铁路通信工程中的无线接入技术

铁路通信工程中的无线接入技术

徐庆胜

中国铁路哈尔滨局集团有限公司牡丹江电务段黑龙江省157000

摘要：随着交通行业的进一步发展，铁路列车也走向更高的阶段，为确保行车安全，提高运输效率以及有效实现人对机器的操控，这就需要建立一个完善的，更为先进的铁路交通网，另外为应旅客在列车上上办公与他人交流沟通的网络通信要求，必须突破传统的通信网络接入方式，通过运用现代化先进的通信传输接入方式，提升铁路通信网，适应信息社会的发展，充分发挥铁路通信网对我国社会经济的促进发展作用。本文就此展开了论述，以供参阅。

关键词：铁路通信；无线接入技术

引言：近年来，我国铁路建设高速发展，行车安全和运输效率与以往相比都有很大提升。但是若想使铁路行车速度达到全面的提升、实现更加有效的人机控制操作，这就需要运用现代科学技术建立运行流畅的铁路通信网络，让人们在列车上也能感受到与办公室一样的网络通信服务。这种铁路通信网络的搭建除了要以先进技术为依托，接入方式与以往相比也大有不同，通过无线通信技术的应用改善了有线技术的不足，从而使铁路通信网得到全面的提升。

1无线接入技术

无线接入网是在接入网中部分或全部引人无线传输媒介，为用户提供固定终端业务和移动终端业务。无线接入可分为固定接入和移动接入两大类，其基本结构由控制器、基站和用户终端设备构成。应用技术主要包括微波1点多址技术、蜂窝技术和微蜂窝技术等。无线接入由于其灵活方便易于建设，目前已得广泛应用。集群通信系统是一种功能强大的专用移动通信系统，是通信与微处理机技术、程控交换技术、计算机网络技术紧密结合的产物。它集交换、控制、通信于一体，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，降低系统内呼损提高服务质量。由于它具有群呼、组呼、强插、强拆等功能，特别适合于调度指挥以及应急、抢险等场合，并较好地解决了通信频率合理分配的问题，因而倍受专业运营管理部门的青睐，被确定为现行铁路移动通信方式的首选类型。

2铁路通信工程中的无线接入技术

2.1GSM-R技术

为满足铁路通信系统运行，专门开发GSM-R技术，该技术属于数字无线通信系统，该系统平台具备列车行驶监控、控制及调度等功能及特点，能够是吸纳无线列调、养护、应急及调车等语音通信功能，属于一种综合性的无线通信系统，具有高效、经济的特点。（1）GSM-R技术原理。GSM-R技术的出现，是基于蜂窝通信系统实现的，在该系统基础上加入调度功能，从而实现高速行驶的列车对无线通信的需求。GSM-R技术与公网GSM技术有类似之处，所以是的GSM技术的借鉴，将GSM技术通信结构大部分进行了保留，在此基础上，针对铁路通信服务需求，开发了针对性的相关功能，满足铁路无线通信的实际需求。现阶段铁路无线通信中，对GSM-R技术的应用非常普遍，并且也取得了非常好的应用效果。（2）GSM技术的网络功能及结构。对于铁路通信网络而言，很多时候都存在一定的条件约束或限制，传统无线通信也受到此类限制的影响，无法实现互联。而随着GSM-R无线网络技术的应用，对此类制约或限制的网络也能够实现互联，使网络之间的互通性得到极大的提升。对于GSM-R无线通信网络而言，其结构并不复杂，主要包含三个子系统：基站子系统、操作维护子系统及网络子系统，各子系统之间能够友好的进行数据传输与通信。在GSM-R网络环境下，能够实现诸多功能，包含呼叫处理、短消息、用户身份识别、语音广播、信令信息加密、紧急呼叫等，GSM-R技术除了能够提供以上基础功能之外，也支持蜂窝系统操作，所以在列车进行位置等级、重新建立呼叫及切换等操作中，非常便捷。

2.2GSM-R无线网络接入技术在铁路通信工程中的应用

(1)寻址功能。GSM-R技术具有较强的寻址功能,该功能进一步提高了铁路系统中的管理效率。比如说,每一个功能号码与一个工作岗位的司机相对应,当该功能号码的司机登录系统时,功能号码就会与系统相互连接,因此来实现语音呼叫功能寻址以及数据传输的寻址需求。(2)调度通信。GSM-R技术除了上述功能外,还能有效满足铁路工程中调度通信的要求,火车上的无线调度通信主要由整组呼叫以及点对点呼叫两大部分组成。整组呼叫是调度员通过语音呼叫或者广播呼叫的方式呼叫所有的司机,能够有效提高站台管理的统一性和协调性。而点对点呼叫具有能够呼叫指定机车司机的功能,同时与该机车的系统建立数据的联系,从而为指挥状态下的监控提供便利性。此外,点对点呼叫也可以对指定区域中全部的调度员进行呼叫,进而有效增加调度的效率和安全性。(3)基于位置的路由。对于不同区域中,GSM-R技术能够通过采用不同的短号码对应不同职责的方法来满足调度员的所有要求。简单来说当用户要与铁路调度员取得联系时,可以先拨打设置好的短号码,系统会利用寻址业务来实现当前呼叫路由找到适合的铁路调度员。(4)铁路紧急呼叫。在铁路系统中,紧急呼叫是其中不可缺少的组成部分,与调车呼叫与广播呼叫相比,紧急呼叫的级别远远高于前者。一般情况下,主要由移动台的操作模式来决定紧急呼叫的类别,如在调车模式下,移动台按下紧急呼叫按钮,这种呼叫情况称之为调车紧急呼叫,而其他情况下的紧急呼叫,都称之为列车紧急呼叫。

3铁路无线接入网未来的发展趋势

改革开放政策的深入推进，以及信息技术的迅猛发展，铁路通信网不仅要具备更为强大的功能来保证铁路的安全运行，以此来迎合高速列车运转的需要，此外还要借助铁路运行过程全网的优势发展通信经营与增值服务业务，与其他通信行业进行良性竞争，扩大网络通信的覆盖范围，提升旅客的信息服务体验。例如，提供铁路的相关客货车信息，支持随时随地订购火车票等业务，使旅客在列车上不受条件因素的限制，与地面客户一样享有语音，视频，通信，信息交流共享，网络连接使用等各项服务。这就要求铁路局必须要引入先进的通信技术，改造现有铁路通信网，建立起一种新型的符合社会潮流的铁路通信网络系统。从有线接入网络这一层面来看，我国的客运专线也经历着迅猛发展的阶段，高速运行的铁路调度系统需要借助数字网络技术才能有效发挥其作；各个铁路车站之间距离过长需要适当的区间接入技术；列车运行的相关操作控制系统需要更大容量的光纤网络来完成网络通信的及时有效传输，未来的铁路通信发展也对光纤容量增大提出了要求。铁路通信网未来可能会朝着与公用网融合的方向发展，逐渐与公用网走向统一。进而，不论是在列车上出行的旅客，还是在铁路网覆盖范围的人群，都可以像在家里一样进行语音，视频，通信交流，图像传输以及宽带网络连接等各项服务。要想应付这一广泛需求，仅仅通过一个集群通信系统是难以实现的，现今很多的通信技术也无法做到这种技术高度，根据目前市场的发展行情来看，CDMA第三代技术有可能可以胜任这一光荣任务，未来铁路通信接入网络方式也会跟随这个潮流发展，但这并不是说CDMA第三代技术在未来的发展可直接用来当做铁路通信接入网使用，毋庸置疑的是，肯定要将铁路通信所必备的群呼，强插等一系列功能有机融进第三代技术中去，由此形成符合铁路运营通信要求的公用无线接入网络。

结束语：

近年来，我国铁路建设高速发展，行车安全和运输效率与以往相比都有很大提升。但是若想使铁路行车速度达到全面的提升、实现更加有效的人机控制操作，这就需要运用现代科学技术建立运行流畅的铁路通信网络，让人们在列车上也能感受到与办公室一样的网络通信服务。这种铁路通信网络的搭建除了要以先进技术为依托，接入方式与以往相比也大有不同，通过无线通信技术的应用改善了有线技术的不足，从而使铁路通信网得到全面的提升。

参考文献：

[1]梁汉钊.铁路通信工程中的无线接入技术研究[J].通讯世界.2017(12)

[2]张继锋.浅析铁路通信系统接入网施工技术[J].中国新通信.2017(08)