张龙
北京运捷科技有限公司 北京 102600
摘要：LTE技术是基于3G网络技术而创新演变而来的，很多人都认为是4G网络技术，实际不然，LTE技术是属于3.9G的。LTE技术推动了列车运行的自动化，在城市的轨道和交通信号系统当中，是通过地面的信号装备来对行驶的列车下达移动命令的授权行为。列车通过信号接收设备来接受命令，并进行执行和操作，而正是LTE技术，才让交通信号的传输得以实现。
关键词：LTE技术；城市轨道；交通信号系统
1城市轨道交通信号系统中LTE技术的应用特点分析
1.1抗干扰能力强
LTE技术在传输过程中所表现出的抗干扰能力较强。究其原因，主要是因为基于LTE技术的城市轨道交通信号系统运行期间所涉及到的每一组信息都会对应一个信号。也就是说，系统所对应的消息有确定的消息集。这样一来，可以规避以往无线通信技术存在的弊端问题。最重要的是，对于外界因素所造成的信号干扰问题，LTE技术也可以利用丢包重传功能，降低干扰影响。
1.2灵活性程度高
LTE技术在运用过程中可以针对不同类型的产品进行安全使用。举例而言，LTE技术可以支持不同频段进行组网处理，同时还可以支持不同地区时差实现同步协议过程。可以说，LTE技术可以凭借自身的灵活性优势，应用于各类复杂环境当中。
1.3维护成本低
LTE技术在传输介质的选择方面主要以漏泄同轴电缆为主要传输介质。与传统无线通信技术不同的是，系统通过使用LTE技术可减少轨道旁设备数量。最重要的是，LTE技术可利用扁平式网络构架组成无线网络体系，减少元件设备的应用，利于工作人员进行维护管理。
2城市轨道交通信号系统无线通信现状分析
2.1信号传输容易受干扰
目前城市轨道交通信号系统主要应用CBTC列车自动控制系统。该系统的优势体现在车间间距短，并且运输能力强。但是该系统也存在一定的不足，主要体现在轨道交通信号经常会受到其他外界因素的干扰，进而影响信号的传输。这种情况下，不仅会是系统中的信号传输受阻，甚至还会影响到列车的正常运行。要想使信号传输不受干扰，需要采用外部措施来解决问题。
2.2列车速度会影响信号的传输
信号的传输，通常只能在一定列车运行速度范围内，一旦列车速度超出相应的范围，则信号便难以进行正常传输。结合当前WLAN技术应用标准进行分析，通常只能在室内环境中实现为无线宽带传输，而对于高速度运行的设备，如果没有与其向匹配的传输设备，则运动速度越快，信号传输过程中出现错误的几率便会越高，当达到一定速度时，则会导致无线信号的传输受到严重影响。
2.3轨道两端无线设备多
列车运行速度越快，信号传输的距离便需要越短，这样才能保障WLAN信号传输的质量，这种情况导致轨道两端的无线设备较多。信号传输设备多，一当面会增加设备成本，需要投入更多的资金，另一方面也会增加信号传输系统的安全隐患，与此同时，无线设备数量多，也给故障的诊断以及故障的排除带来了更大的难度，导致技术人员难以快速确定故障位置，进而导致故障难以及时排除，甚至还会影响到列成的正常运行。
3 LTE技术在城市轨道交通信号系统中的应用
3.1 LTE信号系统的应用
随着社会的不断发展和科学技术的不断进步，LTE技术也随着不断地创新和完善，应用于城市的轨道交通信号系统中，推动着城市轨道交通的不断发展。例如，在郑州市的地铁一号线中使用的PIS系统就是首次将LTE技术应用到无线通信的方案中。
另外，LTE技术在很多城市的轨道交通信号系统中中标。这项技术的应用主要会涉及到列车的安全系统，要求无线同学有很高的的稳定性和安全性。LTE技术在信号的传输过程中所需的宽带较小，且具有很强的稳定性和安全性。除此之外，在LTE技术的实际应用过程中，要根据实际的无线通信传输特点进行不断的调试。
3.2 LTE技术的应用测试
LTE技术的应用测试是在2014年进行的，测试通过将无线网络的通信厂商联合并将LTE技术在城市轨道交通信号系统中的应用信息进行了整合和测试。其中CBTC业务的数据包为400bytes，信道仿真器主要是采用ETU的信道模型，将传输的频宽把控在5-15MHz之间。通过这个测试平台，能够测试LTE的传输时延和切换传输的性能等指标。参加LTE技术应用的信号厂家主要有中兴、华为和普天等，LTE技术的应用测试主要是在实验室测试平台搭建的基础上，通过各通信厂商对于城市轨道交通的模拟，来实现无线通信传输的测试。完成LTE技术的应用测试后，测试的结果也能够进一步的表明LTE技术在城市轨道交通信号的系统中有着十分巨大的应用价值，城市轨道的交通更加进步。
3.3 LTE技术的使用专用频率
LTE技术使用专用的频率主要是为了能够避免外界信号的干扰。2015年，工信部对于城市轨道交通系统申请专用频段提出了明确的要求，并制定了相关的规定。表明城市轨道交通单位可以对LTE技术的专用频段进行申请，申请下来的频段可以作为独立的频段存在，能够避免手持设备可能会对信号传输产生的影响。另外，LTE技术在城市轨道交通信号传输中的专业频段应用，推动了LTE技术的应用和发展，能够为城市的轨道交通发展提供坚实的技术支持。
4应用实践
4.1 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。
4.2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。
结束语
LTE技术在城市轨道交通信号系统中的应用，在很大程度上提升了信号的稳定性，对于保障列车运行的安全性具有十分重要的意义。因此，应加强对该技术的合理应用。
参考文献
[1]李柯，曹美阁.WLAN技术和LTE技术在CBTC系统上的应用探讨[J].现代工业经济和信息化，2016，v.6;No.13022：63-64.
[2]江波，段俊，王津升，匡奇方.张晓峰.浅谈城市轨道交通车地无线通信系统中LTE技术的应用[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2019，No.59411：192-193.