韩熠，黄辉，张辉

自2013年底，郑州地铁1号线首次使用LTE（长期演进技术）网络承载PIS（乘客信息系统）和CCTV（闭路电视系统）以来，LTE技术在地铁无线通信系统中的应用越来越广泛，全国有很多城市的地铁通信系统都使用了LTE网络，例如北京、上海、广州、深圳，武汉、重庆等，承载的业务有CBTC（基于通信的列车控制系统）、PIS和CCTV、车辆状态信息和语音集群业务［1-3］。由于CBTC是进行列车控制的关键业务系统，对LTE无线系统的可靠性要求较高，因此本文主要论述和分析LTE移动通信技术承载CBTC系统的可靠性。

1 LTE系统介绍

LTE网络工作在1.8 GHz，采用了包括OFDM（正交频分多址）、TDD（时分双工）、动态调制和动态信道分配等第4代移动通信主流技术。轨旁采用一体化的高集成度基站单元（EnodeB）接入漏缆进行传输，基站间无线覆盖距离可达1.2 km以上。长度小于1.2 km的区间内无需设置任何有源设备，大大提高了系统的可靠性和可维护性。

以LTE网络承载CBTC为例，列控系统对于无线通信网络有着严格的可靠性要求，规范中对承载CBTC系统业务的网络可靠性要求如下。［4］

1）系统的平均无故障时间（MTBF）应超过8×104h。

2）系统的可用性目标大于99.99%。

3）在承载CBTC业务时，应能在单点故障情况下保持网络通信正常。

4）当出现单点故障时，单网络允许的通信丢失时间应小于2 s。

LTE系统的MTBF和可用性指标可以根据组网架构建立马尔可夫（MARKOV）模型，并对各组成设备的MTBF等指标进行分析。

在进行CBTC无线系统设计时，要求单点故障情况下保持网络通信正常，因此将LTE网络设计为A和B 2张完全独立的网络［5］，单网中断时间不应超过2 s。……