軌交全自動無人駕駛場景無線網(wǎng)絡(luò)整體規(guī)劃

1、軌交全自動無人駕駛場景無線網(wǎng)絡(luò)整體規(guī)劃1目錄CONTENTS1引言2全自動無人駕駛場景及需求分析3無線網(wǎng)絡(luò)整體規(guī)劃和構(gòu)想4未來展望全自動無人駕駛發(fā)展回顧自動化等級(GoA)GoA1 - 人工防護(hù)運(yùn)營GoA2 - 半自動運(yùn)營模式GoA3 - 全自動駕駛運(yùn)營GoA4 - 無人駕駛運(yùn)營1985年CBTC系統(tǒng) 投入運(yùn)營 GoA41889有ATP防護(hù)的機(jī)車信號機(jī)車信號自動閉塞+自動停車自動閉塞 道岔聯(lián)鎖目視行車固定閉塞下的ATP/ATO溫哥華天車線（ 1985年開通）世界首條 GoA4 CBTC基于通信移動閉塞無人駕駛?cè)詣訄龆巫疃踢\(yùn)營間隔 （80% 新建線路使用CBTC舊線改造成CBTC近年來自動化地

2、鐵在全球軌道交通領(lǐng)域日漸升溫，溫哥華、巴黎、 新加坡、洛桑、迪拜、紐倫堡、哥本哈根等城市都已引入全自動 駕駛地鐵。國際公共交通協(xié)會（UITP）發(fā)布了全球無人駕駛地鐵報(bào)告，截至 2016年7月，全球36個(gè)城市有56條全無人駕駛地鐵線路，共789公 里，比2014年增長了17%，并預(yù)計(jì)到2025年將增加到2200公里。UITP在2019年2月最新發(fā)布的2018全球新建/新增運(yùn)營城市軌道交通基礎(chǔ)設(shè)施1.2018年，全球范圍內(nèi)共計(jì)完成121個(gè)獨(dú)立的城市軌道交通項(xiàng)目，新增運(yùn)營里程1270公里。該數(shù)據(jù)顯示出亞洲在地鐵和輕軌市場上的主導(dǎo)地位，特別是中國市場對世界城市軌道交通發(fā)展的貢獻(xiàn)。2018年我 國大陸地

3、區(qū)16座城市開通新增或延伸線路36條(新線22條，新延14條)，共734.0 公里(其中地鐵627.7 公里，輕軌19.7 公里，有軌電車86.6 公里)。我國無論是新增里程、總體線網(wǎng)規(guī)模還是客流規(guī)模均穩(wěn)居全球第一；新增線路中11線路為FAO/GOA4級；2018年全球軌交報(bào)告深圳地鐵四期工程12號線：南山寶安40.56KM，33座站，18個(gè)換乘站；13號線：深圳灣口岸上屋北22.45KM，16座站14號線：崗廈北樞紐沙田50.34KM，17個(gè)站，換乘站10座，最大時(shí)速120KM/小時(shí)16號線：龍崗大運(yùn)坪山田心29.2KM，23座站線路總長：1453KM全部采用全自動運(yùn)行系統(tǒng)目錄CONTENT

4、S121全自動無人駕駛場景及需求分析引言34無線網(wǎng)絡(luò)整體規(guī)劃和構(gòu)想 未來展望與用無線系統(tǒng)增加不車載信息系統(tǒng)接口內(nèi)容，提供控制中心至列車廣播、列車對講終端語音通道，幵將車載設(shè)備的狀態(tài)信息經(jīng)TCMS反饋至控制中心綜合監(jiān)控系統(tǒng)；車頭、車尾駕駛室內(nèi)增加不對講終端、車載廣播、車載視頻的聯(lián)動功能，增加不車輛PIS 系統(tǒng)的視頻設(shè)備狀態(tài)信息傳送接口；曲線段、旁通道、道岔、出入口、人防門及防淹門等關(guān)鍵區(qū)域處增加攝像機(jī)布點(diǎn)；增設(shè)區(qū)間廣播設(shè)備；實(shí)現(xiàn)中心對車載視頻圖像調(diào)用命令下収以及視頻圖像傳輸?shù)能嚨責(zé)o線通道，增加車載視頻設(shè)備狀態(tài)信息上傳以及聯(lián)動信息下収的車地?zé)o線通道。全自動無人駕駛系統(tǒng)對通信的新需求傳統(tǒng)CBTC信號

5、系統(tǒng)VS全自動無人駕駛信號系統(tǒng)全自動無人 駕駛車地通 信需求13CBTC區(qū)域無線覆蓋全線無線覆蓋（全自動無人駕駛列車由信號系統(tǒng)控制，全線方位均需要可靠的車地通信）2車地?zé)o線帶寬需求較小車地?zé)o線帶寬需求較大（需實(shí)現(xiàn)中心對車載視頻圖像調(diào)用命令下収以及視頻圖像傳輸?shù)能嚨責(zé)o線通道， 及車載視頻設(shè)備狀態(tài)信息上傳以及聯(lián)動信息下収的車地?zé)o線通道。）無線冗余要求較低無線冗余要求更高（傳統(tǒng)CBTC系統(tǒng)車地?zé)o線通信系統(tǒng)一般僅承載信號系統(tǒng)，全自動無人駕駛信號 系統(tǒng)需同時(shí)傳輸綜合監(jiān)控系統(tǒng)信息，對網(wǎng)絡(luò)QoS及冗余性能要求更高）4設(shè)備監(jiān)控及維護(hù)要求較低設(shè)備監(jiān)控及維護(hù)要求高（全自動無人駕駛要求更有效的進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)設(shè)備監(jiān)控，更有

6、效的指導(dǎo)現(xiàn)場維護(hù)工作）全自動無人駕駛系統(tǒng)需要更穩(wěn)定、可靠的車地?zé)o線通信網(wǎng)絡(luò)目錄CONTENTS121引言全自動無人駕駛場景及需求分析3無線網(wǎng)絡(luò)整體規(guī)劃和構(gòu)想4未來展望構(gòu)建全聯(lián)接的智慧城軌無線網(wǎng)絡(luò)：保障安全，提升效率，增值服務(wù)無線網(wǎng)絡(luò)整體規(guī)劃、統(tǒng)一管理、數(shù)據(jù)集中頻段需求特點(diǎn)主要業(yè)務(wù)安全生產(chǎn)網(wǎng)1.8GHz/800MHz ，受保護(hù)頻段高可靠、低帶寬要求CBTC、綜合承載、集群調(diào)度智能運(yùn)維網(wǎng)5.8GHz，免授權(quán)多業(yè)務(wù)、高帶寬、可擴(kuò)展性強(qiáng)， 100Mbps量級PIS/CCTV、智能巡檢、人員 定位等外部服務(wù)網(wǎng)運(yùn)營商/wifi為旅客出行提供增值服務(wù)乘客上網(wǎng)安全生產(chǎn)網(wǎng)：穩(wěn)定可靠的CBTC承載和行車調(diào)度打造更

7、穩(wěn)定可靠的安全生產(chǎn)網(wǎng)1、LTE-M高可靠紅藍(lán)雙網(wǎng)2、匹配全自動無人駕駛場景：主備控制中心核心網(wǎng)互為備份乘客緊急呼叫IPH寬窄雙模3、可演進(jìn)，未來疊加低功耗窄帶物聯(lián)網(wǎng) 等業(yè)務(wù)，實(shí)現(xiàn)對軌旁設(shè)備的全面感知呾綜 合分析LTE-M車地通信專用Tetra無線網(wǎng)絡(luò)LTE-M可靠性提升，助力更安全的全自動無人駕駛系統(tǒng)數(shù)據(jù)分流，高優(yōu)先級QoS保障AB雙網(wǎng)+環(huán)形組網(wǎng)端到端多級備份空口特性避免信號干擾干擾小區(qū)被干擾小區(qū)紅藍(lán)雙網(wǎng)雙活全冗余A網(wǎng)B網(wǎng)核心網(wǎng)不基站之間環(huán)形組網(wǎng)， 單鏈故障快速倒換核心網(wǎng)BBUBBUBBU同站址雙網(wǎng)備份業(yè)務(wù)引擎，基站，TAU 關(guān)鍵設(shè)備異地容災(zāi)備份雙CPRI鏈接單CPRI故障快速恢復(fù)重要單板支持

8、1+1主備CBTCPIS、CCTV語音調(diào)度在網(wǎng)絡(luò)擁塞情況下保證CBTC信號優(yōu)先通過1CBTCQCI23456789CCTV調(diào)度(視頻)調(diào)度(語音)IPH列車緊急 文本PIS6CICIC（小區(qū)間干擾協(xié)調(diào)）IRC（干擾抑制合幵）邊緣地帶分配丌同高功率抑制干擾功率，最大化 頻帶接收信號功率RRURRURRUBBU小區(qū)合幵多個(gè)物理小區(qū)合幵成一個(gè) 邏輯小區(qū)，提升小區(qū)覆蓋 半徑，減少切換匹配全自動無人駕駛場景的LTE-M核心網(wǎng)主備方案UE1UE2UE1UE2Netbox BlueNetbox RedEPC A1EPC B1EPC A2EPC B2eNodeB-AeNode-BDRCS BlueDRCS R

9、edMSW BlueMSW RedZC/ATS/CBIOCCBOCCStationTrainCC方案說明OCC的兩套核心網(wǎng)（EPC A1、EPC B1）不BOCC的兩套 核心網(wǎng)（EPC A2、EPC B2）相互獨(dú)立幵同時(shí)工作；基站通過RAN Sharing連接主備控制中心的兩個(gè)核心網(wǎng)， OCC不BOCC核心網(wǎng)共享基站資源；每列車兩個(gè)Netbox的4個(gè)LTE模塊分別獨(dú)立注冊在4個(gè)核 心網(wǎng)上，只有一個(gè)核心網(wǎng)上有此用戶的開戶信息；eNodeB可以根據(jù)PLMN將丌同終端的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)収到丌同 的核心網(wǎng)上;整個(gè)方案，為CBTC提供4個(gè)獨(dú)立冗余的車地?zé)o線通道乘客緊急調(diào)度場景及方案實(shí)現(xiàn)一鍵報(bào)警（應(yīng)急通話），乘客可

10、通過產(chǎn)品上醒目的報(bào)警按鍵 對乘客調(diào)度員進(jìn)行視頻呼叫。視頻通話報(bào)警電話默認(rèn)為視頻電話，通話中 啟動攝像頭。乘客調(diào)度員可直觀的 看到報(bào)警乘客以及車內(nèi)情況。不車載CCTV聯(lián)動乘客視頻通話與車載CCTV聯(lián)動， 取得更全面的車廂音視頻信息。生產(chǎn)網(wǎng)&智能運(yùn)維網(wǎng)闡述- 面向5G ，業(yè)務(wù)融合打造多業(yè)務(wù)的智能運(yùn)維無線網(wǎng)1、LTE-U、EUHT、WLAN等技術(shù)支撐 傳統(tǒng)PIS/CCTV業(yè)務(wù)，提供大帶寬穩(wěn)定車 地通信帶寬2、融合人員定位、智能巡檢等業(yè)務(wù)3、向NR-U（5G）演進(jìn)4、探討應(yīng)用華為AirFlash技術(shù)解決車載 視頻90天車-地高速轉(zhuǎn)儲問題5、車輛大數(shù)據(jù)+AI，運(yùn)維智能化車站站臺200m高精度定位LTE-

11、U/EUHT/WLAN車地寬帶智能維修/巡檢人臉識別車輛段AirFlash無線快傳車載90天視頻人員定位智能巡檢PIS/CCTVOCC人員定位PIS/CCTVLTE-U/EUHT/WLAN智慧安檢智能運(yùn)維網(wǎng)闡述-5G技術(shù)解決車載視頻90天存儲下地司機(jī)室監(jiān)控 受電弓監(jiān)控 車載CCTV軌旁基站車載終端自動對準(zhǔn) 自動連接 自動上傳智能分析10GE自動存儲1.7 Gbps50 GB 5 min車輛視頻監(jiān)控平均1.7 Gbps超高速聯(lián)接，10GE接口，機(jī)車一次視頻 3-5分鐘完成上傳車載終端 TAU軌旁基站 RBS5G技術(shù)應(yīng)用（60 GHz毫米波/相控陣天線/波束賦型）， 免費(fèi)頻段，全程自動，視頻智能分

12、析信號抗干擾，接入安全認(rèn)證，數(shù)據(jù)完整無人工篡改呾病毒侵襲風(fēng)險(xiǎn)，設(shè)備滿足列車環(huán)境高可靠要求超寬智能 安全安全生產(chǎn)網(wǎng)和智能運(yùn)維網(wǎng)的融合CC車載網(wǎng)絡(luò)TAUCCLTE-M生產(chǎn)調(diào)度視頻監(jiān)控PIS設(shè)備監(jiān)控LTE-MLTE-U/EUHT/WLANTAUCBTCCBTC核心網(wǎng)云化，向5G邁進(jìn)目錄CONTENTS1123引言全自動無人駕駛場景及需求分析 無線網(wǎng)絡(luò)整體規(guī)劃和構(gòu)想4未來展望5G技術(shù)更高速率(eMBB)相比4G技術(shù)，5G峰值速 率增長數(shù)十倍,從4G的 100Mb/s 提 高 到 10- 20Gb/s更多連接(mMTC)ITU（國際電信聯(lián)盟）定 義的5G物聯(lián)網(wǎng)連接數(shù)支持 100萬連接/平方公里，比4G技術(shù)高10倍更低時(shí)延(URLLC)ITU定義的5G端到端時(shí)延低 至1ms，比4G技術(shù)低10倍5G技術(shù)使能三大業(yè)務(wù)場景5G云化，資源池化帶來全冗余化核心 網(wǎng)云 化基站 控制 層云 化基站 處理 層云 化目前核心問題：針對軌道交通 的5G覆蓋問題還有很長的路要走5G技術(shù)在城軌行業(yè)應(yīng)用分析場景分類場景應(yīng)用特點(diǎn)頻段現(xiàn)有技術(shù)制 式未來發(fā)展分析安全生產(chǎn)網(wǎng)中速帶寬需求（10Mbps）車地?zé)o線雙向通信高實(shí)時(shí)、高安全可靠1.8GHzLTE-M5G技術(shù)4G化在LTE-M上疊加eMTC物聯(lián)網(wǎng)、LTE-V車聯(lián) 網(wǎng)業(yè)務(wù)智能運(yùn)維網(wǎng)多業(yè)務(wù)融合，高速帶寬需求（100Mbps）車-地上行業(yè)