鐵路通信中的無(wú)線接入技術(shù)探究

趙鵬飛

（中國(guó)神華能源股份有限公司神朔鐵路分公司，陜西 神木 719316）

1 引言

現(xiàn)階段，隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，我國(guó)鐵路建設(shè)發(fā)展逐漸提速，相比于以前，行車(chē)安全同運(yùn)輸效率也有很明顯的提升效果，我國(guó)的鐵路逐漸朝高速化的方向進(jìn)行發(fā)展。與此同時(shí)，對(duì)于安全運(yùn)營(yíng)以及通信便利等方面的內(nèi)容，都提出了相對(duì)而言更好的要求，因此，鐵路通信網(wǎng)絡(luò)就需要不斷地進(jìn)行完善，保障旅客的出行服務(wù)質(zhì)量，提升鐵路運(yùn)輸?shù)男省Ａ硗?，為了能夠使得鐵路行車(chē)速度能夠得到全面提升，盡早實(shí)現(xiàn)合理有效的人機(jī)控制操作，就需要采用較為先進(jìn)的現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，建立完善且運(yùn)行流暢的鐵路通信網(wǎng)絡(luò)，使得人們?cè)诹熊?chē)上，也能夠感受到網(wǎng)絡(luò)通信服務(wù)。此種技術(shù)的建立，不僅要依靠先進(jìn)技術(shù)為依據(jù)，還需要將接入方式進(jìn)行改變，通過(guò)借助無(wú)線通信技術(shù)的應(yīng)用，還可以對(duì)有線技術(shù)進(jìn)行改善，彌補(bǔ)其中的不足，進(jìn)而使得鐵路通信網(wǎng)能夠得到良好的提升。

2 鐵路通信中的無(wú)線接入技術(shù)概述

2.1 無(wú)線接入技術(shù)含義

無(wú)線接入技術(shù)指的是在接入的網(wǎng)絡(luò)中結(jié)合引入無(wú)線傳輸媒體，從而使得鐵路用戶(hù)能夠享受到固定或者移動(dòng)的終端服務(wù)，由于鐵路運(yùn)行的速度較快，鐵路通信網(wǎng)絡(luò)中，通常采用的為無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)。鐵路中接入鐵路通信工程，主要就是為乘客、鐵路業(yè)務(wù)以及應(yīng)急救援等工作提供具有可靠性的通信服務(wù)，使得鐵路運(yùn)輸中的工作效率以及服務(wù)水平能夠得到有效的保障，進(jìn)而確?；疖?chē)交通的安全性。隨著時(shí)間的推移，我國(guó)鐵路通信工程的無(wú)線接入技術(shù)也得到相應(yīng)的發(fā)展與進(jìn)步，為了使得鐵路安全運(yùn)行得到更好的保障，有效提升通信功能的服務(wù)水平，鐵路通信就需要不斷進(jìn)步，在電信增值服務(wù)方面不斷發(fā)展，進(jìn)而滿足高速列車(chē)對(duì)于通信服務(wù)的需求。

2.2 鐵路接入網(wǎng)技術(shù)的現(xiàn)狀

鐵路通信網(wǎng)不僅能夠在搶險(xiǎn)應(yīng)急方面提供較為可靠的通信服務(wù)，還可以針對(duì)旅客辦公以及車(chē)輛維修等方面，對(duì)其提供較為可行的通信服務(wù)，從而使得鐵路運(yùn)行過(guò)程中，通信服務(wù)的效率能夠得到切實(shí)有效的提升，進(jìn)而保障行車(chē)的安全性以及穩(wěn)定性，實(shí)現(xiàn)高效運(yùn)行的經(jīng)營(yíng)目標(biāo)。鐵路通信網(wǎng)的通信主要包含公用移動(dòng)通信以及區(qū)域通信，并且鐵路各個(gè)構(gòu)造，都具有一定的獨(dú)特性特點(diǎn)，由此，鐵路通信系統(tǒng)同其他公用移動(dòng)通信系統(tǒng)相比，具有一定的差異性，因此，在具體的實(shí)際運(yùn)作中，還需要根據(jù)具體情況，選擇合適的方法。

目前，我國(guó)鐵路通信網(wǎng)是由三大部分所組成的，第一大部分為主干網(wǎng)，第二部分為局域網(wǎng)，第三部分為接入網(wǎng)，在這三個(gè)組成部分中，接入網(wǎng)占據(jù)主要地位。從現(xiàn)階段鐵路通信網(wǎng)的接入網(wǎng)情況來(lái)看，通常是由兩個(gè)部分所組成的，包括有線接入網(wǎng)以及無(wú)線接入網(wǎng)。其中有線接入網(wǎng)的形成，同我國(guó)基礎(chǔ)鐵路電信網(wǎng)有一定的關(guān)聯(lián)，是以其為基礎(chǔ)前提，從而搭建形成的有線接入網(wǎng)，進(jìn)而能夠?yàn)橛脩?hù)提供更具多樣化的信息服務(wù)網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)，有線接入網(wǎng)還具備多媒體功能。

3 鐵路通信無(wú)線接入技術(shù)的特點(diǎn)

3.1 通信覆蓋范圍相對(duì)較廣

我國(guó)國(guó)土面積廣闊，各個(gè)省市也設(shè)有專(zhuān)門(mén)管理軌道交通的部門(mén)，然而，省市的不同，軌道交通管理的模式也具有一定的差異性，沒(méi)有統(tǒng)一的管理模式。因此，列車(chē)在運(yùn)行的過(guò)程中，途經(jīng)不同的城市，鐵路管理局也不同，基于此，調(diào)度服務(wù)人員以及指揮人員，也就沒(méi)有統(tǒng)一的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而使得鐵路無(wú)線通信在發(fā)展的過(guò)程中，面臨較多的不足與問(wèn)題。傳統(tǒng)的通信模式，以無(wú)線通信呼叫方式為主，因此，為了能夠使得鐵路通信工程中，全面落實(shí)無(wú)線通信技術(shù)，就需要統(tǒng)一無(wú)線通信傳輸方式，從而使得主控中心負(fù)責(zé)控制以及管理，整個(gè)鐵路的無(wú)線通信系統(tǒng)，具體統(tǒng)一管理，按地址進(jìn)行分配，從而確保我國(guó)鐵路的無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)能夠得到合理構(gòu)建，促進(jìn)我國(guó)鐵路運(yùn)輸事業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。

3.2 數(shù)據(jù)得到有效傳輸

根據(jù)從前鐵路通信發(fā)展情況來(lái)看，列車(chē)在行進(jìn)的過(guò)程中，為了能夠?qū)崿F(xiàn)語(yǔ)音的傳輸，就需要通過(guò)無(wú)線電臺(tái)的應(yīng)用，進(jìn)而使得乘務(wù)員能夠詳細(xì)了解掌握列車(chē)的行進(jìn)情況，確保列車(chē)的行進(jìn)安全。隨著時(shí)代的發(fā)展，現(xiàn)代化網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及無(wú)線通信技術(shù)都得到相應(yīng)的完善，無(wú)線通信設(shè)備在發(fā)展過(guò)程中，逐漸結(jié)合了數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓δ?，因此，列?chē)運(yùn)行過(guò)程中，能夠?qū)崿F(xiàn)將各個(gè)工況數(shù)據(jù)傳輸?shù)街笓]調(diào)度中心，使得調(diào)度中心能夠?qū)α熊?chē)運(yùn)行情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)督管理。如果列車(chē)在運(yùn)行過(guò)程中，數(shù)據(jù)發(fā)生了異常情況，調(diào)度中心能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)，并對(duì)其進(jìn)行合理解決，從而保障列車(chē)的運(yùn)行安全，使其能夠更好滿足社會(huì)對(duì)鐵路運(yùn)輸?shù)男枨蟆?/p>

3.3 適應(yīng)性較強(qiáng)

列車(chē)在軌道上運(yùn)行的過(guò)程中，容易受到各種因素的影響，如車(chē)務(wù)、公務(wù)等各個(gè)方面因素，同時(shí)復(fù)雜的支撐系統(tǒng)以及運(yùn)行體系還會(huì)對(duì)列車(chē)產(chǎn)生影響，因此，為了能夠確保列車(chē)的正常運(yùn)行，就需要各個(gè)部門(mén)以及單位中間協(xié)同合作，因此，鐵路運(yùn)營(yíng)就具有一定的系統(tǒng)性以及綜合性。鐵路運(yùn)營(yíng)的綜合性以及系統(tǒng)性，這兩點(diǎn)特征也同時(shí)對(duì)鐵路通信工程提出了要求，要求無(wú)線接入需要擁有較強(qiáng)的適應(yīng)性，從而使得各個(gè)部門(mén)以及單位都能夠?qū)o(wú)線通信技術(shù)進(jìn)行合理的應(yīng)用，進(jìn)而更好地滿足自身的需求，同時(shí)保障各個(gè)部門(mén)以及單位都能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸以及語(yǔ)音傳輸?shù)恼＿\(yùn)行，完善存在缺陷的已配備通信設(shè)備，更好地滿足無(wú)線通信技術(shù)需求，使其保持不同單元的個(gè)性化特點(diǎn)，進(jìn)而有效提升鐵路運(yùn)行的整體工作效率，使得我國(guó)鐵路運(yùn)輸事業(yè)能夠得到快速發(fā)展。

4 鐵路通信中無(wú)線接入技術(shù)的應(yīng)用

4.1 鐵路無(wú)線通信的GSM-R技術(shù)

從目前我國(guó)鐵路通信無(wú)線接入技術(shù)應(yīng)用的情況來(lái)看，較為常用的技術(shù)就是GSM-R技術(shù)，此技術(shù)的應(yīng)用能夠更好地滿足鐵路系統(tǒng)對(duì)無(wú)線技術(shù)的需求，還使得列車(chē)的無(wú)限調(diào)度技術(shù)得到有效實(shí)現(xiàn)，同時(shí)還實(shí)現(xiàn)多種語(yǔ)言協(xié)同通信的功能，此項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用很好地彌補(bǔ)了我國(guó)鐵路無(wú)線通信系統(tǒng)中的不足與問(wèn)題，進(jìn)而促進(jìn)了我國(guó)鐵路系統(tǒng)的運(yùn)行效率提高，合理提升鐵路系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性能。

4.1.1 GSM-R技術(shù)的基本應(yīng)用

隨著時(shí)間的推移，科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展，無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展也相對(duì)較為成熟，另外，在我國(guó)鐵路工程中，應(yīng)用最為廣泛的無(wú)線通信技術(shù)，就是GSM-R技術(shù)。GSM-R技術(shù)的形成是基于GSM技術(shù)發(fā)展的，隨著鐵路通信技術(shù)的不斷完善成熟，無(wú)線通信技術(shù)逐漸形成，此項(xiàng)無(wú)線技術(shù)的應(yīng)用，能夠很好地滿足高速行進(jìn)列車(chē)對(duì)無(wú)線通信技術(shù)的需求。

4.1.2 GSM-R技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)以及功能

在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中，GSM-R技術(shù)是由多個(gè)組成部分構(gòu)成的，包括：基站、操作系統(tǒng)以及網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，在GSM-R技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中，每個(gè)系統(tǒng)都有自身應(yīng)承擔(dān)的任務(wù)，是保持網(wǎng)絡(luò)能夠暢通的必要條件。在鐵路通信工程中，合理應(yīng)用GSM-R技術(shù)，能夠很好地滿足各個(gè)組成系統(tǒng)的通信以及數(shù)據(jù)傳輸需求，并且同時(shí)還能夠更好地保障處于鐵路網(wǎng)絡(luò)各個(gè)子系統(tǒng)之間的聯(lián)通性能，促進(jìn)提升鐵路系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)聯(lián)通性能。除此之外，GSM-R無(wú)線網(wǎng)絡(luò)還具備多項(xiàng)實(shí)用的功能，包括區(qū)域廣播功能以及語(yǔ)言呼叫等多項(xiàng)功能。另外，應(yīng)用GSM-R技術(shù)，還能夠支持系統(tǒng)操作，從而使得列車(chē)行進(jìn)路線情況能夠得到實(shí)時(shí)的跟進(jìn)，確保列車(chē)的定位以及呼叫重建能夠得到可靠性數(shù)據(jù)的支持。

4.2 鐵路無(wú)線通信GSM-R技術(shù)的應(yīng)用

4.2.1 尋址功能的應(yīng)用

GSM-R技術(shù)相對(duì)來(lái)說(shuō)，具有一定的尋址功能，此功能的應(yīng)用，可以有效地提高鐵路系統(tǒng)中的管理效率，如不同的功能號(hào)碼對(duì)應(yīng)不同的工作崗位，由不同的司機(jī)進(jìn)行使用，因此，當(dāng)此功能號(hào)碼的司機(jī)登錄系統(tǒng)過(guò)程中，系統(tǒng)就會(huì)與功能號(hào)碼進(jìn)行相互的連接，從而實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音呼叫的功能，滿足尋址以及數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨蟆?/p>

4.2.2 調(diào)度通信的應(yīng)用

GSM-R技術(shù)除了尋址功能以外，此技術(shù)的應(yīng)用還能夠很好地滿足鐵路工程中調(diào)度通信需求，火車(chē)上的無(wú)線調(diào)度通信，主要包含兩大部分，第一大部分為整組呼叫，第二大部分為點(diǎn)對(duì)點(diǎn)呼叫。整組呼叫則指的是，調(diào)度員能夠通過(guò)語(yǔ)音呼叫或者進(jìn)行廣播呼叫，聯(lián)系通知所有司機(jī)，從而使得站臺(tái)管理能夠?qū)崿F(xiàn)統(tǒng)一性以及協(xié)調(diào)性的需求。點(diǎn)對(duì)點(diǎn)呼叫，則指的是，能夠?qū)χ付ㄋ緳C(jī)進(jìn)行呼叫，并同時(shí)能夠與該車(chē)的系統(tǒng)建立數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)，便于監(jiān)控管理指揮狀態(tài)下的車(chē)輛。除此之外，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)呼叫功能，還能夠針對(duì)特定區(qū)域內(nèi)的調(diào)度員進(jìn)行呼叫，從而合理提高調(diào)度的效率以及安全性。

4.2.3 基于位置路由的應(yīng)用

在不同區(qū)域中，短號(hào)碼的不同，對(duì)應(yīng)的職責(zé)也有所不同，因此GSM-R技術(shù)可以通過(guò)采用不同的短號(hào)碼對(duì)應(yīng)職責(zé)的不同，滿足調(diào)度員所有的要求。通俗來(lái)講，就是在用戶(hù)要求與鐵路的調(diào)度員進(jìn)行聯(lián)系過(guò)程中，可以先撥打設(shè)置好的短號(hào)碼，然后系統(tǒng)根據(jù)短號(hào)碼對(duì)應(yīng)的職責(zé)不同，借助尋址業(yè)務(wù)功能，實(shí)現(xiàn)當(dāng)前呼叫路由，從而找到合適的鐵路調(diào)度員。

4.2.4 鐵路緊急呼叫功能的應(yīng)用

在鐵路系統(tǒng)中，緊急呼叫功能，在其中占據(jù)較為主要的地位，同調(diào)車(chē)呼叫以及廣播呼叫方法相比，緊急呼叫的級(jí)別相對(duì)較高。通常而言，緊急呼叫的類(lèi)別大概分為兩種，都是由移動(dòng)臺(tái)的操作模式所決定的，一種為調(diào)車(chē)緊急呼叫，另外一種為列車(chē)緊急呼叫。如：在調(diào)車(chē)模式下，同時(shí)移動(dòng)臺(tái)又按下緊急呼叫的按鈕，此種情況就可以稱(chēng)之為調(diào)車(chē)緊急呼叫，然而在其他情況下，緊急呼叫都被稱(chēng)之為列車(chē)緊急呼叫。

5 未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，為了能夠確保鐵路的安全運(yùn)行，鐵路通信網(wǎng)就需要不斷創(chuàng)新自身技術(shù)，使其能夠更加強(qiáng)大，從而滿足高速列車(chē)運(yùn)轉(zhuǎn)的需求。另外，鐵路通信網(wǎng)為了能夠促進(jìn)自身發(fā)展，還需要借助鐵路運(yùn)行過(guò)程中，全網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)來(lái)發(fā)展通信經(jīng)營(yíng)業(yè)務(wù)，以及發(fā)展增值服務(wù)業(yè)務(wù)，從而使其能夠同其他通信行業(yè)進(jìn)行良好競(jìng)爭(zhēng)，保持自身競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，進(jìn)而擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)通信的覆蓋范圍，使得旅客的信息服務(wù)體驗(yàn)效果能夠有所提升，如，向用戶(hù)提供鐵路相關(guān)的客貨車(chē)信息，能夠便于用戶(hù)對(duì)客貨車(chē)情況進(jìn)行了解。同時(shí)，還支持網(wǎng)絡(luò)訂購(gòu)火車(chē)票的相關(guān)業(yè)務(wù)，使得旅客購(gòu)票能夠更加便捷，不受各種條件因素的限制，與地面客戶(hù)同樣能夠進(jìn)行語(yǔ)音以及視頻等功能，從而進(jìn)行信息的交流共享等多項(xiàng)通信服務(wù)。因此，就需要鐵路局根據(jù)用戶(hù)的需求，引入先進(jìn)的通信技術(shù)，對(duì)現(xiàn)有的鐵路通信網(wǎng)進(jìn)行合理的改造，進(jìn)而建立起一種新型的鐵路通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，并同時(shí)能夠符合社會(huì)的發(fā)展潮流。從有線接入網(wǎng)角度來(lái)看，我國(guó)現(xiàn)階段的客運(yùn)專(zhuān)線，正經(jīng)歷著較為迅猛的發(fā)展階段，因此，高速運(yùn)行的鐵路調(diào)度系統(tǒng)，就需要不斷借助數(shù)字網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，充分發(fā)揮其積極作用，促進(jìn)鐵路行業(yè)的發(fā)展。與此同時(shí)，還需要根據(jù)各個(gè)鐵路車(chē)站之間的距離不同，適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行區(qū)間接入技術(shù)。另外，列車(chē)在運(yùn)行的過(guò)程中，相關(guān)的操作控制系統(tǒng)正常運(yùn)行，需要大容量的光纖網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行支持，才能夠使其良好完成網(wǎng)絡(luò)通信的傳輸，因此，未來(lái)的鐵路通信發(fā)展，也對(duì)光纖容量提出了相應(yīng)的要求，需要擴(kuò)大光纖容量，滿足鐵路通信的需求。

在未來(lái)階段，我國(guó)的鐵路通信網(wǎng)還有很大的可能朝公用網(wǎng)融合的方向進(jìn)行發(fā)展，從而使其與公用網(wǎng)走向統(tǒng)一的道路。因此，在列車(chē)上出行的旅客，以及被鐵路網(wǎng)覆蓋的人群，都可以進(jìn)行正常的語(yǔ)音以及視屏等功能，享受到寬帶網(wǎng)絡(luò)連接的多項(xiàng)服務(wù)功能。為了能夠盡早滿足此項(xiàng)需求，不能只靠集群通信系統(tǒng)的應(yīng)用。現(xiàn)階段，大部分通信技術(shù)不能夠滿足公用網(wǎng)的需求，根據(jù)現(xiàn)階段的實(shí)際市場(chǎng)發(fā)展情況來(lái)看，CDMA的第三代技術(shù)，有很大可能能夠?qū)崿F(xiàn)此目標(biāo)。同時(shí)，在未來(lái)階段，鐵路通信接入網(wǎng)絡(luò)方式，也會(huì)朝公用網(wǎng)的方向發(fā)展，盡可能滿足此需求，適應(yīng)時(shí)代發(fā)展的潮流。但這并不代表，CDMA第三代技術(shù)，能夠在未來(lái)發(fā)展過(guò)程中，能夠直接被用來(lái)代替鐵路通信接入網(wǎng)進(jìn)行應(yīng)用，不能否認(rèn)的是，在未來(lái)階段，鐵路通信所必備的群呼以及強(qiáng)插等大部分功能，同CDMA第三代技術(shù)進(jìn)行有機(jī)的融合，從而形成公用無(wú)線接入網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)而符合鐵路運(yùn)行通信要求。

6 結(jié)語(yǔ)

總而言之，鐵路是人們?nèi)粘Ｉ钪?，較為常用的出行方式，對(duì)人們的出行產(chǎn)生十分重要的影響，因此，對(duì)于鐵路通信中無(wú)線接入技術(shù)的探究分析勢(shì)在必行，從而能夠更好地提高鐵路通信服務(wù)水平，促進(jìn)鐵路運(yùn)輸事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。無(wú)線接入網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，在各界都受到較為廣泛的關(guān)注以及歡迎，不僅能夠保障鐵路工程的通信服務(wù)質(zhì)量水平，還能夠降低企業(yè)的成本，有效提升企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。本文主要對(duì)鐵路通信無(wú)線接入技術(shù)的應(yīng)用以及未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了分析，希望以此促進(jìn)鐵路通信技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用。隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，鐵路通信工程在未來(lái)階段，肯定會(huì)運(yùn)用更為先進(jìn)的通信技術(shù)，從而促進(jìn)我國(guó)鐵路工程通信技術(shù)的不斷發(fā)展進(jìn)步，適應(yīng)時(shí)代發(fā)展的潮流，更好滿足社會(huì)對(duì)于鐵路的需求。