轨道交通无线通信综合承载网解决方案研究.pdf通过对城市轨道交通行业无线通信业务需求总结，以及无线通

文件名称: 轨道交通无线通信综合承载网解决方案研究.pdf

所属分类: 其它

开发工具:

文件大小: 413kb

下载次数: 0

上传时间: 2019-09-13

提供者: weixin_********

下载 (413kb)

不能下载？报告错误

详细说明：通过对城市轨道交通行业无线通信业务需求总结，以及无线通信技术对比分析，提出适用于轨道交通行业的基于TD-LTE技术无线通信综合承载网解决方案，综合承载信号系统、乘客信息系统 (PIs)、视频监控系统、紧急文本信息等业务。频直播和列车监控图像实时上传的功能,WLAN技于城市轨道交通行业专用通信,解决了城市轨道交术只是在没有更好技术情况下的无奈选择。DVB_T通车地通信迫切需要的专用频率问题。LTE技术以技术单套设备配置时,仅支持地面至列车的单向数其大带宽、高可靠性、有效避免干扰、覆盖范围大、据传输,无法实现列车监控图像实时上传的功能,切换少等方面的优势,完全能够满足无线通信综合同时也需申请专用频率。承载网的要求。目前,LTE已经有成熟的产品在运 2)车地无线网络技术的发展趋势营商中使用,并且在郑州地铁和朔黄铁路等轨道交针对轨道交通行业采用WLAN技术存在安全通工程中得到应用,并在2014年完成了TD一LTE 隐患的问题,2015年2月工业与信息化部发布了系统通信性能测试。 “关于重新发布1785~1805MHz频段无线接入 3)无线通信综合承载网技术体制系统频率使用事宜的通知”(工信部无[2015165号在地铁应用环境中,LTE拥有专用频点的情况文),该文明确指出1785~1805MHz频段可用下,相对于WLAN技术的优势如表1所示。表1LT相对于WLAN技术的优势对比项 LTE WLAN 抗千扰能力)春用赖段,避兔染部系统十抗 1)主流采用开放ISM频段,无法避免外部干扰 2)使用ICIC,解决系统内干扰问题2)CSMA/CA机制导致系统内同频组网、上下行数据传输导致系统内干扰覆盖距离远,隧道覆盖在1.2km左右, 可维护性减少无线设备入隧道安装,运维简单覆盖距离短,轨旁大量AP安装,维护维修工作量大移动性支持高速移动,满足200km/h以下理论上适用低速环境(<80~120km/h),随着速度提高切换失败率升高在轨道交通中,列车的高速移动会导致多普勒 EPC 频移增大,LTE在设计时就考虑高速移动需求,有专门的频偏估算和纠错算法,增强的算法可以容忍 Sl接门频偏范围超过1kHz,保证高速场景性能。 Ⅹ2接口 BBU I接口相对于目前应用的WLAN设备,LTE具有的 A、图抗外界干扰以及高速移动性能,具有明显的优势。R ORRU RRU RRU 根据以上分析,建议采用LTE技术组建无线通然信综合承载网,综合承载信号系统、PIS、视频监控图1LTE网络结构图系统、紧急文本信息等车地通信业务。 2) TD-LTE技术的宽带移动性优势 4组网方案移动接入性强:采用自动频率校正确保高速移动(>120km/h)场景下的无线链路质量,具备优 1)LTE技术体制概述良的高速移动状态下的宽带接人能力 LTE网络架构釆用基于IP的扁平化网络结构, 抗干扰能力强:采用ICIC、IRC等专业技术, 由核心网子系统(EPC)、无线网子系统 CNodcB及有效降低小区边缘频率干扰,提高小区吞吐率,若终端设备组成,其中, e nodeB包含分布式基带处使用行业专有频段,外部干扰少。理单元(BBU)和射频拉远单元(RRU)设备。具 QoS机制:LTF系统定义了标准的QCI属性, 体如图1所示。所有QCI属性均可根据实际需求预配置在 enodeB EPC由移动性管理实体(MME)、归属用户服上,这些参数决定了无线侧承载资源的分配。在资务器(ISs)、服务网关(S-GW)及分组网关(P-源受限的条件下由ARP参数决定是否接受相应的 GW)、路由器及根据需要配置的MBMS-GW组播承载建立请求网关等设备构成 3)组网方案 TD一LTE技术具备上下行资源可调配的特点, 本工程组建的无线通信综合承载网,采用两套可根据业务需要灵活配置上下行业务比例。 LTE设备冗余组成A、B两张网,全线按照链状网 No.4陈林宝:轨道交通无线通信综合承载网解决方案研究结构分别部署两套完全相同的“BBU+RRU”网 *B网使用5MH2带宽(与正线B网组网方式络,通过专用传输系统提供的传输通道分别接入控始终一致) 制中心设置的两套LTE核心网设备。 C.需要说明的问题隧道区间采用RRU+漏泄同轴电缆方式覆盖由于A网在车辆段(地面)和正线(地下) 车辆段采用RRU+天线方式覆盖。两张网络完全独采用不同的频率带宽组网,在2个不同频带的立,并行工作,互不影响。 e nodeB小区边界位置(位于出入段线附近)会产每个网络均包括EPC、 e nodeB、车载无线终生1~2s的链路中断时间,用于注册到A网的车端(CPE)。信号系统信息在两套网络上同时传输,载终端执行小区重选操作;B网在正线和车辆基地以保证其对网络可靠性的要求,由信号系统同时接的组网方式始终一致,切换不受影响。收并判断确定使用有用信息。在上下行时隙配置一致时,两个TD-LTE网 4)频率规划及指配络可以同站址共存。本方案通过对基站和车载设备 a.网络承载业务带宽需求侧的合路器加装滤波器进一步消除网络干扰,提扃根据第2节业务带宽需求分析,无线通信综合频谱利用率。承载网需要承载的业务信息如表2、3所示。 5)与运营商无线频率十扰表2正线A+B网承载无线通信综合承载网与运营商间干扰主要需考带宽需求业务种类虑TD-LTE与其频段最接近的运营商无线系统间的 A网 B网下行上行上行下行干扰,主要为FDD上行频率l755~1785MHz, 信号系统1Mbit/s1Mbit/s1Mbit/ s1 Mbit/s 移动DCS下行1805~1830MHz,通过分析运营 CBTC 乘客信息系统8Mbit/s 商无线系统和TD-L吧E(1785~1805MHz)系统杂散和阻塞要求,两系统间必须具备80dB的隔离视频监控系统 4 Mbit/ s 紧急文本信息100kbit/s 度,既运营商无线系统的频率和TD-LTE(1785 其他业务 400 kbit/s 1805MHz)间需设置5MHz的保护闰隔。合计9.1Mbit/s5.4Mbit/s1 Mbit/s1Mbit/s 表3车辆基地(地面部分)A+B网承载在实际工程中,轨道交通建设方可与运营商进带宽需求行协商,要求运营商进行频率规划,在轨道交通中业务种类 A网 B网下行上行上行下行不引人与TD-LTE(1785~1805MHz)相邻的信号系统频段,且保证5MHz的频率间隔 CBTC I Mbit/s 1 mbit/s i mbit/s i mbil/ s 6)QoS规划乘客信息系统 (PIS 2 Mbit/s 基于LTE技术的无线通信综合承载网承载了视频监控系统 4 Mbit/s 信号系统列控CBTC信息、PIS系统、视频监控系紧急文本信息100kbit/s 其他业务 400 kbit/s 统、紧急文本信息等业务,各业务的ARP分配由合计3,1Mbit/s5.4Mits1Mbis1Mbt/s高到低,同时根据各业务对可靠性、时延的要求, b.频率资源规划系统为其分配不同的QCI,建议分配如表4所示。正线(地下部分)无线频率需求 7)无线信号覆盖设计 *根据业务信息承载统计,正线A、B双网共 a.系统指标需20MHz频率资源。根据无线通信综合承载网的承载需求,无线网 *A网使用15MHz带宽组网。络覆盖率的设计目标需要满足如下指标 B网使用5MHz带宽组网。 *要求在覆盖区域内,TD-LTE无线网络覆盖车辆基地(地面部分)无线带宽需求率应满足RSRP≥-95dBm的概率大于95%; *根据业务信息承载统计,A、B双网共需 *要求在同频组网条件下,满足车地承载业务 10MIz频率资源。信息需求的概率大丁95%; *A网使用5MHz带宽组网。铁路通信信号工程技术(RSCE)2015年8月表4承载业务优先级和服务质量序号承载业务 QCI资源类型优先级最大数据包时延/1ms数据包丢失率信号系统列控CBTC信息 Non-GBR 紧急文本信息、其他系统视频监控系统 4 150 乘客信息系统(PIS) GBR 300 *无线接通率:基本目标>98%; 家、乘客信息系统设备厂家和视频监控系统设备厂 *掉线率:基本目标<2%; 家参与,共同进行了无线通信综合承载网试验。本 *系统内切换成功率:基本目标>98%; 次试验共分为两步:第一步为实验室测试,第二步 *块误码率(BLER):基本目标<10%,挑战为现场测试。2014年上半年进行的实验室测试验证标<1%。了LTE系统在城市轨道交通车地无线通信综合承载 b.区间覆盖的可用性;2014年下半年进行的现场测试对无线通覆盖方式:无线通信综合承载网无线覆盖可以信综合承载网及各项技术指标进行了验证,包括丢采用天线和漏缆覆盖,对于地下线路建议采用漏缆包率、切换试验和不同频宽的吞吐量,现场测试结方式进行覆盖,对于车辆段(维修基地)和地上线果验证了基于LTE技术的无线通信综合承载网满足路建议采用天线覆盖轨道交通信号系统、PIS系统、视频监控系统、紧漏缆方案:对于单漏缆和双漏缆的选择,不能急文本下发等业务需求。仅仅考虑设备数据吞吐能力的差异,还需要考虑漏缆部署的可靠性和安全性,当其中一根漏缆出现闷6结论题时,另外一根漏缆仍可以正常使用,系统可以通综上所述,经过业务分析、技术比选和LTE技过传输模式自动转换(如从TM3转为TM1模式)术研究,确立了基于LTE技术无线通信综合承载网消除无线覆盖的单点故障。另外双漏缆部署,按双的技术方案。实验测试数据验证了该技术方案的可流方式实现MIMO空间复用,可以有效提高信道的用性和可行性。建设基于LTE技术无线通信综合承容量。综合以上分析,建议使用双漏缆方案。载网,可以有效解决专用频率资源的问题,同时还可以大大减少工程投资。因此,建设基于LTE技术 5实验测试的无线通信综合承载网将成为未来轨道交通建设的 2014年上半年,由北京市轨道交通建设管理有必然选择限公司组织,多家LTE设备厂家、信号系统设备厂 (收稿日期:2015-03-02) **********************米********米***半**米**米广告索引绵阳市维博电子有限责任公司封二通号通信信息集团有限公司封三 2015 METRO CHINA第六届北京国际城市轨道交通建设运营及装备展览会封底 NO.4陈林宝:轨道交通无线通信综合承载网解决方案研究

(系统自动生成,下载前可以参看下载内容)