朱祎

摘要：本文主要分析了長期演進(jìn)技術(shù)，也就是LTE在地鐵無線通信中的應(yīng)用現(xiàn)狀，重點(diǎn)介紹了長期演進(jìn)技術(shù)的優(yōu)勢，并且在綜合分析了LTE在地鐵無線通信中的應(yīng)用，它不僅可以進(jìn)一步滿足地鐵無線業(yè)務(wù)各方面的需求，還可以在車載閉路電視、車載乘客信息系統(tǒng)體積語音視頻綜合調(diào)度等多個(gè)方面進(jìn)行全方面的發(fā)展，從而有效提高地鐵無線通信功能。通過對該裝置的研究和分析，可以進(jìn)一步清晰長期演進(jìn)技術(shù)的重要性，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)全面優(yōu)化。

關(guān)鍵詞：長期演進(jìn)技術(shù);地鐵無線通信應(yīng)用;有效結(jié)合策略分析

隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及社會(huì)的進(jìn)步，當(dāng)前各種無線通信技術(shù)在軌道交通行業(yè)的應(yīng)用越來越廣泛，并且還具體針對無線業(yè)務(wù)的不同需求，進(jìn)一步提出基于長期演進(jìn)技術(shù)的相關(guān)CBTC（基于通信的列車）、車載PIS（乘客信息系統(tǒng)）、車載CCTV（閉路電視）以及語音視頻綜合調(diào)度三網(wǎng)合一的具體方案，以此來進(jìn)一步完善長期演進(jìn)技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。除此之外，還結(jié)合地鐵業(yè)務(wù)具體對這一技術(shù)的優(yōu)勢和應(yīng)用條件進(jìn)行明確，在地鐵這一行業(yè)中有著廣闊的未來。

1.長期演進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢分析

首先，是LTE的抗干擾技術(shù)。這主要體現(xiàn)在長期演進(jìn)技術(shù)與無線網(wǎng)絡(luò)相比無論是抗干擾能力、干擾檢驗(yàn)以及測試還是干擾規(guī)避、干擾管控等方式都更勝一籌。在對抗干擾檢驗(yàn)以及測試的過程中，對層次進(jìn)行解析，可以發(fā)現(xiàn)長期演進(jìn)技術(shù)最明顯的優(yōu)勢不僅體現(xiàn)在可以對系統(tǒng)寬帶的不同級別進(jìn)行準(zhǔn)確識(shí)別，并且還可以對信號的強(qiáng)度進(jìn)行進(jìn)一步的檢測和反饋。之后還可以對OFDM直載波作為媒介而對不合適的地方進(jìn)行調(diào)整，從而確保導(dǎo)頻設(shè)計(jì)強(qiáng)化時(shí)可以確保頻域配置可以有均勻性，這樣在之后的情境中進(jìn)行頻域變動(dòng)時(shí)就可以更加準(zhǔn)確的追蹤，也可以確保數(shù)據(jù)的及時(shí)性和準(zhǔn)確性。在之后對干擾的避免層上，長期演進(jìn)技術(shù)也更加具有優(yōu)勢，它不僅有著較為完善的編碼、重傳以及干擾抑制合并等體制，之后還可以具備調(diào)度機(jī)制。不僅如此，長期演進(jìn)技術(shù)還可以應(yīng)用頻選進(jìn)行相應(yīng)的吊證，將干擾能力降到最低。但是，在無線網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行過程中，只能進(jìn)行固定式、系統(tǒng)帶寬級的信道擇選效果，因此就會(huì)在之后頻點(diǎn)數(shù)目的選擇上沒有安全性，其他功能也沒辦法更加完全的體現(xiàn)出來。其次，是長期演進(jìn)的高移動(dòng)性。長期演進(jìn)技術(shù)在移動(dòng)性方面有著明顯的優(yōu)勢，并且還可以確保地鐵列車在行駛過程中網(wǎng)絡(luò)接入的安全性和穩(wěn)定性。之后，還可以在長期演進(jìn)技術(shù)中具體應(yīng)用無縫切換算法以及遠(yuǎn)距離覆蓋等方式提高地鐵的運(yùn)行速度。面對城市化建設(shè)腳步的不斷加快，城市軌道交通建設(shè)也實(shí)現(xiàn)了突破性發(fā)展。并且，人們生活水平的提升對出行品質(zhì)也提出更高的需求，更加重視出行的安全和舒適。因此，就需要長期演進(jìn)技術(shù)應(yīng)用到地鐵無線通信中，提高地鐵的服務(wù)質(zhì)量。

2.在CBTC中LTE技術(shù)的應(yīng)用探討

通常情況下，CBTC和PIS系統(tǒng)選擇了WLAN或LAN與泄露電纜進(jìn)行有效組合，并對產(chǎn)品鏈和技術(shù)的整體水平給予了綜合考慮。在CBTC中引入LTE技術(shù)取得了比較好的應(yīng)用效果，下面將會(huì)從安全機(jī)制、數(shù)據(jù)丟包率和接入延時(shí)等方面給予全面、系統(tǒng)的分析。

2.1安全機(jī)制

在CBTC系統(tǒng)中，用戶所有操作均可以通過密鑰認(rèn)證和協(xié)商過程給予實(shí)現(xiàn)，其一般涉及到完整性密鑰和加密密鑰兩個(gè)過程。通過用戶鑒權(quán)中心AUC和全球識(shí)別卡USIM可以完成對所共有密鑰的計(jì)算工作，以確保能夠從兩個(gè)基本密鑰中獲取父密鑰，并借助此密鑰來獲取其他各層所需子密鑰。實(shí)際上，借助分層推衍方式，能夠使上下級密鑰被泄露的風(fēng)險(xiǎn)大大降低。在LTE中，對于AKE鑒權(quán)選擇了Milenage計(jì)算方法，并且具有與UMTS相同的鑒權(quán)方式，可以通過鑒權(quán)機(jī)制的整體優(yōu)勢，來實(shí)現(xiàn)UE和網(wǎng)絡(luò)側(cè)門的雙向鑒權(quán)。在地鐵無線網(wǎng)絡(luò)通信過程中，雙向鑒權(quán)對不良偽基站的攻擊具有比較好的抵抗性。另外，密鑰長度也會(huì)在一定程度上提高破解難度，以期滿足CBTC安全性要求。

2.2丟包率

在進(jìn)行測試工作中，丟棄數(shù)據(jù)包在發(fā)送數(shù)據(jù)包中占比稱為丟包率。相關(guān)調(diào)查和測試得知，在國外4G網(wǎng)絡(luò)中，LTE技術(shù)具有比較大的丟包率，其平均丟包率超過了30%，此時(shí)就需要采取有效促使來改善CBTC的安全性和穩(wěn)定性。

2.3接入延時(shí)

在接入延時(shí)方面，LTE 技術(shù)的實(shí)際表現(xiàn)如下：在用戶面單項(xiàng)傳輸過程中，控制面的時(shí)延<5ms時(shí)將會(huì)被激活，并將其原有的睡眠狀態(tài)轉(zhuǎn)化為時(shí)延<50ms，并且確保兩種狀態(tài)間所產(chǎn)生的遷移時(shí)間<100ms，同時(shí)要求中斷用戶面時(shí)間<100ms。結(jié)合相關(guān)延遲測試結(jié)果得子，LTE 技術(shù)的應(yīng)用可以滿足大多數(shù)地鐵無線通信應(yīng)用需求，主要有VoIP、視頻流媒體和高清IPTV等，以此來提高地鐵無線通信效率。

3.長期演進(jìn)（LTE）技術(shù)在地鐵無線通信中的具體應(yīng)用

首先，就是地鐵對于長期演進(jìn)技術(shù)的需求。長期演進(jìn)技術(shù)可以為車載CCTV提供更加高質(zhì)量、清晰度更高的視頻傳輸效果，同時(shí)還可以確保列車在運(yùn)行過程中乘客的使用情況不受影響。并且還可以對車廂內(nèi)各種問題的發(fā)生進(jìn)行監(jiān)控，對當(dāng)前監(jiān)控錄像進(jìn)行實(shí)時(shí)傳輸，并且還是動(dòng)態(tài)圖像。在這種情況下，各種突發(fā)事件也可以及時(shí)處理，提高治安水平。當(dāng)列車在運(yùn)行過程中出現(xiàn)突發(fā)問題時(shí)，還需要根據(jù)具體的顯示情況來進(jìn)行及時(shí)的調(diào)整，以此來確保運(yùn)營的安全性和穩(wěn)定性。之后，還可以使用長期演進(jìn)（LTE）技術(shù)，幫助設(shè)備準(zhǔn)確、及時(shí)的受到系統(tǒng)發(fā)出的指令，幫助乘客在突發(fā)問題發(fā)生時(shí)還可以得到正確的引導(dǎo)，確保出行安全。另外，就是地鐵通信技術(shù)所要求的高清需求。當(dāng)人們的需求不斷提升時(shí)，就需要進(jìn)一步縮短視頻的延時(shí)，并且通過提供不同類型的節(jié)目來滿足乘客的不同需求。之后，還需要滿足增殖業(yè)務(wù)需求。也就是利用長期演進(jìn)技術(shù)來確保視頻數(shù)據(jù)傳輸過程中的質(zhì)量和時(shí)間。還需要根據(jù)不同人群、客流量之間的不同進(jìn)行分析，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行廣告投放的類型和具體分布，從而提高廣告投放的效率。這不僅可以帶來經(jīng)濟(jì)效益，還可以進(jìn)一步降低運(yùn)行的成本。其次，就是效益分析。對于長期演進(jìn)（LTE）技術(shù)而言，可以在地?zé)o線通信系統(tǒng)的發(fā)展過程中不斷提高軌道交通系統(tǒng)的整體發(fā)展水平，并且還可以進(jìn)一步提高服務(wù)質(zhì)量。之后，還可以通過這一方式來提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)的平臺(tái)，也就是通過全新平臺(tái)的運(yùn)營來為乘客準(zhǔn)確提供相關(guān)地鐵運(yùn)營信息，包括時(shí)刻表在內(nèi)的服務(wù)。之后，還可以逐漸融入公共資訊、時(shí)事新聞、娛樂新聞等內(nèi)容，從而對地鐵的服務(wù)實(shí)現(xiàn)新一階段的提升。除此之外，長期演進(jìn)（LTE）技術(shù)還可以進(jìn)一步提高用戶的數(shù)據(jù)傳輸效率，進(jìn)而提高整個(gè)系統(tǒng)的容量，從而實(shí)現(xiàn)更加廣泛的信息覆蓋，通過這一措施，也可以達(dá)到降低運(yùn)營成本的目標(biāo)。不僅如此，長期演進(jìn)技術(shù)的車-地?zé)o線通信系統(tǒng)還可以在相關(guān)基礎(chǔ)建設(shè)不斷完善的基礎(chǔ)上，通過像廣告增殖服務(wù)等方式來進(jìn)一步提高地鐵的服務(wù)質(zhì)量，不斷提升相關(guān)行業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。具體情況如下表 1所示：

結(jié)束語

綜上所述，對于長期演進(jìn)技術(shù)而言，有著其他技術(shù)所不能替代的優(yōu)勢和特點(diǎn)。因此，就需要在地鐵具體應(yīng)用的過程中對無線通信進(jìn)行維護(hù)和管理，并且還需要在之后系統(tǒng)擴(kuò)展性和業(yè)務(wù)要求方面提供更加完善的幫助，以此來滿足無線通信技術(shù)在發(fā)展中具備適應(yīng)性。之后，還需要在車載CCTV、車載PIS以及語音視頻等方面實(shí)現(xiàn)更加綜合的調(diào)度，從而將長期演進(jìn)技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢體現(xiàn)出來。這樣不僅可以減少成本投入，還可以進(jìn)一步降低維護(hù)工作量，提高效益。

參考文獻(xiàn)

[1]劉默，張玉娟，葛雋. 長期演進(jìn)（LTE）技術(shù)在地鐵無線通信中的應(yīng)用分析[J]. 數(shù)字化用戶，2017，23（26）：15.

[2]楊瀚程. 長期演進(jìn)（LTE）技術(shù)在地鐵無線通信中的應(yīng)用——評《現(xiàn)代地鐵民用無線通信》[J]. 現(xiàn)代雷達(dá)，2021，43（3）：后插1.