总第１３０期 现代工业经济和信息化Ｍｏｄｅｍ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｅｃｏｎｏｍｙ ａｎｄ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｔｏｔａｌ ｏｆ １３０ Ｎｏ２２，２０１６ ．２０１６年第２２期 ＤＯＩ：ＩＯ．１６５２５￣．ｃｎｋｉ．１４—１３６７＿／ｎ．２０１６，２２．３０ ＷＬＡＮ技术和ＬＴＥ技术在ＣＢＴＣ系统上的应用探讨 李柯， 曹美阁 （郑州市轨道交通有限公司，河南郑州４５００００） 摘要：＂３前的城市轨道交通信号系统主要采用基于ＷＬＡＮ技术的列车控制系统，近年来ＬＴＥ技术的成熟 －应用，为ＣＢＴＣ系统的发展指引了新的发展方向。对ＶＣＬＡＮ技术和ＬＴＥ技术的特点及其在ＣＢＴＣ系统中的 应用情况进行了分析对比，并对两者的应用前景进行了研究探讨。 关键词：Ｗ￣ＡＮ技术；ＬＴＥ技术；ＣＢＴＣ系统 中图分类：Ｕ２８４．４８ 文献标识码：Ａ 文章ｍ＇￣＇：２０９５－－０７４８（２０１６）２２—００６３—０２ 引言 于有较高速率要求，但移动性、ＱｏＳ要求不太高的用 国内城市轨道交通已进人了大发展时期，对城 户。ＣＢＴＣ系统中列车需要高速移动，因此要求安全 市轨道交通控制系统的要求也越来越高。当前城市 可靠高、连续覆盖的无线通信作为支持。采用ＷＬＡＮ 轨道交通系统主要采用ＷＬＡＮ技术的ＣＢＴＣ系统。 技术的ＣＢＴＣ系统，列车移动过程中需要频繁重选和 近年来，随着ＷＬＡＮ技术的使用，暴露出了此技术 关联新的ＷＬＡＮ接人点，由此易带来高延时和干扰， 的一些问题。而ＬＴＥ技术的提出和研制，为ＣＢＴＣ系 对网络的稳定性造成影响［１１。目前虽然未有因ＷＬＡＮ 统的无线通信技术注入了活力、指引了新的发展方 技术造成的重大事故，但此技术带来的隐患仍需考 向。本文从ＷＬＡＮ技术和眦技术的特点及其在 虑。ＬＴＥ采用的无缝切换算法、连续覆盖等措施具有 ＣＢＴＣ系统中的应用情况和发展进行了分析探讨。 高移动性，能够保证列车以２００ ｋｍ／ｈ的速度运行时 １ ＷＬＡＮ技术与ＬＴＥ技术特点对比 其延时小于５０ ｍｓＩ２１，这更符合ＣＢＴＣ系统的需求。随 １）频段资源。ＬＴＥ使用专用频段，频段为ｌ ７８５— 着城市轨道交通的发展，无线通信技术正逐步向综 １ ８０５ ＭＨｚ，需要授权方可应用；ＷＬＡＮ使用开放频 合承载的方向发展，需要承载系统信号业务和专用 段，频段为２．４ ＧＨｚ，与蓝牙等系统使用的频段相同， 通信系统的业务。从以上的性能对比可知，ＬＴＥ的抗 无需授权分配频段。２）抗干扰能力。ＬＴＥ的抗干扰性 干扰性强、资源调度灵活，能够保证ＱｏＳ需求，更顺 强，采用小区间干扰协议等抗干扰技术；ＷＬＡＮ难以 应城市轨道交通系统的发展。 避免干扰，缺少相应的系统抗干扰技术。３）移动性。 ２ ＷＬＡＮ技术和ＬＴＥ技术在ＣＢＴＣ系统上的应用 ＬＴＥ采用抗频偏的算法，支持高速运行；ＷＬＡＮ采用 情况对比 无抗频偏的算法，定位于覆盖办公室等场所，解决网 ＷＬＡＮ技术已在轨道交通领域发展成熟，并在 络布线问题，仅支持慢速移动。４）覆盖范围。ＬＴＥ采 多条线路中获得应用认可；ＬＴＥ技术则刚起步，华为 用连续覆盖，通过切换、小区重选等移动性管理流 等通信企业已完成ＬＴＥ技术的实验室测试，验证 程，提供无缝通信；ＷＬＡＮ采用热点覆盖，支持热点 ＬＴＥ技术在ＣＢＴＣ系统中的可行性。郑州地铁已在２ 覆盖、静止或游牧类型用户。５）资源调度方式。ＬＴＥ 号线线路上完成了ＬＴＥ技术的综合承载网测试，完 支持精细的资源调度颗粒度和灵活的调度策略，可 成了基于ＬＴＥ技术的网络综合承载信号系统无线 以从时间和频率维度区分用户，保证业务的ＱｏＳ需 通信、ＰＩＳ通信等业务的试验，结果表明了ＬＴＥ技术 求；ＷＬＡＮ采用用户竞争抢占机制调度用户，用户数 在ＣＢＴＣ系统中的可用性。两者在ＣＢＴＣ中的应用 量较多时易产生碰撞，资源利用率较低，不能完全保 分析如下： 证业务的ＱｏＳ。 １）传输媒介与方式。在ＣＢＴＣ系统中，ＬＴＥ采用 ＷＬＡＮ技术和ＬＴＥ技术各有特点和优势。ＬＴＥ 漏缆作为媒介，通过轨旁ＲＲＵ与车载ＴＡＵ实现车 用于连续覆盖、ＱｏＳ保障要求较高的用户，ＷＬＡＮ用 地通信；而ＷＬＡＮ采用天线作为媒介，通过轨旁接 收稿日期：２０１６－１１－０４ 人点与车载天线实现车地通信。２）覆盖范围。对于 第一作者简介：李柯（１９９ｏ＿－），男，河南辉县人，硕士，毕业于 ＬＴＥ技术，在综合承载情况下，ＲＲＵ布置间隔为 北京交通大学，助理工程师，研究方向：城市轨道交通控制。 １．２ ｋｍ；在单独承载信号情况下，ＲＲＵ布置间隔可达 现代工业经济和信息化 第６卷 ｘｄｇｙｊｊｘｘｈｘ＠１６３．ｃｏｒｎ 到２ ｋｍ。对于ＷＬＡＮ技术，轨旁接人点布置间隔为 ＬＴＥ技术还未应用到城市轨道交通线路，所以无法 ２００ ｍ左右，布置间隔受隧道弯度等因素影响。３）设 从ＣＢＴＣ系统的运营效果上对比分析两种技术的优 备与接口。各厂商的ＬＴＥ设备形态虽不同，但都遵 劣势。但初步估算，在ＣＢＴＣ系统中，ＬＴＥ技术的成 循３ＧＰＰ标准，相互之间的接口和协议可以互联互 本是ＷＬＡＮ技术的成本２～３倍，这对ＬＴＥ技术在 通。各厂商的ＷＬＡＮ设备各异，相互之间的接口和 ＣＢＴＣ系统中的应用带来了一定的阻碍。 协议不能互联互通。４）施工难度、调试工期。ＬＴＥ的 ３结语 设备点少，采用漏缆安装，调试工期短。ＷＬＡＮ的设 在性能上，ＬＴＥ技术更具优势和发展潜力。在应 备点多，选择天线安装，需反复优化。５）成本。ＬＴＥ的 用上，ＷＬＡＮ技术已在城市轨道交通领域得到了成 轨旁设备和漏缆成本较高。ＷＬＡＮ的轨旁设备和天 熟应用，成为了当前ＣＢＴＣ系统无线通信的主用技 线成本较低。 术；而ＬＴＥ技术在ＣＢＴ（：系统中的应用实践较少，建 ＬＴＥ技术的施工和调试方便，具有独特的优势， 设成本相对较高，但随着发展，将有越来越多的城市 但从成本上考虑，ＬＴＥ所需的设备和漏缆成本都较 地铁线路尝试应用这…新技术，ＬＴＥ技术的性能以 高，相对于ＷＬＡＮ技术的低成本，又呈现出一定的 及是否符合ＣＢＴＣ系统的需求也将被实践验证。 劣势。ＷＬＡＮ技术的设备不够统一、比较繁杂，但成 参考文献 本相对较低，设备安装点较多，因此施工和调试比较 【１】张成国，李文明．长期演进（ＬＴＥ）技术在地铁无线通信中的应用 繁琐。ＣＢＴＣ系统在应用ＷＬＡＮ技术时加入了保密 ｆＪ】．应用技术，２０１５（１）：１ １２－１ １６． 【２】王钰，唐宁兴．ＬＴＥ技术特点及在地铁ＣＢＴＣ系统通信中的应用 协议和双网冗余技术，以保证其系统的安全和功能 研究［Ｊ】．科技经济导刊，２０１５（１２）：５７—５８． 需求，但仍然不能完全避免其他信号的干扰。目前 （编辑：王红霖） Ｔｈｅ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ＷＬＡＮ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ ＬＴＥ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｎ ｔｈｅ ＣＢＴＣ Ｓｙｓｔｅｍ Ｌｉ Ｋｅ－Ｃａｏ Ｍｅｉｇｅ （Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ Ｒａｉｌ Ｔｒａｎｓｉｔ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ Ｈｅｎａｎ ４５００００） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｎｏｗ ｓｉｇｎａｌ ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ ｕｒｂａｎ ｒａｉｌ ｔｒａｎｓｉｔ ｉｓ ｍａｉｎｌｙ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｒａｉｎ ｃｏｎｔｒｏｌ ｓｙｓｔｅｍ ｗｉｔｈ ＷＬＡＮ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．Ａ ｎｅｗ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ ｆｏｒ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ＣＢＴＣ ｉｓ ｐｏｉｎｔｅｄ ｏｕｔ ｂｅｃａｕｓｅ ｏｆ ｔｈｅ ｍａｔｕｒｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ＬＴＥ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ．Ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｎｓｔｉｃｓ ａｎｄ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ ＣＢＴＣ ｓｙｓｔｅｍ ｂｅｔｗｅｅｎ ＷＬＡＮ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ ＬＴＥ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｘｅ ａｎａｌｙｚｅｄ，ａｎｄ ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｐｒｏｓｐｅｃｔｓ ｏｆ ｂｏｔｈ ａｒｅ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ＷＬＡＮ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ；ＬＴＥ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ；ＣＢＴＣ ｓｙｓｔｅｍ （上接第６２页） Ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ ｏｆ Ｃｏｏｌｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ ｔｈｅ ＤＸ－６００ Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ Ｌｉｕ Ｈｅ，Ｘｉｏｎｇ Ａｗｅｉ （Ｔｈｅ Ｖｏｉｃｅ ｏｆ Ｓｔｒａｉｔ Ｂｒｏａｄｃａｓｔｉｎｇ Ｓｔａｔｉｏｎ，Ｆｕｚｈｏｕ Ｆｕｊｉａｎ ３５０４００） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｃｏｏｌｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｉｓ ａｎ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｐａｒｔ ｏｆ ｔｈｅ ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ．Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ａｎａｌｙｚｅｓ ｔｈｅ ｃｏｍｐ ）ｓｉｔｉｏｎ ａｎｄ ｗｏｒｋｉｎｇ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｏｆ ｔｈｅ ｃｏｏｌｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ ｔｈｅ ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ，ａｎｄ ｍａｋｅｓ ａ ｂｒｉｅｆ ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ａｂｏｕｔ ｔｈｅ ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ ｍｅｔｈｅｄ ａｎｄ ｔｅｃｈｎｉｃａｌ ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｃｏｏｌｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ；ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ；ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌ ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ
