凌喜華

（成都地鐵運(yùn)營有限公司，四川成都 610081）

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LTE技術(shù)在城市軌道交通行業(yè)的應(yīng)用進(jìn)展及相關(guān)思考

凌喜華

（成都地鐵運(yùn)營有限公司，四川成都 610081）

摘 要：從實(shí)際應(yīng)用的角度跟蹤和總結(jié)了LTE技術(shù)在城市軌道交通行業(yè)應(yīng)用的政策和標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)展、業(yè)務(wù)需求、傳輸帶寬需求構(gòu)成、應(yīng)用進(jìn)展及模式、應(yīng)用產(chǎn)品情況，并對后續(xù)應(yīng)用需關(guān)注的頻率規(guī)劃、核心網(wǎng)組網(wǎng)方式、干擾控制等主要技術(shù)問題進(jìn)行了分析，為總體把握其應(yīng)用進(jìn)展以及開展后續(xù)規(guī)劃建設(shè)工作提供參考。

關(guān)鍵詞：城市軌道交通；通信網(wǎng)；LTE；標(biāo)準(zhǔn)化；業(yè)務(wù)需求；頻率；應(yīng)用

目前國內(nèi)城市已開通的城市軌道交通信號系統(tǒng)普遍采用工作在 2.4GHz 公用頻段的無線局域網(wǎng)（WLAN）技術(shù)。2.4GHz 公用頻段網(wǎng)絡(luò)易受干擾、攻擊，存在安全隱患。根據(jù)全國多個(gè)城市軌道交通線網(wǎng)規(guī)劃與建設(shè)規(guī)劃，城市軌道交通將向衛(wèi)星城及城市間經(jīng)濟(jì)圈延伸，最高運(yùn)行速度將超過 100km/h，而當(dāng)前城市軌道交通選用的 WLAN 車地?zé)o線系統(tǒng)無法支持列車高速移動(dòng)的矛盾將越來越突出。

1　政策及標(biāo)準(zhǔn)化工作進(jìn)展

1.1政策

針對城市軌道交通車地?zé)o線通信采用無線局域網(wǎng)技術(shù)存在的安全隱患等問題，2015 年3月發(fā)布的工信部無[2015] 65號文件明確規(guī)定，交通（城市軌道交通等）、電力、石油等行業(yè)可采用 1785～1805MHz 頻段時(shí)分雙工（TDD）方式組建企業(yè)專用無線網(wǎng)絡(luò)，解決了城市軌道交通車地?zé)o線寬帶通信網(wǎng)的專用頻率資源問題，至此，掀開了長期演進(jìn)（LTE）技術(shù)在城市軌道交通行業(yè)規(guī)?；囼?yàn)和試用的帷幕。

1.2標(biāo)準(zhǔn)化工作

為實(shí)現(xiàn)城軌專用通信系統(tǒng)的互聯(lián)互通、生產(chǎn)的規(guī)范化和工程實(shí)施的標(biāo)準(zhǔn)化，規(guī)范使用工信部無 [2015] 65號文中指定的 1785～1805MHz專用通信頻段，在交通部及國家發(fā)改委的指示下，中國城市軌道交通協(xié)會(huì)技術(shù)裝備專業(yè)委員會(huì)近年來牽頭開展了相關(guān)規(guī)范的制定工作，在遵循第三代合作伙伴計(jì)劃（3GPP)、寬帶集群（B-TrunC）相關(guān)規(guī)范的基礎(chǔ)上開展了《城市軌道交通車地綜合通信系統(tǒng)（LTE-M）規(guī)范》制定工作。

LTE-M 是針對城市軌道交通綜合業(yè)務(wù)承載需求的分時(shí)長期演進(jìn)（TD-LTE）系統(tǒng)，它在保證基于通信的列車控制（CBTC）系統(tǒng)車地信息傳輸基礎(chǔ)上，可同時(shí)傳輸視頻監(jiān)控（IMS）、乘客信息系統(tǒng)（PIS）、列車運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測、集群調(diào)度業(yè)務(wù)等信息。該規(guī)范由 17 個(gè)子規(guī)范組成，具體為：《 LTE-M系統(tǒng)需求規(guī)范》、《 LTE-M系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)及系統(tǒng)功能規(guī)范》、《 LTE-M系統(tǒng)空中接口規(guī)范》、《 LTE-M系統(tǒng)核心網(wǎng)間數(shù)據(jù)接口規(guī)范》、《 LTE-M系統(tǒng)設(shè)備技術(shù)規(guī)范》、《 LTE-M 終端設(shè)備技術(shù)規(guī)范》、《LTE-M系統(tǒng)承載CBTC業(yè)務(wù)及接口規(guī)范》、《 LTE-M系統(tǒng)核心網(wǎng)間語音接口規(guī)范》、《 LTE-M系統(tǒng)互聯(lián)互通測試規(guī)范》、《 LTE-M系統(tǒng)設(shè)備測試規(guī)范》、《 LTE-M 終端設(shè)備測試規(guī)范》、《 LTE-M系統(tǒng)測試規(guī)范》、《 LTE-M系統(tǒng)工程設(shè)計(jì)規(guī)范》、《 LTE-M 網(wǎng)絡(luò) IP 地址分配規(guī)范》、《 LTE-M系統(tǒng)設(shè)備編碼規(guī)范》、《 LTE-M系統(tǒng)施工規(guī)范》、《 LTE-M系統(tǒng)工程驗(yàn)收規(guī)范》。

上述規(guī)范中的前 7 個(gè)子規(guī)范已于 2016 年2月發(fā)布并將于 2016 年5月4日起試行，此批規(guī)范的發(fā)布為 LTE 技術(shù)承載信號 CBTC 業(yè)務(wù)相關(guān)應(yīng)用的工程項(xiàng)目前期工作（網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、工程設(shè)計(jì)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)等）提供了重要技術(shù)指導(dǎo)和依據(jù)。各子規(guī)范分別在下述方面做出了規(guī)定。

（1）LTE-M系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)需求、網(wǎng)絡(luò)配置需求、車載終端需求和手持臺(tái)需求。

（2）城市軌道交通領(lǐng)域 LTE-M系統(tǒng)的指導(dǎo)原則和應(yīng)用場景、業(yè)務(wù)與功能、系統(tǒng)總體架構(gòu)、接口要求、編號與編址原則、用戶管理、同步要求和安全要求等。

（3）基于 LTE 技術(shù)的城市軌道交通領(lǐng)域 LTE-M系統(tǒng)的空中接口（第 1 階段）的物理層、層二和層三協(xié)議。

（4）城市軌道交通領(lǐng)域 LTE-M系統(tǒng)應(yīng)用于互聯(lián)互通線路運(yùn)營時(shí)核心網(wǎng)間數(shù)據(jù)接口總體要求、跨線切換的接口需求、終端跨移交及故障恢復(fù)過程、跨線切換及故障恢復(fù)的通信流程和跨線切換及故障恢復(fù)的性能要求等。

（5）城市軌道交通領(lǐng)域 LTE-M系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備技術(shù)要求，標(biāo)準(zhǔn)定義了網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的業(yè)務(wù)功能和性能要求、系統(tǒng)功能和接口要求、基站和核心網(wǎng)設(shè)備要求等。

（6）LTE-M 終端設(shè)備的技術(shù)要求，規(guī)范定義了終端設(shè)備的業(yè)務(wù)要求、功能要求、性能要求和相關(guān)接口要求。

（7）LTE-M系統(tǒng)承載 CBTC 業(yè)務(wù)的功能需求、性能需求、LTE-M系統(tǒng)與 CBTC系統(tǒng)的地面接口和車載接口等內(nèi)容[1]。

2　城市軌道交通行業(yè)的主要需求

2.1生產(chǎn)業(yè)務(wù)需求

2.1.1列車運(yùn)行控制業(yè)務(wù)

列車運(yùn)行控制業(yè)務(wù)根據(jù)列車在線路上運(yùn)行的客觀條件和實(shí)際情況，對列車運(yùn)行速度及制動(dòng)方式等狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)督、控制和調(diào)整。根據(jù)自動(dòng)運(yùn)行的程度分為以下 4 個(gè)等級。

GOA1a：不連續(xù)監(jiān)督下的人工駕駛運(yùn)行，列車運(yùn)行控制系統(tǒng)在特定的位置上監(jiān)督列車速度，等同于現(xiàn)有的點(diǎn)式控制方式。

GOA1b：連續(xù)監(jiān)督下的人工駕駛運(yùn)行，列車運(yùn)行控制系統(tǒng)連續(xù)地監(jiān)督列車速度，等同于裝有 ATP。

GOA2：半自動(dòng)運(yùn)行，等同于裝有列車自動(dòng)運(yùn)行（ATO）。

GOA3：無司機(jī)運(yùn)行，列車上不再安排專職司機(jī)，僅安排乘務(wù)人員以應(yīng)對突發(fā)事件。

GOA4：無人監(jiān)督運(yùn)行，列車上不安排任何工作人員。

GOA1、GOA2 列車控制業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)周期性發(fā)送，要求每路傳輸速率上下行分別不小于 256kbit/s；GOA3、GOA4 列車控制業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)周期性發(fā)送，要求上下行每路傳輸速率分別不小于 512kbit/s。

2.1.2列車緊急文本下發(fā)業(yè)務(wù)

地面PIS服務(wù)器傳送緊急文本信息給車載PIS終端。為隨機(jī)性數(shù)據(jù)，要求傳輸速率不小于10 kbit/s。

2.1.3列車運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測業(yè)務(wù)

列車運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測業(yè)務(wù)是指列車運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)，它主要是將傳感器采集到的列車關(guān)鍵參數(shù)實(shí)時(shí)傳送到地面監(jiān)測中心。

GOA1、GOA2 列車運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測業(yè)務(wù)要求上行每路傳輸速率不小于 24kbit/s，最大傳輸速率 80kit/s；GOA3、GOA4 列車運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測業(yè)務(wù)要求上行每路傳輸速率不小于 32kbit/s，最大傳輸速率104kbit/s，下行每路傳輸速率不小于 1kbit/s。

2.1.4視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)

將列車駕駛室、車廂的視頻監(jiān)控圖像通過無線的方式實(shí)時(shí)傳輸?shù)娇刂浦行幕虻孛姹O(jiān)控站，進(jìn)行集中監(jiān)控。

2.1.5PIS 視頻業(yè)務(wù)

由地面將視頻或圖像信息通過廣播或者組播傳輸?shù)杰噹麅?nèi)播放。要求能夠傳輸圖像分辨率為標(biāo)清或高清的視頻。

2.1.6集群調(diào)度業(yè)務(wù)

集群調(diào)度業(yè)務(wù)是指線路運(yùn)營、應(yīng)急和維護(hù)等需要的各種語音、視頻和數(shù)據(jù)呼叫通信和管理業(yè)務(wù)[1]。

2.2網(wǎng)絡(luò)帶寬及頻率需求

綜合考慮上述業(yè)務(wù)需求，城市軌道交通生產(chǎn)業(yè)務(wù)車地?zé)o線通信需求總結(jié)見表 1。

表1　城市軌道交通生產(chǎn)業(yè)務(wù)車地?zé)o線通信需求

考慮到 CBTC 列車運(yùn)行控制業(yè)務(wù)高可靠傳輸?shù)囊?，承載列車運(yùn)行控制業(yè)務(wù)的 LTE-M系統(tǒng)地面設(shè)備應(yīng)采用具有冗余備份功能的雙網(wǎng)（A 網(wǎng)、B 網(wǎng)）結(jié)構(gòu)，2 個(gè)網(wǎng)絡(luò)的所有網(wǎng)元設(shè)備（包括核心網(wǎng)、基站、車載終端等）都是獨(dú)立的，其他業(yè)務(wù)由單網(wǎng)（B 網(wǎng)）承載。

2014年，中國城市軌道交通協(xié)會(huì)組織北京地鐵、北京交通大學(xué)、通號設(shè)計(jì)院、華為公司、中興公司、54所、鼎橋公司等單位在北京鐵科環(huán)線上完成了 TD-LTE系統(tǒng)通信性能測試[2]。

因此，結(jié)合生產(chǎn)業(yè)務(wù)車地?zé)o線通信需求分析和測試結(jié)果，并考慮今后的技術(shù)發(fā)展，總體需求如下。

（1）若按最低配置，僅滿足 CBTC 業(yè)務(wù)雙網(wǎng)，需要5 MHz×2的頻率資源。

（2）若采用優(yōu)化配置，同時(shí)滿足 CBTC、IMS、PIS 等業(yè)務(wù)綜合承載，需要 5MHz + 15MHz 的頻率資源。

3　城市軌道交通行業(yè)的應(yīng)用進(jìn)展及模式

3.1城市軌道交通業(yè)主單位應(yīng)用進(jìn)展及模式

2015年3月發(fā)布的工信部無[2015] 65號文件寫明了1785～1805MHz 頻段為多行業(yè)共用的，其他行業(yè)（尤其是其他交通行業(yè)單位）對無線寬帶數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨笠脖容^剛性，各地?zé)o線電管理部門為平衡來自各行業(yè)的頻率需求，基本不會(huì)在地上空間為城市軌道交通線網(wǎng)分配1785～1805MHz 的所有 20M 頻率，大多數(shù)城市的軌道交通行業(yè)可獲取的獨(dú)占頻率在 10M 左右，少部分為 15M，一線城市的頻率資源緊張程度更甚。

受制于頻率資源有限，在滿足信號系統(tǒng)頻率資源的前提下，相當(dāng)多的城市不具備條件開展 LTE 的綜合承載，少數(shù)可在一定范圍內(nèi)（部分地下線路）實(shí)施綜合承載。再加上各城市在建軌道交通線路條件不同，各城市軌道交通業(yè)主單位對分步推進(jìn) LTE 的思路也有差異。因此，存在多種切入 LTE 應(yīng)用的模式，主要包括：直接用于解決 CBTC 列車運(yùn)行控制業(yè)務(wù)需求；通過在 IMS、PIS視頻或集群調(diào)度業(yè)務(wù)中探索積累經(jīng)驗(yàn)，后續(xù)再應(yīng)用于信號系統(tǒng)；直接開展包括 CBTC 列車運(yùn)行控制業(yè)務(wù)的綜合承載。

3.2LTE系統(tǒng)設(shè)備供應(yīng)情況

在全行業(yè)，愛立信、華為、諾西、阿朗占據(jù)主要LTE系統(tǒng)設(shè)備市場份額；在國內(nèi)城市軌道交通行業(yè)，根據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，各 LTE 設(shè)備供應(yīng)商的市場規(guī)模見表 2。

表2　LTE 設(shè)備供應(yīng)商的市場規(guī)模

3.3應(yīng)用產(chǎn)品研制及試用進(jìn)展

LTE 網(wǎng)絡(luò)在城市軌道交通行業(yè)承載的業(yè)務(wù)中，CBTC 列車運(yùn)行控制業(yè)務(wù)、集群調(diào)度業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)需較為復(fù)雜的相應(yīng)配套產(chǎn)品開發(fā)，LTE 承載 CBTC 列車運(yùn)行控制業(yè)務(wù)的趨勢已很明確。因此，大多數(shù)信號設(shè)備供應(yīng)商與LTE系統(tǒng)設(shè)備供應(yīng)商已合作開展了產(chǎn)品研制工作，部分產(chǎn)品已進(jìn)入試用階段，部分 LTE系統(tǒng)設(shè)備供應(yīng)商也與其他公司合作進(jìn)行了集群調(diào)度業(yè)務(wù)二次開發(fā)設(shè)備（調(diào)度臺(tái)、車載臺(tái)、固定臺(tái)）的研制。

3.3.1信號產(chǎn)品

LTE-M系統(tǒng)與 CBTC系統(tǒng)的地面物理接口位于核心網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和/或 CBTC 傳輸網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上，通過接口實(shí)現(xiàn)信息交互、LTE-M 設(shè)備工作狀態(tài)監(jiān)測、數(shù)據(jù)記錄等功能；LTE 終端向 CBTC系統(tǒng)車載設(shè)備提供100BASE-T 的以太網(wǎng)絡(luò)接口，接口形式為 M12D Code，該接口實(shí)現(xiàn)信息交互、LTE-M 車載設(shè)備工作狀態(tài)監(jiān)測、LTE-M 無線信號強(qiáng)度傳送、數(shù)據(jù)記錄的功能[1]。

根據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，大多數(shù)信號設(shè)備供應(yīng)商與 LTE 設(shè)備供應(yīng)商（主要為華為、中興、鼎橋）開展了實(shí)驗(yàn)室或試驗(yàn)線測試。

目前 LTE 承載 CBTC 暫無開通項(xiàng)目，LTE 承載CBTC 在建線路包括：北京燕房線（交控與鼎橋）、重慶 5號線（通號與華為）和 10號線（交控與華為）及環(huán)線（鐵科與中興）、上海 5號線（TST 與華為）、烏魯木齊 1號線（交控與中興）、武漢 7號線和 8號線（烽火與卡斯柯)、西安 3號線（西門子與鼎橋）等。

3.3.2集群二次開發(fā)產(chǎn)品

現(xiàn)階段廣州地鐵計(jì)劃在 14號線和 21號線采用 LTE承載集群調(diào)度業(yè)務(wù)，西安地鐵從 2014 年開始先做 LTE 承載集群調(diào)度業(yè)務(wù)研究及試驗(yàn)（二次開發(fā)單位為西安雷迪公司），寧波地鐵也已進(jìn)行了 LTE 承載集群調(diào)度業(yè)務(wù)測試驗(yàn)證工作。

LTE 網(wǎng)絡(luò)承載城市軌道交通無線列調(diào)業(yè)務(wù)時(shí)，主要需考慮 2 個(gè)問題：與 TETRA系統(tǒng)的功能和性能對齊，包括呼叫功能、呼叫時(shí)延等；二次開發(fā)，包括調(diào)度臺(tái)、車載臺(tái)和固定臺(tái)、專用手持臺(tái)。

與 TETRA 技術(shù)相比，LTE 網(wǎng)絡(luò)承載城市軌道交通無線列調(diào)業(yè)務(wù)可以大大提高城市軌道交通維保工作在終端設(shè)置等方面的效率。目前，相關(guān)二次開發(fā)產(chǎn)品需要改進(jìn)的方面主要有：適應(yīng)無線調(diào)度臺(tái)、車載臺(tái)的使用者對終端設(shè)備操作簡潔性，確保關(guān)鍵功能可靠操作的需求；二次開發(fā)產(chǎn)品的網(wǎng)管能力。

4　后續(xù)應(yīng)用的相關(guān)思考

4.1頻率規(guī)劃

頻率規(guī)劃應(yīng)兼顧保障重點(diǎn)業(yè)務(wù)與提高頻率利用率。

承載 CBTC 業(yè)務(wù)時(shí)，LTE-M系統(tǒng)需采用異頻雙網(wǎng)冗余結(jié)構(gòu)。

從某線路的角度考慮，若考慮采用 GOA3、GOA4的運(yùn)行等級，A 網(wǎng)頻率需求為 5MHz、B 網(wǎng)根據(jù)是否綜合承載確定頻寬（不少于 5MHz）。在頻率總資源少于10MHz 的城市，A 網(wǎng)、B 網(wǎng)僅能均采用 3MHz、甚至1.4MHz 的頻寬。

從線網(wǎng)的角度考慮，涉及換乘站頻率規(guī)劃、地面站及場段頻率規(guī)劃等問題。地下非同站臺(tái)換乘多為異層換乘，因?yàn)樯舷?2 層的建筑結(jié)構(gòu)提供了至少 20dB 的穿透損耗，加上空間傳播損耗，綜合看可以采用同頻組網(wǎng)空間隔離的方法解決。同臺(tái)換乘情況下實(shí)施方案，核心的思想是工程與系統(tǒng)相結(jié)合，主要有以下 2 種方式來實(shí)現(xiàn)同臺(tái)換乘下的無線部署。

（1）交匯區(qū)域 2 條線路采用不同的頻率，此方案需要另分配 2 組 A 網(wǎng)、B 網(wǎng)頻率給 CBTC，2 條線路頻率完全分開，互不干擾，見圖 1，但是 PIS 及視頻監(jiān)控監(jiān)視子系統(tǒng)（CCTV）業(yè)務(wù)帶寬受限。交匯區(qū)基站覆蓋范圍內(nèi)的列車較其他基站的少。因此，交匯區(qū)基站頻寬可采用 1.4MHz。

（2）交匯區(qū)域由其中 1 條線路無線覆蓋。此方案規(guī)劃時(shí)，若 2 條線路未共用核心網(wǎng)，則另 1 條線路的列車進(jìn)出此區(qū)域需要進(jìn)行 2 次跨網(wǎng)漫游切換，而 LTE-M 互聯(lián)互通測試結(jié)果已經(jīng)表明跨網(wǎng)切換依然能滿足 CBTC 要求；若 2 條線路共用核心網(wǎng)，則另 1 條線路的列車進(jìn)出此區(qū)域進(jìn)行 2 次跨基站的切換，見圖 2。

圖1　同站臺(tái)換乘異頻組網(wǎng)方案

圖2　同站臺(tái)換乘同頻組網(wǎng)方案

地面各場段原則上采用同頻組網(wǎng)方式，為合理控制場段基站的覆蓋范圍，出入段線范圍應(yīng)采用漏纜等室外分布系統(tǒng)覆蓋，檢修庫等應(yīng)通過室內(nèi)分布系統(tǒng)覆蓋，不宜在檢修庫安裝大型室外天線。

4.2核心網(wǎng)組網(wǎng)方式

所有移動(dòng)通信系統(tǒng)的基站選型須與核心網(wǎng)選型匹配，基本為同一供應(yīng)商的設(shè)備，另一方面，從設(shè)備故障影響面角度來說，多線共用核心網(wǎng)設(shè)備故障影響面比較大，且對核心網(wǎng)的維護(hù)檢修等工作難以安排。因此，應(yīng)控制多線共用主要核心網(wǎng)（MME/SGW/PGW 等）設(shè)備的線路規(guī)模。同一個(gè)城市內(nèi)可只建設(shè) 1 對熱備的核心網(wǎng)內(nèi)的用戶數(shù)據(jù)服務(wù)器（HSS），統(tǒng)一的 HSS 可以保證全市的列車統(tǒng)一管理。所有的核心網(wǎng)都通過 S6a 接口與HSS 連接[3]。在前期規(guī)劃線路時(shí)，需提前考慮好哪些線路間需要實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通，并且做好相應(yīng) IP 地址規(guī)劃。

4.3多輸入多輸出（MIMO）技術(shù)

MIMO 技術(shù)在發(fā)射端和接收端均采用多天線和多通道。關(guān)于在城市軌道交通中的應(yīng)用，對于集群或者CBTC 等帶寬需求不高的業(yè)務(wù)，MIMO 基本可不用考慮，若采用業(yè)務(wù)綜合承載方式的可考慮使用 MIMO 技術(shù)。從實(shí)際應(yīng)用角度看，MIMO 除了信號與干擾加噪聲比（SINR）的要求外，對于雙路的相關(guān)性也有要求，為滿足 MIMO 使用條件，要求 2 根漏纜之間的間距最少相差 70cm。具備雙漏纜敷設(shè)條件時(shí)，MIMO 功能可讓小區(qū)下行平均帶寬增加 70% 左右，對于城市軌道交通的 PIS 業(yè)務(wù)，在靠近 RRU 的近點(diǎn)才能滿足 MIMO 的要求。因此，MIMO 不能改善邊緣帶寬，但有助于拉高速率平均值。

4.4與其他系統(tǒng)的干擾控制

城市軌道交通 LTE 專網(wǎng)頻段在 1785～1805MHz 范圍內(nèi)，根據(jù)目前的公網(wǎng)頻譜分配，與專網(wǎng)頻段干擾最大的是移動(dòng) DCS1800 : 1805～1830MHz（下行）和電信FDD : 1755～1785MHz（上行）。

與 1.8G TDD 頻段高頻部分相鄰的是全球移動(dòng)通信系統(tǒng)（GSM）下行頻段。因此，主要干擾是 GSM系統(tǒng)基站發(fā)射對LTE系統(tǒng)基站接收造成的干擾。這類干擾分為雜散、阻塞、互調(diào) 3 種類型。TDD系統(tǒng)與 GSM系統(tǒng)之間的頻段間隔要求為 600k，可以保證雜散干擾的隔離度要求?；フ{(diào)干擾雖然對隔離度要求最高，但 GSM系統(tǒng)頻率資源較為豐富，可以通過頻率調(diào)整來減小互調(diào)干擾對 TDD 的影響。若相鄰的 LTE系統(tǒng)帶寬為 1.4M、發(fā)射功率為 40W，GSM 總發(fā)射功率為 80W。當(dāng)?shù)厣隙蔚罔F采用漏纜、移動(dòng)采用定向天線，且兩系統(tǒng)無頻段隔離時(shí)，阻塞干擾對空間隔離的距離要求為 0.01km，比較容易滿足。

與 1.8G TDD 頻段低頻部分相鄰的是 LTE FDD 上行頻段，主要干擾是 LTE TDD系統(tǒng)基站發(fā)射對 LTE FDD系統(tǒng)基站接收造成的干擾。2 個(gè) LTE系統(tǒng)之間基站對基站的干擾，相對來講，雜散干擾對隔離度的要求最高。極端情況下，若相鄰的 LTE系統(tǒng)的發(fā)射帶寬分別為 1.4M 和 10M，發(fā)射功率都為 40W。2 個(gè) LTE系統(tǒng)頻率相鄰，互相之間隔離度與間隔距離要求與兩網(wǎng)所用天饋系統(tǒng)有關(guān)。當(dāng)?shù)厣隙蔚罔F采用漏纜、電信采用定向天線時(shí)，兩系統(tǒng)無頻段隔離、有 1.6M 頻段隔離、有 5M 頻段隔離時(shí)，空間隔離距離要求分別為 0.63km、0.5km、0.06km；地下段地鐵與電信均采用漏纜時(shí)，由于兩邊的漏纜各自的耦合損耗相加約 134dB 左右，已經(jīng)超過最惡劣場景下的隔離度要求，因此，對空間距離不再有額外的隔離要求。

5　結(jié)束語

綜上所述，LTE 技術(shù)在城市軌道交通行業(yè)規(guī)?；瘧?yīng)用的政策條件、相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)條件、產(chǎn)品條件已基本具備，各城市軌道交通業(yè)主單位可綜合考慮自身業(yè)務(wù)需求結(jié)構(gòu)、頻率資源等情況選擇應(yīng)用模式，并在應(yīng)用中開展頻率規(guī)劃、選擇合適的核心網(wǎng)組網(wǎng)方式及干擾控制方式等。

參考文獻(xiàn)

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責(zé)任編輯 冒一平

技術(shù)裝備

Application Progress and Thoughts on LTE Technology in Transit

Ling Xihua

Abstract:From the aspect of practical application of the LTE technology in urban rail transit, the paper follows and summarizes the application of the policy and standardization development and business needs, composition of transmission bandwidth demand, application progress and mode, products etc., and it analyzes subsequent application issues including the frequency planning, core networking, interference control and other main technical difficulties , and it provides the reference for the overall control of the application progress and carries out the follow-up work of planning and construction.

Keywords:urban rail transit, communication network, LTE, standardization, business requirements, frequency, application

中圖分類號：U231.7

作者簡介：凌喜華（1964—），男，高級工程師

收稿日期2016-04-07