能导致列车车载信号的发射接收装置与地面信号设备不能及时的进行沟通。

二、LET技术的特点

LTE移动通讯技术的目的在于，成立建设一个支持多媒体增强性的广播组业务，建立低延迟，具有超高传输效率且可演进的无线接入框架。

1、抗干扰。通常信号的干扰来自于系统内相同频率的干扰，这时候需要考虑到同向前后，同频率邻区间的信号对使用的主信号干扰情况。而LTE技术是由于频段资源有限及又容量需要高带宽的原因，这就可以很好地解决这种被同频段信号干扰的情况。

2、灵活性。除了可以支持多种厂家设备的混合组网以外，还可以支持多种时钟同步协议。这种灵活性能够更全面的支持于不同环境，不同设备的匹配，使得LTE技术能够有更广泛的应用空间。

3、可维护性。采用漏缆作为传输介质，所采用的轨道旁的设备数量减少。同时LTE采用网络扁平化构架，无线网部分只有少部分的元件设备组成，整体元件数量变少方便后期对整体设备进行维护。

4、高速移动性。LTE技术基于3Gpp技术进行提升发展。解决了在高速移动的环境下，能够使得网络进行快速的连接。同时LTE技术采用了多普勒频偏纠正技术，用以支持其较快的移动性。

三、系统解决方案

为了能够更好地配合该技术与轨道交通的现实需求，需要注意LTE技术在轨道交通多业务平台的融合性，轨道交通重要的安全运营性，以及为了满足不同城市，不同地区，不同环境的轨道交通，进行定制化的服务。在该技术使用的需要继续跟进改善以下几点：

1、时钟同步。由于目前国内使用的是GPS时钟同步。但局限于轨道交通的特殊性，在地下较深的站点，不一定能够有GPS信号。而且GPS信号范围大约在100米左右，超过100米后，信号开始衰弱变得不可使用，这就给，LTE技术在轨道交通方面的使用带来了相当大的困难。

2、信息安全。LTE技术目前在国内属于新型的信号交互技术。这就导致了在网络的使用过程中信息安全的维护有一定的困难。

3、信号覆盖。由于我国的轨道交通技术正在不断发展。城市轨道交通建设正在由线路向线网进行升级。多条线路的交汇使得信号的覆盖需要普及到更复杂的场景中，这对LTE信号的频段，容量等一些方面的建设需要更高的要求。

结语：综上所述，LTE技术以其超高的网络传输速率，超低的网络延迟，高质量的实时通信保证以及，其他相关的抗干扰性灵活性，方便维护，高移动性能等特点可以得出。LTE技术更适用于，城市轨道交通信号的传输以及系统的组件。本文仅以目前国内的，该技术在行业中的应用及发展水平进行简要的分析，希望对本技术的推广做出简单的普及和简要的分析。

参 考 文 献

[1]赵彦芳. LTE技术在城市轨道交通车地无线通信系统中的应用探索[J]. 天津建设科技，2016，（02）：78-80.

[2]贾萍，徐淑鹏. TDD-LTE技术在城市轨道交通CBTC系统中应用[J]. 城市轨道交通研究，2015，（12）：113-116.