长期演进(LTE)技术在地铁无线通信中的应用分析

杨小会 魏涛

【摘要】 随着现代城市建设的不断推进，地铁无线通信需求不断增大，本文将对LTE技术进行基本概述，阐述LTE技术的优势，以及地铁无线通信中的LTE应用方案，及其发展前景。

【关键词】 LTE 地铁 无线通信 应用方案

一、地铁无线通信概述

随着我国城市化建设进程的不断推进，城市轨道交通建设也迈入了飞速蓬勃的发展阶段。随着人民生活水平的提高，对生活品质的追求也不断上升，对人民最关心的生活基础问题，衣食住行中的“行”，也更加强调性能的安全与舒适。人们以不再满足于单纯的文字和音频的信息，趋于接收多元化的，形式多样的多元化实时信息，使得轨道通信有了更高的要求。另外，由于国内外各种交通恶性事件的频发，对地铁增设监控设备，加强对列车及乘客的监督管理，以便及时解决突发事件提出了更高要求。因而，随着轨道交通管理和服务水平的不断提高，以及各项技术的不断发展，对于无线信息系统的要求将会日趋提高。

二、LTE技术概述

LTE（Long-Term-Evolution），作为3G技术的演进，LTE技术改善了3G的空中接入技术，并对其进行了加强。LTE无线网络演进的本质是采用了OFDM和MIMO。LLTE技术通过提高上下行峰值速率，来改善了小区覆盖边缘用户的使用性能，一定程度上提高小区通信容量，同时降低系统延迟的概率。由于LTE技术具有较高的数据下载能力，因而通常被认为是由3G向4G进行转换的主流技术。LTE的研究方向主要是缩短等待时间，提高数据传输速率，加大系统容量及其覆盖率，同时要求降低成本。运用LTE技术的车-地无线系统，可以满足诚实轨道交通对一般数据的传输的基本的要求，具有诸多优势，如高速移动性，大带宽性，有效实施性，先进性，系统标准性，扩展性强等优点。

三、LTE技术优势

LTE技术的主要目标是分组域进行业务，整体上系统基于分组交换建立。同时上下行峰值速率较高，平均吞吐率及链路频谱利用率也具有较大优势。LTE技术对系统宽带具有较高的配置能力，且支持对或非成对频谱。TDDLTE可以调整上下行流量。LTE技术选用扁平网络架构，网元节点少，较好的降低上下行延时。

同时扩大小区覆盖半径，提高小区边缘速率。服务质量因严格的管理机制能够得以保障。LTE技术能够有效克服多普勒效应，保证切换成功率，从而保证在地铁中保持数据传输的稳定性，以及通信服务的高质量。同时LTE技术多小区共享，能够解决延时、数据不稳定、数据丢失等问题，保证带宽的高效稳定。LTE技术的抗干扰性能较好，优于WiFi。相比Wi-Fi覆盖较广，同时具有较好的稳定性。除此之外，利用LTE技术，可省去在隧道中铺设线路的费用，与其他通信公司共用漏缆。一般隧道中漏缆能够提供较为稳定的覆盖。

四、LTE在地铁无线通信中的应用分析

1、地铁的LTE需求。车载CCTV的安全需求。LTE可为车载CCTV提供较为清晰的视频传输，同时保证列车的运行以及车厢内乘客的情况得以实时监控，保障能够实时传输动态图像，及时处理各项突发事件和治安问题。列车运行的突发问题能够提供明显提示，确保运营的绝对安全。利用LTE技术，使得列车上的各项设备能够准确接受系统发出的信息，用于车厢内各项信息的播报，使乘客得到正确的引导，正确的换乘地铁。实时高清的需求。由于人们对于各种电视节目的观看体验要求越来越高，使得地铁影音服务的要求也得到了提升。LTE技术可为地铁提供高品质视频传输，缩短延时，尽可能保证实时播放各种新闻、赛事及娱乐节目等，使人们的需求得以满足。增值业务需求。由于LTE可进行高清传输且能够有效缩短延时，因而可为各类高清广告提供有效的实时播放平台。可以对地铁各个时段的客流量及乘客人群进行调查，细致分类，针对不同的人群、客流量等情况进行分析，合理的确定投放广告的类型及数量，使得广告投放效率得以提高，带来一定的经济效益，从而降低运营成本。

2、效益分析。基于LTE的车-地无限通信系统进一步提高了轨道交通系统的监控水平，也同时提高了为乘客提供的服务的质量，为提供优质服务搭建了一个全新的平台，为乘客提供运营时刻表等服务信息，公共资讯，时事新闻，娱乐快讯等，LTE具有更高的用户数据速率，更好的系统容量，更好的覆盖，运营成本的降低，同时，基于LTE的车-地无限通信系统在基础建设，以广告为例的增值服务效益上做出了一定的贡献，降低成本的同时，提高了经济效益。

五、结语

与当前各项通信技术相比，LTE技术具有高性价比，提供的业务较为广泛，且服务较为优质，具有较好的扩展性。不仅可以提供语音、视频及数据等业务，同时也为各类多媒体平台提供了较好的播放通道，满足地铁通信的各项需求。LTE技术符合无线通信的各项需求，未来必定会在地铁通信中占有重要地位，进一步完善地铁无线通信技术。

参 考 文 献

[1]林雁晖. TD-LTE无线网络规划与设计[D].华南理工大学，2014.

[2]张大鹏. LTE系统中无线资源管理技术的研究[D].北京邮电大学，2010.

[3]李莎莎. 高速铁路LTE系统可靠传输链路研究[D].西南交通大学，2013.