郭闪闪

摘 要： 在城市建设和发展中，城市轨道交通信号系统是最重要的组成部分，不仅有利于促使列车正常运行，而且有效推动了轨道交通的全面发展，对城市的进步具有一定的促进作用。为此，本文主要论述了LTE技术的特点，并重点对其在城市轨道交通信号系统中的应用进行了分析，以便从根本上提升信号系统的有效性。

关键词： LTE技术;城市轨道交通信号系统;具体应用

引言：

隨着时代的进步，科学技术的发展，LTE技术也不断成熟和完善，它是介于3G和4G之间的过度技术，其应用范围越来越广泛，现阶段已经逐渐应用到城市轨道交通中，逐渐成为强化信号系统的技术基础。LTE技术的融入，大大提升了交通信号系统的性能，并促使列车运行逐渐朝着自动化方向发展。

一、LTE技术的特点

在城市轨道交通信号系统中，LTE技术之所以发挥着至关重要的作用，主要是因为它具有独特的优势。首先，该技术具有较强的抗干扰功能，将其应用到城市轨道交通信号系统中，可以在一定程度上减少外部环境的干扰，提高小区吞吐率，保证系统正常运行。一般来说，其干扰主要是指相同频率的干扰，而LTE技术的频段资源是十分有限的，这就促使其需要一定的高宽带，在这种情况下，有效减少了同频段信号干扰。其次，LTE技术还具有可维护性，主要是因为其构架为扁平化，组成无线网的元件也是比较少的，这就在一定程度上降低了维护难度，大大提高维护的有效性。再次，LTE技术还具有传输带高的优势，不仅支持非成频段上部署，而且在成对频段上的部署也给予一定的支持，而且其上下行速率都是比较快的。通常情况下，其下行速率在45Mb/s左右，其下行率在17Mb/s左右，因此LTE具有较好的传输带宽。最后，该技术接通成功率和切换成功率都是比较高的，有利于满足现阶段城市轨道交通信号系统的需求。

二、LTE技术在城市轨道交通信号系统中的应用分析

（一）LTE技术在城市轨道交通信号系统中的使用专用频率

LTE技术专用频率与其抗干扰能力是息息相关的，因此将该技术应用到城市轨道交通信号系统中，必须要充分发挥专用频率的功能，通过使用专用频率，可以进一步提升信号系统抗干扰能力，提升运行的有效性。随着LTE技术的完善，在城市交通轨道应用越来越频繁，相关单位及部门对其专用频率也更加关注和重视。在这种情况下，工信部还对相关频段进行了明确的规定。该规定主要是针对轨道交通信号系统1785-1805MHz频段的接入而言的。在这种情况下，在一定程度上为LTE技术使用专用频段提供了有利条件。因此，为了促使城市轨道交通信号系统高效运行，不仅要对LTE技术进行充分的应用，而且还要注重对专用频道的申请，这样可以增强自身抗干扰性能。在申请成功的情况下，可以将其当作商用通信运营之外的独立频段存在，进而可更有效的对其系统进行控制。另外，LTE技术在该系统中专用频段的应用，还防止外界环境的影响与干扰。例如，民用手持移动设备。并且还大力推动了城市轨道交通的发展，为其提供了强大的技术支撑，促使其更具有先进化、现代化[1]。

（二）LTE信号系统的应用

在科技时代背景下，LTE技术含量不断提高，并且在城市轨道交通信号系统中发挥着越来越重要的作用，促进了城市轨道交通飞速发展，大大提升了列车运行的安全性。例如。在郑州城市轨道交通发展中，对LTE技术进行了有效的应用，该城市的地铁1号线在运行中所应用的PIS系统，就与先进的LTE技术进行了有机结合，并且在无线通信中进行了科学的应用，不仅促使地铁1号线有序运行，而且也充分发挥了LTE技术的作用，有利于促进城市进步与发展。另外，随着LTE技术不断完善，也越来越受关注和重视，在深圳、杭州等多个城市得到了有效应用。通常情况下，城市轨道列车是有多个系统的，在众多系统中，该技术在其安全系统中发挥的作用是最大的，有利于促使列车安全、稳定运行。除此之外，在城市交通信号系统运行过程中，为了提升信号传输的有效性，LTE技术需要很小的带宽，这样才能使其更好的运行，保证信号传输的可靠性。PIS系统是城市轨道交通最重要的组成部分，但该系统与其信号系统又存在着很大的不同之处，所以为了促使其整个系统顺利的运行，在应用LTE技术时，还需要做好相应的调试工作。这就需要对信号无线通信传输的状态与具体特点进行分析和探究，为其调试提供良好的条件，进而可更有效发挥LTE技术的作用。

（三）LTE技术在城市轨道交通信号系统中的应用测试

近年来，城市不断进步和发展，城市轨道不断建设起来，为了更好的促进城市交通发展，逐渐将LTE技术与其交通信号系统有机结合起来。在这一过程中，应用测试是必不可少的环节。为了提升测试的效率与质量，很多北京交通相关部门都对该测试工作进行了研究。例如，北京市轨道交通建管公司、北京市地铁运营公司等，为LTE技术在城市轨道交通信号系统中的测试提供了大力支持。与此同时，通信厂商也进一步加大了对应用测试整合力度，有利于促进测试工作顺利进行，为LTE技术在城市轨道交通中的运用奠定良好的基础[2]。在测试过程中，CPBTC业务数据包是必不可少的部分，其具体大小为400bytes，在测试过程中，其发送的周期一般在100ms;为提升测试科学性，需要对其传输频宽进行合理的控制，一般要将其保持在5MHz与15MHz这两个频率上。另外，ETU信道模型也是测试应用平台重要的组成部分，实际上它属于一种比较常用的信道仿真器。在搭建好该测试平台后，可以开展相应的测试工作，该平台具有多种功能，是LTE技术在城市轨道交通信号系统测试应用的基础与前提，有利于促进测试工作顺利进行。在该平台基础上，不仅能够对LTE技术的传输性能进行有效的测试，为其具体应用提供可靠的依据，而且还能对其丢包性能、传输延时进行测试，进而更全面且准确的了解该技术的关键性指标。针对这一测试应用，不仅北京相关部门给予了多种支持，而且应用测试的信号厂家也不断增多，具有比较丰富的测试经验。例如，普天、华为、富欣智控等。在各种测试过程中，可以对LTE技术功能、性能进行全面了解，进而更好的对其进行应用，深入挖掘其在城市轨道交通信号系统中的应用价值，进而促使该系统不断完善，对城市轨道交通的进步与发展具有重要意义。

三、应用实践

（一）LTE技术

LTE技术的应用可在低延时的基础上，促使城市轨道交通信号系统中多项功能实现。例如，无线接入架构、广播组的播出业务等。在实际应用中，在20MHz频谱带宽情況下，促使信号系统下行峰值速率与上行峰值速率不断呈上升的趋势，其中前者可以达到50Mb/s，后者可达到100Mb/s。同时，在具体实践中，其城市轨道交通覆盖面率也有所提高，最高可达到100千米。另外，LTE技术还在一定程度上提高了信号系统无线传输服务的业务质量。因此，在应用实践中，LTE技术发挥着至关重要的作用。

（二）关键技术

本文以A市为例，通过CBTC系统和TDD-LTE技术结合的形式，促使城市轨道交通信号系统高效运行，并逐渐形成系统频率专用化。为了有效实现这一目标，需要对相关的关键技术进行充分的运用。其有效的关键技术主要有三个，一是TDD-LTE的网络综合承载技术，二是多业务承载技术，三是WLAN网络共存技术。通过借助关键技术，可对多系统合路的运行方案进行科学的设计，其最主要的目的是为了实现运用PIS的LTE网络承载其CBTC系统，以便提高LTE技术在城市轨道交通信号系统中应用的有效性。

（三）具体实施方案

在实践应用中，需要设计两套LTE网络承载CBTC系统方案，以便促使CBTC业务的可用性不断提高。之所以要设计两套实施方案，主要是其方案具有各自的用途，其中一套实施方案可以申请5MHz带宽，为CBTC业务的开展创造良好的环境，有利于促使独立承载CBTC业务的高效完成。而另一套实施方案主要是为了实现综合承载的目的。在采用这一方案中，是需要对10MHz带宽进行有效应用的，为PIS、CBTC系统综合承载的实现奠定了良好的基础。因此，在制定相关实施方案中，设计两套方案是很有必要的，有利于提高实际的应用效果。

通过对以上应用情况分析可知，CPBC所采用的无线系统全部是WLAN技术，因此，还可以在这一基础上，适当的对CBTC线路进行改造过渡。例如，在包含一期工程与二期工程项目中，如果前者采用了WLAN技术，难么后者可以对TDD-LTE技术进行充分的运用，以便实现两者的兼容，最大限度发挥LTE技术的作用。但是在具体应用中，不管采用哪种技术，都需要确保CPTC的有效传输，并且还要做到专频专用。确保满足这一条件与要求的基础上，可以对其它的工程技术进行分析和适当的采用。另外，为了发挥LTE技术超低的网络延迟、高速率网络传输等优势，还可以将其与WLAN技术有机结合起来。

结论：

总的言之，LTE技术具有较高的技术含量，在城市轨道交通信号系统中发挥着越来越重要的作用。因此，必须要对该技术加以重视。在实际应用中，不仅需要对其使用专用频率进行考虑，而且还要科学合理的进行测试应用，明确LTE技术在信号系统中的应用价值，进而为轨道交通发展提供技术支持。

参考文献

[1]张卫民.LTE技术在城市轨道交通信号系统中的应用分析[J].电脑与电信，2018（05）：48-50.

[2]史雅天.LTE技术在城市轨道交通信号系统中的应用分析[J].中国战略新兴产业，2018（12）：122.

[3]赵运臣，陶宇龙，焦合峰.郑州市轨道交通有限公司  北京城建设计发展集团股份有限公司  郑州市轨道交通设计研究院有限公司  《LTE技术在城市轨道交通CBTC系统中应用研究》[J].创新科技，2016（12）：97.