基于LTE的乘客信息系统车地无线通信方案研究
LTE技术在地铁车地无线通信网络中的应用研究

LTE技术在地铁车地无线通信网络中的应用研究一、LTE技术简介LTE(Long Term Evolution)是一种高速数据传输技术,也是4G无线通信技术的一种。
LTE技术具有高速传输、低时延、高容量等优点,能够满足大规模数据传输和实时通信的需求。
与之前的2G和3G技术相比,LTE技术有着更高的带宽和更可靠的服务质量,适用于各种复杂的通信环境。
1. 提高通信速率地铁车地无线通信网络对于乘客的手机信号和网络接入速率有着很高的要求。
LTE技术可以提供更高的无线接入速率,满足乘客对于网络速度的需求。
2. 改善网络覆盖地铁隧道和站台等地形环境复杂,对网络的覆盖能力有着较高的要求。
LTE技术能够通过多天线技术和隧道分布系统等手段,改善地铁车地无线通信网络的覆盖能力,提高信号的稳定性和覆盖范围。
3. 提高通信质量LTE技术具有更好的抗干扰能力,可以提高地铁车地无线通信网络的通信质量,减少通话中断和数据传输错误的情况,提高用户体验。
4. 支持多种业务LTE技术支持语音通话、视频通话、实时数据传输等多种业务,能够满足乘客不同的通信需求,为地铁车地无线通信网络提供更多样化的服务。
5. 降低成本LTE技术的基站设备成本较低,能够降低地铁车地无线通信网络的建设和运营成本,为地铁运营商带来更好的经济效益。
三、LTE技术在地铁车地无线通信网络中的发展前景和优势1. 具有较高的发展前景随着人们对通信速率和覆盖范围的要求不断提高,LTE技术将会在地铁车地无线通信网络中得到更广泛的应用。
随着LTE技术的不断升级和完善,地铁车地无线通信网络的服务质量将会得到更大的提升。
2. 具有较强的竞争优势LTE技术相比之前的2G和3G技术,具有更高的带宽和更可靠的服务质量,能够满足日益增长的通信需求。
在地铁车地无线通信网络中,LTE技术将会成为主流技术,具有较强的竞争优势。
3. 推动地铁智能化发展LTE技术能够支持更多种类的业务,满足乘客的通信需求,同时也为地铁智能化发展提供了更多的可能。
LTE技术在地铁车地无线通信网络中的应用研究

LTE技术在地铁车地无线通信网络中的应用研究1. 引言1.1 研究背景近年来,随着城市化进程的加速和人口规模的不断增长,地铁成为了城市中不可或缺的交通工具之一。
由于地下环境的复杂性和密集度大的乘客量,地铁车地无线通信网络的建设和维护一直以来都面临着巨大的挑战。
传统的无线通信技术在地铁车地中往往会受到信号干扰、容量不足、覆盖不足等问题的困扰,使得乘客在地铁中难以进行顺畅的通信和网络使用。
为了解决这些问题,LTE技术被引入到地铁车地无线通信网络中,并取得了显著的优势和进展。
本研究旨在通过对LTE技术在地铁车地无线通信网络中的应用和研究进行深入探讨,以期为提升地铁车地无线通信网络的性能和用户体验提供更为全面和有效的解决方案。
在LTE技术的不断发展和完善下,地铁车地无线通信网络将迎来更加美好的未来。
1.2 研究意义LTE技术作为第四代移动通信技术,具有高速、高效、低延迟等特点,已经在各个领域得到广泛应用。
在地铁车地无线通信网络中,LTE 技术的应用也具有重要的意义。
LTE技术可以提供更稳定、更快速的网络连接,能够满足地铁车载终端设备对高速数据传输的需求。
LTE技术有较强的覆盖能力和抗干扰能力,能够在地铁隧道等复杂环境下实现良好的通信效果。
LTE技术还支持多种业务类型,包括高清视频传输、实时通话等,可以为地铁车地无线通信网络提供更丰富的服务。
通过研究LTE技术在地铁车地无线通信网络中的应用,可以更好地提升地铁车载终端设备的通信体验,提高地铁运营效率,增加用户满意度。
针对地铁车地无线通信网络中的挑战和问题,通过LTE技术的研究,可以探索更加有效的解决方案,为地铁车地无线通信网络的建设和优化提供参考和指导。
研究LTE技术在地铁车地无线通信网络中的应用具有重要的实践意义和推动作用。
2. 正文2.1 地铁车地无线通信网络概述地铁车地无线通信网络是指在地铁车辆和地下隧道之间建立起的无线通信系统,以实现车辆之间、车辆与地面控制中心之间的数据传输和通信。
乘客信息系统(PIS)车-地无线通信LTE组网设计研究

要 采用 2 . 4 G频段 。尽 管 L T E 技 术 在 民用移 动通 信领 域 已得 到广 泛 应用 ,但在 城 市轨 道 交通 乘客信
系统 ( P I S )车 一地 无线通 信 ,通过 组 网方 式 的优 化 , 简化 设 计 ,更好 的实现 L T E技 术在 城 市轨 道
交通领 域 的应 用。
关键词 : 乘客信息系统 ; L T E; 车 一地无线系统 ; 局域 网
Abs t r ac t :At p r e s e n t , t h e a p pl i c a t i o n of t r a i n— t r a c ks i d e wi r e l e s s s y s t e ms i n pa s s e ng e r i nf o r ma t i o n s ys t e ms
( p r e v a l e n t i n C h i n a ) a n d 5 . 8 G( p r e v a l e n t i n E u r o p e ) a s he t t w o ma j o r c h o i c e s o f r f e q u e n c y b a n d s . De s p i t e
Ke y wo r ds :PI S; L TE; t r a i n— t r a c k s i de wi r e l e s s s y s t e m; W LAN
DoI : 1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 6 7 3 — 4 4 4 0 . 2 0 1 7 . 0 5 . 0 1 5
基于LTE的车地无线通信系统中的移动组网与路由技术

基于LTE的车地无线通信系统中的移动组网与路由技术移动组网与路由技术在基于LTE的车地无线通信系统中扮演着至关重要的角色。
这些技术的应用使得车载设备能够在移动环境下实现高效的通信和数据传输,为智能交通系统和车联网的发展提供了关键支持。
本文将探讨LTE车辆组网和路由技术的实践和应用,以及其对车地无线通信系统的影响。
首先,我们来了解一下LTE车辆组网技术是如何实现的。
移动组网技术为车载设备提供了多种连接方式,包括车到车(V2V)和车到基础设施(V2I)之间的无线通信。
这些连接方式可以根据车辆的位置、速度和其他交通状况的实时变化进行切换,以确保车载设备在高速移动时始终能够保持稳定的连接。
同时,LTE车辆组网技术还能够支持车辆之间的多跳通信,从而构建一个更广范围的车辆网络。
在LTE车辆组网技术中,路由算法起到了至关重要的作用。
路由算法能够根据车辆之间的位置关系、网络拓扑结构和通信需求,为数据包选择最优的传输路径。
常见的路由算法包括最短路径算法、最小代价算法和最大带宽算法等。
这些算法能够有效地优化车辆之间的数据传输,提高系统的吞吐量和网络性能。
除了路由算法,LTE车辆组网技术还广泛应用了移动组网协议,例如Ad hoc网络和移动自组织网络(MANET)等。
这些协议可以让车载设备之间在没有任何中心控制节点的情况下,通过多跳通信建立起临时的网络连接。
移动组网协议的核心思想是利用车辆之间的无线信号传播来实现数据的传输和路由选择。
这不仅增加了车辆网络的灵活性和可靠性,还有效地减少了网络部署和维护的成本。
在LTE车辆组网技术中,移动组网与路由技术的综合应用还可以实现车辆之间的混合组网。
混合组网结合了不同的无线通信技术,包括LTE、WiFi和DSRC 等,为车载设备提供更多的网络接入选项。
这些不同的无线通信技术可以根据环境的需求进行动态切换,以实现最优的网络性能和服务质量。
同时,混合组网还可以通过多路径传输、链路聚合和带宽管理等技术手段,提高网络的可靠性和吞吐量。
基于LTE的车地无线通信系统中的位置服务与定位技术

基于LTE的车地无线通信系统中的位置服务与定位技术随着科技的迅猛发展,人们对于无线通信系统的要求不断增加。
在车地通信领域,位置服务与定位技术的需求变得越来越重要。
而基于LTE的车地无线通信系统正是一个强大的解决方案,能够满足车辆定位和位置服务的需求。
本文将详细介绍基于LTE的车地无线通信系统中的位置服务与定位技术,并探讨其在实际应用中的优势和挑战。
一、 LTE的车地无线通信系统简介LTE(Long Term Evolution)是第四代移动通信技术,其高速、高容量和低延迟的特点使其成为无线通信领域的主流技术。
车地无线通信系统是指车辆与地面设施之间的通信系统,可以提供车辆定位、交通管理、车辆监控等各种应用。
基于LTE的车地无线通信系统结合了LTE的优势和无线通信系统的需求,能够实现高效可靠的位置服务与定位。
二、位置服务与定位技术的需求位置服务与定位技术在车地通信领域中具有重要意义。
车辆定位可以提供准确的位置信息,实现交通管理、智能导航、运输物流等应用。
位置服务则是将位置信息与其他应用结合,为用户提供个性化、定制化的服务。
因此,车地通信系统中的位置服务与定位技术需具备以下要求:1. 高精度定位:为了满足精细化的交通管理和定位导航的需求,车地通信系统需要具备高精度的定位能力,能够提供准确的位置信息。
2. 低延迟:车地通信系统需要实时处理大量的位置信息和数据,因此需要具备低延迟的特性,以确保快速响应和实时更新。
3. 高可靠性:车地通信系统中的位置服务与定位技术需要具备高可靠性,以确保在各种环境下都能提供稳定可靠的服务。
三、基于LTE的车地无线通信系统中的位置服务与定位技术基于LTE的车地无线通信系统中的位置服务与定位技术可以借助LTE网络的优势,实现高精度、低延迟和高可靠性的定位能力。
以下是一些常用的实现技术:1. GPS辅助定位技术:通过结合GPS定位和LTE网络定位,可以提高定位的精度和可靠性。
该技术利用GPS信号进行粗略定位,并通过LTE网络补充细化位置信息。
基于LTE的城市轨道交通PIS系统车地无线通信研究

基于LTE的城市轨道交通PIS系统车地无线通信研究基于LTE的城市轨道交通PIS系统车地无线通信研究随着城市轨道交通(Urban Rail Transit)的迅猛发展,人们对于乘坐轨道交通的期望也越来越高。
为了更好地满足乘客的需求,城市轨道交通渐渐引入了PIS(Passenger Information System,乘客信息系统)系统,以提供乘客所需要的信息。
然而,由于轨道交通环境的特殊性,车辆与地面之间的通信一直是一个具有挑战性的问题。
近年来,基于LTE (Long-Term Evolution)的车地无线通信成为了一种研究热点,以提高城市轨道交通PIS系统的性能和稳定性。
LTE作为一种4G移动通信技术,具有高速率、较低时延以及更好的系统容量和覆盖能力等优势,逐渐被应用于各个领域。
因此,基于LTE的车地无线通信也成为了一种探索。
首先,LTE能够提供更稳定的信号覆盖范围,车辆与地面无论是在隧道内还是从一座建筑物到另一座建筑物之间移动时,都能保持稳定的通信连接。
其次,LTE具有更高的数据传输速率,可以更快地传输和处理乘客所需的信息,使得乘客能够及时了解到出行情况以及相关通告等信息。
此外,LTE还支持多用户接入,可以同时为许多乘客提供服务,有助于减少通信拥堵和信息延迟的问题。
为了验证基于LTE的车地无线通信在城市轨道交通PIS系统中的可行性和性能,进行了一系列的实验和研究。
首先,通过在现有城市轨道交通中安装测试设备,收集了不同环境下的信号数据,并与传统的通信技术进行了对比。
实验结果表明,基于LTE的车地无线通信系统在信号覆盖范围和通信质量等方面表现出更好的性能。
其次,通过模拟不同网络负载和通信情景,测试了系统的稳定性和承载能力。
实验结果显示,基于LTE的车地无线通信系统能够满足城市轨道交通PIS系统的需求,并具有较高的可靠性和可扩展性。
此外,还对系统的功耗和安全性等方面进行了研究,并设计了相应的优化方案。
基于LTE的车地无线通信系统中的信道建模与预测技术研究

基于LTE的车地无线通信系统中的信道建模与预测技术研究随着智能汽车和自动驾驶技术的快速发展,车地无线通信系统成为实现车辆间通信和车辆与基础设施之间通信的关键技术之一。
而LTE(Long Term Evolution)作为一种4G蜂窝通信技术,具备高速数据传输、低延迟和可靠性等特点,被广泛应用于车地无线通信系统中。
而为了保证该系统的性能,信道建模与预测技术尤为重要。
一、车地无线通信系统基本原理车地无线通信系统基于LTE技术的车辆间通信(V2V)和车辆与基础设施之间通信(V2I)都是通过电磁波进行无线传输的。
传输的关键在于建立并维护一条稳定的无线信道,以确保数据可靠传输。
LTE技术利用OFDM(正交频分复用)和MIMO(多输入多输出)等技术,可以提供高速传输和更好的抗干扰能力。
二、信道建模的重要性信道建模是车地无线通信系统中的一项关键技术,其目的是对无线信道进行模型化描述。
通过建模,我们可以了解信道的特性,包括传播损耗、多径效应、干扰情况等。
这些信息对于设计和优化车地无线通信系统至关重要。
同时,信道建模也为后续的信道预测提供了基础。
三、信道建模的方法在车地无线通信系统中,常用的信道建模方法主要包括测量法、物理模型法和统计模型法。
1. 测量法:通过实地测量收集信道数据,并利用统计分析的方法对数据进行处理。
这种方法能够较为准确地反映实际信道特性,但需要大量的测量数据和复杂的处理过程。
2. 物理模型法:利用电磁波传播理论和地理环境参数,通过模拟和计算的方式建立信道模型。
这种方法的优点是可以预测信道在不同地理场景和频率条件下的性能,但需要准确的地理环境和物理参数。
3. 统计模型法:通过对测量数据进行统计分析,建立统计模型来描述信道特性。
这种方法可以较好地反映信道的统计特性,但对于极端条件下的信道变化可能无法准确表示。
四、信道预测的目的和方法信道预测是在信道建模的基础上,对未来的信道特性进行预测。
信道预测的目的是为了优化车地无线通信系统的性能,提高传输的可靠性和效率。
基于LTE技术的地铁车地无线通信技术研究

基于LTE技术的地铁车地无线通信技术研究摘要:在无线通信需求不断增加的前提下,越来越多无线通信技术呈现出快速发展的趋势,但同一空间下的无线信号之间很可能相互干扰。
本文围绕着基于LTE技术的地铁车地无线通信技术,结合基于LTE 技术的地铁车地无线通信技术设计方案,探讨了基于LTE 技术的地铁车地无线通信技术设计要点,旨在更好地应对用户激增及新型技术发展带来的挑战,进一步优化基于LTE技术的地铁车地无线通信技术应用。
关键词:LTE技术;地铁交通系统;车地无线通信引言城市轨道交通领域离不开数据通信服务,其可以在各个模块之间提供有线及无线信号传输服务,各子模块也能在有线网络的支持下实现信息交互。
目前我国城市轨道交通系统中用到的无线通信体系主要为WLAN技术,尽管该技术搭建的无线通信系统可以基本满足城市轨道交通运行中的功能要求,但这项技术在实际应用过程中仍然存在多个方面的问题。
而基于LTE技术的地铁车地无线通信技术可以有效弥补各个方面的不足,真正为我国城市轨道交通的快速发展奠定良好基础。
1 基于LTE技术的地铁车地无线通信技术1.1常见的车地无线通信技术在地铁行业以及无线通信技术快速发展的新形势背景下,目前较为常见的车地无线通信技术主要包括WIMAX、WLAN、LTE、GSM-R等技术。
其中WIMAX技术在传输速率、服务质量保障等方面基本达到了地铁PIS车地无线通信的实际需要,并且该技术已在国外铁路应用中记载了相应的案例。
但我国仍未对该技术的频率分配及相关标准作出明确规定,因此该技术实施的可行性仍有待商榷。
尽管WLAN技术已在我国地铁车地无线通信中得到了广泛应用,但该技术本身的安全性相对较差,且覆盖率低、切换频繁、移动场景带宽低、干扰源多,在未来发展进程中很可能随时被新技术所取代。
1.2 LTE车地无线通信技术及其应用LTE技术相比于传统无线通信技术具有明显优势,其主要适用于高速移动环境,移动速度理论层面上可达500km/h。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
基于L TE的乘客信息系统车地无线通信方案研究摘要:本文对城市轨道交通乘客信息系统的车地无线通信方案及建设现状进行了分析,发现现有方案不能完全满足系统需要,而L TE 技术是一项更适合更先进的新技术,并探讨了L TE系统应用于车地无线通信的优点及实施方案。
关键词:城市轨道交通乘客信息系统车地无线通信L TE乘客信息系统(PIS)是依托多媒体网络技术,以计算机系统为核心,以车站显示终端和车载显示终端为媒介向乘客提供信息服务的系统。
乘客信息系统车-地无线通信网络是将地面乘客信息系统和车载乘客信息系统联系起来的纽带,车载乘客信息系统可以通过车-地无线通信网络实时接收地面乘客信息系统各种信息,在车载显示终端上播放;同时,车载乘客信息系统利用车-地无线通信网络,将车辆上的视频监控信息传输至线路控制中心,供运营及公安人员调看,提高了轨道交通的运营管理能力。
乘客信息系统车地无线通信网络的建设将乘客信息系统的功能延展到列车车厢,使乘客在移动的列车上依然可以获取大量的实时信息,并能向列车上发布运营信息和紧急信息,提高了乘客的舒适度,提高了运营安全,提升了地铁的形象。
另一方面,线路控制中心可以实时调看正在线路上运营列车车厢内的视频监控图像,为线路控制中心人员处理突发事件,提供了直观、准确的现场资料,提升了地铁处置车厢内突发事件的能力。
1 PIS车地无线系统建设现状及未来需求1.1 建设现状目前国内已建及在建的PIS车地无线系统主要包括无线局域网(WLAN)、数字移动电视技术(DVB-T)两种方案。
1.1.1 无线局域网(WLAN ,Wireless Local Area Network)地铁PIS系统中常见的车地无线方案是基于802.11g标准的无线局域网(WLAN)。
WLAN作为有线局域网的延伸,遵循802.11a/b/g/n 等协议,可提供地面与列车通信的手段。
WLAN是在目前技术水平及国内政策支持下,唯一可以实现列车与地面之间的双向高速通信的系统,既能够广播发送下行PIS信息,又能够将车厢内的视频监控信息上传到中心。
但目前采用的WLAN方案具有很大的局限性:WLAN 网络在固定情况下能提供高达54Mbps的数据带宽,但在支持步速移动情况下提供11~13Mbps的数据带宽,仅能实现标清信号的传输,暂不能满足高清的要求;系统工作在ISM频段,干扰源多,且需在隧道内安装大量AP点,增大了维护工作量;AP功率受限,覆盖范围小,切换频繁,导致系统易丢包,造成视频画面停滞或马赛克。
1.1.2 数字移动电视技术(DVB-T)数字移动电视以数字技术为支撑,通过无线数字信号发射、地面数字接收的方式进行电视节目传播。
它最大的特点是传输带宽比较宽,在处于移动状态、高速行驶的交通工具上,能保持电视信号的稳定接收和清晰播放。
采用单频网技术,可以完成无缝切换,有较好的覆盖效果。
同时,由于数字移动电视技术采用OFDM 调制系统,能很好的支持移动性。
但DVB-T应用于PIS系统其最大的局限性是:只能单向广播发送下行信息,不能将车厢内的视频监控信息上传到中心。
因此采用DVB-T进行车地无线通信的PIS系统多见于建设运营较早的线路。
1.2 系统需求分析随着城市轨道交通建设的飞速发展,PIS系统扮演者越来越重要的角色。
目前看来,PIS车地无线系统对上行传输实时录像监控信号,下行传输高质量的视频信号需求是相当迫切的。
地铁列车一般由6~8车厢组成,其中车头、车尾还有两个驾驶室,车辆监控方案中每节车厢放置2个摄像机,车头车尾各一个,全车共14~18个摄像机。
为保障监控效果,每个摄像机的编码带宽至少为2Mbps,但考虑目前-地无线通信条件,建议车辆监控以同时上传两路图像为主(可轮巡或人工指定),其他摄像机监控数据车载设备本地存储。
PIS系统车地无线通信带宽需求如下:下行带宽需求:由控制中心向列车下发送2路视频信息,D1(720x576)图像质量,带宽约8Mbps;上行带宽需求:每列列车向控制中心至少上传2路车载CCTV 的视频信息,D1(720x576)图像质量,每路按2Mbps计算,带宽约为4Mbps;每列列车向控制中心上传所有车载CCTV的视频信息,以8辆编组,每节车厢2个摄像机计算,共计18路/车,以D1(720x576)图像质量上传,每路按2Mbps计算,带宽约为36Mbps。
就目前PIS系统应用的最先进的WLAN系统而言,在高速移动情况下11~13Mbps的带宽远远达不到系统需求,迫切需要采用新技术解决车地无线通信带宽及高移动性问题。
L TE技术的不断发展与成熟为解决该问题提供了可靠的技术支持。
2 L TE技术2.1 系统构成及特点L TE(Long Term Evolution)以OFDM/FDMA为核心,可以被看作“准4G”技术。
能够在20MHz频谱带宽能够提供下行100Mbps、上行50Mbps的峰值速率;支持100Km半径的小区覆盖;为350Km/h 高速移动用户提供>100kbps的接入服务;除了20MHz的最大带宽外,还能支持1.4MHz、3MHz、5MHz、10MHz、15MHz等系统带宽,以及”成对”与“非成对”频段的部署,以保证将来在系统部署上的灵活性;系统延迟低,用户平面内部单向传输时延低于5ms,控制平面从睡眠状态到激活状态迁移时间低于50ms,从驻留状态到激活状态的迁移时间小于100ms;具有简单的网络架构和软件架构,以信道共用为基础,以分组域业务为主要目标,系统在整体架构上将基于分组交换,可通过系统设计和严格的Qos机制,保证实时业务的服务质量。
总之,L TE系统采用分组传送、延迟低、能够在高移动情况下实现无缝覆盖的高数据速率,较WLAN、DVB-T技术更能满足PIS系统双向视频传输的需求。
三项技术特点及应用对比见下表:序号比较内容WLAN数字移动电视L TE1可靠性好较好好2应用现状北京、广州多个工程实施南京地铁1号线无3实时性及移动性一般好很好4实用性基本满足用户需求满足用户部分需求满足用户需求5车→地视频图像传输能不能能6工程实施性轨旁需敷设光缆和AP可与通信无线子系统共用漏缆可与其它系统共用漏缆7可扩展性较好差好8可维护性好较好好9经济性较高低低2.2 关键技术L TE的关键技术主要有OFDM和MIMO。
2.2.1 正交频分复用技术(OFDM)OFDM的基本原理是将一个较宽的频带分成若干个彼此正交的子载波,在每个子载波上进行窄带调制和传输这样既减少了子载波间的相互干扰,同时又提高了频谱利用率。
如果各子载波所占带宽足够窄,它们将分别经历平坦衰落,大大减少了符号间干扰(ISI)。
OFDM 技术是L TE系统的技术基础与主要特点,具有诸多优势,例如在频率选择性衰落信道中具有良好的性能,基带接收机复杂性低,拥有较好的频谱特性和较强的多宽带处理能力等。
2.2.2 多输入输出(MIMO)MIMO技术包含空分复用、空间分集、波束赋形等多项技术,其主要思想是在多组不相关的天线上分别发送多个数据流,把传统通信系统中损害系统性能的多径衰落因素转变成对用户通信性能有利的增强因素。
该技术能在不增加带宽的情况下成倍地提高通信系统的容量和频谱利用率,是无线通信系统实现高数据速率传输和提高传输质量的重要途径。
2.3 TDD-L TE和FDD-L TEL TE作为3G技术的演进,目前主要分为TDD-L TE和FDD-L TE 两种;FDD-L TE是在分离的两个对称频率信道上进行接收和发送,用保护频段来分离接收和发送信道。
FDD必须采用成对的频率,依靠频率来区分上下行链路,其单方向的资源在时间上是连续的。
FDD在支持对称业务时,能充分利用上下行的频谱,但在支持非对称业务时,频谱利用率将大大降低。
TDD-L TE用时间来分离接收和发送信道。
在TDD 方式的移动通信系统中, 接收和发送使用同一频率载波的不同时隙作为信道的承载, 其单方向的资源在时间上是不连续的,时间资源在两个方向上进行了分配。
在支持非对称业务时,其频谱利用率较高。
由此可见,TDD-L TE技术是更适合PIS系统特点及中国国情的一项技术,TDD-L TE用时间来分离接收和发送信道,在采取不同配置下,上、下行带宽能够较好的根据需求进行分配,频谱利用率高,对非对称业务支持好,且由于TDD-L TE源于TD-SCDMA技术的研究,中国企业拥有更多的知识产权。
3 系统设计基于L TE的PIS车地无线通信系统,其主要设备包括设置在控制中心的L TE交换设备、设置在车站的L TE基带设备(BBU)、沿途隧道内的光缆、设置在区间的L TE远端设备(RRU)及合路设备、车载的无线单元和天线等设备。
L TE中心交换设备通过传输系统与各车站L TE基带设备(BBU)相连,车站L TE基带设备通过隧道内敷设的光缆与区间L TE远端设备(RRU)相连,L TE远端设备通过跳线及合路设备与漏缆连接。
BBU放置于车站机房内,主要作用是完成Uu接口的基带处理功能(适合空中传输的信道编码、复用、调制和扩频等)。
RRU为射频处理单元,放置于隧道,主要功能是发送和接收射频信号。
信号从RRU射频口输出后经过衰减器馈入无线覆盖系统。
TDD-L TE在下行可考虑采用MIMO技术达到下行带宽的双倍复用,但结合地铁建设来看,MIMO技术造成的成本压力会很大,是否启用MIMO可根据下行带宽最终需求来确定。
TDD-L TE系统可以根据业务类型及带宽需求灵活配置TDD-L TE 帧的上、下行配比,如2DL:2UL、3DL:1UL等。
同时,系统应按车站双向隧道划分小区,将地铁在两个运行方向上划分成不同小区,并利用小区合并技术,减少小区数量及切换次数。
这样可以使地铁两个运行方向上,都获得足够的资源支持大数据传输。
4 结语本文对目前PIS车地无线通信建设情况的进行了简单的分析和比较,WLAN技术是目前普遍采用的一种技术,但由于该技术一直是为固定接入网服务的,导致对移动性的支持不足,当列车行进时,无法完全保证PIS系统所需带宽。
L TE作为一项逐步发展完善的技术,是更适合PIS车地间的无线通信的技术。
随着城市轨道交通领域安全压力的逐渐加大,地铁车厢内的视频监控实时上传的要求也提上了日程,车地无线带宽需求及质量有了更高要求,基于TDD-L TE的车地无线通信系统提供了可靠的技术支持。
同时,该技术在城市轨道交通领域的应用也可推动TDD-L TE技术的进一步发展与完善。
参考文献[1]沈佳,索士强等.《3GPP 长期演进(L TE)技术原理与系统设计》[M],北京,人民邮电出版社,2008.[2]曾召华等.《L TE基础原理与关键技术》[M],西安,西安电子科技大学出版社,2010。