沈陽(yáng)地鐵9號線(xiàn)正線(xiàn)全長(cháng)36.35km，全部為地下線(xiàn)，工程分兩期實(shí)施，其中一期工程線(xiàn)路全長(cháng)28.99km，共設車(chē)站23 座（其中有道岔站2座、換乘站5 座），于2019年5月25日開(kāi)通運行。
關(guān)卡重重，挑戰性高
CBTC信號系統是城市軌道交通基于無(wú)線(xiàn)通信的列車(chē)自動(dòng)控制系統，以安全為核心，以保證和提高列車(chē)運行效率為目標，調節列車(chē)運行間隔和運行時(shí)分，保證列車(chē)和乘客安全，并實(shí)現列車(chē)高效運行和有序指揮管理，是城市軌道交通自動(dòng)控制系統中的重要組成部分。
沈陽(yáng)地鐵9號線(xiàn)的CBTC信號系統采用LTE-M實(shí)現車(chē)地通信，在LTE技術(shù)體制下，地鐵CBTC子系統主要面臨以下三個(gè)方面的挑戰：
信號系統對網(wǎng)絡(luò )可靠性要求高
根據《城市軌道交通CBTC信號系統行業(yè)技術(shù)規范需求規范》要求，DCS骨干網(wǎng)絡(luò )必須具備50ms故障自愈能力；同時(shí)，對于網(wǎng)絡(luò )，要求單向傳輸時(shí)延不超過(guò)150ms，越區切換通信延時(shí)不超過(guò)100ms，丟包率不超過(guò)1%。
傳統時(shí)鐘同步方案施工難度大，成本高
LTE FDD/TDD對于時(shí)鐘頻率精度要求達到0.05ppm，尤其LTE TDD，要求時(shí)鐘相位偏差不能超過(guò)+/-1.5?s。傳統的LTE時(shí)間同步需要在每個(gè)LTE基站安裝GPS接收天線(xiàn)，采用射纜電纜將GPS天線(xiàn)從樓頂將GPS信號引入到基站，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，運維復雜。
設備安裝、聯(lián)調環(huán)境惡劣
CBTC信號系統調試周期長(cháng)，是地鐵最早進(jìn)行設備安裝和調試的系統，通常在信號系統安裝時(shí)，設備機房通風(fēng)、空調均未完成調試安裝，信號設備安裝運行條件惡劣。因此，在信號系統中，網(wǎng)絡(luò )設備必須具有工業(yè)級特性，能夠滿(mǎn)足復雜環(huán)境條件下對溫度、濕度、防水防塵的要求 。
華為城軌無(wú)線(xiàn)解決方案挑戰新高度
不難看出，CBTC作為地鐵列車(chē)運行控制的核心系統，穩定安全是該系統的核心訴求，并且該系統對可靠性、時(shí)鐘同步以及調測環(huán)境等都有著(zhù)近乎苛刻的要求，經(jīng)過(guò)多輪審視，客戶(hù)選擇了華為新一代城軌eLTE車(chē)地無(wú)線(xiàn)解決方案。在該方案中，DCS子系統采用A/B雙網(wǎng)設計，A網(wǎng)和B網(wǎng)是兩個(gè)完全相同、相互獨立的網(wǎng)絡(luò )，并行工作，互不影響。當其中一張網(wǎng)絡(luò )故障，另一張網(wǎng)絡(luò )可無(wú)縫切換，以確保CBTC業(yè)務(wù)的連續性。整體網(wǎng)絡(luò )結構如下圖所示：
在設備集中站、控制中心、車(chē)輛段各配置1套核心網(wǎng)，構建A、B完全獨立的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )，非設備集中站部署RRU接入設備，通過(guò)光纖傳輸直接接入到相鄰設備集中站BBU；在設備集中站（本方案中共7個(gè)設備集中站）部署GPS（位于集中站屋頂空曠位置），通過(guò)GPS獲取時(shí)鐘信號。
華為新一代城軌eLTE車(chē)地無(wú)線(xiàn)解決方案既滿(mǎn)足了CBTC業(yè)務(wù)系統網(wǎng)絡(luò )承載需求，同時(shí)又完美解決了系統搭建所面臨的三個(gè)方面的挑戰。
網(wǎng)絡(luò )的高可靠性
網(wǎng)絡(luò )結構采用A/B雙網(wǎng)組網(wǎng)方式，互為冗余備份； 一張網(wǎng)絡(luò )出現故障不影響業(yè)務(wù)正常運行。
高精度時(shí)鐘同步
LTE對時(shí)鐘的要求非常苛刻，不同基站之間的頻率必須同步在一定精度之內，否則基站切換時(shí)會(huì )出現掉線(xiàn)。當采用LTE承載地鐵列車(chē)信號時(shí)，需要保障軌旁沿線(xiàn)基站間的時(shí)間高精度同步（<=0.05PPM），否則會(huì )造成小區切換丟包、延時(shí)，影響列車(chē)正常運行。目前采用GPS方式來(lái)解決基站間的時(shí)間同步問(wèn)題，同時(shí)在控制中心和車(chē)輛段分別配置時(shí)鐘同步服務(wù)器，既完美解決時(shí)鐘同步問(wèn)題，也降低了建設成本。
地鐵復雜環(huán)境適配方案
在地鐵環(huán)境適配方面，本方案組網(wǎng)設備RRU采用工業(yè)級設計，支持在地鐵隧道環(huán)境下穩定運行，運行溫度-40°~70°，運行濕度：5%～95%，能夠滿(mǎn)足地鐵隧道的復雜環(huán)境下對設備溫度、濕度、防塵的苛刻要求。
華為新一代城軌eLTE車(chē)地無(wú)線(xiàn)解決方案不僅延續了傳統方案穩定可靠的特點(diǎn)，同時(shí)采用GPS+時(shí)鐘同步服務(wù)器的主備時(shí)鐘的方式，創(chuàng )新性地解決了CBTC子系統在LTE技術(shù)體制下時(shí)鐘同步難的問(wèn)題。并且，工業(yè)級設備完全適配沈陽(yáng)地鐵9號線(xiàn)隧道的復雜環(huán)境，獲得了沈陽(yáng)地鐵9號線(xiàn)客戶(hù)的好評與認可，為后續遼寧省地鐵LTE綜合承載及全自動(dòng)駕駛方案的應用打下堅實(shí)基礎。
目前，華為已經(jīng)為全球12萬(wàn)公里的鐵路、100多條城市軌道提供了優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品及服務(wù)。基于對軌道交通客戶(hù)需求的深入洞察，華為不斷探索5G、云、大數據、人工智能等新ICT技術(shù)在交通行業(yè)中的應用，進(jìn)一步助力交通行業(yè)數字化轉型，為構建萬(wàn)物互聯(lián)的智能世界添磚加瓦。
