LTE-M通信系统传输建模与可用性分析

目前CBTC系统采用LTE-M通信系统承载多种业务,其中列车控制业务关乎列车的运行安全,对传输的可用性要求极高,系统可用性亟需理论验证。从LTE-M系统数据包传输过程入手,结合CBTC业务模型和LTE-M系统传输模型,采用DSPN对数据包的传输过程进行建模,从理论上分析了数据包的传输时延,并在实验室环境下搭建了LTE-M系统测试平台来测试系统不同场景下的时延与吞吐量,根据测试结果确定不同场景下的DSPN模型参数,最后使用软件Time Net对DSPN模型进行仿真,分析数据包长度以及业务接入量对传输可用性的影响。结果表明,当数据包长度由100 bits增加至400 bits时,端到端传输可用性平均下降0.03%;当业务接入量由系统最大吞吐量的0.9倍增加至0.9999倍时,端到端传输可用性平均下降5%。该模型与计算结果可为实际工程部署提供参考。

提高轨道交通列控通信可用性的方案

为了确保LTE用于轨道交通CBTC(基于通信的列车控制)时的可用性,根据目前采用1.8GHz的LTE-M(基于城市轨道交通的长期演进)专网的组网方式,针对无线链路与硬件设备的可靠性差异,分别以马尔可夫模型以及硬件故障修复指标描述其可用性,并建立了相应的故障树模型。在此基础上,在不增加系统硬件的条件下提出了两种多链路传输方式,结果表明改进的传输方案可以有效提高LTE-M通信系统的可用性。

LTE-M系统综合承载组网可靠性研究

目前地铁建设出现了采用多个LTE-M系统综合承载以及实际运营使用基站共享(Radio Access Network Sharing,RAN Sharing)的最新复杂组网形式,急需理论验证。从可靠性理论入手,建立可靠性框图数学模型,将设备硬故障与无线通信传输软故障合理地进行系统综合,建立了多LTE-M系统应用RAN Sharing技术组网时系统可用性解析表达,验证了RAN Sharing组网方案的可行性,支撑了国内同类型重大工程建设。