淺談我國高鐵通信技術的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢

劉曉巖

中鐵建電氣化局集團南方工程有限公司

淺談我國高鐵通信技術的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢

劉曉巖

中鐵建電氣化局集團南方工程有限公司

高鐵因其具有高速性而被廣大出行乘客所歡迎，然而速度快是需要多個強大的技術系統(tǒng)作為支撐的。高鐵通信技術就是其中一個有力支撐點。高鐵通信技術的建立不但是為了滿足顧客的移動通信需求，還為高鐵在行車過程中提供安全可靠數(shù)據(jù)信息分析，減小出行風險?？梢哉f，高鐵的通信技術是整個高鐵的靈魂所在，決定著高鐵前進的方向，同時還為旅客的車程提供便利，因此，高鐵成為越來越多人們選擇的出行工具，很大一部分原因是由于其通信技術的優(yōu)越性?；诖?，本文主要針對我國高鐵通信技術的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢展開了分析與探究，希望對讀者有所幫助。

高鐵；通信技術；發(fā)展現(xiàn)狀；趨勢

1、高鐵移動通信技術概述

1.1 通信技術在高鐵領域的應用

通信技術在上世紀六十年代左右就已經(jīng)應用于我國的鐵路交通領域之中隨著高速鐵路在我國的迅速發(fā)展，通信技術在高鐵中的應用已經(jīng)不再局限于在傳統(tǒng)鐵路交通領域中公務移動聯(lián)系、區(qū)間調(diào)度、應急通信等作用。高鐵要求通信技術能夠高效的監(jiān)控和傳輸各種數(shù)據(jù)，實現(xiàn)管理和控制“人機對話”。

高速鐵路系統(tǒng)中的“人機對話”的核心還是人對高速列車的管理通信技術要在高鐵中的應用要能夠?qū)崿F(xiàn)技術設備的檢測、行車指揮自動化、列車控制自動化、對維修系統(tǒng)進行整備和控制、自動診斷故障、自動防護與報警、應對災害和事故以及進行恢復和救援等。

1.2 通信技術在高鐵領域應用的特點

1.2.1 通信技術與多領域之間實現(xiàn)滲透與融合，包括行車組織現(xiàn)代化、行車安全等領域。

1.2.2 在高鐵信號系統(tǒng)中，其通信技術的設計思想貫徹了集散控制和綜合集成的思想。

1.2.3 通信技術在高鐵領域的應用已經(jīng)成為保障高鐵調(diào)度質(zhì)量和高鐵調(diào)度中心安全管理的重要手段。

1.2.4 在管理決策方法上采取了“人機對話”的管理模式人機對話”模式能夠以現(xiàn)代化的通信技術完成對系統(tǒng)運行信息的準確、及時的反饋、采集和處理，實現(xiàn)信息資源的共享。

1.3 高鐵移動通信的技術難點

1.3.1 多普勒效應。多普勒頻移效應在低速移動環(huán)境中影響較小，基本可以忽略，但在高速移動環(huán)境中就被放大許多。

1.3.2 高速切換難題。高鐵高速經(jīng)過基站，導致信號切換極為頻繁，從而加大了掉話率。另外我國高鐵沿線地形復雜，多高山和隧道，高鐵線路既要進入繁華都市，也要穿越荒郊僻地和復雜的山區(qū)河流，穿越超長隧道、橋梁，網(wǎng)絡質(zhì)量進一步惡化，這些實際情況都加大了解決問題的難度。

2、高鐵通信技術的發(fā)展現(xiàn)狀

高鐵通信技術GSM在基礎上加以創(chuàng)新，通過無線通信方式完成數(shù)據(jù)間的傳輸以及實現(xiàn)移動話音。隨著科學技術的不斷發(fā)展，人們對未知領域的探索力愈發(fā)強烈，人們出行的地方也遍布世界的各個角落，這其中有不少特殊地形。鑒于我國國土的特殊情形，高鐵在運行過程中會經(jīng)過很多山區(qū)、山洞，這些地方的通信信號很弱，對高鐵通信技術的發(fā)展要求因此就越來越高。由于我國鐵路有自己的特點，在運輸模式、行車指揮和控制方式等諸多方面與國外都有不同程度的差別。我國高鐵通信技術的發(fā)展是基于鐵路通信技術發(fā)展起來的，運用到了許多通信技術，這其中就包括GSM-R技術。GSM-R(GlobleSystemofMobileforRailway)是在目前相對比較成熟的GSM技術基礎上專門針對鐵路移動通信的特殊需求而研發(fā)的專用通信系統(tǒng)，由國際鐵路聯(lián)盟(UIC)和歐洲電信標準化組織制定技術標準，并被許多歐洲國家采納。我國也于2000年底正式確定GSM-R為我國鐵路專用通信技術的發(fā)展方向。GSM-R網(wǎng)絡是現(xiàn)代化鐵路的神經(jīng)中樞，為列車控制、信號、編組、軌道以及工作人員提供集成的語音通信服務。目前GSM-R系統(tǒng)在國內(nèi)得到了廣泛應用，例如已經(jīng)將此技術應用到青藏鐵路、大秦線、膠濟線、武廣線等。

但是數(shù)據(jù)化的今天，高鐵運行中除了解決現(xiàn)有的通信問題外，還面臨著各種各樣的難題，這都需要繼續(xù)完善高鐵通信技術，提高高鐵帶給人的滿意度。隨著國家“一帶一路”、高鐵走出去戰(zhàn)略的實施，由中國自主設計、制造的高鐵裝備正以高品質(zhì)、低價格的姿態(tài)進入北美、南美、歐洲、非洲、東南亞等國際市場。通過衛(wèi)星上網(wǎng)技術，可以對出口至國外的高鐵裝備進行實時、動態(tài)監(jiān)測，能為不同國家和地區(qū)的客戶提供定制化的信息化服務。

3、高鐵通信技術的發(fā)展趨勢

現(xiàn)如今，傳統(tǒng)的2G通信網(wǎng)絡時代已經(jīng)轉變?yōu)?G通信時代，并且近日新聞報道隨著華為公司新產(chǎn)品手機的推出，5G時代即將到臨。在如此快速發(fā)展的時代下，我國高鐵通信技術也在不斷加快創(chuàng)新步伐，致力于在實現(xiàn)高鐵不斷刷新速度記錄的同時提高對通信技術的應用能力。但是由于高鐵運行的獨特性，任何一項通信技術的應用都必須是建立在高鐵安全工作的前提基礎上，因此并不是所有公共高科技通信技術都可以直接應用到高鐵中，必須結合高鐵運行實際情況，對相應技術做出科學合理的改善，并在做好充分的實驗后才可以投入到高鐵通信技術中。3G技術和局限區(qū)域網(wǎng)技術在我國的發(fā)展非常迅速近年來以3G技術為基礎的4G技術也方興未艾，具有較大的發(fā)展空間3G技術的發(fā)展實現(xiàn)了移動寬帶接人，并提升了手機用戶接人無線寬帶的速率然而傳統(tǒng)的3G技術的頻譜效率較低，難以滿足高鐵領域通信技術的需要因此在高鐵領域的應用中，引進了3G網(wǎng)絡分組接人技術，從而提高了其下載速率特別是4G技術的發(fā)展，為通信技術在高鐵領域的發(fā)展奠定了技術基礎高鐵通信技術的發(fā)展將以3G，4G技術作為依托。

總而言之，高鐵作為我國人民現(xiàn)代出行的重要交通工具，其快速性、安全性、舒適性是人們選擇的主要原因，但是對通信技術的要求也越來越高。因此，我國在加大高鐵建設投入的同時，必須要提高對通信技術的重視程度，投入新的技術理論與研究成果，來滿足人們?nèi)找嬖鲩L的物質(zhì)精神追求，提高我國各方面現(xiàn)代化進程。

[1]符新，徐一鷗，王浩年，王文成.淺談LTE共小區(qū)技術在高鐵通信中的應用[J].中國新通信，2014，13：60-62.

[2]唐婧.淺談我國現(xiàn)代鐵路通信技術的應用和發(fā)展[J].中國新通信，2013，19：61-62.