隨著經濟發展以及城市化進程的加速，全國各地都在大力發展軌道交通以解決交通擁堵問題，軌道交通逐漸成為人們生活中息息相關的一部分。而城市軌道交通的安全運行和舒適體驗，離不開專用的通信系統。

專用無線通信作為城市軌道交通中的通信系統必不可少的部分，主要用以車地無線傳輸，行車指揮調度，日常工作交流，比如傳輸話音信息，發送與行車指揮相關的命令，獲取沿線車站運轉的監視信號等等。由于列車在隧道或者地面軌道上高速行進，車輛與監控調度中心之間只能通過無線方式進行通信，因此，安全可靠的無線通信技術顯得極為重要。

傳統方案弊端浮現

當前，城市軌道交通的通信手段主要采用TETRA提供語音調度，WiFi負責列控承載和PIS等數據業務。然而，這種組網方式的弊端，隨著近年來多起地鐵事故的發生而浮出水面，這對以安全為第一要務的軌道交通行業來說，毫無疑問是不可接受的。

WiFi有效覆蓋距離一般只有200米左右，這使得地鐵沿線需要部署大量密集的熱點（AP），不但成本高、故障頻繁難維護，且抗干擾性能差（因為WiFi所用的2.4GHz是公用頻段），很容易出現頻點干擾，給地鐵運營留下安全隱患。2012年深圳發生了多起因WiFi信號干擾逼停地鐵列車的事件，給我們敲響了警鐘。實際應用中還發現，WiFi不能支持高速移動通信，無法提供穩定的數據傳輸，比如視頻監控和媒體播放存在嚴重的卡頓和馬賽克。此外WiFi缺乏信息安全保障機制，容易發生信息泄露，甚至傳輸命令被篡改，從而引發安全事故。

同時在集群業務方面，單純語音調度已遠遠不能滿足行車調度、日常維修、防災救護等安全通信的要求了，需要有更多的數據信息尤其是高清圖像和視頻信息來輔助判斷和高效決策，提供可視化的指揮調度。而且，語音調度往往存在漏聽、錯聽，也不能做到有效的管理改進，現在各行各業已經采用數據應用和電子工單逐步協同和補充，比如公共安全行業中的警務通。

TETRA系統由于不支持寬帶數據業務，不能滿足軌道交通日益增長的安全和業務需求，城市軌道交通的通信方式需要新的技術方案。

LTE帶來的技術變革

現在，LTE讓移動通信行業的廣泛商用，讓軌道交通行業看到LTE相較于TETRA和WiFi，各方面性能都得到極大的提升，尤其是在容量方面實現了無線寬帶（百兆速率），覆蓋增強（支持100km的覆蓋半徑），時延降低（小于300ms），移動性提高（能支持500km／h高速），更加安全可靠和快捷通信，可以提供多樣化的服務內容，以及更簡易的操作和管理。

LTE已經成為下一代移動通信的主流演進方向，成熟的產業鏈和不斷優化改進的創新技術，也吸引了行業專網的廣泛關注。比如在公共安全領域，采用了2+4的組網（國內為PDT+LTE，美國采用P25+LTE）；比如在智慧城市建設中，廣泛采用LTE構建無線寬帶和應急指揮網絡；比如在UIC組織中，正在研究和制定從GSM-R向LTE演進的技術規范和路線圖等等。

同時，我國通信標準化協會（以下簡稱CCSA）制定了基于LTE技術的寬帶集群標準B-TrunC和技術規范，融合了集群行業的專業特性要求和LTE的高品質通信能力，為行業專網的應用打下了標準基礎。LTE系統采用先進的SDR平臺技術，可以提供無線基站的主備、雙鏈路保護、雙網覆蓋等多種網絡容災能力，全球有千萬量級應用，更高的安全保障。

可以看到，采用TD-LTE技術實現對城市軌道交通的語音調度、數據傳輸、圖像、視頻監控和列控信號傳輸承載等應用，同時增加軌道特色功能，是未來軌道集群調度的發展趨勢。因此，LTE是TETRA、WiFi城市軌道無線系統，以及大鐵路GSM-R系統的演進方向，未來所有的軌道無線通信必將在LTE上進行技術融合。

溫州市域鐵路無線通信開創多項第一

本月初，溫州市域鐵路S1線宣布采用基于TD-LTE技術無線通信系統，成為全球首條采用4G通信技術的軌道線路，翻開了軌道交通無線技術應用的新篇章。

該系統以具有中國自主知識產權的國際標準TD-LTE技術為核心，由中興通訊提供技術裝備定制化研發及端到端的解決方案，實現基于TD-LTE的市域車地無線多業務傳輸及無線寬帶多媒體調度，具有技術先進、安全可靠、網絡融合等創新與示范特點。

目前，溫州市域鐵路S1線該項目經發改委批準同意，正式列入“國家戰略新興產業示范工程”，成為首個被列入“十二五”國家戰略新興產業示范工程的軌道交通裝備項目。

溫州市域鐵路S1線一期工程，是發改委批復的《溫州市域鐵路建設規劃（2012-2018）》首期項目，一期工程為溫州南至半島二段，線路全長53.507公里。市域鐵路S1的建成，將成為未來溫州大都市核心區兩大中心——中心城區和甌江口新城的快速聯系通道，承擔都市區范圍內東西向組團間快速交通聯系，串聯起了甌海中心區、中心城區、龍灣中心、溫州機場和靈昆半島，乃至遠期的洞頭島。

溫州市域鐵路S1線開創了國內軌道交通工程的多個第一，市域鐵路速度比地鐵快，可以達到每小時120到160公里，載客量比地鐵大，結合了高鐵和地鐵的優點，技術標準新，且綠色環保。

線路采用的TD-LTE無線寬帶多媒體集群系統是一套完整的多業務系統，基于TD-LTE的大帶寬、低時延、高速移動性能，充分滿足了行車調度、維修調度、防災調度等安全通信要求。不同于傳統TETRA窄帶無線系統，4G系統利用多媒體大帶寬的優點，可以真正做到聽得見、看得到的現代化指揮調度。該系統實現一張網承載多媒體專用無線通信、CCTV（視頻監控）、PIS（乘客信息系統）三大關鍵業務。車載CCTV（視頻監控）可以協助交通管理部門和公安部門，通過綜合調度豐富的高清圖像和視頻信息，迅速了解現場情況，來輔助判斷和高效決策，保障市民的出行安全。乘客信息系統則是一個和乘客溝通的多媒體窗口，包括列車到站和運行信息發布，也是新聞和周邊生活商業娛樂信息的發布渠道，緊急情況下還是指揮乘客現場應對的有效工具,。采用4G無線寬帶進行實時傳送，大大提升了運營效率和乘客體驗。

溫州市域鐵路S1線通信系統的供應商中興通訊表示，系統還預留了未來增加列車狀態監控、信號系統及AFC系統等業務無線承載的空間，可以不斷提升列車自動化安全運營的能力。且系統支持平滑升級和技術演進，極大降低了客戶的總體投資成本和后續維護成本。這條線路的建設，對于未來國內乃至全球的軌道交通通信的發展和應用，具有非常重要的示范和指導意義。

軌道交通迎來4G時代

溫州市域鐵路S1線開創了4G在市域鐵路領域的應用，而杭州地鐵4號線4GTD-LTE車地無線通訊項目是國內率先采用4G車地無線技術的地鐵線路，預計明年初開通，乘客將看到基于4G技術的實時更新的媒體廣告、電視劇、賽事直播等多媒體信息；地鐵控制中心的工作人員可隨時查看列車車廂內的情況以及列車的運行狀態；實時監控與應對突發事件，能夠在第一時間給公安、消防等提供第一手現場視頻資料，便于做應急指揮和高效現場處理，提升快速響應能力。

杭州和溫州都不是個案，今年越來越多的市域鐵路和地鐵線路宣布覆蓋4G信號。

看來2014年，是4G開拓軌道交通領域應用的一年。無線通信技術的飛速發展，讓人們的出行同時享受了“雙高速”出行體驗。根據我國《交通運輸“十二五”發展規劃》，“十二五”期間將加快綜合交通運輸樞紐的建設，以高速鐵路、軌道交通等建設為契機，重點建設一批集多種運輸方式于一體的綜合客運樞紐。

未來十年，中國軌道交通市場將建7395公里的地鐵線，總價值達3萬8千億元，到2020年，中國將有33個城市配有177條地鐵線，如此大規模的軌道交通市場也為4G大展宏圖提供了重大機遇。

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