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文章來(lái)源：華為

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地鐵從誕生至今，漸漸成為大城市的主動(dòng)脈，它輸送著通勤的上班族，也承載著居民的生活住行。隨著ICT技術(shù)與軌道交通行業(yè)的加速融合，一個(gè)更美好的數(shù)字化智能軌道交通時(shí)代正在來(lái)臨。

沈陽(yáng)地鐵9號(hào)線正線全長(zhǎng)36.35km，全部為地下線，工程分兩期實(shí)施，其中一期工程線路全長(zhǎng)28.99km，共設(shè)車站23 座（其中有道岔站2座、換乘站5 座），于2019年5月25日開(kāi)通運(yùn)行。

關(guān)卡重重，挑戰(zhàn)性高

CBTC信號(hào)系統(tǒng)是城市軌道交通基于無(wú)線通信的列車自動(dòng)控制系統(tǒng)，以安全為核心，以保證和提高列車運(yùn)行效率為目標(biāo)，調(diào)節(jié)列車運(yùn)行間隔和運(yùn)行時(shí)分，保證列車和乘客安全，并實(shí)現(xiàn)列車高效運(yùn)行和有序指揮管理，是城市軌道交通自動(dòng)控制系統(tǒng)中的重要組成部分。

沈陽(yáng)地鐵9號(hào)線的CBTC信號(hào)系統(tǒng)采用LTE-M實(shí)現(xiàn)車地通信，在LTE技術(shù)體制下，地鐵CBTC子系統(tǒng)主要面臨以下三個(gè)方面的挑戰(zhàn)：

信號(hào)系統(tǒng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)可靠性要求高

根據(jù)《城市軌道交通CBTC信號(hào)系統(tǒng)行業(yè)技術(shù)規(guī)范需求規(guī)范》要求，DCS骨干網(wǎng)絡(luò)必須具備50ms故障自愈能力；同時(shí)，對(duì)于網(wǎng)絡(luò)，要求單向傳輸時(shí)延不超過(guò)150ms，越區(qū)切換通信延時(shí)不超過(guò)100ms，丟包率不超過(guò)1%。

傳統(tǒng)時(shí)鐘同步方案施工難度大，成本高

LTE FDD/TDD對(duì)于時(shí)鐘頻率精度要求達(dá)到0.05ppm，尤其LTE TDD，要求時(shí)鐘相位偏差不能超過(guò)+/-1.5μs。傳統(tǒng)的LTE時(shí)間同步需要在每個(gè)LTE基站安裝GPS接收天線，采用射纜電纜將GPS天線從樓頂將GPS信號(hào)引入到基站，射頻電纜工程施工難度極高，而且每個(gè)基站都要配套GPS，成本高，運(yùn)維復(fù)雜。

設(shè)備安裝、聯(lián)調(diào)環(huán)境惡劣

CBTC信號(hào)系統(tǒng)調(diào)試周期長(zhǎng)，是地鐵最早進(jìn)行設(shè)備安裝和調(diào)試的系統(tǒng)，通常在信號(hào)系統(tǒng)安裝時(shí)，設(shè)備機(jī)房通風(fēng)、空調(diào)均未完成調(diào)試安裝，信號(hào)設(shè)備安裝運(yùn)行條件惡劣。因此，在信號(hào)系統(tǒng)中，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備必須具有工業(yè)級(jí)特性，能夠滿足復(fù)雜環(huán)境條件下對(duì)溫度、濕度、防水防塵的要求 。

華為城軌無(wú)線解決方案挑戰(zhàn)新高度

不難看出，CBTC作為地鐵列車運(yùn)行控制的核心系統(tǒng)，穩(wěn)定安全是該系統(tǒng)的核心訴求，并且該系統(tǒng)對(duì)可靠性、時(shí)鐘同步以及調(diào)測(cè)環(huán)境等都有著近乎苛刻的要求，經(jīng)過(guò)多輪審視，客戶選擇了華為新一代城軌eLTE車地?zé)o線解決方案。在該方案中，DCS子系統(tǒng)采用A/B雙網(wǎng)設(shè)計(jì)，A網(wǎng)和B網(wǎng)是兩個(gè)完全相同、相互獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)，并行工作，互不影響。當(dāng)其中一張網(wǎng)絡(luò)故障，另一張網(wǎng)絡(luò)可無(wú)縫切換，以確保CBTC業(yè)務(wù)的連續(xù)性。整體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如下圖所示：

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在設(shè)備集中站、控制中心、車輛段各配置1套核心網(wǎng)，構(gòu)建A、B完全獨(dú)立的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，非設(shè)備集中站部署RRU接入設(shè)備，通過(guò)光纖傳輸直接接入到相鄰設(shè)備集中站BBU；在設(shè)備集中站（本方案中共7個(gè)設(shè)備集中站）部署GPS（位于集中站屋頂空曠位置），通過(guò)GPS獲取時(shí)鐘信號(hào)。

華為新一代城軌eLTE車地?zé)o線解決方案既滿足了CBTC業(yè)務(wù)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)承載需求，同時(shí)又完美解決了系統(tǒng)搭建所面臨的三個(gè)方面的挑戰(zhàn)。

網(wǎng)絡(luò)的高可靠性

網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)采用A/B雙網(wǎng)組網(wǎng)方式，互為冗余備份；?一張網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障不影響業(yè)務(wù)正常運(yùn)行。

高精度時(shí)鐘同步

LTE對(duì)時(shí)鐘的要求非?？量蹋煌局g的頻率必須同步在一定精度之內(nèi)，否則基站切換時(shí)會(huì)出現(xiàn)掉線。當(dāng)采用LTE承載地鐵列車信號(hào)時(shí)，需要保障軌旁沿線基站間的時(shí)間高精度同步（<=0.05PPM），否則會(huì)造成小區(qū)切換丟包、延時(shí)，影響列車正常運(yùn)行。目前采用GPS方式來(lái)解決基站間的時(shí)間同步問(wèn)題，同時(shí)在控制中心和車輛段分別配置時(shí)鐘同步服務(wù)器，既完美解決時(shí)鐘同步問(wèn)題，也降低了建設(shè)成本。

地鐵復(fù)雜環(huán)境適配方案

在地鐵環(huán)境適配方面，本方案組網(wǎng)設(shè)備RRU采用工業(yè)級(jí)設(shè)計(jì)，支持在地鐵隧道環(huán)境下穩(wěn)定運(yùn)行，運(yùn)行溫度-40°~70°，運(yùn)行濕度：5%～95%，能夠滿足地鐵隧道的復(fù)雜環(huán)境下對(duì)設(shè)備溫度、濕度、防塵的苛刻要求。

華為新一代城軌eLTE車地?zé)o線解決方案不僅延續(xù)了傳統(tǒng)方案穩(wěn)定可靠的特點(diǎn)，同時(shí)采用GPS+時(shí)鐘同步服務(wù)器的主備時(shí)鐘的方式，創(chuàng)新性地解決了CBTC子系統(tǒng)在LTE技術(shù)體制下時(shí)鐘同步難的問(wèn)題。并且，工業(yè)級(jí)設(shè)備完全適配沈陽(yáng)地鐵9號(hào)線隧道的復(fù)雜環(huán)境，獲得了沈陽(yáng)地鐵9號(hào)線客戶的好評(píng)與認(rèn)可，為后續(xù)遼寧省地鐵LTE綜合承載及全自動(dòng)駕駛方案的應(yīng)用打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

目前，華為已經(jīng)為全球12萬(wàn)公里的鐵路、100多條城市軌道提供了優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品及服務(wù)?；趯?duì)軌道交通客戶需求的深入洞察，華為不斷探索5G、云、大數(shù)據(jù)、人工智能等新ICT技術(shù)在交通行業(yè)中的應(yīng)用，進(jìn)一步助力交通行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型，為構(gòu)建萬(wàn)物互聯(lián)的智能世界添磚加瓦。