CBTC信號(hào)系統(tǒng)是城市軌道基于無(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)列車運(yùn)行的高效和指揮管理有序，是城市軌道交通自動(dòng)控制系統(tǒng)中的重要組成部分。
數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)（Data communication system，DCS）是實(shí)現(xiàn)CBTC系統(tǒng)地面設(shè)備之間和車地設(shè)備之間的雙向信息交互的子系統(tǒng)，是CBTC 系統(tǒng)的核心部件之一。
傳統(tǒng)的DCS解決方案采用WiFi+工業(yè)交換機(jī)架構(gòu)，隨著地鐵業(yè)務(wù)的發(fā)展以及移動(dòng)互聯(lián)業(yè)務(wù)的蓬勃發(fā)展，地鐵信號(hào)系統(tǒng)車地通信在WiFi技術(shù)體制下面臨著越來(lái)越多的問(wèn)題，尤其是干擾問(wèn)題，嚴(yán)重影響著列車行車安全，而LTE技術(shù)憑借其實(shí)時(shí)性好、高移動(dòng)性、長(zhǎng)區(qū)間覆蓋、高擴(kuò)展性等特點(diǎn)，通過(guò)專頻雙網(wǎng)可靠通信、長(zhǎng)距離覆蓋車地統(tǒng)一運(yùn)維、車地一網(wǎng)多業(yè)務(wù)承載等設(shè)計(jì)，可以針對(duì)性地解決目前車地?zé)o線通信所面臨的挑戰(zhàn)，大幅提升城市軌道交通的運(yùn)營(yíng)可靠性和運(yùn)行效率，當(dāng)前LTE技術(shù)已經(jīng)成為地鐵CBTC信號(hào)系統(tǒng)車地通信的標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)，工業(yè)與信息化部發(fā)布無(wú)[2015]65號(hào)文件《關(guān)于重新發(fā)布1785-1805MHz頻段無(wú)線接入系統(tǒng)頻率使用事宜的通知》，明確了城市軌道交通車地?zé)o線通信可以使用1.8G頻段，全國(guó)地鐵LTE車地?zé)o線建設(shè)開(kāi)始加速。
然而，在LTE技術(shù)體制下，地鐵CBTC DCS子系統(tǒng)仍然面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，主要體現(xiàn)以下三個(gè)方面：
第一，信號(hào)系統(tǒng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)可靠性要求極高，對(duì)網(wǎng)絡(luò)時(shí)延、丟包極其敏感。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%。
第二，LTE對(duì)時(shí)間同步要求高，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。
第三，設(shè)備安裝、聯(lián)調(diào)環(huán)境惡劣。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，能夠滿足惡劣條件下對(duì)溫度、濕度、防水防塵的要求。
華為憑借在ICT領(lǐng)域的深厚技術(shù)實(shí)力以及在地鐵行業(yè)持續(xù)不斷的經(jīng)驗(yàn)積累，創(chuàng)新性提出了下一代城市軌道交通CBTC系統(tǒng)DCS解決方案，完善解決了上述三個(gè)方面的挑戰(zhàn)。
首先，在網(wǎng)絡(luò)可靠性、時(shí)延、丟包率控制方面，華為硬件BFD+TE HSB技術(shù)，可以嚴(yán)格保證網(wǎng)絡(luò)故障50ms倒換，所謂硬件BFD，是采用硬件ASIC芯片實(shí)現(xiàn)OAM監(jiān)測(cè)報(bào)文發(fā)包，CPU不參與，可嚴(yán)格保障3.3ms的發(fā)包間隔；TE HSB技術(shù)則可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)鏈路級(jí)、節(jié)點(diǎn)級(jí)的保護(hù)。
其次，在時(shí)鐘同步方面，華為創(chuàng)新提出的ATOM GPS +1588V2 時(shí)鐘同步解決方案，完美解決傳統(tǒng)時(shí)鐘同步方案的所有缺點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)易部署并確保高可靠性。
華為NE 系列設(shè)備支持跟蹤多路時(shí)鐘源，ATOM GPS 支持1+N 保護(hù)。
支持時(shí)鐘同步自動(dòng)倒換，當(dāng)一個(gè)設(shè)備所跟蹤的某路時(shí)鐘源丟失或劣化時(shí)，能夠自動(dòng)倒換到另一路時(shí)鐘源上。
可通過(guò)網(wǎng)管靈活配置時(shí)鐘源的優(yōu)先級(jí)。
支持ATOM GPS 和 BITS 設(shè)備同時(shí)部署，通過(guò)優(yōu)先級(jí)配置選定主時(shí)鐘源，增加時(shí)間同步可靠性。
此外，針對(duì)地鐵復(fù)雜環(huán)境，華為新一代城軌DCS解決方案采用工業(yè)交換機(jī)組網(wǎng)，所有設(shè)備嚴(yán)格按照工業(yè)級(jí)設(shè)計(jì)，具備如下特點(diǎn)：
? NE08/05E 系列設(shè)備支持在工業(yè)環(huán)境下穩(wěn)定運(yùn)行，運(yùn)行溫度-40℃~70℃，運(yùn)行濕度5%～ 95%。
? NE05E-SH/SG/SI無(wú)風(fēng)扇設(shè)計(jì)，自然散熱。
? NE05E-SL/NE05E-SM 室外型設(shè)備，支持室外抱桿和掛墻安裝，遵從IP65 防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)有效防水防塵，并具有廣泛的溫、濕度適應(yīng)性、防雷擊。
在室外環(huán)境中，可配套專用的室外柜，提供完善的室外部署解決方案。
華為新一代城軌DCS解決方案創(chuàng)新性完美解決了CBTC DCS子系統(tǒng)在LTE技術(shù)體制下可靠性、時(shí)延、丟包等問(wèn)題，大幅簡(jiǎn)化了工程實(shí)施部署，完全適配地鐵惡劣環(huán)境，獲得了業(yè)界一致的好評(píng)與認(rèn)可。
