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1、接入网技术在铁路通讯中的应用caojing导语：世纪之交的通讯技术是先进的数字技术、计算机技术、微电子技术与光电子技术的有机结合体，它将向着数字化、宽带化、智能化、高速化及个人化的方向开展。一.引言世纪之交的通讯技术是先进的数字技术、计算机技术、微电子技术与光电子技术的有机结合体，它将向着数字化、宽带化、智能化、高速化及个人化的方向开展。将来的通讯要彻底克制时间与空间的限制，可以使用户在任何时间、任何地点与任何人进展包括语音、数据和视频等信息的沟通。在这种情况下，出行的旅客也需要在列车上享受如同在办公室环境下的信息沟通，比方同其它人进展语音、数据、图像等信息沟通，还要接入国际互联网。另外，随着
2、铁路列车向高速化与准高速化方向的迈迸，为保证行车平安，实现有效的人机控制和进步运输效率，要求建立一个功能更加完善的，技术构成更加先进的铁路通讯网。随着我国电信业垄断格局的打破，拥有仅次于中国电信的庞大铁路通讯网络的铁道部，可以利用现有的专用网络设施积极介入竞争，向全社会提供高质量的电信业务。要想使上述设想成为现实，就必须打破常规的铁路通讯网的接入方式，采用先进的、当代化的有线和无线通讯的传输和接入方式，实现铁路通讯网的晋级，适应信息社会的开展，发挥铁路通讯网在国民经济中的社会效益和经济效益。二.铁路接入网技术的现状由于铁路列车具有高速运动的特点，因此无线挪动通讯接入网在铁路通讯网中占有相当大的
3、比重。当然，固定位置的车站场、单位以及各种固定设施之间的通讯方式，首选方案还是采用SDH光同步数字传输设备进展组建，同时应考虑采用ATM交换以及网络IP通讯等先进技术来构成通讯主干网及光纤用户接入网。比方采用“双纤单向环接入方式，其不仅具有高速、平安、传输质量高、价格公道等光纤通讯特有的优点，而且还具有路由迂回、设备备用等特点，进而具备自愈合功能，并使系统的可靠性大大进步。另外，采用远端用户单元RSU和数字环路载波DLC设备，组网更灵敏、方便。组网的经过中要把投资与效益综合统筹来考虑，使系统不仅知足如今乃至几年内铁路通讯的需求，而且还可以为出行的旅客及地面用户提供先进的电信业务，并且还需具备便
4、于扩容的功能。按照通讯网被分为主干网，局域网和接入网等三局部的构思来看，铁路通讯网也可以通过上述划分方法进展。就铁路的通讯网来看，接入网占有相当大的比重，包括有线接入网和无线接入网两大局部。铁路有线接入网的情况与电信的接入通讯网相似，铁道部将在将来的12年内建成可覆盖全国大中城市的铁路互联网，它是由铁路部门依托于根底铁路电信网，组织建立的可以支持诸多信息效劳的、具有多媒体通讯才能的全国范围的计算机网络，铁道部将有可能成为我国第六个面向群众的计算机信息互联网络单位，为铁路通讯走向市场做预备。关于有线接入这里不再表达，下面主要讨论铁路的无线接入网，为此首先回首一下挪动通讯的开展经过。1挪动通讯的开
5、展经过挪动通讯技术经历了由模拟到数字，由频分多址到频分+时分多址，再到码分多址CDMA的开展经过，并即将向宽带化、智能化和个人化的方向开展。挪动通讯系统大体可分为二代，第一代是以模拟技术为主，频分多址，工作在400800MHz频段。由于模拟系统存在频谱利用率低、容量小、设备复杂、抗干扰性能差、保密性不强、价位高、业务面窄等固有缺点，不能知足通讯市场急速开展的需要，因此诞生了第二代挪动通讯系统。第二代挪动通讯系统采用数字化、时分多址方式等全数字化技术，克制了第一代挪动通讯的缺点，得到了迅速开展，目前的挪动通讯数模兼容，以数字系统为主。随着用户对信息接入量的需求呈指数的增长，电信工作者们着手建立最
6、新一代的挪动通讯第三代挪动通讯系统。第三代挪动通讯系统具有全球化、智能化、个人化和综合化的特点，工作在2000MHz波段，采用宽带的CDMA技术，涵盖地面系统和卫星系统，包括海陆空三维效劳面，集成话音、数据、视像、ISDN和多媒体多种业务。这一系统以多种空中接口和接入方式，可向高速和慢速挪动用户提供效劳。2铁路无线接入网现状铁路通讯网是为旅客和铁路公务、应急抢险、行车维修等人员提供及时可靠的通讯，以进步效劳等级和运输效率。保证列车的平安，到达高效运营而建立的，它是一种集列车公务通讯和区间挪动作业通讯为一体的列车挪动通讯系统。但是铁路构造自身的特点，决定了该系统与公用挪动通讯网和区域性的专业挪动
7、通讯网的差异，它是一种属于线面结合、以线为主的链状网。铁路通讯的无线接入局部目前仅有的是400MHz的无线列调系统，它完成车站值班员与进入其管辖区段的列车车长以及列车司机之间的通话联络。当列车即将进站或者即将出站时，这些通话才进展，否那么假如没有特殊的情况，那么在列车运行于区间时，通话一般不进展，这主要是从节约频率资源，减少同频干扰的角度出发的。但是，随着铁路当代化改造进程的迅速推进，从前单一的无线列调系统已经远远不能知足铁路无线通讯的需要，这样就迫切需要建立一套合适于铁路当代化运营指挥需要的先进的无线通讯系统。这一系统应该采用小区制，并完成大三角功能。也就是讲，系统必须可以实现调度中心与车站
8、值班员之间、车站值班员与列车司机之间、列车司机与调度中心之间的通话功能，必须可以实现线路治理区间的公务挪动通讯功能，同时还必须可以实现调度中心与列车司机室之间实时的双向数据通讯功能。基于这一想法，构成铁路无线通讯接入网的方式可以采用现有的无线通讯方式的集群通讯方式、GSM全球挪动通讯系统挪动通讯方式、CDMA挪动通讯方式。集群通讯系统是一种功能强大的专用挪动通讯系统，是通讯与微处理机技术、程控交换技术、计算机网络技术严密结合的产物。它集交换、控制、通讯于一体，通过无线拨号的方式把一组信道自动最优地动态分配给系统内部用户，最大限度地利用系统资源和频率资源，降低系统内呼损，进步效劳质量。由于它具有
9、群呼、组呼、强插、强拆等功能，十分合适于调度指挥以及应急、抢险等场合，并较好地解决了通讯频率公道分配的问题，因此倍受专业运营治理部门的青睐，被确定为现行铁路挪动通讯方式的首选类型。但是这一系统还具有一定的缺点，主要包括采用动态的频率分配，没有考虑与四周公用网的有效交融问题，没有先进的路由公道选择功能，并且在建立通路和自动过网时存在信息丧失现象，保密性不强，轻易受干扰等，这些缺点对于话音通讯的影响不大，但是会对列车与调度指挥中心之间的实时双向数据通讯造成较大的误码，因此对于要求较高数据通讯误码率的场合并不合适。即将开工的秦沈客运专线的挪动通讯系统主要包括400MHz的无线列调系统和800MHz的
10、集群挪动通讯系统，考虑到集群挪动通讯系统在越区切换经过中会存在信息的损伤，因此将数据通讯局部交由无线列调系统来完成，集群挪动通讯系统仅进展区间通讯如大三角功能的话音通讯，公务通讯以及应急抢险通讯等，并留有调度进入的余地和接入公用通讯网的功能。这一系统也是我国铁路以集群通讯的方式为无线接入系统的第一例，是我国铁路通讯史上的一个重大变革。三.铁路无线接入网将来的开展趋势随着改革的进一步深化和社会信息化的进展，不仅要求铁路通讯网具有更强的保障铁路平安运营的通讯功能，以适应高速列车通讯的需求，而且要以铁道部的全程全网的上风全力开展电信增值效劳及经营与中国电信业务范围一样的电信业务，介入同中国电信的竞争
11、，使旅客和网络覆盖区的广阔用户方便地享受信息的效劳。比方随时随地的提供铁路客货运输资讯信息、订购火车票等效劳，在列车就能享受语音、数据、视频、挪动通讯及Internet等效劳。不过，铁路现有的通讯网络设施庞大而落后，这是目前该网络开展的最大障碍。80年代开发应用的集群挪动通讯系统具有信道利用率高、组网灵敏等优点，可以确保旅客通话的高质量和优先等级，可供列车公务人员进展业务通讯，也可利用调度功能组成临时的应急通讯和收留沿线的挪动作业通讯，根本上可以知足目前的铁路通讯的需要，秦沈客运专线就是采用这一系统来实现铁路挪动通讯的功能。但从更高的通讯目的来讲，比方为了实现列车的实时定位、追踪，让列车上和列
12、车下的公务人员都可以随时随地获得整个路况信息，实现列车运行、调度等自动控制，可以为广阔旅客提供除语音效劳外，还能提供、数据、视频、挪动通讯及Internet等效劳，还有向铁路沿线的居民提供电信业务，随着这些业务的出现，原有的通讯系统就不能知足要求，应该应用先进的挪动通讯技术，对铁路通讯网进展改造，建立新的、必要的挪动通讯系统，比方微蜂窝挪动通讯系统，或是第三代的挪动通讯系统。当然，建造铁路通讯网，应根据铁路的实际情况，在不同的地区要因地制宜地开展有线和无线接入系统。考虑到将来铁路开展对通讯的需求，以为在通讯系统寿命期内，运输会出现明显的增加，作为用户联络手段的通讯系统，在规划其指标构成时，必须
13、计算一定的弹性需求。此外还要考虑通讯系统的容量扩大性问题，选择便于扩容的通讯方式。从系统高可靠性的要求出发，还必须与别的系统如微波租用线路等结合起来构成一个统一的整体，以此提供必要的备份。在欧洲，经过长期的研究和决策，最初确定的是两种系统，一个是GSM，另一个是TETRA泛欧集群无线通讯。后来由于GSM的技术日趋成熟，使用范围迅速扩大，造价逐渐下降，并且又由于在用户迅速扩展的情况下，集群挪动通讯解决方案所存在的问题日趋突出。鉴于此，欧洲的铁路挪动通讯系统最后定位于GSM的方式，并将铁路挪动通讯所具有的特色群呼、组呼、优先级别、强插、强拆等功能加进去，构成GSMR用于铁路的全球挪动通讯系统的解决
14、方案。铁路通讯网将来的开展趋势应该是向着与公用网相交融的方向，并到达与公用网的统一。进而使得用户无比是在运行中的列车上，还是在铁路网的覆盖区域均可以通过铁路通讯网进展如同办公室一样方便的信息沟通，如进展联络，宽带的数据通讯和图像传输，接入Internet等。而要知足这一要求，集群挪动通讯系统已经远远不够，GSMR和现行的CDMA技术也不能到达这一要求。从如今的开展情况看，惟有第三代的CDMA技术才可能担当起这一重任。因此，铁路通讯网的无线接入局部今后的开展方向也必须是朝着第三代CDMA的方向。当然，并不是讲第三代的CDMA技术就可以直接用来完成将来的铁路无线接入系统的功能，如同GSMR一样，必
15、须将铁路通讯所必备的功能如群呼、组呼、优先级别、强插、强拆等功能融入这一技术之中，形成具有铁路通讯特有要求的公用无线通讯接入网。另外，考虑到铁路已经延伸到很多较为偏僻的地区，这些地区的公用通讯网尚未建立起来。利用已经建立好的铁路通讯网，并将其经过适当的扩容改造，比方建立单基站无线接入系统，增加挪动交换功能，广泛开展固定用户和挪动用户，进而获得应有的社会和经济效益。四.总结铁路通讯网是保证行车平安、进步运输效率的有力工具。本文讨论了无线接入技术在铁路通讯网中的应用现状及其将来的开展趋势，以为铁路通讯网应该顺应当今通讯技术的开展潮流和市场的需要，在保证铁路通讯要求的前提下，开展多种接入方式，十分是无线接入方式，逐步到达同公用网的统一，进而介入同其它电信部门的竞争，为出行的旅客以及网络覆盖区域的用户提供高质量、方便、快捷的电信效劳。0