在城市中,如果想自己的行程在时间上有保证,地铁无疑是最佳的选择。越来越多的城市开始部署自己的地铁网络,但是另一方面地铁在建造方面也遇到了很多瓶颈,而地铁中的通信系统是地铁发展面临的主要瓶颈之一。目前我国地铁专网通常采用双网架构,集群专网和WiFi专网并存。这种仍停留在2G时代的专网架构在数据带宽能力、移动性、抗干扰性等方面有较大限制。
随着地铁安全运营要求不断提高,地铁无线专网的升级、改造正快速成为业界关注的焦点话题,而如何大幅度提高铁路运行时各个单元相互信息交流量,进一步增加高速移动中的通信质量和可靠性,打造完善、安全、稳定、高效的地铁专网系统,成为地铁运营部门亟待解决的问题。对于这个问题,华为与郑州地铁联合打造的eLTE城市轨道交通解决方案给了一个答案。本文则借助这个解决方案的细节来谈下无线通信的发展趋势以及华为在通信领域的策略。
传统技术力不从心 LTE技术突破现有专网的瓶颈
地铁无线专网的业务种类大致可分为专用通信、公务电话通信、有线广播通信、闭路电视、无线通信和其他通信六大类。其中地铁CBTC(基于通信的列车控制技术)是地铁网络能够运行的保障,它保证了地铁控制信号的实时和稳定传输,对提供安全、高效和舒适的轨道交通出行体验发挥了至关重要的作用。
上文有提到传统的地铁专网的技术,也就是WiFi,在地铁的CBTC系统中WiFi负责列控承载和PIS等数据业务,除WiFi外,CBTC还会使用TETRA提供语音调度。但是WiFi的网络覆盖范围十分有限,依靠WiFi部署宽带专网在部署成本、维护成本和部署密度等方面都较高。同时,因WiFi部署较为密集,多个AP间也会存在相互干扰性。另一方面,用户在使用专网过程中也会因频繁切换接入点而导致网络的稳定性不佳。另外在运维成本、高速移动场景中系统对通信系统的稳定性需求等都是传统技术是无法满足的。解决这个问题需要靠的就是LTE。
了解到的信息中LTE技术的优势主要有高速、高效、高可靠性三个方面。首先是高速,作为4G无线通信技术,LTE极大地提高了上下行速率(下行达到100Mbps,上行达到50Mbps),这个优势使得LTE可以满足行业客户提出的大流量宽带数据业务,对于一个需要支持PIS(旅客信息系统)、车载视频以及CBTC等业务的系统,高速是提升客户体验的保障;高效方面LTE支持超远距离覆盖和高速移动环境下的信号覆盖。一张网络支持PIS, 车厢视频监控,CBTC,集群等多中业务,另外可以从支持视频集群,可视化调度,现场可见,调度可达方面去说,另外可以提下高移动性、远距离覆盖、无缝切换 。高移动性、远距离覆盖、无缝切换。
最后是高可靠性,试想如果列车不能时常不能与调度室取得联系会对旅客的出行造成多大的影响,高可靠性可以说是一个地铁系统最基本的需求。高可靠性首先来源于LTE本身的优势,例如在抗干扰方面传统的WiFi部署较为密集,多个AP间也会存在相互干扰性。LTE有着系统的抗干扰设计,通过多种技术手段和算法,LTE可将干扰控制到最低来保证整体网络环境,有效降低网络整体干扰水平。除了抗干扰性,LTE支持高可靠性的无损切换和快速及时的无缝切换,以及基于非竞争的快速随机接入,保证各类业务在切换过程中的连续性和QOS(时延,丢包率)。
就华为为郑州地铁打造的eLTE城市轨道交通解决方案来说,华为企业业务Marketing与解决方案部总裁张顺茂先生表示:“传统的地铁通信平台存在多网并存的局面,而随着地铁行业的高速发展,地铁无线专网所需承载的业务在不断增加,除了传统的语音调度,还需要PIS、车载视频监控、CBTC等业务。华为eLTE城市轨道交通解决方案一张网络能同时承载多种业务。同时,该解决方案具有专业的抗干扰技术、高移动性以及多级QoS,可确保车载业务良好体验及行车安全,助力地铁客户实现安全运营、敏捷调度、便捷乘运。通过郑州轨道交通有限公司和华为公司共同努力,华为eLTE城市轨道交通解决方案在2013年获得了世界轨道交通发展研究会颁发的“技术创新奖”,并将由此带动城市轨道宽带无线通信进入全新的时代。”
这个解决方案对华为的影响可能来源于多个方面。首先作为全球首个eLTE城市轨道交通解决方案,华为再一次对未来的行业专网无线通信的发展趋势表明了自己的态度。在这个解决方案之后相信华为会有更多的LTE技术、产品和解决方案被发布;其次作为LTE倡导者,这个解决方案与华为的众多实践一块为华为积累了深厚的经验,LTE成为无线通信主流时华为无疑是一个领导者,也是大客户们的首选;第三,得益于华为在通信上的优势,华为存储以及其他产品线也有一定的带动作用;最后是这个解决方案给华为带来了巨大的品牌影响力。华为借此机会再次证明了自己在专网通信领域是领导者。