[發(fā)明專利]一種城市軌道交通LTE-M網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及故障監(jiān)測(cè)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810540429.8
• 申請(qǐng)日: 2018-05-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN110557733A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-12-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韓琛;王景康;王海明;王奇;呂浩炯;張業(yè)庭
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖南中車時(shí)代通信信號(hào)有限公司
• 主分類號(hào): H04W4/42
• 分類號(hào): H04W4/42;H04W4/44;H04W4/48;H04W24/04;H04L12/24
• 代理公司: 43008 湖南兆弘專利事務(wù)所(普通合伙)
• 代理人: 周長(zhǎng)清;胡君

本發(fā)明公開(kāi)一種城市軌道交通LTE?M網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及故障監(jiān)測(cè)方法，該系統(tǒng)包括LTE網(wǎng)絡(luò)層以及車載接入層，LTE網(wǎng)絡(luò)層包括A、B雙核心網(wǎng)、基站設(shè)備以及合路器，傳輸數(shù)據(jù)分別經(jīng)雙核心網(wǎng)、基站設(shè)備傳輸至合路器，車載接入層包括布置在列車上的TAU，用于列車與雙核心網(wǎng)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，在列車的頭部車廂內(nèi)、尾部車廂內(nèi)均分別設(shè)置有兩臺(tái)以上的TAU，每個(gè)車廂中由部分TAU與一個(gè)核心網(wǎng)連接、另一部分TAU與另一個(gè)核心網(wǎng)連接，每個(gè)車廂中各臺(tái)TAU與雙核心網(wǎng)之間并行進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、冗余度高，能夠降低合路器等單點(diǎn)故障以及降低極端網(wǎng)絡(luò)故障工況下對(duì)列車的運(yùn)行影響，且安全可靠等優(yōu)點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及城市軌道交通通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種城市軌道交通LTE-M網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)及故障監(jiān)測(cè)方法。

背景技術(shù)

LTE(Long Term Evolution，長(zhǎng)期演進(jìn))是一種長(zhǎng)期演進(jìn)的無(wú)線通信技術(shù)，其目標(biāo)是建立一個(gè)能夠獲得高傳輸速率、低時(shí)延、支持增強(qiáng)型多媒體廣播組播業(yè)務(wù)(e-MBMS)、基于優(yōu)化可演進(jìn)的無(wú)線接入架構(gòu)，LTE-M即是針對(duì)城市軌道交通綜合業(yè)務(wù)承載需求的TD-LTE系統(tǒng)，以滿足城市軌道交通互聯(lián)互通和信息傳輸綜合業(yè)務(wù)承載的運(yùn)用需求。LTE-M系統(tǒng)工作在1785MHz～1805MHz專用頻段，以滿足城市軌道交通車地通信業(yè)務(wù)需求為原則，在保證基于通信的列車控制系統(tǒng)(CBTC)車地信息傳輸基礎(chǔ)上，可同時(shí)承載集群調(diào)度業(yè)務(wù)、列車運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)、視頻監(jiān)控(IMS)、乘客信息系統(tǒng)(PIS)等運(yùn)營(yíng)安全信息，能夠同時(shí)提供專業(yè)的數(shù)據(jù)傳輸、視頻傳輸以及寬帶集群業(yè)務(wù)。LTE-M所承載CBTC業(yè)務(wù)(列車控制業(yè)務(wù))包括列車移動(dòng)授權(quán)、列車位置報(bào)告等安全類數(shù)據(jù)，在無(wú)人駕駛場(chǎng)景下，會(huì)在此車地?zé)o線通信通道中，同時(shí)承載一些關(guān)鍵的狀態(tài)數(shù)據(jù)，如針對(duì)列車/車輛的休眠、喚醒、測(cè)試、車輛FAS(火災(zāi)報(bào)警)、緊急文本傳輸?shù)戎噶钚院蜖顟B(tài)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。

為了提高軌道交通車地?zé)o線網(wǎng)絡(luò)的可靠性，滿足CBTC列車運(yùn)行控制系統(tǒng)業(yè)務(wù)對(duì)車地?zé)o線承載的高安全、高可靠傳輸?shù)男枨螅琇TE-M無(wú)線車地通信系統(tǒng)在軌道旁邊采用A/B雙網(wǎng)冗余設(shè)計(jì)，即采用A、B雙核心網(wǎng)覆蓋，A網(wǎng)和B網(wǎng)同時(shí)傳輸數(shù)據(jù)，且工作在不同的頻段(信道)下，如圖1所示，其中B網(wǎng)用于綜合業(yè)務(wù)承載，包括列車運(yùn)行控制系統(tǒng)業(yè)務(wù)、列車運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)、列車緊急文本下發(fā)業(yè)務(wù)、CCTV視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)、PIS視頻業(yè)務(wù)、集群調(diào)度業(yè)務(wù)等，A網(wǎng)用于列車運(yùn)行控制系統(tǒng)業(yè)務(wù)承載，A、B雙層網(wǎng)絡(luò)采用雙網(wǎng)同時(shí)冗余承載方式工作，即A/B雙層網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)不存在主備之分，同時(shí)承載業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。

如圖1所示，考慮網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、穩(wěn)定切換、開(kāi)局、運(yùn)維方便等問(wèn)題，在城市軌道交通正線，LTE-M系統(tǒng)中的雙網(wǎng)的RRU(射頻拉遠(yuǎn)單元)通常為共站址部署，共站址的雙網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域基本重疊，每一張網(wǎng)絡(luò)的覆蓋方式、覆蓋電平等與普通單網(wǎng)類似，且同站址基站的兩個(gè)小區(qū)分配不同頻率，相鄰的小區(qū)分配相同頻帶，即A無(wú)線網(wǎng)絡(luò)使用同一頻帶、B無(wú)線網(wǎng)絡(luò)使用另同一頻帶；A、B雙網(wǎng)的RRU(RRU_A、RRU_B)再通過(guò)合路器進(jìn)行合路后，饋入泄漏同軸電纜為城市軌道交通的正線提供無(wú)線覆蓋；在列車端，一般分別在車頭和車尾各部署一臺(tái)TAU(車載無(wú)線接入單元)，車頭、車尾的TAU分別接入一張網(wǎng)，如車頭的TAU接入A無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)，車尾的TAU接入B無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)，CBTC列控?cái)?shù)據(jù)在A、B網(wǎng)各傳輸一份，使得當(dāng)其中一個(gè)網(wǎng)絡(luò)故障時(shí)，另一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中可保證CBTC列控?cái)?shù)據(jù)的正常傳輸至列車。

但是上述LTE-M系統(tǒng)由于僅在車頭、車尾各設(shè)置一臺(tái)TAU以分別接入一張網(wǎng)，會(huì)存在以下問(wèn)題：