Hệ thống truyền thông hội tụ đa dịch vụ của Rail Transit dựa trên TD-LTE

Bối cảnh yêu cầu

Giao thông đường sắt đô thị là một phương thức giao thông công cộng ổn định và hiệu quả, đang được đẩy mạnh xây dựng ổn định tại các thành phố lớn trong cả nước trong những năm gần đây. Phương thức giám sát và kiểm soát tàu điện ngầm và các ứng dụng kinh doanh cũng liên tục được cải tiến, chẳng hạn như hệ thống điều khiển tàu tự điều khiển CBTC (hệ thống điều khiển tự động dựa trên truyền thông), CCTV (hệ thống giám sát video), PIS (hệ thống thông tin hành khách), điều phối không dây tàu và các hệ thống khác đang dần áp dụng hệ thống truyền thông không dây LTE để thực hiện truyền dữ liệu và tương tác. Nhưng do không gian đường hầm tàu điện ngầm nhỏ hẹp, tốc độ tàu chạy rất nhanh, đối với hệ thống thông tin không dây mà nói sẽ phải đối mặt với các điều kiện cực kỳ bất lợi như nhiễu đa đường, tín hiệu suy giảm nhanh, vì vậy cần phải tiến hành khai thác tùy chỉnh đối với môi trường khắc nghiệt của tàu điện ngầm, khiến cho hệ thống thông tin không dây phù hợp với yêu cầu ứng dụng thực tế của tàu điện ngầm.

Bottom Digital hướng tới thiết bị đầu máy TAU được tùy chỉnh chuyên nghiệp cho ngành công nghiệp vận tải đường sắt, có thể mang ba doanh nghiệp tàu chính CBTC (điều khiển tàu điện ngầm), CCTV (giám sát video) và PIS (hệ thống thông tin hành khách) một cách độc lập. Hỗ trợ cơ chế LTE QoS, hỗ trợ công nghệ chuẩn bị nhiệt kép VRRP, sao lưu thẻ SIM kép và chuyển đổi mạng A/B đảm bảo truyền dữ liệu an toàn và đáng tin cậy. Đồng thời, chức năng "hộp đen" điều khiển cột duy nhất cho phép lưu trữ dữ liệu CBTC, cung cấp sự bảo đảm thuận lợi hơn cho việc cảnh báo và phân tích dữ liệu điều khiển cột.

Giải pháp

Phương án thiết kế là bố trí mạng lưới trung tâm trong phòng máy trung tâm, bố trí trạm cơ sở trong sân ga và đường hầm, sân ga áp dụng ăng ten, đường hầm áp dụng cáp rò rỉ để che phủ tín hiệu LT. Đảm bảo tín hiệu LTE bao phủ toàn bộ khu vực tàu chạy mà không có góc chết. Đảm bảo tối đa việc vận hành bình thường, ổn định của đoàn tàu.

Các thiết bị đầu cuối TAU trên tàu được bố trí một ở mỗi đầu và đuôi tàu, với một bản sao lưu nhiệt được thực hiện giữa hai TAU thông qua giao thức VRRP. Trong điều kiện bình thường cả hai thiết bị đều vận hành, một thiết bị chính, một thiết bị phụ. Trong điều kiện bình thường, dữ liệu được chuyển tiếp qua TAU chính để thực hiện thông tin liên lạc trên mặt đất. Khi TAU chính bị lỗi hoặc liên kết bị hỏng, dữ liệu được chuyển tiếp ngay lập tức bởi TAU phụ, đảm bảo dữ liệu không bị gián đoạn. Đồng thời, mỗi TAU cũng hỗ trợ chuyển đổi thẻ SIM kép và chuyển đổi mạng A/B. Khi mạng LTE bị lỗi, thông tin liên lạc giữa trung tâm điều khiển và tàu có thể được thực hiện bằng cách chuyển đổi thẻ SIM được truy cập hoặc chuyển đổi mạng truy cập, đảm bảo thông tin liên lạc trên mặt đất sẽ không bị gián đoạn.

TAU trên tàu được kết nối với bộ điều khiển LCD và camera trên tàu thông qua bộ chuyển mạch trên tàu, tải lên dữ liệu được thu thập bởi camera trong thời gian thực thông qua mạng LTE và nhận dữ liệu multicast từ trung tâm điều khiển đến mỗi màn hình lớn trên tàu. Thực hiện kinh doanh PIS và CCTV.

TAU trên xe cũng hỗ trợ chức năng "hộp đen" điều khiển cột, cho phép lưu trữ dữ liệu CBTC theo thời gian thực. Vì việc truyền dữ liệu CBTC bình thường là rất quan trọng đối với hoạt động an toàn của tàu. Vì vậy, TAU đã sử dụng cơ chế QoS để đảm bảo băng thông cho việc truyền dữ liệu CBTC trong quá trình giao tiếp trên mặt đất. Trong khi đó, trong quá trình truyền dữ liệu CBTC, TAU lưu trữ mọi gói dữ liệu gốc liên quan đến CBTC, tương đương với chức năng "hộp đen" của điều khiển tàu. Khi có sự bất thường trong điều khiển tàu, phân tích có thể được thực hiện thông qua dữ liệu bên trong "hộp đen".

Tô pô mạng hệ thống

Tính năng chương trình

1.Một thiết bị mang CBTC, CCTV, PIS ba doanh nghiệp lớn;

2.Sử dụng mạng LTE để lưu trữ doanh nghiệp CBTC lần đầu tiên;

3.Sử dụng băng tần LTE 1.8G để truyền dữ liệu, băng tần chuyên dụng, nhiễu nhỏ, phù hợp với tiêu chuẩn LTE-M;

4.Hỗ trợ tổ chức phát sóng PIS;

5.Hỗ trợ chuẩn bị nhiệt hai máy VRRP;

6.Hỗ trợ sao lưu thẻ SIM kép và chuyển đổi mạng A/B;

7.Chức năng lưu trữ dữ liệu CBTC.

Giới thiệu thiết bị cốt lõi trong chương trình TAU

Thiết bị cốt lõi trong chương trình là thiết bị đầu máy TAU tùy chỉnh chuyên nghiệp cho ngành vận tải đường sắt do Công ty BETTERLTE tự phát triển. Thiết bị có thể mang ba dịch vụ tàu hỏa chính CBTC (điều khiển tàu điện ngầm), CCTV (giám sát video) và PIS (hệ thống thông tin hành khách) một cách độc lập. Cho phép giao tiếp trên mặt đất thông qua công nghệ TD-LTE tiên tiến nhất, đáp ứng các tiêu chuẩn LTE-M mới nhất, hỗ trợ yêu cầu băng thông cao 50Mbps lên/xuống 100Mbps; Unicast, multicast, cũng như cơ chế QoS dựa trên LTE, công nghệ VRRP mở rộng, sao lưu thẻ SIM kép, chuyển đổi mạng A/B được phát triển cho các ứng dụng Metro đảm bảo hiệu quả, thời gian thực, an toàn và đáng tin cậy của ứng dụng. Đồng thời, chức năng "hộp đen" điều khiển cột duy nhất cho phép lưu trữ dữ liệu CBTC, cung cấp sự bảo đảm thuận lợi hơn cho việc cảnh báo và phân tích dữ liệu điều khiển cột.

Hình ảnh TAU

Tính năng sản phẩm

Thiết kế phần cứng chuyên nghiệp:Đầu vào nguồn DC110V đặc biệt cho tàu điện ngầm, giao diện truyền thông thông qua thiết kế cắm hàng không, thiết kế cấu trúc chống va đập chuyên nghiệp để đáp ứng môi trường làm việc khắc nghiệt của giao thông đường sắt.

Thiết kế chức năng chuyên nghiệp:Hỗ trợ chức năng phát sóng một chiều, phát sóng một chiều; Hỗ trợ chuyển tiếp tuyến đường, thực hiện truy cập địa chỉ thực từ trung tâm ứng dụng đến thiết bị đầu cuối nghiệp vụ; Hỗ trợ QoS đa cấp dựa trên LTE, đảm bảo ưu tiên cao nhất cho doanh nghiệp được liệt kê.

Truyền dẫn không dây tốc độ cao:Sản phẩm dựa trên tiêu chuẩn quốc tế 4G TD-LTE, hỗ trợ tốc độ truyền tối đa DL: 100Mbps, UL: 50Mbps, hỗ trợ công nghệ MIMO ăng-ten kép, truyền MIMO xuống hỗ trợ chế độ TM1/2/3/4/7/8, truyền lên hỗ trợ chế độ truyền cổng ăng-ten đơn.

Độ tin cậy cao:Sử dụng phần mềm giám sát và phần cứng giám sát bảo vệ kép, cung cấp cơ chế phát hiện liên kết đa cấp và cơ chế khôi phục tự động lỗi, cung cấp chuyển đổi chuẩn bị chính dựa trên VRRP và chuyển đổi thẻ SIM kép, hỗ trợ chuyển đổi mạng A/B. Hỗ trợ lưu trữ dữ liệu CBTC.

高安全性：Hỗ trợ các tính năng VPN như GRE, L2TP và IPsec.

Bảo trì dễ dàng:Hỗ trợ quản lý tập trung OMC, thiết lập lại một phím; Thiết bị miễn cấu hình; Nâng cấp phần mềm tự động từ xa có thể được hỗ trợ, chức năng mới có thể được thêm vào mà không cần thay thế phần cứng, không cần vận hành thiết bị đầu cuối bằng tay.

Phát triển tùy chỉnh:Chức năng phát triển có thể được tùy chỉnh theo yêu cầu của ngành.