我國鐵路專用移動通信技術(shù)發(fā)展思路探討

姜永富

（中國鐵路總公司 工電部，北京 100844）

0 引言

我國鐵路是國內(nèi)最早應(yīng)用無線電技術(shù)的行業(yè)之一。列車無線調(diào)度通信、站場無線通信和常規(guī)無線對講通信大量應(yīng)用，和有線通信技術(shù)一道，共同形成了與鐵路管理體制相適應(yīng)的鐵路專用通信技術(shù)體系。

為滿足我國高速鐵路發(fā)展，鐵路取得了寶貴的移動通信頻率資源，發(fā)展了鐵路專用數(shù)字移動通信系統(tǒng)（GSM-R），有力支撐了高速鐵路、重載鐵路、高原鐵路列車調(diào)度指揮通信、高速列車運(yùn)行自動控制、重載組合列車機(jī)車同步操控和青藏鐵路列車控制系統(tǒng)等多項(xiàng)安全運(yùn)用。歷經(jīng)10余年發(fā)展，全國鐵路GSM-R網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)全面形成，GSM-R無線網(wǎng)絡(luò)與新建鐵路同步建設(shè)，既有普速鐵路無線列調(diào)系統(tǒng)逐年改造，到2018年底全國鐵路GSM-R網(wǎng)絡(luò)覆蓋線路里程超過6萬km。

此外，車輛車號自動識別（ATIS）、客貨列車尾部風(fēng)壓檢測、衛(wèi)星導(dǎo)航定位（GPS）、站場調(diào)車通信、編組站自動化、編組列車速度檢測、列車安全防護(hù)報(bào)警、列車接近預(yù)警、道口安全預(yù)警、施工防護(hù)報(bào)警、應(yīng)急通信等，也大量采用鐵路專用無線電頻率或公眾移動通信網(wǎng)絡(luò)，鐵路安全保障能力顯著提升，無線通信已成為鐵路信息化、數(shù)字化、智能化的重要技術(shù)裝備，在支撐鐵路運(yùn)營、保障行車安全、提高運(yùn)輸效率等方面發(fā)揮著重要作用。

當(dāng)前，中國鐵路總公司提出了“交通強(qiáng)國、鐵路先行”和“三個領(lǐng)先、三個提升”的奮斗目標(biāo)，推進(jìn)“高鐵網(wǎng)+互聯(lián)網(wǎng)”深度融合，結(jié)合京張智能高鐵建設(shè)，確立智能高鐵新的發(fā)展方向，其中寬帶移動通信、物聯(lián)網(wǎng)等先進(jìn)的無線通信技術(shù)是支撐智能高鐵的關(guān)鍵技術(shù)，為鐵路無線通信技術(shù)發(fā)展帶來新的發(fā)展機(jī)遇，同時(shí)也提出新的更大挑戰(zhàn)。

1 合理選用鐵路專用移動通信技術(shù)

1.1 應(yīng)用場景分析

鐵路無線通信的主要任務(wù)是為鐵路移動應(yīng)用提供語音、數(shù)據(jù)、圖像的接入、傳送、處理。在應(yīng)用場景上，大致分為點(diǎn)、線2類場景。

（1）鐵路站場。主要包括大型客站、編組站、貨運(yùn)中心、動車組和機(jī)車車輛檢修場所等，為旅客乘降組織、行包裝卸、旅客信息服務(wù)、客站管理和信息傳送、編組站調(diào)車作業(yè)和安全監(jiān)控、貨運(yùn)管理和信息傳送、動車組和機(jī)車車輛監(jiān)測檢測數(shù)據(jù)傳送、基礎(chǔ)設(shè)備設(shè)施（線橋隧、通信信號、電力和供電等）監(jiān)測檢測信息傳送等業(yè)務(wù)提供移動語音、數(shù)據(jù)和圖像服務(wù)。

（2）鐵路正線（包括鐵路車站和區(qū)間線路）。主要為鐵路行車指揮、列車運(yùn)行控制、列車自動駕駛、列車安全防護(hù)和預(yù)警、動車組和機(jī)車車輛運(yùn)行監(jiān)測檢測信息、基礎(chǔ)設(shè)備設(shè)施狀態(tài)信息、列車位置信息、客運(yùn)站車間信息交互、客運(yùn)乘務(wù)管理和信息傳送、旅客列車車內(nèi)服務(wù)和聯(lián)絡(luò)、養(yǎng)護(hù)維修、公安保衛(wèi)、應(yīng)急通信等提供語音、數(shù)據(jù)和圖像服務(wù)。

1.2 應(yīng)用業(yè)務(wù)分析

通過對鐵路各專業(yè)移動通信業(yè)務(wù)需求的研究和梳理，鐵路移動通信總體分為三大類業(yè)務(wù)[1-2]。

（1）行車應(yīng)用業(yè)務(wù)。主要提供調(diào)度指揮通信業(yè)務(wù)，為列車運(yùn)行控制（高速鐵路CTCS-3、自動駕駛ATO、機(jī)車同步控制等）信息、安全防護(hù)（列尾、安全預(yù)警、列車追蹤預(yù)警等）信息、調(diào)度命令（車次號校核、列車進(jìn)路預(yù)告、調(diào)度命令、行車許可證等）信息、自然災(zāi)害（大風(fēng)、地震等）和異物監(jiān)測信息在車地間傳送提供數(shù)據(jù)通信承載業(yè)務(wù)。

（2）運(yùn)營及維護(hù)應(yīng)用業(yè)務(wù)。主要承載各類移動體和基礎(chǔ)設(shè)備設(shè)施監(jiān)測檢測信息的傳送，為養(yǎng)護(hù)維修、公安保衛(wèi)、應(yīng)急通信和在途客貨列車運(yùn)行提供移動語音、數(shù)據(jù)和圖像業(yè)務(wù)。

（3）旅客服務(wù)信息應(yīng)用業(yè)務(wù)。主要是面向旅客出行、旅客服務(wù)、安全保障等方面提供的互聯(lián)網(wǎng)接入及數(shù)據(jù)、圖像傳送服務(wù)，提升客運(yùn)服務(wù)質(zhì)量和出行體驗(yàn)。

1.3 頻率和電波傳播條件分析

（1）受無線電波傳播特性限制，頻率越高、路徑損耗越大、傳播距離越短，多普勒頻移隨頻率和速度的增加而加大；高頻段頻率帶寬資源豐富，承載能力強(qiáng)，頻譜效率高。頻率越低、路徑損耗越小、傳播距離越遠(yuǎn)；低頻段頻率帶寬資源緊張，承載能力有限，頻譜效率低。因此在不同應(yīng)用場景下，要根據(jù)不同的應(yīng)用業(yè)務(wù)，合理采用相應(yīng)的無線電頻率和適用技術(shù)。

（2）鐵路正線和高速場景。根據(jù)電波傳播理論分析，1 000 MHz及以下頻段頻率適合在鐵路正線構(gòu)建鏈狀網(wǎng)絡(luò)，在傳播距離方面具有顯著優(yōu)勢，可減少基站設(shè)置和高速移動條件下越區(qū)切換數(shù)量，可提供高質(zhì)量通信服務(wù)。采用900 MHz的GSM-R基站在普速鐵路平均站距為6~7 km、高速鐵路平均站距為3~4 km；京沈客運(yùn)專線進(jìn)行的450 MHz頻段LTE-R系統(tǒng)試驗(yàn)表明：在10 km站距條件下，小區(qū)邊緣覆蓋電平為-90~-100 dBm，在基站間距6~7 km條件下，小區(qū)邊緣覆蓋電平為-80~-90 dBm，可以滿足系統(tǒng)最小接收電平要求，并且在不同速度條件下電波傳播特性呈現(xiàn)接近一致的特點(diǎn)。

目前，5G系統(tǒng)規(guī)劃使用2.6、3.5 GHz等高端頻率，電波傳播距離更短，為實(shí)現(xiàn)5G的大帶寬、高速率、低時(shí)延技術(shù)特性，基站平均間距僅為300~500 m，如用于鐵路正線覆蓋，基站密度將進(jìn)一步增大，基站布設(shè)選址難，配套光纜、供電和傳輸設(shè)備數(shù)量增加。在隧道等特殊地段，現(xiàn)有漏泄同軸電纜等技術(shù)無法支持高頻段應(yīng)用，需要使用昂貴的波導(dǎo)管技術(shù)延伸信號覆蓋或加大基站數(shù)量，工程綜合造價(jià)高，經(jīng)濟(jì)性差。在鐵路有限的頻率資源條件下部署鐵路5G專網(wǎng)，難以發(fā)揮5G技術(shù)優(yōu)勢。

（3）鐵路站場場景。除高速鐵路通過列車外，鐵路站場無線通信應(yīng)用基本屬于低速場景，與公眾移動通信應(yīng)用場景類似，鐵路站場無線通信可采用點(diǎn)、面結(jié)合方式覆蓋應(yīng)用場所，可利用的無線電頻率資源也更加豐富，例如1.8、3.5、5.8 GHz等分米波、厘米波頻段頻率，以及30 GHz以上毫米波頻段頻率。根據(jù)取得的頻率資源，可以在鐵路站場采用適用的無線通信技術(shù)適配各類應(yīng)用。

1.4 網(wǎng)絡(luò)運(yùn)用分析

鐵路無線通信涉及鐵路行車安全，網(wǎng)絡(luò)組織和運(yùn)行需要與鐵路管理體制相適應(yīng)，服務(wù)于生產(chǎn)組織、行車指揮和經(jīng)營服務(wù)。

（1）路網(wǎng)性專用移動通信。用于鐵路運(yùn)輸調(diào)度指揮，必須滿足鐵路行車組織和列車運(yùn)行要求，統(tǒng)一技術(shù)制式、統(tǒng)一工作頻率、統(tǒng)一技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一規(guī)劃部署、統(tǒng)一組網(wǎng)方式、統(tǒng)一業(yè)務(wù)模式，構(gòu)建覆蓋全國鐵路各線的移動通信“一張網(wǎng)”，實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)互聯(lián)互通，支持各類車載通信終端、手持移動終端跨局運(yùn)用。路網(wǎng)性專用移動通信需要國家主管部門支持和分配鐵路專用的無線電頻率資源。

（2）區(qū)域性專用移動通信。在鐵路局集團(tuán)公司范圍內(nèi)客貨站場等場景下，分區(qū)域部署和應(yīng)用的各類無線通信系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)組織簡單，既可由相關(guān)專業(yè)部門、生產(chǎn)站段部署建設(shè)，也可由鐵路局集團(tuán)公司統(tǒng)一規(guī)劃和部署應(yīng)用。各區(qū)域可復(fù)用有限的無線電頻率資源，提高頻譜利用效率。在技術(shù)制式方面，既可采用通用的電信設(shè)備，也可自主研發(fā)創(chuàng)新，根據(jù)應(yīng)用需要開發(fā)定制化系統(tǒng)產(chǎn)品。區(qū)域性移動通信需要地方主管部門支持和分配無線電頻率資源。

（3）公眾網(wǎng)行業(yè)應(yīng)用。無線電頻譜資源是不可再生的國家自然資源，無線電主管部門分配鐵路使用的無線電頻率有限，不能全面滿足鐵路無線通信需求。隨著公眾移動通信技術(shù)快速發(fā)展，利用3G/4G公網(wǎng)實(shí)現(xiàn)鐵路行業(yè)應(yīng)用，為鐵路經(jīng)營服務(wù)和各類監(jiān)測檢測數(shù)據(jù)、圖像等信息傳送提供了多種解決方案，在妥善解決網(wǎng)絡(luò)安全、信息安全的基礎(chǔ)上，公眾移動通信是鐵路專用移動通信的有益補(bǔ)充。

1.5 技術(shù)體制分析

4G移動通信是成熟的寬帶移動通信系統(tǒng)，具有分布式全I(xiàn)P架構(gòu)網(wǎng)絡(luò)，峰值速率可高達(dá)100~1 000 Mb/s。5G技術(shù)是4G技術(shù)的延伸，用戶體驗(yàn)速率達(dá)到Gb/s量級，頻譜效率提升5~15倍。與4G相比，5G技術(shù)在人與人之間通信以外，增強(qiáng)了人與物、物與物之間的互聯(lián)。

5G關(guān)鍵技術(shù)主要包括大規(guī)模天線陣列、超密集組網(wǎng)、新型多址方式、全頻譜接入和新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)等一系列新的通信技術(shù)。

（1）關(guān)鍵技術(shù)方面。一是應(yīng)用大規(guī)模天線陣列，5G較4G大幅增加天線數(shù)量，進(jìn)一步改善接收信號強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)更高的系統(tǒng)容量和頻譜效率；二是部署更加密集的無線基站，通過超密集組網(wǎng)獲取更高的頻率復(fù)用效果；三是低頻和調(diào)頻混合網(wǎng)絡(luò)，充分發(fā)揮低頻覆蓋廣、高頻容量大的優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)無縫、高速、大容量覆蓋；四是采用SCMA、PDMA等新型多址技術(shù)和F-OFDM、UFMC等新型多載波技術(shù)、先進(jìn)調(diào)制編碼技術(shù)等，提升系統(tǒng)技術(shù)特性；五是通過終端直通技術(shù)，實(shí)現(xiàn)車與車、車與路、車與人的車聯(lián)網(wǎng)通信等[3]。

（2）應(yīng)用場景方面。4G技術(shù)主要解決移動寬帶應(yīng)用，提供增強(qiáng)的系統(tǒng)容量以及更高的數(shù)據(jù)傳輸效率。5G技術(shù)更加關(guān)注使用者的移動寬帶應(yīng)用體驗(yàn)，發(fā)展物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用、機(jī)器與機(jī)器或以機(jī)器為主的通信，支持工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用。

綜合來看，4G重點(diǎn)解決移動廣域覆蓋，5G面向局部熱點(diǎn)區(qū)域，為用戶提供極高的數(shù)據(jù)傳輸速率和網(wǎng)絡(luò)極高的流量密度。其中5G低功耗大連接應(yīng)用場景主要面向智慧城市、環(huán)境監(jiān)測等以傳感和數(shù)據(jù)采集為需求的場景，數(shù)據(jù)包小、功耗低、連接數(shù)量大；低時(shí)延高可靠場景主要面向車聯(lián)網(wǎng)、工業(yè)控制等行業(yè)特殊應(yīng)用，提供毫秒級端到端時(shí)延和接近100%的業(yè)務(wù)可靠性保證。

2 創(chuàng)新發(fā)展與應(yīng)用的基本認(rèn)識

2.1 寬帶化、IP化演進(jìn)符合國際鐵路移動通信技術(shù)發(fā)展趨勢[4]

2010年，國際鐵路聯(lián)盟（UIC）E-TRAIN 項(xiàng)目組發(fā)表《E-TRAIN 列車寬帶通信技術(shù)現(xiàn)狀報(bào)告》，提出“采用一系列技術(shù)在車內(nèi)建立一個標(biāo)準(zhǔn)的WLAN連接并在列車與軌旁通信服務(wù)提供商間建立寬帶通信鏈路，提升乘客對于信息應(yīng)用滿意度，同時(shí)在列車與地面運(yùn)行系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)通信提高鐵路生產(chǎn)效率、系統(tǒng)可用性和機(jī)車車輛的可維護(hù)性，并引入其他服務(wù)，例如動態(tài)訂座、電子客票、在線客服、安全監(jiān)測等”，報(bào)告指出“鐵路基礎(chǔ)設(shè)施和機(jī)車車輛的有效運(yùn)營和管理，對管理和執(zhí)行過程中實(shí)時(shí)信息的集成一體化要求越來越高。所有這些使得行進(jìn)中的列車和軌旁系統(tǒng)之間的通信交互需求越來越多。乘客以及列車實(shí)時(shí)監(jiān)測系統(tǒng)的數(shù)據(jù)和信息流遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了現(xiàn)有GSM-R 車地通信系統(tǒng)的容量。”

國際電信聯(lián)盟（ITU）發(fā)布的信息移動性和寬帶通信的未來發(fā)展研究報(bào)告也表明，通信服務(wù)市場將迅速地從以語音為主的服務(wù)轉(zhuǎn)向以數(shù)據(jù)為主的業(yè)務(wù)，高速率和高質(zhì)量的基于IP 的多媒體業(yè)務(wù)將會構(gòu)成未來通信服務(wù)的共同基礎(chǔ)[5]。

2011年，UIC在綜合考慮技術(shù)和產(chǎn)業(yè)支撐等多方面因素后，在第7屆世界高速鐵路大會上明確提出，鐵路移動通信系統(tǒng)將跨越3G技術(shù)，直接向4G技術(shù)演進(jìn)發(fā)展。2013年5月，UIC在印度召開“Global Signaling & Telecom Conference”國際研討會，對鐵路寬帶移動通信系統(tǒng)業(yè)務(wù)進(jìn)一步梳理和分類，提出包括列車控制、故障診斷、維護(hù)、運(yùn)營管理、調(diào)度、旅客信息服務(wù)與車上娛樂六大類業(yè)務(wù)。2013年9月，UIC提出GSM-R向LTE-R的演進(jìn)策略和主要技術(shù)方案。2014年4月，UIC在第11屆ERTMS國際會議上，提出LTE-R發(fā)展規(guī)劃，計(jì)劃在2022年前與3GPP合作完成LTE-R標(biāo)準(zhǔn)化工作，2022年形成下一代鐵路移動通信標(biāo)準(zhǔn)，2022—2030年進(jìn)行LTE-R工程化建設(shè)，實(shí)施GSM-R向LTE-R的演進(jìn)。

2.2 寬帶移動通信技術(shù)是智能鐵路發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)之一

無線通信是鐵路行車指揮的“千里眼”和“順風(fēng)耳”，不但能有效遏止列車“冒進(jìn)”信號事故，提升運(yùn)輸效率，在防范車輛配件脫落、車輛燃軸、列車火災(zāi)、列車管異常、貨物裝載不良等安全風(fēng)險(xiǎn)方面也發(fā)揮著十分重要的作用。GSM-R技術(shù)應(yīng)用以來，鐵路專用移動通信質(zhì)量大幅提升，同時(shí)也為高速鐵路發(fā)展基于通信的列車運(yùn)行控制技術(shù)、重載組合列車機(jī)車同步操控技術(shù)提供了通信保障；調(diào)度命令、行車憑證、列車進(jìn)路信號狀態(tài)等行車信息插上移動通信“翅膀”，直接“上車”并在司機(jī)移動通信終端上直觀呈現(xiàn)，改變了傳統(tǒng)的調(diào)度命令、行車憑證交遞方式和“車機(jī)聯(lián)控”站站呼、列列呼的作業(yè)方式，司機(jī)勞動強(qiáng)度顯著降低，行車組織、列車控制等信息化、自動化水平得到提高，鐵路無線通信也由通信保障型系統(tǒng)向安全控制型系統(tǒng)轉(zhuǎn)變。

移動互聯(lián)是智能高鐵的重要組成部分和關(guān)鍵環(huán)節(jié)，是鐵路信息化、自動化、智能化的基礎(chǔ)?，F(xiàn)有窄帶GSM-R技術(shù)已無法全面滿足智能高鐵全面感知、泛在互聯(lián)的需要，發(fā)展新型的鐵路專用寬帶移動通信技術(shù)勢在必行。

2018年，中國鐵路總公司在京沈客運(yùn)專線開展了450 MHz頻段鐵路專用寬帶移動通信系統(tǒng)（LTE-R）技術(shù)試驗(yàn)。不同速度下LTE-R系統(tǒng)吞吐量統(tǒng)計(jì)見表1。試驗(yàn)表明，LTE-R系統(tǒng)在速度350 km/h條件下，系統(tǒng)承載能力、傳輸時(shí)延等各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于GSM-R系統(tǒng)。450 MHz頻段頻率傳播距離遠(yuǎn)，抗干擾能力強(qiáng)，通過設(shè)計(jì)優(yōu)化可以共享GSM-R系統(tǒng)機(jī)房、電源、通信鐵塔等基礎(chǔ)設(shè)施條件，降低工程造價(jià)[6]。

試驗(yàn)系統(tǒng)同時(shí)測試驗(yàn)證了分組傳送網(wǎng)（PTN）、基于SDH的增強(qiáng)型多業(yè)務(wù)傳送平臺（MSTP+）等承載網(wǎng)技術(shù)，為后續(xù)工程應(yīng)用積累了經(jīng)驗(yàn)。

表1 不同速度下LTE-R系統(tǒng)吞吐量統(tǒng)計(jì) Mb/s

3 推進(jìn)創(chuàng)新發(fā)展的基本思路[7]

3.1 堅(jiān)持自主創(chuàng)新發(fā)展

在鐵路寬帶移動通信技術(shù)方面，我國鐵路持續(xù)跟進(jìn)UIC發(fā)展計(jì)劃，與發(fā)達(dá)國家鐵路同步開展了相關(guān)技術(shù)研究，并且在試驗(yàn)驗(yàn)證、產(chǎn)品開發(fā)、標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)等方面處于相對領(lǐng)先的水平。堅(jiān)持自主創(chuàng)新，加快推進(jìn)我國鐵路專用移動通信技術(shù)研究和部署應(yīng)用，對保持我國鐵路技術(shù)領(lǐng)先優(yōu)勢，引領(lǐng)鐵路移動通信技術(shù)進(jìn)步，推動我國鐵路裝備“走出去”具有重要意義。

3.2 科學(xué)規(guī)劃專用移動通信頻率

鐵路運(yùn)輸具有點(diǎn)多線長的特點(diǎn)，為支撐鐵路行車安全業(yè)務(wù)應(yīng)用，鐵路專用移動通信必須沿鐵路線無縫覆蓋鐵路車站、區(qū)間線路，兼顧大型客站、編組站、貨運(yùn)中心、動車組和機(jī)車車輛檢修場所等各類應(yīng)用需求。既要解決列車高速運(yùn)行時(shí)的移動通信需要，同時(shí)還要兼顧車站內(nèi)客貨運(yùn)組織、旅客服務(wù)等需要，根據(jù)業(yè)務(wù)應(yīng)用場景，有必要采用合適的無線通信技術(shù)解決不同場景、不同業(yè)務(wù)的通信需求。在不同的應(yīng)用場景，要科學(xué)規(guī)劃鐵路無線通信系統(tǒng)頻率，優(yōu)先采用1 000 MHz以下頻段，同時(shí)要兼顧我國移動通信系統(tǒng)的頻率劃分，重點(diǎn)研究解決鐵路專用移動通信與其他無線電系統(tǒng)的頻率兼容和共存問題，確保鐵路無線電頻率不受干擾。

3.3 建立和完善技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系

為降低鐵路專用通信研發(fā)制造成本和使用成本，鐵路移動通信要充分采用國際成熟的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、科技成果和產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢，統(tǒng)籌兼顧技術(shù)的“先進(jìn)性、適用性、經(jīng)濟(jì)性”，注重產(chǎn)業(yè)支撐和配套能力，確保鐵路專用移動通信技術(shù)持續(xù)發(fā)展和不斷演進(jìn)，按照“適用性、經(jīng)濟(jì)性為主，保持適度的技術(shù)先進(jìn)性”的原則推動鐵路專用移動通信技術(shù)發(fā)展。2019—2020年計(jì)劃在系統(tǒng)方案、產(chǎn)品制造、檢測檢驗(yàn)、互聯(lián)互通、業(yè)務(wù)應(yīng)用、工程設(shè)計(jì)與施工驗(yàn)收等方面制訂一系列鐵路專用寬帶移動通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，全面支撐鐵路新一代移動通信系統(tǒng)建設(shè)和運(yùn)用維護(hù)。

3.4 掌握關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新關(guān)鍵技術(shù)裝備

鐵路專用寬帶移動通信系統(tǒng)頻率確定后，要結(jié)合具體頻段做好相關(guān)設(shè)備和技術(shù)的優(yōu)化調(diào)整。一是調(diào)整無線基站射頻濾波器、部分軟件，提高接收機(jī)靈敏度和抗干擾性能，實(shí)現(xiàn)與其他無線電系統(tǒng)的頻率兼容和共存；二是適應(yīng)鐵路裝備和運(yùn)用要求，研發(fā)多制式、多頻段的車載通信模塊，滿足鐵路移動體通信運(yùn)用；三是優(yōu)化車載天線技術(shù)，開發(fā)適用于鐵路機(jī)車、高速動車組的寬帶車載天線，減少車載天線數(shù)量，構(gòu)建車載綜合無線接入平臺；四是研制網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù)裝備，滿足鐵路調(diào)度指揮通信業(yè)務(wù)需要；五是適應(yīng)修程修制改革和大數(shù)據(jù)應(yīng)用等需要，開發(fā)適用于現(xiàn)場人員的智能型手機(jī)終端和APP應(yīng)用，提升移動信息化應(yīng)用水平；六是研究網(wǎng)絡(luò)建設(shè)實(shí)施方案、業(yè)務(wù)遷移方案、隧道無線信號延伸覆蓋方案，并適時(shí)開展工程示范線建設(shè)，為規(guī)模應(yīng)用積累經(jīng)驗(yàn)。

3.5 構(gòu)建鐵路綜合無線信息接入與應(yīng)用平臺

各國鐵路發(fā)展實(shí)踐表明，鐵路無線通信應(yīng)用多樣化、技術(shù)多樣化、頻率多樣化，鐵路取得的各類頻率資源有限、帶寬小，新老系統(tǒng)長期并存，全面實(shí)施技術(shù)改造時(shí)間長、投資高、難度大。新的系統(tǒng)部署時(shí)，在更先進(jìn)的技術(shù)應(yīng)用驅(qū)動下，管理者面臨新的技術(shù)選擇。

全I(xiàn)P 網(wǎng)絡(luò)和IP 多媒體服務(wù)是未來通信技術(shù)的主要趨勢,異構(gòu)的無線接入網(wǎng)整合趨勢顯而易見，這種趨勢不僅在公眾移動通信網(wǎng)絡(luò)適用，鐵路專用移動通信網(wǎng)絡(luò)也同樣面臨整合。

面向鐵路各種應(yīng)用需求，針對現(xiàn)有多種技術(shù)體制的無線網(wǎng)，鐵路下一代移動通信應(yīng)以LTE-R為基礎(chǔ)平臺，融合無線局域網(wǎng)（WLAN）、超寬帶無線局域網(wǎng)（EUHT）、站場寬帶無線接入系統(tǒng)（LTE）、窄帶數(shù)字無線電（DMR）、物聯(lián)網(wǎng)（IoT）、5G等多種制式的無線接入方式，構(gòu)建鐵路綜合無線信息接入與應(yīng)用平臺即鐵路專用移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)平臺，通過一體化綜合無線接入平臺，實(shí)現(xiàn)各類移動體信息的互聯(lián)互通、融合處理，支持不同應(yīng)用場景、不同業(yè)務(wù)需求。

3.6 營造良好的發(fā)展環(huán)境

（1）鐵路無線通信技術(shù)發(fā)展離不開科研單位、制造產(chǎn)業(yè)的支撐，在鐵路專用頻率明確后，要聯(lián)合相關(guān)機(jī)構(gòu)和企業(yè)在核心芯片、關(guān)鍵技術(shù)、重要裝備等方面取得重大突破，增強(qiáng)我國鐵路專用移動通信國產(chǎn)化、自主化配套能力，壯大產(chǎn)業(yè)鏈，增強(qiáng)發(fā)展后勁。

（2）要深化鐵路與電信企業(yè)合作，補(bǔ)足鐵路專用移動通信資源不足的短板。鐵路難以取得充足的無線電頻率資源，在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)上短時(shí)間內(nèi)也無法形成全面覆蓋，因此，需要借用公眾網(wǎng)4G/5G網(wǎng)絡(luò)和物聯(lián)網(wǎng)，支撐鐵路站段生產(chǎn)調(diào)度指揮和安全管理、應(yīng)急通信、基礎(chǔ)設(shè)施檢測和狀態(tài)信息回傳等各類應(yīng)用。

（3）加強(qiáng)無線電頻率保護(hù)，為鐵路專用移動通信發(fā)展創(chuàng)造良好的電磁環(huán)境。鐵路專用移動通信事關(guān)鐵路行車安全，鐵路運(yùn)輸企業(yè)要聯(lián)合地方無線電主管部門、電信企業(yè)，落實(shí)鐵路專用無線電頻率保護(hù)工作長效機(jī)制，加強(qiáng)無線電干擾監(jiān)測能力建設(shè)，及時(shí)處置各類無線電干擾事件，確保鐵路無線通信環(huán)境長治久安。

（4）大力推進(jìn)國際電信聯(lián)盟鐵路頻率議題研究，為鐵路無線通信業(yè)務(wù)爭取國際地位，保證鐵路用頻需求，在國際標(biāo)準(zhǔn)層面明確鐵路專用移動通信技術(shù)特性、操作特性，建立無線電頻率干擾協(xié)調(diào)規(guī)則。

4 結(jié)束語

綜合分析國際、國內(nèi)鐵路無線通信技術(shù)發(fā)展趨勢，立足當(dāng)前先進(jìn)成熟的通信技術(shù)，加快推進(jìn)我國鐵路專用移動通信技術(shù)已具備良好的內(nèi)外部條件。抓住我國智能鐵路快速發(fā)展的有利時(shí)機(jī)，準(zhǔn)確把握鐵路應(yīng)用需求，積極爭取鐵路專用無線電頻率資源，創(chuàng)新發(fā)展我國鐵路專用移動通信技術(shù)，對助力智能高鐵又好又快健康發(fā)展具有重要意義[8]。