席林发

摘要：有轨电车是人们生活当中的一项重要交通工具，对于有轨电车交通来说，只有不断的优化有轨电车本身的系统，完善有轨电车进行承载运输过程中的相关设备，才能够保证乘客有更好的乘坐体验。就目前来说针对于有轨电车相关的技术设备研究有很多，但是对有轨电车无线通信的研究却相对来说比较。基于此，本文就LTE技术在有轨电车无线通信中的应用进行研究。

关键词：有轨电车；无线通信；LTE技术；应用

1、有轨电车无线通信以及LTE技术的简述

（1）有轨电车无线通信简述。随着有轨电车的客运量的增加，有轨电车的安全性以及服务便民性得到社会各界的关注。有轨电车无线通信系统正是有轨电车正常运行的基础，更是核心，有轨电车的管理，指挥以及便民服务都离不开无线通信，有轨电车无线通信为乘客的安全出行提供了强有力的保障。有轨电车无线通信系统在有轨电车出现突发异常和安全事故时能提供便捷的事故指挥，及时的解决突发事故。

（2）LTE技术的简述。LTE是移动长期发展推送出来的产品，它具有高强度的抗干扰性，可以很好地支持文件的上传以及下载峰值速度可达50Mb-100Mb，它可以充分利用通信通道的特点，提高信通信系统的性能，而且，LTE网络的应用更加广泛，能够兼容当下通信系统解决不了的大数据传输问题，这对有轨电车技术的发展来说，具有远大深远的影响。

2、LTE技术的设计原则以及在有轨电车中的应用基础

（1） LTE技术的设计原则。①可靠性原则。CBTC信号系统要求任何节点都是两份，够保证出现意外时，不受影响。②安全性原则。主要是能够保证数据的安全，使其不受到攻击。③实时性原则。能够实时对车辆进行控制，在数据的传输上也能够做到实时。④高带宽原则。在传输视频时，要保证高清从而需要高带宽。⑤环境适应性原则。对于无线的覆盖，要充分考虑周边的环境能够满足乘客的需求。（2）LTE技术在有轨电车中的应用基础。①有轨电车中无线通信需要完成的任务：通过对车厢内的监控来提高列车运行的安全性；通过车载的PIS业务以及车内的宽带接入业务，提高乘客出行体验；通过车内的无线通信系统承载列车列控信息，做到对列车状况的实时控制。根据以上三个方面的需求，对LTE技术与有轨电车需求做了匹配。②LTE技术与有轨电车需求的匹配度：LTE技术标准设计的目标为在宽带的要求上，上下行宽带要求拥有灵活的配置，必须支持常用频率；降低系统延时，降低周边干扰，增加小区覆盖范围；在系统的结构上，要变得简单化；安全运营：要使用多级QoS算法；要使用专用的频率，要拥有专业的抗干扰技术；要做到高移动性、远距离覆盖以及无缝切换。

3、LTE技术的需求及优势

（1）车载PIS系统。LTE技术可以为车载PIS系统提供快速清晰的视频上传功能，而且，能同时监控车厢内乘客的实时动态，及时的传送动态图像，处理突发事件以及为治安系统提供强有力的保障，还能及时迅速的接受到信号系统发出的信号，及时的播报站点实时动态，为人们的出行提供更好的便利。（2）乘客信息系统。LTE技术可以提升视频信号传输质量，缩短延时，向乘客提供例如新闻播报、体育赛事或综艺节目类的娱乐信息，为乘客的碎片时间提供放松娱乐服务，同时在运营时间播放首末车服务时间、列车到站时间、管理公告等运营信息和政府公告，提高运营服务。（3）附加业务需求。这方面的需求主要是指为企业、单位等提供一些广告投放的平台，通过视频传输平台进行播放。为了增加广告投放的效益和效果，有轨电车站可根据每日客流数据分析，对客流高峰期、平稳期以及稀少时段进行掌握，制定广告投放计划，实现运营成本的减低。（4）网络安全系统。LTE网络可以安全的备份以及保存有轨电车运行数据，实际提供安全保障的原理是，应用双层网络和双层冗余，对核心网的介入提供保证。另外，还应当同时采用双频和双网对网络信号进行覆盖。这可以消除干扰，大大提高了网络的安全性能。

4、有轨电车无线通信中LTE技术的综合应用

（1）LTE的信道应用。LTE网络需要完成CBTC+CCTV+PIS综合承载，在进行承载工作准备的过程中，需要注意以下3个方面的问题：①A、B双网冗余，双网完全独立，并行工作，互不影响。②A网承载双向CBTC，上行CCTV，下行PIS，分配较大带宽。③B网只承载双向CBTC信息作为备份网络；分配较小带宽。（2）LTE的接收性能。在列车运行的过程中，信号的接收质量会有一定的变化。经过测试和分析，相同接收功率时，LTE技术可支持的列车速度明显高于平均接收速度，LTE技术具有更高的灵敏度。除了要做好信号的接收工作之外，还需要做好GPS接收的设计工作，时钟同步是系统设计的一个要点。（3）LTE技术的安全机制。有轨电车通信在进行LTE技术的应用时，要做好安全密钥的生产与相互认证，以保证系统的安全性。安全密钥的设置工作也是非常重要的一个部分。在之前的分析中，可以知道，LTE技术的传输效率以及工作性能都比Wi-Fi要高，可以更好地满足CBTC的安全性要求。（4）LTE技术的时延。总体上来看，LTE技术的传输速度非常快，那么对于时延方面的要求，也就不会太高。在当前的有轨电车使用情况下，一定要对时延指标进行严格的控制，以满足网络传输的效率，以及信号接收的及时性，保证有轨电车无线通信的质量，满足有轨电车通信的要求。

5、LTE技术的应用前景以及发展

（1）扩大上行和下载速度。未来LTE技术要实现上行和下载速率扩大到二到四倍，因为LTE的数据传送功能不会在越靠近中心信号点的时候速度更快，每个地区的速率都处于同一水平线，为了满足现代化以及消费者更高的需求，LTE的传输下载速率要更快，储存备份数据的信息量要更高。（2）降低消费成本。在LTE技术还不完善的时期，可以采用LTE和4G网络兼容的方式，LTE技术也是长期发展中一门过渡类型的技术，两者兼容可以更好的降低无线网络整体的一个升级消费费用，也降低了运营商对网络维护的成本，为了更美好的LTE技术前景，这些都是必不可少的。

6、结束语

综上所述，同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，满足有轨电车通信的各项需求。LTE技术符合无线通信的各项需求，未来必定会在有轨电车通信中占有重要地位，进一步完善有轨电车无线通信技术。

参考文献：

[1]无线通信LTE技术的研究与应用[J].李恺.中国新技术新产品.2018（14）.

[2]LTE有轨电车覆盖解决方案研究[J].吕强，王萍萍.电信技术.2016（04）.

[3]有轨电车通信传输系统的探讨[J].赵克河.价值工程.2014（04）.

（作者單位：成都地铁运营有限公司）