移动通信技术革新与未来发展

题目移动通信技术革新与未来发展 目录TOC\o"1-1"\h\u32560一、专业领域介绍 移动通信技术革新与未来发展【摘要】通信工程是基于LTE的车地综合通信系统车-地无线网络一般的组成如下图所示：TD-LTE系统由核心网、基站系统和车载终端组成，其中基站系统由BBU基带处理单元和RRU射频拉远单元组成，无线传输设备便于升级、维护。TD-LTE系统核心网EPC放置在控制中心和备用控制中心，通过SGi接口与信号系统的骨干环路的交换机相连，继而连接到信号系统的地面CI、ZC、ATS等信号系统各子系统设备。核心网EPC通过S1接口与放置于设备集中站的BBU相连，S1接口利用信号系统骨干网进行传输。RRU设备沿线路铺设，通过光纤与BBU设备连接。A/B双网的基站的天馈接口通过合路器汇接后与泄漏电缆连接，实现轨道交通线路无线信号的覆盖。终端层由车载无线终端组成，用于连接轨旁无线网络。【关键词】传输；信号处理；需求；技术；不断发展。

一、专业领域介绍

系统采用高速移动性算法，采用业界领先的AFC算法，经过特殊的均衡算法对高速移动条件下移动台到基站方向GMSK信号与标准频率的相差进行估计，实时估计所接收到的每个突发脉冲与标准频率的频偏值，并通过实时估计的频偏值对基站的接收工作频率进行校正。自动频率校正可以提升高速移动条件下上行物理链路的解码性能，确保移动台和基站之间的物理传输性能，从而保障移动台和基站之间高速移动条件下稳定可靠的连接。1、多址技术

统原有的5MHz带宽推广到20MHz带宽，由原来的1800-1805MHz扩展为1785-1805MHz。2015年工信部56号文进一步明确了1.8G频段可以用于轨道交通，技术上要采用TDD的方式。如下图“行业频段”

2、数字调制解调技术

专网TD-LTE频段与移动DCS下行频段相邻，最大的干扰是移动DCS基站发射对TD-LTE基站接收造成的干扰。专网TD-LTE频段与移动DCS下行频段具备5MHz频率隔离，按照5MHz保护带进行干扰分析。

3、抗干扰和抗衰落技术

4、功率控制技术

对于互调干扰，DCS的互调抑制度为60dB（来自3GPPTS51.021），则隔离度要求可以降低为28dB，对于单个系统而言，自系统的互调信号往往也包含在带外杂散中，

将PL=86dB,f=1805MHz代入Cost231_Hata模型公式,计算得出距离d=42.16m，空间隔离距离需要大于42.16m。综上分析，TD-LTE地铁频段与移动DCS系统在邻频天线部署的场景下，基站之间的安装距离要求大于43m。漏缆场景在隧道场景，地铁LTE系统和移动DCS1800都是漏缆覆盖，且LTETDD与移动DCS1800不共用漏缆。两个漏缆的耦合损耗加起来超过120dB，再加上附加损耗（馈线、合路器、接头等），隔离度超过130dB，已满足隔离度大于86dB的要求，因此干扰可以忽略。地铁TD-LTE频段与中国电信LTEFDD的频段（1765~1785MHz）相邻，专网TD-LTE频段与电信FDD上行频段相邻，最主要的干扰是TDD基站发射对电信LTEFDD基站接收造成的干扰。当两系统紧邻频时，按照工信部[2015]65Class-C：使用低优先级队列。Class-B业务会分配一个CIR(CommittedInformationRate)，符合CIR的Class-B流量将会被视为高优先级流量，而不符合的流量B-EIR则被视为低优先级流量。RPRMAC控制流量发送的次序，单队列模式和双队列模式的方式不同。1)双队列模式RPRMAC调度报文的发送，包括转发报文和HOST发送报文，HOST发送报文不进转发队列，由HOST队列缓存。RPRMAC调度方式如下：(1)高优先级转发队列中的报文总是最先发送；(2)只要低优先级转发队列未满，则ClassA发送报文会被第二个发送；(3)B-CIR发送报文将会第三个被发送；(4)如果没有违反公平性算法的话，B-EIR和ClassC发送报文第四个发送；(5)在没有其他的包发送的时候，低优先级转发队列中的报文才会被发送；(6)在步骤2中，如果出现低优先级转发队列超过特定阀值，优先调度该队列发送。2)单队列模式转发队列中的报文将被最先发送，且不管优先级高低；然后A，B，C优先级发送报文顺序发送，C类和B-EIR业务需要遵循公平性算法的限制。二、论文主要内容及结构安排

现代城市轨道交通系统的运营管理越来越注重对乘客服务质量的提高，乘客信息系统（也称为PIS，Passenger

Information

System系统）就是依托多媒体网络技术，以计算机技术为核心，以车站和车载显示终端为媒介向乘客提供信息服务的系统。乘客信息系统在地铁出入口、站厅、站台、电梯和扶梯的上下端口、列车车厢内等乘客可视的空间设置等离子显示器、液晶显示器、单行或多行发光二极管显示器、彩色发光二极管显示器、投影墙等现代视频显示装置，并利用这些装置进行信息展示。南昌地铁3号线工程乘客信息系统是依托多媒体网络技术，以计算机系统为核心，以面向乘客的显示终端为媒介向乘客提供信息服务的系统。乘客信息系统在正常情况下，提供乘客须知、列车时刻表、管理者公告等运营信息及政府公告、出行参考、媒体新闻、赛事直播、广告等公共媒体信息共同协调使用；在紧急情况下，本着运营信息优先使用的原则，可提供动态辅助性提示，使乘客通过正确的服务信息引导，安全便捷地乘坐地铁。咽喉区不覆盖；在试车线和正线之间留够足够的物理空间；正线只覆盖到正线结束的信号机处，该位置并且是小区的边缘，保证正线的无线信号不影响到试车线；正线和试车线网络配置相同的PLMN；车辆在试车线和正线之间移动到达目的位置时，请重启一下TAU，保证TAU接入信号最强的网络。

三、现代通信的发展史

网络规划比较简单，不用担心信号之间的相互干扰；可实现试车线车载集群功能；咽喉区可以进行无线网络覆盖，支持后续升级为自动驾驶模式；在正线试车线之间进行切换时，不用司机干预重启TAU。正线的信号系统和试车线的信号系统之间是独立的系统，不会因为通讯系统共用核心网而相互影响。接口内容：信号系统为无线通信系统提供列车进出车辆段信息，列车车次号、车组号、序列号、运行方向<上/下行>、乘务组号、服务号、列车位置（包括但不限于：列车占用车辆段转换轨区段信息以及出入段信号机的列车信号开放信息；列车到站、所处车站及线路位置；列车进出联络线；列车折返信息等信息）等的对应关系信息，以及这些信息在物理层、链路层、应用层传输的详细资料，无线通信系统做相应的软件开发。无线通信系统接收信息后给信号系统发送确认信息。双方互相开放接口软件协议。信号系统与无线通信系统的接口软件协议应具有通用性，且符合国际国内有关标准和规范的规定。接口界面（位置）：控制中心通信设备室综合配线架外侧控制中心机房部署无线核心网和网管等，通过地铁专用传输网与车站连接，另外无线核心网可异地部署，增强可靠性。业务服务器通过以太网交换机接口将相关信息通过LTETDD无线网络传送到列车上。针对南昌轨道交通3号线项目，建议BBU部署在集中站，通过工业以太传输网络实现1588V2时钟同步，作为GPS/北斗同步的补充。隧道轨旁主要部署RRU、漏缆（1.8GHz）。车辆段、停车场主要是列车维修以及编组的地方，道岔较多，部署BBU、RRU等设备，采用天线覆盖。在列车头尾两端分别部署1个车载无线主机，用于车载备接入车地无线网络。①话筒插口：话筒安装位置。②紧急广播按键：按下后进入消防广播模式，广播系统自动将音量调整到最大，播放消防广播。③应急广播按键：按下后进入应急广播模式，当网络出现故障，按下应急广播按键，启动直通功能；按住讲话键，可对所有广播区进行语音广播。④讲话按键：选区后按住讲话按键，可对选择的分区进行语音广播。⑤10/100M网络接口:2个互备的RJ45插座（AB），当2个网口都与交换机相连时，默认A口为主通信口（灯亮），当A口通信故障时，B网口实时接管网络通信（灯亮）;⑥线路输入:外接模拟音源设备，通过功能按键的操作，可把该音源信号对所属分区（组）进行播放;应急输出:与解码功放的应急输入口相连,当按下前面板的应急按键后,该输出口激活,控制盒的音频信号,通过该输出口,以模拟线路方式输出至解码功放；⑦RS422：数字通讯端口,与系统中的设备或其它系统的设备实现集成开发应用;⑧控制输出：无源触点输出(可编程设置NO/NC),信号输出至解码功放的控制输入,用于激活解码功放的应急广播模式；⑨miniUSB接口：通讯端口，用于广播控制盒软件升级等。⑩电源输入：控制盒12V直流电源输入端口；四、移动通信发展过程过程中面临的机遇与挑战

接收和转发来自环境监控设备的信号。电源采用1+1备份，主控板1+1备份。MTU主要负责转换不同格式的语音数据。PDT系统无线端目前采用的语音格式为AMBE++/NVOC，而MPT网关、PSTN网关、调度台等有线端采用的是G.711A格式的语音。当无线端与有线端建立语音呼叫时，需要将这两种语音格式进行转换。MTU负责完成MSO内的语音格式转换，并接受网管服务器的管理和监控。MTU受中控控制，将来自于PDT系统无线端的语音转换成有线端的语音，同时将有线端的语音转换成PDT系统无线端的语音。MPT-PDT集群有线互联网关位于MPT系统和PDT系统之间，基于IP互联网络进行通信，实现两个网络之间的注册登记、呼叫控制和媒体语音数据等功能。互联网关通过TCP的私有信令与MPT系统的控制信令进行传输，通过标准的RTP协议与MPT系统的媒体数据进行传输，通过SIP协议与PDT系统的控制信令进行传输，通过RTP/RTCP协议与PDT系统的媒体数据进行传输。具体实现方法如图3-4所示。PSTN语音网关通过SIP协议与SIP代理服务器进行通信（PSTN语音网关对接PDT集群），并通过核心交换机使各个单元相互连接起来；MSO通过核心路由器与用户IP网互联，实现与基站的互通。PSTN语音网关通过E1或FXO链路直接与PSTN互联，实现PDT集群系统与PSTN互通。PSTN语音网关通过E1、FXO与用户PBX互联，实现PDT集群系统与用户电话网互通。网管子系统分为三级：部级网管、省级网管和市级网管。省部级网管是根据行政划分，为了方便上级网管对下级网管进行统一管理而开发的网络管理系统。部级网管可以调用省级网管服务，上拉获取相关数据信息；省级网管可以调用市级网管服务，上拉获取相关数据信息。市级网管也可以实时向省级网管上报告警信息等实时状态，省级网管也可以实时向部级网管上报实时信息。省部级网管还可以配置跨市相关业务功能，例如：分级组管理、漫游终端管理等。五、数字化信息时代对社会的影响

eOMC是面向企业的设备特点：➢客户端轻量化、WEB化；➢大规模管理能力；eOMC最多可管理2000个网元，可支持100个客户端同时在线。➢安全可靠eOMC从系统、网络、数据、操作维护等多个层面提供了多种安全保障机制。在组呼过程中，一个组的成员可能分布在很多基站的覆盖区域。对于传统的集群系统，由于无法判断当前某一呼叫的组成员分布在哪些基站的覆盖区域，通常会在所有基站上为该组呼分配业务信道，而某些基站覆盖区域实际上没有该组呼的成员存在，造成了这些基站分配的业务信道资源浪费。动态基站分配可以让系统实时掌握组中每个成员所在基站信息，从而根据组成员位置分配业务信道，有效提高系统信道利用率。自动优选基站是指当移动终端参与组附着后，可向系统申请附着组的可用基站。如果附着失败，根据系统提供的可用基站信息，选择并切换到当前组可用基站上。如果附着成功，当移动终端从当前基站切换到其他基站时，优先切换到当前组可用基站上。段队组区域限制是指对组呼的呼叫发起区域、呼叫接收区域进行限制。发起区域、接收区域都是单独配置的，发起区域和接收区域可以部分或者全部重叠，也可以没有交集。移动终端只有在发起区域才可以发起组呼呼叫，呼叫范围为接收区域内的呼叫参与站和发起基站。如果通过网管修改了组呼呼叫发起区域或呼叫接收区域，则系统会通过状态消息通知移动终端，移动终端收到该状态消息后，重新申请可用基站列表。自动或手动接收来自车站设备的磁盘空间管理信息、磁盘空间预警信息，记录系统设备的磁盘空间情况，以供查询；磁盘空间低于指定的大小时会形成报警日志，并保存到中心服务器中。可定义磁盘空间报警日志的保留和过期时间，对过期的内容系统自动进行删除操作，并记录删除的操作日志；自动生成系统的磁盘空间使用情况报表，包括设备标识、位置、磁盘空间使用比率、剩余空间、预警信息。3、日志管理系统操作日志：记录用户在本系统中的增删改操作，包含用户管理、权限管理、远程控制、播表编辑、磁盘空间报警、系统配置；内容发布日志：记录系统发布内容的增删改操作，以及发布内容的审核操作日志；播放日志：记录系统对发布内容的实际播放记录，包含播表是否完整、播放出错状况。4、网络管理我方配置一套功能完善的网络管理系统，实现对PIS系统所有设备进行统一管理。网管系统能够正确显示PIS系统网络拓朴结构，实时反映其物理连接状态及各点设备运行条件和状态，包括但不限于故障管理、性能管理、配置管理及安全管理等，并对各种告警及维护管理信息以可视及可闻的方式输出，同时，将系统设备的运行状态信息传输给集中网管系统进行统一管理。PIS控制中心的网络管理工作站，可对全线范围内所有的服务器、工作站、LCD播放控制器等设备进行集中监控管理，并对故障设备提供报警提示。5、远程电源管理在控制中心能自动控制PIS系统车站显示终端的开、关机。六、通信未来发展道路和技术革新各车站、派出所和地铁公安分局通信设备室内设备的接地在各机房内的综合接地箱上，接地电阻不大于1欧姆。设备室以外的设备接地采用就近接地方式，接地电阻不大于10欧姆。区间设备接地通过放热焊接方式与贯通接地扁钢相连。本系统设备至接地箱、接地体的地线由负责提供。在本项目中，我方考虑了防雷接地方面的要求如下：综合接地网供电专业在控制中心、车站、车辆段设置综合接地网，综合接地网的电阻值≤1Ω。超过12米（含12米）电杆和室外铁塔天线防雷接地超过12米（含12米）的电杆、室外铁塔天线设避雷针和防雷接地装置，避雷针上端与天线上端之间或定向天线前端的夹角小于45°，接地电阻小于10Ω。用于连接室外天线的馈线的防雷措施如下：串接防感应雷和浪涌的同轴避雷器；馈线外皮在天线端、馈线中间、引入主体建筑物前的2或3个点接地。交换机接地：机壳接公共地，接地电阻≤2Ω，接地母排≤1Ω。防雷：采用－48V开关电源供电时，考虑到供电设备已具备C级防雷能力，因此对防雷无特殊要求。基站接地：机壳接公共地，接地电阻≤3Ω。防雷：基站采用的220VUPS电源供电时，考虑到供电设备已具备C级防雷能力，因此对防雷无特殊要求。天线端口按有关标准进行防雷处理，可加装防感应雷避雷器。固定台接地：机壳接公共地，接地电阻≤3Ω防雷：采用220V交流供电，选用通用防雷电源插座。区间泄漏电缆漏缆末端通过跳线接避雷器，避雷器接地，接地电阻≤10Ω。避雷器直接接到直流阻断器上，直流阻断器再接射频同轴电缆，此处射频同轴电缆外屏蔽层要接地，接地电阻≤10Ω。引入通信设备间后，射频同轴电缆外屏蔽层要接地，接地电阻≤10Ω。射频同轴电缆接入基站前，加装避雷器，避雷器接地，接地电阻≤10Ω。电源线的压降为：U=IR=0.6×4.95×2×2=11.88V直放站的两端电压为：220V-11.88V=208.12V直放站光远端机的额定工作电压为220V，而208.12V=220V±6％，经过2000米远距离传输后，供给直放站光远端机的工作电压仍然在允许的浮动范围之内。因此，选用阻燃护套的3×4电缆线完全可以满足直放站远端机的正常供电。另外，在设计、选择直放站光远端机电源参数时，注意减小直放站光远端机的功耗，提高直放站光远端机电源输入工作电压的适应范围，亦为保证区间、商场直放站光远端机正常工作的重要措施。无线通信系统供电采用不间断电源（UPS）供电方式。电源子系统在各车站、控制中心和派出所通信设备室提供220V的UPS电源及接线端子。2、光纤直放站的供电由本系统完成，由车站向直放站供给220V交流电源。直放站近端机的供电由车站基站设备房直接提取，直放站光远端机的电源由车站设备房的配电盘引出，经架设在隧道/车站内的电缆线传输到直放站远端机的安装点与直放站远端机连接。我们建议选用3×4平方的电缆线，参数如下：电阻：4.95Ω/Km至光纤直放站远端机的最远传输距离假定为：2000米直放站远端机最大功耗：130W直放站正常工作电压范围：220VAC±20％根据以上参数可计算出直放站远端机的最大工作电流为：I=P/U=130W/220V=0.6A,提供的设备满足在土建装修没有完成、临电、无通风空调的环境条件下工作。针对环境温度高、湿度大、粉尘多等不利因素，充分考虑现场环境并保证调试的顺利进行。在安装、调试、试运行期间，因临时停电、现场环境条件恶劣原因引起的设备损坏，立即免费更换或修理，不使用备品备件。应保证所有提供的设备应能在自然通风环境条件下，不开箱存储1年，并具有避免空气中灰尘、潮气侵入的措施。安装在室外的设备须在自然通风条件下的使用，并能防尘、防水、防潮，且能经受雨淋及隧道的清洗作业。

七、结语：正线、停车场及车辆段的覆盖满足设计要求。需要说明的是，上述所得到的系统覆盖分析结论是基于理论分析而作出的，它将作为系统设计和网络规划的参考，而不是对系统覆盖的保证。在项目实际覆盖设计的过程时，还将根据有关区间和停车场等更加详细资料，对馈线长度、走线方式、设备布放位置等作出更准确的设计，可以大大增加覆盖预算设计的准确性和可信度。（2）优化建议在实际工程中，需要结合预算结果对覆盖链路进行优化调整。综合考虑无线环境内的因素，建议采取如下几种方法调整场强覆盖强度：组呼：语音全呼是一种特