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LTE车地无线通信系统改造方案

近年来，我国城市轨道交通行业取得巨大开展成就，并且正处

于新一轮的快速开展阶段。截至2021年6月30日，我国内地累计

开通运营城市轨道交通的城市达49个，总运营里程达8448.67km。

TD-LTE技术已经大规模应用于轨道交通车地无线通信系统，本文针

对LTE系统的时钟同步改变方式进行简要分析研究。

1研究背景

9号线车地无线通信系统采纳TD-LTE技术，综合承载信号、

PIS等专业车地信息。LTE车地通信网络采纳A/B双网设计，A/B双

网相互独立，并行工作。A网为综合承载网，B网独立承载信号

CBTC业务。在各车站出入口处设置GPS天线满足LTE基站时钟同步

要求。9号线在系统设备调试期间由于车站出入口土建施工滞后，

车站出入口GPS天线采纳临时安装方式，局部车站存在GPS天线在

安装后被人为施工破坏的问题，产生信号不稳定现象，对LTE车地

无线通信系统造成了影响。运营方提出9号线LTE车地通信系统建

议补充基于1588V2协议的备用时钟同步措施，以加强信号系统车地

通信的稳定性。目前各车站LTE车地通信系统GPS天线根本已按照

最终位置完成安装，基于1588V2协议的时钟同步方式通常作为系统

调试阶段LTE系统时钟同步方式，在正常运营期间将作为备用。现

阶段车站出入口土建工程根本已经稳定，各车站出入口GPS天线的

信号接收稳定、可靠。

2LTE车地无线通信系统时钟同步改变方案

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2.1原方案简介

依据设备招标情况，9号线专用通信系统所采购的传输设备不

支持1588V2协议，因此工程实施时对LTE系统基站时钟同步方案的

GPS天线设置进行了优化，目前实施方案中每个车站均设置了2个

GPS天线，并且A/B网BBU与2个GPS为交叉连接。如图1所示。

即：当GPS1和GPS2其中一个故障，BBU时钟不会遗失，不影响业

务，同时故障时，则BBU时钟遗失，影响业务。GPS1和GPS2互为

主备关系。目前LTE车地通信系统时钟同步方案，经过设计联络阶

段各方共同讨论确定，安全性、稳定性可以满足9号线车地通信需

求。

2.2改变方案分析

针对运营需求，对新增备用1588V2协议时钟同步方案进行研

究，具体如下：方案一：全线车站、车辆段、操纵中心新建交换机

环网，单独实现1588V2协议时钟同步信号功能，既有LTE系统承载

在传输系统上的业务不变，在车辆段新增1台1588V2时钟服务器通

过交换机环网将1588V2协议下发至各车站和车辆段交换机，并且所

有节点交换机需要支持1588V2协议。每个BBU需新增2个电口与车

站交换机对接来单独接收1588V2协议，需要占用主干传输光缆4

芯，增加1588V2时钟同步设备1套、交换机32套，改变本钱较

高。方案二：全线车站、车辆段、操纵中心新建交换机环网，传输

系统不再承载LTE系统业务，将LTE系统中BBU与核心网之间在传

输系统环网中的业务割接至操纵中心和车辆段新建的交换机环网

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中，1588V2时钟同步与业务共用一套交换机环网，本方案需占用主

干传输光缆4芯，增加1588V2时钟同步设备1套、交换机33套，

改变本钱较高。方案三：由于目前专用通信传输系统设备不支持

1588V2协议，若增加1588V2时钟同步方式，需更换全线专用通信

传输系统设备，采纳支持1588V2协议的传输设备组网，改变本钱很

高、对既有业务影响大、施工复杂。

2.3方案比较

(见表1)

2.4结论

目前LTE车地通信系统时钟同步方案，安全稳定性可以满足9

号线车地通信需求，同时LTE