淺談接入網(wǎng)技術(shù)在鐵路通信中的應(yīng)用和發(fā)展

摘 要：隨著鐵路列車向高速化方向前進(jìn)，接入網(wǎng)技術(shù)在鐵路通信中被賦予了更高的價(jià)值，同時(shí)也被提出了新的要求，為了滿足顧客的需求，必須對(duì)鐵路通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行改造，從而建立新的、必要的移動(dòng)通信系統(tǒng)。通過接入網(wǎng)技術(shù)的靈活使用，加速了鐵路通信的數(shù)字化，解決了高鐵中出現(xiàn)的移動(dòng)通信問題，使鐵路通信更加可靠、便捷。

關(guān)鍵詞：接入網(wǎng)技術(shù)；鐵路；通信

1 接入網(wǎng)技術(shù)概況

1.1 接入網(wǎng)技術(shù)背景

目前，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展正在改變傳統(tǒng)的電信體系。電信業(yè)務(wù)趨向數(shù)字化、綜合化、智能化、寬帶化和個(gè)人化。因此，人們對(duì)電信業(yè)務(wù)和服務(wù)提出了更多的要求。主干網(wǎng)上SDH、ATM、無源光網(wǎng)絡(luò)（PON）及DWDM技術(shù)的日益成熟和使用，為實(shí)現(xiàn)話音、數(shù)據(jù)、圖象“三線合一，一線入戶”奠定了基礎(chǔ)。在這種情況下，如何充分利用現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)資源提升鐵路移動(dòng)通信系統(tǒng)的設(shè)置，適應(yīng)信息社會(huì)的發(fā)展，為社會(huì)提供更高水平、更高質(zhì)量的電信業(yè)務(wù)，已經(jīng)成為一個(gè)令人關(guān)注的話題。人們的焦點(diǎn)也集中在“最后一公里”解決方案上。因此，鐵路接入網(wǎng)的應(yīng)用也成為了一個(gè)熱點(diǎn)。

1.2 接入網(wǎng)定義

根據(jù)國(guó)際電信聯(lián)盟關(guān)于接入網(wǎng)的G.963建議，接入網(wǎng)（Access Network）是由業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)接口（SNI）和相關(guān)用戶網(wǎng)絡(luò)接口（UNI）之間的一系列傳送實(shí)體組成。它是OSI/RM中由中繼系統(tǒng)（Relay System）或中間系統(tǒng)（Intermediate System）組成的通信子網(wǎng)的重要組成部分。接入網(wǎng)的涉及范圍廣，可以部分甚至全部取代傳統(tǒng)的用戶本地線路網(wǎng)，它可以實(shí)現(xiàn)交叉連接、復(fù)用以及傳輸?shù)墓δ?。另外，由于傳輸媒質(zhì)具有多樣性，也為各種接入類型和業(yè)務(wù)提供了靈活性。

1.3 發(fā)展過程

接入網(wǎng)技術(shù)是鐵路通信中的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)。接入網(wǎng)作為移動(dòng)通信網(wǎng)中的一個(gè)新概念，它產(chǎn)生于20世紀(jì)90年代。在鐵路通信中引入接入網(wǎng)技術(shù)的目的是為了突破傳統(tǒng)用戶環(huán)路在整個(gè)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中的“瓶頸效應(yīng)”，促進(jìn)用戶之間或業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)之間信息高速公路的構(gòu)建，以此來保證各種用戶終端或業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)的信息之“車”能夠方便、快捷地登上信息高速公路，加快信息傳達(dá)的速度，實(shí)現(xiàn)信息傳遞的安全性和可靠性。

近年來，經(jīng)過科技的不斷發(fā)展，移動(dòng)通信技術(shù)經(jīng)歷了由模擬到數(shù)字，由頻分多址到頻分+時(shí)分多址，再到多碼（CDMA）的過程，逐步實(shí)現(xiàn)了電信業(yè)務(wù)的寬帶化、數(shù)字化、智能化以及個(gè)人化。移動(dòng)通信主要經(jīng)歷了兩代，第一代移動(dòng)通信系統(tǒng)是通過模擬語(yǔ)音調(diào)制技術(shù)進(jìn)行傳輸?shù)模l分多址，工作在400～800MHZ頻段。第一代有很多缺點(diǎn)無法滿足通信市場(chǎng)的發(fā)展需求，比如頻譜利用率低、容量小、設(shè)備復(fù)雜、抗干擾性差，因此產(chǎn)生了第二代采用數(shù)字化的移動(dòng)通信系統(tǒng)。第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)克服了第一代移動(dòng)通信的缺點(diǎn)，得到了迅速的發(fā)展。隨著用戶對(duì)信息的需求量的加大以及標(biāo)準(zhǔn)的提升，第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)也無法滿足用戶的高要求。因此，通信工作者在不斷地研究新的移動(dòng)通信技術(shù)。

2 鐵路接入網(wǎng)現(xiàn)狀

鐵路用戶接入網(wǎng)能夠?yàn)殍F路運(yùn)行中的用戶提供語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、傳真和視頻等業(yè)務(wù)接入。建立鐵路通信網(wǎng)，能夠?yàn)槁每秃丸F路公務(wù)、應(yīng)急搶險(xiǎn)、行車維修人員及時(shí)提供可靠信息。鐵路接入網(wǎng)系統(tǒng)的完善能夠進(jìn)一步提高鐵路的服務(wù)水平，保證列車上的現(xiàn)代通信的可靠性。在鐵路通信網(wǎng)建立初期，它主要發(fā)展鐵路專用通信電話調(diào)度電話、專用電話和站間電話專用數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)鐵路運(yùn)輸管理信息系統(tǒng)、鐵路客票計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)售票和預(yù)訂系統(tǒng)、鐵路調(diào)度管理信息系統(tǒng)、調(diào)度集中、紅外軸溫遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)與控制及以下速率的各種多媒體業(yè)務(wù)。為了適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展，鐵路通信網(wǎng)的升級(jí)也越來越緊迫，無線接入網(wǎng)在鐵路通信網(wǎng)中發(fā)揮著越來重要的作用。鐵路通信往往采用SDH光同步數(shù)字傳輸通道和接入網(wǎng)進(jìn)行組建，同時(shí)考慮采用ATM交換以及網(wǎng)絡(luò)IP通信等先進(jìn)技術(shù)來構(gòu)成通信主干網(wǎng)及光纖用戶接入網(wǎng)。

通信網(wǎng)一般是由主干網(wǎng)、局域網(wǎng)以及接入網(wǎng)組成的，而鐵路通信網(wǎng)也是分為這三個(gè)部分。其中區(qū)段接入網(wǎng)的比重比較大。區(qū)段接入網(wǎng)包括有線接入網(wǎng)和無線接入網(wǎng)兩大部分。與電信的接入通信網(wǎng)相似，一旦基本建成鐵路有線接入網(wǎng)，鐵路通信將會(huì)覆蓋全國(guó)大中城市的鐵路互聯(lián)網(wǎng)。鐵路有線接入網(wǎng)是由鐵路部門依托于基礎(chǔ)鐵路電信網(wǎng)。而目前，鐵路通信的無線接入部分僅有的是無線列調(diào)系統(tǒng)，它完成車站值班員與進(jìn)入其管轄區(qū)段的列車車長(zhǎng)以及列車司機(jī)之間的通話。如果沒有特殊的情況，在運(yùn)行區(qū)間通話一般不進(jìn)行，這主要是為了節(jié)約頻率資源，減少同頻干擾。

3 鐵路接入網(wǎng)未來的發(fā)展趨勢(shì)

隨著改革的進(jìn)一步加深，社會(huì)信息化早已發(fā)展成了“秀才不出門，便知天下事”，這一現(xiàn)象。鐵路接入網(wǎng)應(yīng)該建立更為完善的鐵路通信系統(tǒng)，以滿足高速列車的通信需求。另外，鐵路通信具有龐大的通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)施。鐵路通信業(yè)務(wù)應(yīng)該發(fā)揮自身的優(yōu)勢(shì)，全面發(fā)展移動(dòng)通信的增值業(yè)務(wù)，做到能與中國(guó)電信抗衡，也能是旅客在列車上方便的享受信息服務(wù)，像訂購(gòu)火車票等服務(wù)。不過，現(xiàn)有的鐵路通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)施落后，這是目前該網(wǎng)絡(luò)發(fā)展路上急需解決的難題。

上世紀(jì)八十年代，通信技術(shù)的開發(fā)應(yīng)用的移動(dòng)通信系統(tǒng)利用率比較高、組網(wǎng)也較為靈活。當(dāng)時(shí)的通信技術(shù)已能夠確保正常地進(jìn)行語(yǔ)音通話，同時(shí)能使列車上的工作人員順利進(jìn)行業(yè)務(wù)通信，基本能夠?qū)崿F(xiàn)鐵路通信的要求。然而，隨著科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，人們對(duì)通信技術(shù)提出的標(biāo)準(zhǔn)越來越高，例如列車的實(shí)時(shí)定位，路況信息的及時(shí)傳遞，列車運(yùn)行自動(dòng)化等。另外，旅客們還希望在實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音聊天的同時(shí)，可以同時(shí)享受收發(fā)傳真、視屏通話等服務(wù)。面對(duì)這樣的情況，原有的通信技術(shù)已經(jīng)無法滿足人們的需求。因此，我們需要引進(jìn)先進(jìn)的移動(dòng)通信技術(shù)，重新組建鐵路通信網(wǎng)，建立更為完善的鐵路通信系統(tǒng)。毋庸置疑，在進(jìn)行鐵路通信網(wǎng)的建造工作的同時(shí)，我們應(yīng)該從實(shí)際出發(fā)，了解鐵路的實(shí)際情況，因地制宜，選擇合理的接入網(wǎng)技術(shù)。從接入網(wǎng)的接入方式上，可以將接入網(wǎng)分為有線接入和無線接入兩種。由于各個(gè)地區(qū)的地理形勢(shì)、人口分布、經(jīng)濟(jì)狀況各不相同，我們要根據(jù)各個(gè)地區(qū)的特點(diǎn)選擇接入網(wǎng)的接入方式。一方面，從有線接入部分來看，隨著我國(guó)客運(yùn)專線的高速發(fā)展，我們需要采用更為先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)來綜合調(diào)度高速鐵路系統(tǒng)。在遇到比較大的站間距時(shí)，我們就應(yīng)該采用區(qū)間接入技術(shù)。在列車運(yùn)行過程中，我們需要依靠光纖網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)信息的傳輸。同時(shí)，為了實(shí)現(xiàn)通信的實(shí)時(shí)性、可靠性和流暢性，我們需要更大的光纖容量。另一方面，從無線接入部分來看，為了未來鐵路的通信系統(tǒng)要求，達(dá)成人們對(duì)鐵路移動(dòng)通信的高標(biāo)準(zhǔn)，我們應(yīng)該力求更好更快的移動(dòng)通信系統(tǒng)。在通信系統(tǒng)壽命期內(nèi)，運(yùn)輸會(huì)出現(xiàn)明顯的增加。作為用戶聯(lián)絡(luò)手段的通信系統(tǒng)，在規(guī)劃其指標(biāo)構(gòu)成時(shí)，必須計(jì)算一定的彈性需求。此外我們還要選擇便于擴(kuò)容的通信方式，從系統(tǒng)高可靠性的要求出發(fā)以確保通信系統(tǒng)的容量擴(kuò)充性。另外，鐵路通信系統(tǒng)還必須與別的系統(tǒng)（如微波/租用線路等）結(jié)合起來構(gòu)成一個(gè)統(tǒng)一的整體，以此提供必要的備份。

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