基于动态贝叶斯网络的LTE-M车地无线综合承载系统可靠性分析

针对LTE-M车地无线通信系统可靠性分析中存在动态失效及承载不同业务等问题,基于动态贝叶斯网络对LTE-M车地无线通信系统进行可靠性评估。首先,在分析LTE-M系统结构和功能的基础上构建可靠性框图,并将可靠性框图转化为动态贝叶斯网络,实现网络的结构学习和参数学习。然后,通过动态贝叶斯网络正向推理得到LTE-M系统承载不同业务的可靠度并进行比较分析。最后,通过动态贝叶斯网络反向推理得到LTE-M系统的薄弱环节。研究结果表明:LTE-M车地无线通信系统运行100周后,承载CBTC业务的可靠度为0.903 17,承载乘客信息系统等业务的可靠度为0.719 91;基带处理单元、列车接入单元为系统薄弱环节,需要重点关注。

北京轨道交通共用场段LTE-M系统频率运用分析

北京轨道交通新建线路均已采用LTE-M系统综合承载数据及集群业务,在两线共用场段的情况下,不可避免存在频率干扰问题。为保障LTE-M系统的整体可靠性,提出车辆段业务场景并通过对LTE-M系统在共用场段场景下的频率运用分析,总结共用场段1.8G频率运用原则,提高车地通信可靠性,为共用场段LTE-M系统频率规划提供借鉴。

LTE-M车地无线通信系统中的自适应调制编码技术

城市轨道交通车地综合通信(LTEM)系统在通信环境、业务需求等方面与公共无线通信系统有较大的差异。传统的调制编码技术已无法满足系统性能要求。文章针对LTE-M应用场景的特殊性,提出了一种AMC技术的优化方案。经过测试证明,该方案解决了由于信号质量变化太快以及信号频繁抖动所带来的调制编码等级不准确问题,保证了在切换过程中的丢包率以及时延,大大提高了切换过程中的性能指标。

有轨电车LTE-M系统抗干扰及互联互通方案研究

基于有轨电车车地无线通信技术的发展情况和技术需求,通过LTE-M与WLAN技术对比分析,总结LTE-M技术在有轨电车中的应用优势。以广州黄埔区有轨电车1号线无线通信系统为例,聚焦工程建设期和运营期内LTE-M系统受干扰问题,从频率规划、杂波干扰、漏缆防泄等方面提出相关的应对措施;以重庆地铁4号线基于通信的列车运行控制系统(CBTC)互联互通的成功案例为背景展开分析,论述采用统一的通信协议对实现互联互通运行的必要性,进一步阐明不同供应商LTE系统设备实现互联互通需统一的关键接口和协议,为未来的有轨电车LTE系统建设提供参考思路。

LTE-M技术在大连地铁13号线信号CBTC系统的规划研究

随着通信技术的迭代发展,基于CBTC的无线列车控制系统已逐步代替基于轨道电路的车地通信技术。其中,WLAN技术应用广泛。大连城市轨道交通中地铁1、2号线信号数据通信系统采用2.4 GHz频段的WLAN技术。近几年,随着我国无线网络的迅速普及、Wi-Fi的大量使用,对地铁1、2号线信号系统车地无线通信的稳定性带来了隐患。因此,大连地铁13号线在修建过程中,信号数据通信网络DCS系统采用了1.8 GHz专用频段的LTE-M技术。文章以此为切入点,对大连地铁13号线信号系统LTE-M技术方案进行详细介绍,同时通过对WLAN技术以及LTE技术对比分析,阐述LTE技术在轨道交通车地无线通信系统中具有的技术优势。

基于LTE-M技术改造既有地铁信号专用无线通信系统的研究

随着地铁范围内2.4 GHz公用频段无线产品的大量使用,地铁信号无线通信环境干扰加剧,为进一步提升地铁运营的稳定性和可靠性,基于LTE-M技术在地铁无线传输中的应用优势,对既有地铁信号专用无线通信系统进行改造研究。以实际线路为例,设计整体方案;围绕频率规划、时钟同步、无线覆盖等方面细化子方案;结合前期技术规划进行分步调试、双网倒切等方案实施。研究及实践结果表明,将既有地铁信号无线通信系统WLAN技术改造为LTEM技术可行有效,且LTE-M与WLAN可兼容并行,解决了原有无线通信系统受干扰的问题,也为后续地铁既有线同类改造项目提供了借鉴与参考。

城市轨道交通LTE-M无线通信系统跨线漫游方案研究

随着各城市轨道交通线网规模的增长,为满足列车跨线运行、多线换乘站统一运营调度等需求,提出LTE-M无线通信系统的跨线漫游通信方案。通过研究3GPP TD-LTE标准架构和LTE-M漫游原理,结合城市轨道交通实际特点,参考LTE-M系列规范,提出线网共建演进分组核心网(EPC)、线路间EPC全连接、增强型归属用户服务器整合、线网EPC虚拟化部署等4种漫游通信实现方案;为进一步指导方案建设及落地实施,从接口设计、线网规划、号码规划等方面进行相关配套设计。在当前受专用频段资源分配等因素影响,城轨领域尚不具备成熟条件开展5G专用无线通信系统大规模建设的情形下,为各城市轨道交通线路LTE-M无线通信系统的建设及改造提供参考。

基于LTE-M的下一代列控数据通信系统设计与可用性评估

相对于传统的基于通信的列车运行控制系统(communication based train control,CBTC),下一代列控系统将具有架构可靠、速率快、成本低以及服务质量高等优点,且数据通信系统的可用性能够保障列车的安全和高效运行。面向下一代列控系统,首先设计基于LTE-M(long term evolution-metro,LTE-M)的通信系统结构;然后针对下一代列控系统典型场景,利用确定与随机Petri网(deterministic and stochastic petri nets,DSPN)进行可用性建模,最后进行模型求解和可用性评估。仿真结果显示,基于LTE-M的下一代列控数据通信系统能够满足实际通信需求,其可用性分析方法可以完成数据通信系统的可用性建模与评估。

城市轨道交通车地综合通信系统(LTE-M)枢纽换乘站频段规划方案研究

城市轨道交通车地综合通信系统(LTE-M)在枢纽换乘站存在同频干扰问题,需研究干扰源头——枢纽换乘站基站的频率配置方案。以昆明轨道交通4号线和5号线枢纽换乘站火车北站两线LTE-M系统频段规划方案为例,基于LTE-M系统承载业务需求和频段使用实际情况,分析了枢纽换乘站LTE-M系统基站的不同频段异频和同频段异频2种规划方案,以及同频段的全部同频、部分同频和无线网络共享3种规划方案,并比较了各种规划方案的优缺点,提出了各种规划方案的适用性建议。

南京地铁7号线LTE-M车地无线通信系统方案研究

地铁无人驾驶技术的发展应用对地铁车地无线通信提出更高的要求和挑战。南京地铁7号线是南京市首条全自动无人驾驶地铁线路,采用自动驾驶的最高等级(GoA4)全自动无人驾驶运行,对车地无线通信的性能要求较高。为保障车地无线通信的安全性和可靠性,南京地铁7号线采用LTE-M车地无线通信系统,该系统能为各类业务应用提供可靠的、冗余的、可灵活配置的透明传输通道。文章基于南京地铁7号线对LTE-M车地无线通信系统方案进行研究,以期为后续全自动无人驾驶地铁新线建设提供参考。

CBTC系统LTE-M无线专网列车接入单元的研制与应用

城市轨道交通车地综合通信系统的稳定性是目前地铁正常运营面临的最大问题之一。为提高通信的安全性和可靠性,城市轨道交通无线车地通信由WLAN通信技术升级为长期演进技术(LTE)。文章在综合分析城市轨道交通车LTE技术的基础上,根据CBTC系统城市轨道交通车地综合通信系统(LTE-M)需求规范的要求,研制了一种LTE-M无线专网车地通信设备列车接入单元。其采用1.8 GHz TD-LTE专有移动网络和VPN安全接入技术,在车地间建立起安全可靠的通信链路。经通信打流测试,列车接入单元能够经过专网核心网与地面服务器通信,且通信速率稳定、延时小于150 ms、无丢包现象,可以满足承载CBTC控制业务、乘客信息系统、视频监控系统等数据接入服务要求。

基于LTE-M与WLAN混合组网的通信系统可靠性研究

近年来,城市轨道交通建设加速增长,对城市轨道交通车地通信系统的可靠运行提出了更高的要求。随着第四代移动网络(4th Generation mobile networks,4G)具体化的长期演进(Long Term Evolution,LTE)系统已经广泛地进行了部署,而且技术也逐渐趋于成熟,地铁长期演进(Long Term Evolution for Metro,LTE-M)车地通信系统具有较强的抗干扰能力、支持快速移动状态下的列车通信、资源调度灵活等优点,突破融合不同通信制式的关键技术,研制出信号通信设备样机,并根据列车控制系统的业务需求对新的通信制式进行测试,保障城铁列车的安全稳定运行。

电联800、900MHz5G低频共享方案研究

自2019年电联5G中高频深度共享以来,5G网络已实现乡镇及高流量农村以上重点区域的连续覆盖,但农村5G广度覆盖仍显不足,与移动/广电700 M农村地区的覆盖差距较大,如何深度推进低频共享,提质增效,实现资源效益的最大化,成为电联双方目前工作推动的重点和难点。从关键技术、合作诉求、共享方案等方面展开深入研究,提出有针对性的解决方案。

LTE-M在城市轨道交通车地无线通信中的应用

介绍了LTE-M(LTE——长期演进)技术在城市轨道交通领域应用的背景及其网络架构。分析了LTE-M技术在城市轨道交通中的适用性及其技术优势。通过着重分析LTE-M技术在实际应用中需要重点关注的问题,解决了LTE-M技术在工程应用时的可操作性。

采用双漏缆覆盖的轨道交通LTE-M系统信道的测量研究

下一代轨道交通系统将采用LTE-M系统,并采用多根漏泄电缆(简称漏缆)组成多入多出(Multiple Input Multiple Output,MIMO)系统.因此,需要研究漏缆设置与系统性能之间的关系。依据时域信道测量方法与MIMO信道相关理论,在典型的类地铁隧道环境中,测量并分析了1.8GHz频段下基于双根漏缆覆盖的MIMO系统性能,通过测量不同极化方式下的漏缆和接收天线以及不同漏缆间距下的信道信息,分析了信道相关性,发现当接收机天线垂直极化而双漏缆同采用水平极化时MIMO性能最优,相关性大小并不太依赖于漏缆间距.这些结果可对今后LTE-M系统部署提供参考.

基于LTE-M蜂窝物联网技术的应用试点探讨

对上海联通基于窄带的蜂窝物联网技术(NB CIoT)的4.5 GHz LTE-M蜂窝物联网技术进行了介绍。在综合考虑现网信息安全及频点部署的前提下,对基于LTE-M蜂窝物联网技术的智能泊车、智能抄表典型应用的整体架构、部署方案进行详细阐述。上海联通根据实际情况搭建网络环境及终端应用进行测试,验证了基于NB CIoT的LTE-M蜂窝物联网技术在终端功耗仅有LTE的1/10的情况下,仅需200 k Hz的频谱资源,就能够达到深度覆盖和千倍以上连接能力的优越性,此应用试点为智慧物联网的普及落地奠定了坚实的基础。

LTE-M用于轨道交通CBTC的时延分析

基于通信的列车自动控制(communication based train control, CBTC)系统采用地铁长期演进系统(long term evolution-metro, LTE-M)完成车地之间的数据通信,并限定数据在较低的时延内完成传输.将CBTC系统中列车终端接入基站的通信模型化为排队论体系中的M/M/1/m/m模型,推导LTE-M应用于CBTC时数据传输时延的概率预测方法,并给出满足CBTC需求的相关条件,为LTE-M系统的可靠性设计提供参考.

基于LTE-M技术的城市轨道交通车地通信应用

针对北京地铁实际运营中出现的车地通信问题,阐述了车地通信应用现状和业务需求,选取了典型试验段设计并搭建了LTE-M(地铁长期演进)系统,通过动态测试与分析,验证了在10 MHz及20 MHz频宽时LTE-M系统的基本性能和承载能力,并提出了应用建议。

西安机场线LTE-M系统干扰保护及网络优化

各城市轨道交通LTE-M(城市轨道交通车地综合通信系统)系统线网级应用的雏形已经形成。在1.8 GHz频率资源有限且半私有的前提下,实现线路间信号干扰保护,已备受轨道交通建设各方的高度关注。鉴于西安机场线LTE-M系统工程实施条件的特殊性及复杂性,以机场线工程应用实践经验为例,阐述主要干扰保护措施和网络优化方案。综合运用理论计算、软件仿真、现场实测、系统网优等手段提升LTE-M系统的抗干扰能力,为其他城市LTE-M系统线网级应用的频率规划、工程设计、网络优化提供参考。

基于LTE-M技术的漏缆覆盖特性研究

轨道交通行业已经越来越多地采用1 785~1 805MHz(通常称为1.8 GHz)来进行信号传输,并采用两根漏泄电缆(简称"漏缆")组成多输入多输出系统。通过在上海地铁张江实训基地搭建的LTE(长期演进)测试环境,测量并分析了1.8 GHz频段下两根不同极化方式漏缆的LTE系统性能。结果表明,信道相关性大小并不太依赖于漏缆间距。这可为今后LTE-M(用于地铁的长期演进)系统的部署提供参考。