研究無線技術(shù)在鐵路通信中的發(fā)展與運(yùn)用

王巖峰

(河北遠(yuǎn)東通信系統(tǒng)工程有限公司，河北石家莊050000)

研究無線技術(shù)在鐵路通信中的發(fā)展與運(yùn)用

王巖峰

(河北遠(yuǎn)東通信系統(tǒng)工程有限公司，河北石家莊050000)

隨著社會(huì)與經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，鐵路交通也在逐漸發(fā)展，鐵路交通在發(fā)展的過程中逐漸朝著高速化與標(biāo)準(zhǔn)化的方向發(fā)展，鐵路通信業(yè)務(wù)也需要升級(jí)和發(fā)展。對(duì)無線技術(shù)在鐵路通信中的發(fā)展與運(yùn)用，闡述了鐵路無線通信的特點(diǎn)，介紹了GSM-R技術(shù)在鐵路通信中的運(yùn)用，最后分析了無線技術(shù)在鐵路通信中的發(fā)展，旨在促進(jìn)鐵路通信技術(shù)的升級(jí)和發(fā)展。

無線技術(shù)；鐵路通信；發(fā)展；運(yùn)用

1 鐵路無線通信的特點(diǎn)

1.1 鐵路無線通信覆蓋范圍廣

我國地域十分遼闊，一些省市之間的距離遠(yuǎn)達(dá)幾千公里。所以列車在運(yùn)行的過程中要穿越幾千公里，同時(shí)還要經(jīng)過多個(gè)不同鐵路公司的管轄范圍，因?yàn)槊恳粋€(gè)不同的鐵路公司都有專門的調(diào)度人員，所以鐵路通話的對(duì)象不是固定的，在這種情況下，想要保證鐵路無線通信的順暢，就需要建立一個(gè)統(tǒng)一的呼叫方式與呼叫規(guī)則。鐵路無線通信統(tǒng)一的呼叫規(guī)則建立后，聯(lián)合控制中心按照鐵路運(yùn)行的區(qū)間與位置確定呼叫路由與地址，這個(gè)方式十分符合我國鐵路通信的特點(diǎn)，是一種十分獨(dú)特的通信方式。

1.2 鐵路無線通信具備數(shù)據(jù)傳輸功能

鐵路列車無線電臺(tái)設(shè)備在傳送信號(hào)后，不僅具備語音傳達(dá)的能力，還要具備傳輸數(shù)據(jù)的能力。在這一情況下，必須要在鐵路無線通信設(shè)置多功能數(shù)據(jù)接口，這樣就能保證鐵路無線通信能夠傳輸各種數(shù)據(jù)，保證信息交換，從而為列車的通信和監(jiān)控提供保障，既能保證列車通信的實(shí)時(shí)性，還要保證列車的有效性。

1.3 鐵路無線通信綜合性要求高

鐵路運(yùn)營是一項(xiàng)非常復(fù)雜的工作，在鐵路運(yùn)營時(shí)需要一個(gè)強(qiáng)大的系統(tǒng)支撐。鐵路運(yùn)營時(shí)需要車務(wù)、機(jī)務(wù)以及車輛等單位協(xié)調(diào)工作，鐵路運(yùn)營的各個(gè)單位對(duì)無線通信設(shè)備的需求都不同，所以鐵路無線通信設(shè)備需要具備很強(qiáng)的適應(yīng)性。另外，鐵路無線通信系統(tǒng)還要根據(jù)各個(gè)部門需要開發(fā)的需求開發(fā)新功能。鐵路無線通信設(shè)備需要具備綜合應(yīng)用的能力，實(shí)現(xiàn)一機(jī)多用，這樣就能實(shí)現(xiàn)傳遞語音和數(shù)據(jù)，將各個(gè)部門需要的信息傳遞給各個(gè)單位，這樣能夠在一定程度上提高鐵路運(yùn)營各個(gè)部門的協(xié)調(diào)能力。

2 GSM-R技術(shù)在鐵路通信中的運(yùn)用

GSM-R系統(tǒng)除了語音業(yè)務(wù)之外還能夠提供數(shù)據(jù)智能業(yè)務(wù)。在鐵路通信中廣泛應(yīng)用GSM-R系統(tǒng)，并且根據(jù)鐵路通信部門的通信需求對(duì)GSM-R系統(tǒng)進(jìn)行了調(diào)整，為鐵路通信部門提供，組呼叫以及尋址等特殊服務(wù)。

2.1 GSM-R技術(shù)調(diào)度命令傳送

在列車運(yùn)行的指揮系統(tǒng)中，調(diào)度命令是非常重要的一部分。列車指揮調(diào)度人員向列車司機(jī)下達(dá)的書面命令就是調(diào)度命令。調(diào)度命令主要是通過GSM-R網(wǎng)絡(luò)組成的數(shù)據(jù)鏈路進(jìn)行傳送，車載無線通信設(shè)備接到GSM-R網(wǎng)絡(luò)傳送的命令之后，機(jī)車就根據(jù)調(diào)度命令進(jìn)行操作。

2.2 列車調(diào)度指揮

在行車系統(tǒng)中列車司機(jī)與調(diào)度中心之間的通話是非常重要的組成，各種車輛的運(yùn)行都是依靠列車司機(jī)與調(diào)度中心之間的通話進(jìn)行指揮的。另外，列車調(diào)度員以及車站的值班人員等與列車運(yùn)行相關(guān)的人員之間的通信都是由列車調(diào)度指揮保障的。

2.3 機(jī)車同步控制

在列車運(yùn)行的過程中會(huì)遇到需要兩臺(tái)及以上的機(jī)車牽引的情況，在這種情況下，列車實(shí)際運(yùn)行時(shí)就需要多臺(tái)機(jī)車同步操作，即：多臺(tái)機(jī)車同時(shí)加速、同時(shí)減速以及同時(shí)制動(dòng)等。想要保證機(jī)車同步操作，就必須要讓車間信息進(jìn)行傳遞和交換，而利用GSM-R技術(shù)能夠順利的實(shí)現(xiàn)信息的傳遞與交換，做到機(jī)車同步控制。

2.4 列車自動(dòng)控制

利用GSM-R技術(shù)能夠給實(shí)現(xiàn)列車的自動(dòng)控制，GSM-R技術(shù)能夠提供一個(gè)傳輸通道，讓車地之間的數(shù)據(jù)進(jìn)行雙向傳輸，列車就能接收到GPS或者與GP類似的定位工具提供的位置信息，然后就能控制列車運(yùn)行。GSM-R技術(shù)能夠取代傳統(tǒng)的信號(hào)燈指示，實(shí)現(xiàn)列車自動(dòng)控制，同時(shí)保證列車運(yùn)行的安全。

2.5 傳送相關(guān)數(shù)據(jù)

GSM-R技術(shù)實(shí)現(xiàn)了地面數(shù)據(jù)與車載設(shè)備的數(shù)據(jù)傳輸，為站場通信提供相關(guān)的傳送相關(guān)數(shù)據(jù)，如：機(jī)車信號(hào)的傳輸以及相關(guān)監(jiān)控信息的傳輸，同時(shí)GSM-R技術(shù)還能儲(chǔ)存與調(diào)車模式相關(guān)的信息。

2.6 傳輸車次號(hào)

在車輛調(diào)度信息的指揮中車次號(hào)的傳輸十分重要，調(diào)度中心監(jiān)控車輛的運(yùn)輸業(yè)務(wù)就是通過跟蹤列車車次號(hào)實(shí)現(xiàn)的，而GSM-R技術(shù)能夠自動(dòng)對(duì)列車車次號(hào)進(jìn)行追蹤。

2.7 收集旅客業(yè)務(wù)信息

鐵路通信系統(tǒng)不止是為列車的運(yùn)營提供相關(guān)數(shù)據(jù)和信息，還要為旅客提供相關(guān)的業(yè)務(wù)信息，為旅客提供各項(xiàng)人性化的服務(wù)。在鐵路通信系統(tǒng)中與旅客相關(guān)的業(yè)務(wù)信息都是通過一個(gè)數(shù)據(jù)傳輸通道傳輸?shù)?，這個(gè)傳輸通道是控制中心與客車之間的雙向數(shù)據(jù)傳輸通道。通過數(shù)據(jù)傳輸能夠?yàn)槁每吞峁┒喾矫娴男畔ⅲ@樣旅客就能非常方面的了解各方面信息。

3 無線技術(shù)在鐵路通信中的發(fā)展

隨著社會(huì)、經(jīng)濟(jì)以及科技的不斷發(fā)展，無線技術(shù)也會(huì)在鐵路通信中不斷發(fā)展。無線技術(shù)應(yīng)該朝著公共網(wǎng)融合的方向發(fā)展，逐漸實(shí)現(xiàn)與公眾網(wǎng)絡(luò)的統(tǒng)一，這樣就能為各種信息交流通過保障，做到寬帶接入，讓各個(gè)地方的用戶通過寬帶獲得相應(yīng)服務(wù)。鐵路無線通信朝著無線寬帶業(yè)務(wù)的方向發(fā)展，在發(fā)展的過程中必須要對(duì)現(xiàn)有的鐵路通信系統(tǒng)進(jìn)行改革和發(fā)展，GSM-R技術(shù)雖然優(yōu)勢(shì)十分明顯，但還是存在一定的技術(shù)限制，不能為鐵路通信的發(fā)展提供良好技術(shù)支持。

目前，3G無線通信技術(shù)的使用頻點(diǎn)非常高，但是3G無線通信技術(shù)在設(shè)備以及組建網(wǎng)絡(luò)上面的投資非常大，所以想要實(shí)現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)的廣泛覆蓋存在很大的問題。另外，2G技術(shù)在語音通信業(yè)務(wù)上面與3G技術(shù)在本質(zhì)上并沒有太大的區(qū)別。隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，4GLTE-R技術(shù)會(huì)逐漸興起并發(fā)展壯大，所以鐵路通信無線技術(shù)會(huì)朝著4GLTE-R技術(shù)的方向發(fā)展。

LTE的優(yōu)勢(shì)十分明顯，不僅速率與頻譜效率更高了，系統(tǒng)兼容性也非常好，LTE采用了全新的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，所以與2G、3G的UMTS相比具有非常明顯的優(yōu)勢(shì)。能夠?yàn)殍F路通信通過更加安全的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，同時(shí)還能滿足寬帶無線接入的需求，這樣就能夠?qū)崿F(xiàn)移動(dòng)網(wǎng)與固定網(wǎng)的融合。LTE還能在很大程度上節(jié)投資的成本，這主要是因?yàn)?，LTE的網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架是基于IP技術(shù)的，這樣就能夠有效的利用已經(jīng)部署好的站點(diǎn)與相關(guān)設(shè)備。

鐵路部門在發(fā)展的過程中還要進(jìn)行大膽的創(chuàng)新。鐵路通信系統(tǒng)在引入LTE公眾運(yùn)營網(wǎng)后，要對(duì)GSM-R技術(shù)進(jìn)行強(qiáng)化，隨著鐵路通信系統(tǒng)的發(fā)展，GSM-R必然會(huì)朝著LTE-R的方向演進(jìn)，所以要強(qiáng)化GSM-R技術(shù)，讓GSM-R技術(shù)更早的接觸和適應(yīng)新技術(shù)，這樣能夠在一定程度上靈活的應(yīng)對(duì)鐵路通信部門的內(nèi)外部需求，促進(jìn)鐵路運(yùn)營的發(fā)展。

4 總結(jié)

綜上所述，近年來鐵路交通逐漸發(fā)展，鐵路交通在發(fā)展的過程中朝著高速化與標(biāo)準(zhǔn)化的方向發(fā)展，所以，鐵路通信業(yè)務(wù)需要升級(jí)和發(fā)展。本文對(duì)無線技術(shù)在鐵路通信中的發(fā)展與運(yùn)用，首先闡述了鐵路無線通信的特點(diǎn)，然后介紹了GSM-R技術(shù)在鐵路通信中的運(yùn)用，最后重點(diǎn)分析了無線技術(shù)在鐵路通信中的發(fā)展，希望通過本文的介紹能夠促進(jìn)鐵路通信技術(shù)的升級(jí)和發(fā)展。

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