城市轨道交通装备技术规范
CZJS/T 0069—2016
LTE-M interface specification for CBTC
目次
前言................................................................................ II
1 范围 (1)
2 规范性引用文件 (1)
3 术语、定义和缩略语 (1)
3.1 术语和定义 (1)
3.2 缩略语 (2)
4 LTE-M系统承载CBTC业务功能需求 (2) 5 LTE-M系统承载CBTC业务性能需求 (2)
5.1 信息传输延迟时间 (3)
5.2 信息传输速率 (3)
5.3 信息传输丢包率 (3)
5.4 通信中断时间 (3)
5.5 系统可靠性、可用性和可维护性要求 (3)
5.6 系统安全性要求 (3)
5.7 其它性能要求 (3)
6 LTE-M与CBTC系统地面接口 (3)
6.1 物理接口 (3)
6.2 功能接口 (4)
6.3 接口协议 (4)
6.4 冗余备份功能 (4)
6.5 性能要求 (5)
7 LTE-M与CBTC系统车载接口 (5)
7.1 物理接口 (5)
7.2 功能接口 (5)
7.3 接口协议 (6)
7.4 冗余备份功能 (6)
7.5 性能要求 (6)
参考文献 (7)
LTE-M系统承载CBTC业务及接口规范
1 范围
本规范规定了LTE-M系统承载CBTC业务的功能需求、性能需求、LTE-M系统与CBTC系统的地面接口和车载接口等内容。
本规范适用于地铁、轻轨、单轨等城市轨道交通领域LTE-M系统的网络规划、工程设计、产品设计、工程建设、工程验收等。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
IEEE 802.3 Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (CSMA/CD) Access Method and Physical Layer Specifications。
3 术语、定义和缩略语
3.1 术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1.1
基于通信的列车控制 communication based train control （CBTC）
通过不依赖轨旁列车占用检测设备的列车主动定位技术，连续车-地双向数据通信技术以及能够执行安全功能的车载和地面处理器而构建的连续式列车自动控制系统。
3.1.2
长期演进 long term evolution （LTE）
是3GPP制定的以OFDM/MIMO为核心技术的下一代无线技术标准。
3.1.3
车载接入单元 train access unit （TAU）
曾国荃车载接入单元是城市轨道交通系统的纯数据业务设备，能在LTE网络中使用，为用户提供上传下载功能。
3.1.4
自动运行等级 grade of automation （GOA）
根据自动运行的程度，城市轨道交通列车运行可以分为四个不同的等级：
CZJS/T 0069—2016
GOA1a：不连续监督下的人工驾驶运行，列车运行控制系统在特定的位置上监督列车速度，等同于现有的点式控制方式。
GOA1b：连续监督下的人工驾驶运行，列车运行控制系统连续地监督列车速度，等同于装有ATP。
GOA2：半自动运行，等同于装有ATO，自动化程度相比上一等级有了进一步提升，又称为ATO模式。
GOA3：无司机运行，列车上不再安排专职司机，司机被ATO等系统功能所取代，仅安排乘务人员以应对突发事件。
GOA4：无人监督运行，列车上不安排任何工作人员。
3.2 缩略语
下列缩略语适用于本文件。
CBTC：基于通信的列车控制系统（Communications Based Train Control System）
GPS：全球定位系统（Global Positioning System）
IP：网际协议（Internet Protocol）FOS
LTE：长期演进系统（Long Term Evolution）
LTE-M：地铁长期演进系统（Long Term Evolution-Metro）
MIMO：多输入多输出（Multiple Input Multiple Output）
MTBF：平均无故障时间（Mean Time Between Failure）
MTTR：平均修复时间（Mean Time To Restoration）
OFDM：正交频分复用（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）
RSRP：参考信号接收功率（Reference Signal Receiving Power）
RRU：射频拉远单元（Radio Remote Unit）
SINR：信号与干扰加噪声比（Signal to Interference plus Noise Ratio）
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SNMP：简单网络管理协议（Simple Network Management Protocol）
TAU：列车接入单元（Train Access Unit）
何绍周TCP：传输控制协议（Transmission Control Protocol）
UDP：用户数据报协议（User Datagram Protocol）
4 LTE-M系统承载CBTC业务功能需求
LTE-M系统应满足CBTC业务以下功能：
a)LTE-M系统应连续、双向、可靠地传输CBTC车地数据信息；园林设计
b)LTE-M系统为CBTC系统提供透明传输，不对CBTC信息做任何处理；
c)LTE-M系统的车载和地面设备应提供数据记录功能，记录文件应采用通用的简单格式（如文
本文件），车载记录存储时间应不少于144h，在最恶劣的运行条件下，地面记录可以在线存
储一个月的日志数据。同时该数据可供发生通信故障时，追溯分析问题根源所用；
d)LTE-M系统应具备网络管理功能；
e)LTE-M系统应具有自诊断能力；
f)LTE-M系统应采取安全策略以保证网络的安全性；
g)LTE-M系统应为CBTC业务提供高优先级处理功能，LTE-M网络中任何节点出现拥塞时，CBTC
业务能得到足够的网络资源优先处理。
5 LTE-M系统承载CBTC业务性能需求
CZJS/T 0069—2016 5.1 信息传输延迟时间
在单网情况下，信息传输的端到端延迟时间不大于150ms的概率不小于98%。
5.2 信息传输速率
a)GOA1/2下LTE-M系统为列车运行控制业务每路提供的传输速率上下行分别不小于256kbit/s；
b)GOA3/4下LTE-M系统为列车运行控制业务每路提供的传输速率上下行分别不小于512kbit/s。
5.3 信息传输丢包率
在单网情况下，LTE-M系统信息传输丢包率不大于1%。
5.4 通信中断时间
LTE-M系统单网通信中断时间不超过2s的概率不小于99.92%。
5.5 系统可靠性、可用性和可维护性要求
a)LTE-M系统实现系统可用性、可靠性的技术措施应同时考虑硬件故障和软件缺陷；
b)LTE-M系统应采用双网冗余结构，以确保单个部件故障不会导致系统功能失效；
c)LTE-M系统应具备本地与远程检测能力，提供简易便捷的故障定位方法与维护程序，以减少
系统MTTR；
d)LTE-M系统应具有远程诊断与故障显示的监测设备与工具，应能及时识别故障点和受影响
区域；
e)LTE-M系统车载和地面设备应能提供数据记录功能；
f)LTE-M系统的平均无故障时间（MTBF）应大于8×104h；
g)LTE-M系统的可用性大于99.99%。
5.6 系统安全性要求
a)LTE-M系统应在硬件和软件设计上确保数据报文的安全传输；
b)LTE-M系统应具备多种方式和层次的访问控制安全机制，限制非法接入。
5.7 其它性能要求
a)LTE-M系统为CBTC信息的传输通道，应在物理和通信协议上保持相对的独立性和透明性；
ilife 11
b)LTE-M系统与CBTC系统采用以太网接口，支持UDP/IP和TCP/IP报文；
c)LTE-M系统轨旁设备安装应满足轨道交通线路和车站的现场条件；
d)LTE-M系统应满足列车最大200km/h时速运行的数据通信要求；
e)LTE-M系统应能满足每个RRU至少关联6辆列车的运营要求；
f)LTE-M系统在无法接收GPS的情况下，应提供报警信息，并且系统可正常工作至少24h。
6 LTE-M与CBTC系统地面接口
6.1 物理接口
LTE-M系统与CBTC系统的物理接口位于核心网的网络设备和/或CBTC传输网的网络设备上。接口形式为标准以太网口RJ-45或光纤接口连接。
