LTE技术在铁路的应用与可行性初步研究

李倩



LTE技术在铁路的应用与可行性初步研究

李倩

天津七一二通信广播股份有限公司，天津 300462

LTE技术在我国已经运用得非常普遍了。LTE技术包括TD LTE技术和LTE FDD技术。首先简单介绍了LTE技术发展的进程和我国铁路无线通信系统的现状，然后主要阐述了LTE技术在铁路应用的可行性策略。

LTE技术；铁路通信系统；TD；LTE技术；LTE；FDD技术

1 LTE技术的发展进程

LTE技术指的是移动通信产业，它逐渐从3G系统不断向前演进，已经出现了4G，现在已经在研究5G的运用了。LTE技术的飞速发展是我们每一个人都能亲身感受到的。LTE技术包括TD-LTE技术和LTE-FDD技术。这两项技术也可以说是它的核心部分。当然LTE技术的核心还有MIMO多输入和多输出技术、OFDM正交频反复用，最大限度地提升宽带利用率、Turbo编码解码减少了误码率等技术。LTE技术在人们口中也被称为3.9 G，他具有100 Mbps数据下载速度的能力，在一定程度上加快了信息的传递。同时LTE技术也解决了人民群众所关注的问题，比如LTE技术减少了浏览网页所等待的时间，提升了数据的速率，加快了技术的运行。LTE技术改善了系统容量，提供了更多的运用空间。LTE技术也降低了运营成本，达到了成本效率的最大化[1]。

2 我国铁路无线通信系统的现状

改革开放以来，随着科技信息技术的飞速发展，我国的铁路已经在飞快发展。我国的信息技术产业在世界中崛起并快速发展。为了跟随时代的发展，铁路无线通信系统也在不断向前发展中。铁路无线通信系统主要是为了调节、控制以及管理铁路的通行量，保持列车运行的畅通，协调列车的高效运转，提高铁路的列车运行效率，同时保证出站的人们和列车上人们的安全。现在铁路通信系统运用的是IP技术，功能非常多并且非常全，IP技术也已经覆盖了全国。铁路无线通信系统建立了专业信息资料库，拓展了网络覆盖范围，实现铁了路数字化信息管理[2]。

3 LTE技术在铁路应用的可行性策略

3.1 LTE技术的创新

20世纪90年代初铁路的通信系统采用的是GSM技术。随着科技的不断发展，火车的速度不断提升，对铁路通信方面的要求也逐渐提高。21世纪初，出现了LTE技术，因为之前使用的GSMR通信技术不能适应现阶段的通信，GSMR在技术的发展以及创新方面没办法继续提升，现在手机设备采用的都是移动的通信设备，下一代的通信技术主要采用LTE铁路通信，但是这项技术还不是非常完善，在使用中还存在很大的局限性，所以在技术方面还需要不断创新，积极解决我国现阶段的铁路通信系统出现的问题。随着科学的进步，LTE摒弃了之前的码分多址技术，采用最新的正交频分多址的技术。这在技术方面是一个巨大的改变。多天线的技术使得传输模式更加多样化。

3.2 改善TD-LTE的不足

TD-LTE的技术手段虽然得到了提升，但仍然存在一些难题未能得到很好的解决，如TD-LTE对于移动的支持较差。科技发展非常迅速，现阶段的高速铁路的时速可以达到300 kM/h，这一速度还在不断增长，对铁路的通信要求也相对有所提升。人们根据TD-LTE的特点采用大频率发射设备，可以减少对信号的影响；或者增加基站的个数，减少TD-LTE对于移动性的影响[3]。TD-LTE在信号的覆盖能力方面效果不是很好。信号在传输时可以加大设备的发射功率，且信号向集中方向传播时会增强信号的覆盖能力；在信号传播的过程中，采用递进式的方法给信号增加动力可以加大覆盖率。信号的传播环境也非常重要。环境差会降低信号的传播速率，使铁路通信出现相应的延迟。在这种情况下，就需要集中传输信号，对信号强度进行实验，根据实验得出在多大的功率、环境情况以及基站等条件下得到的信号是最佳的，怎么样才能使得信号在较短的时间内传输到另一方。TD-LTE在技术方面还应该不断完善，并进行大量的实验，最终得到一个能够完全适应铁路通信的TD-LTE技术。

3.3 TD-LTE技术与LTE-FDD技术相融合

TD-LTE和LTE-FDD在通信技术方面都具有很多优点，可以采用某种方式将两种通信恰当地融合在一起，形成一种新型的适应铁路通信的技术[4]。TD-LTE在使用方面非常灵活，可以很好地使用不对称的业务，也能适应铁路的上下行业务，在频段上还可以使用非对称频段，不用再申请相应的频段。信道也可以互易，即使在列车快速行驶的条件下仍然不会降低信号的性能。在TD-LTE的知识产权方面，我国占据着主导地位。LTE-FDD的信号传输能力和覆盖能力都好于TD-LTE，将两者的优点互相结合，并进行组网研究，测试克服其中的缺点，使新型技术具备两者的优点，最终在信号传输上获得突破。

4 结束语

我国经济一直在飞速发展，同时也带动了铁路的发展。现在交通越来越便利，乘坐高铁、火车的人数也在不断递增，工作人员为了保证乘客们旅途愉快，把LTE技术运用到铁路上，实现数据共享，让工作人员及时发现问题并解决问题。数字化系统的接入，便捷了信息的传递，也保证了列车的有序。对LTE技术进行创新，改善TD-LTE的不足，把TD-LTE技术与LTE-FDD技术融合运用到铁路管理中，不仅优化了整个网络结构，使列车运营更加顺畅，而且进一步提升了通信服务的质量。

[1]王海龙.LTE技术在铁路应用的可行性初步研究[J].铁路通信信号工程技术，2014，10（4）：1-5.

[2]王迎春，付文刚，杨居丰.基于LTE技术铁路调度通信系统研究及应用[J].铁路通信信号工程技术，2016，52（7）：75-78.

[3]巢晋杰.基于铁路专用宽带移动通信系统（LET-R）完整统一的铁路调度通信模式的特点分析[J].城市轨道交通研究，2014，17（7）：129-131.

[4]韩悌涛，余振国，李杰.TDLTE技术在多业务集群系统无线通信技术以及应用[J].铁路通信信号工程技术，2016，52（5）：74-77.

Preliminary Study on Application and Feasibility of LTE Technology in Railway

Li Qian

Tianjin 712 communications and broadcasting Co., Ltd., Tianjin 300462

LTE technology has been widely used in China, LTE technology, including TD LTE technology and LTE FDD technology.This paper first introduces the development of LTE technology and the status quo of China’s railway wireless communication system, and then mainly elaborates the feasibility of LTE technology in railway application strategy.

LTE technology; railway communication system; TD LTE technology; LTE FDD technology

TN929.5

A

李倩（1985—），女，汉族，天津人，本科学历，职称为工程师，研究方向为工程技术、通信及广播电视。单位为天津七一二通信广播股份有限公司 邮编为300462。