鐵路信息化基礎(chǔ)通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展建設(shè)及關(guān)鍵技術(shù)探討

國(guó)能朔黃鐵路發(fā)展有限責(zé)任公司 謝克緒

隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)與科技的快速發(fā)展,推動(dòng)了鐵路信息化建設(shè)與通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,并且對(duì)我國(guó)鐵路事業(yè)建設(shè)與發(fā)展的影響日益突出。本文將結(jié)合鐵路信息化基礎(chǔ)通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的總體原則和要求,對(duì)其發(fā)展建設(shè)現(xiàn)狀以及關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究,以供參考。

1 鐵路信息化通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的總體原則和要求

當(dāng)前,我國(guó)的鐵路信息化基礎(chǔ)通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)與發(fā)展已經(jīng)積累了一定的技術(shù)經(jīng)驗(yàn),并形成了一定的規(guī)模,對(duì)整個(gè)鐵路事業(yè)的發(fā)展都產(chǎn)生了較大的推動(dòng)作用。但是,與一些發(fā)達(dá)地區(qū)及國(guó)家相比,其信息化建設(shè)與通信網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)水平仍然較落后。針對(duì)該情況,為促進(jìn)鐵路信息化通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)及其運(yùn)營(yíng)服務(wù)能力,符合現(xiàn)階段我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的實(shí)際需求,就需要通過對(duì)國(guó)外一些先進(jìn)的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)進(jìn)行有效吸收和借鑒,來推動(dòng)國(guó)內(nèi)鐵路信息化基礎(chǔ)通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)和發(fā)展,這也是鐵路信息化基礎(chǔ)通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的總體原則和要求。

根據(jù)上述分析,在具體實(shí)踐中,需要鐵路信息化基礎(chǔ)通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè),通過對(duì)國(guó)外一些先進(jìn)的經(jīng)驗(yàn)、技術(shù)以及鐵路信息化通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)發(fā)展方向進(jìn)行不斷學(xué)習(xí)和吸收,從我國(guó)的鐵路信息化建設(shè)與通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展實(shí)際情況出發(fā),在先進(jìn)的電子信息技術(shù)等支撐下,進(jìn)行更加規(guī)范與安全、開放的通信網(wǎng)絡(luò)信息平臺(tái)建設(shè),為鐵路信息化發(fā)展以及基礎(chǔ)通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)和完善提供良好的支持。此外,在鐵路信息化基礎(chǔ)通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展和建設(shè)中,還應(yīng)注重對(duì)網(wǎng)絡(luò)的適用性與安全性建設(shè),從而確保其對(duì)我國(guó)鐵路事業(yè)發(fā)展以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的推動(dòng)作用發(fā)揮。

2 鐵路信息化基礎(chǔ)通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展建設(shè)分析

2.1 現(xiàn)狀分析

當(dāng)前,在長(zhǎng)期建設(shè)與發(fā)展過程中,我國(guó)的鐵路信息化通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋早已超出10萬公里,并且鐵路通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中對(duì)光纜線路的應(yīng)用也已超過10萬公里,圍繞鐵路通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的衛(wèi)星通信體系覆蓋城市數(shù)量早已超過500座,其網(wǎng)絡(luò)服務(wù)與管理的體系和能力不斷完善,為鐵路事業(yè)在社會(huì)經(jīng)濟(jì)新時(shí)期的良好發(fā)展提供了有力的支持。值得注意的是,從我國(guó)鐵路信息化通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和發(fā)展的現(xiàn)狀來看,雖然與以前相比有了很大的發(fā)展和進(jìn)步提升,但其中也存在著一些較為突出的問題和不足,嚴(yán)重制約了鐵路信息化基礎(chǔ)通信網(wǎng)絡(luò)的進(jìn)一步完善,需要引起重視[1]。

(1)通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展建設(shè)整體仍較為落后。我國(guó)鐵路信息化通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展建設(shè)中,其整體仍呈現(xiàn)出較為落后的狀態(tài)和局面,主要是指在鐵路信息化通信網(wǎng)絡(luò)的軟硬件設(shè)備配置與建設(shè)中,其整體水平相對(duì)較低,存在著明顯的不足現(xiàn)象。以鐵路信息化基礎(chǔ)通信網(wǎng)絡(luò)的軟件建設(shè)和應(yīng)用為例,當(dāng)前我國(guó)所使用的軟件系統(tǒng),其在系統(tǒng)性能上會(huì)表現(xiàn)出一定的運(yùn)算規(guī)則不夠完善以及反應(yīng)時(shí)間相對(duì)較長(zhǎng)等問題,而在硬件系統(tǒng)的配置和應(yīng)用上,當(dāng)前在實(shí)際中應(yīng)用中的各類硬件設(shè)備質(zhì)量,與先進(jìn)的國(guó)家和地區(qū)相比,其質(zhì)量水平相對(duì)落后,甚至存在部分鐵路局所采用的通信網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備仍為十年前使用的設(shè)備等情況,導(dǎo)致其在整體質(zhì)量和發(fā)展建設(shè)水平上明顯不足。

(2)通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展建設(shè)不夠平衡。當(dāng)前,我國(guó)的鐵路信息化基礎(chǔ)通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展建設(shè)呈現(xiàn)出東南部較高、西北部較低的狀態(tài)局面,并且越靠近東部地區(qū),其鐵路信息化通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)與應(yīng)用就越普遍,同時(shí)網(wǎng)絡(luò)的反應(yīng)速度與覆蓋網(wǎng)絡(luò)也均比較突出;反之,則越向西部地區(qū)靠近,其鐵路信息化通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和普及應(yīng)用程度就表現(xiàn)越低,網(wǎng)絡(luò)的反應(yīng)速度與覆蓋范圍也明顯較低。因此,導(dǎo)致我國(guó)鐵路信息化基礎(chǔ)通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展建設(shè)整體呈現(xiàn)出不平衡的態(tài)勢(shì),迫切需要引起重視。

(3)通信網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的分離情況較為突出。當(dāng)前,我國(guó)鐵路信息化基礎(chǔ)通信網(wǎng)絡(luò)中,已經(jīng)建設(shè)與使用的各類鐵路信息系統(tǒng)與通信網(wǎng)絡(luò),對(duì)通信服務(wù)信道的分配是按照各鐵路局以及業(yè)務(wù)系統(tǒng)的實(shí)際需求進(jìn)行的,從而容易導(dǎo)致一些專網(wǎng)形式的通信網(wǎng)絡(luò)形成,對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)之間的相互轉(zhuǎn)換和傳輸支持明顯不足,最終出現(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)和服務(wù)呈信道單設(shè)情況,對(duì)其網(wǎng)絡(luò)共享的目標(biāo)實(shí)現(xiàn)存在著較大的制約影響。鐵路信息化基礎(chǔ)通信網(wǎng)絡(luò)的基本結(jié)構(gòu)示意圖圖1所示。

圖1 鐵路信息化基礎(chǔ)通信網(wǎng)絡(luò)的基本結(jié)構(gòu)圖Fig.1 Basic structure diagram of railway informatization basic communication network

2.2 發(fā)展建設(shè)的重點(diǎn)

根據(jù)上述對(duì)鐵路信息化基礎(chǔ)通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展建設(shè)現(xiàn)狀的分析,結(jié)合當(dāng)前社會(huì)經(jīng)濟(jì)環(huán)境下鐵路信息化基礎(chǔ)通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展和建設(shè)需求,為促進(jìn)鐵路信息化基礎(chǔ)通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的進(jìn)一步發(fā)展和提升,就需要有關(guān)部門能夠根據(jù)信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展情況,不斷針對(duì)當(dāng)前的通信網(wǎng)絡(luò)及其建設(shè)現(xiàn)狀進(jìn)行優(yōu)化和完善,以促進(jìn)當(dāng)前已經(jīng)建設(shè)應(yīng)用的通信網(wǎng)絡(luò)和外網(wǎng)的真正互聯(lián)互通實(shí)現(xiàn),從而為鐵路信息化基礎(chǔ)通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)和發(fā)展提供有利的支持。其中,對(duì)鐵路信息化基礎(chǔ)通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展建設(shè)重點(diǎn),應(yīng)注意從以下幾個(gè)方面進(jìn)行準(zhǔn)確把握和控制[2]。

(1)不斷加大對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)層范圍建設(shè)。鐵路信息化通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展建設(shè)中,對(duì)鐵路通信網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)層范圍進(jìn)行建設(shè)和發(fā)展,是根據(jù)之前的鐵路通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)是以鐵路沿線為主,導(dǎo)致其網(wǎng)絡(luò)鋪設(shè)的體系結(jié)構(gòu)呈線狀特征,并且受鐵路線路建設(shè)的影響較大,在鐵路線路較少或者是無鐵路、與鐵路線路的距離較遠(yuǎn)等地區(qū)的通信網(wǎng)絡(luò)鋪設(shè)與運(yùn)用難度較大,容易出現(xiàn)鐵路通信網(wǎng)絡(luò)的覆蓋點(diǎn)較少以及網(wǎng)絡(luò)覆蓋與輻射影響范圍較小等局限性。因此,針對(duì)上述情況,就需要在鐵路信息化基礎(chǔ)通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和發(fā)展中,注重對(duì)網(wǎng)層覆蓋的建設(shè)和擴(kuò)展,從而不斷完善和提升鐵路信息化通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)與發(fā)展。(2)加大對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬的發(fā)展和建設(shè)。鐵路信息化通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中,隨著網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的發(fā)展以及各通信網(wǎng)絡(luò)公司針對(duì)鐵路信息化通信網(wǎng)絡(luò)的改進(jìn)建設(shè),使鐵路信息化通信網(wǎng)絡(luò)用戶對(duì)網(wǎng)絡(luò)的帶寬傳輸?shù)刃枨蟛粩嗵嵘?在這種情況下,就需要鐵路信息化基礎(chǔ)通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)能夠結(jié)合用戶的實(shí)際需求,從社會(huì)經(jīng)濟(jì)與信息技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀出發(fā),對(duì)傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)接入技術(shù)和方法進(jìn)行不斷改進(jìn),通過對(duì)高帶寬以及虛擬IP網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)的有效引進(jìn)應(yīng)用,來滿足用戶對(duì)鐵路信息化通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的更高需求,推動(dòng)鐵路信息化通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展建設(shè)。(3)加強(qiáng)對(duì)支撐網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)和發(fā)展。鐵路信息化通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)與發(fā)展中,對(duì)支撐網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)和發(fā)展,能夠?qū)崿F(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)元同步保持,從而有效減少網(wǎng)絡(luò)時(shí)鐘因頻差產(chǎn)生的滑動(dòng)影響,對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)的信息傳遞及其準(zhǔn)確性進(jìn)行保障,同時(shí)為支撐網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展建設(shè)以及鐵路信息化通信網(wǎng)絡(luò)管理的提升提供良好的支持,不斷提升鐵路通信網(wǎng)絡(luò)的通信效率與運(yùn)營(yíng)服務(wù)能力。(4)進(jìn)一步加快鐵路站、段信息網(wǎng)的發(fā)展和建設(shè)。受鐵路信息化通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍不斷擴(kuò)展以及網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)服務(wù)的不斷深化影響,導(dǎo)致鐵路信息化通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中的各類需求也越來越突出。在這種情況下,為更好的滿足鐵路信息化通信網(wǎng)絡(luò)的需求,進(jìn)一步加大并加快對(duì)鐵路站、段信息網(wǎng)的建設(shè)和發(fā)展,具有十分突出的必要性和重要意義。其中,在進(jìn)行鐵路站、段信息網(wǎng)的建設(shè)和發(fā)展中,通過個(gè)性化定制方案,為鐵路信息化通信網(wǎng)絡(luò)用戶能夠在列車甚至是高速列車上通過各種手段向鐵路網(wǎng)絡(luò)連接提供良好的支持,從而推動(dòng)鐵路的信息化通信網(wǎng)絡(luò)在各個(gè)角落的廣泛覆蓋,為鐵路內(nèi)外用戶進(jìn)行更加完美與準(zhǔn)確、高效的信息通信和連接傳輸服務(wù),滿足其全天候網(wǎng)絡(luò)連接與信息通信需求。

3 鐵路信息化基礎(chǔ)通信網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)

根據(jù)上述對(duì)鐵路信息化通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展建設(shè)的分析,對(duì)鐵路信息化通信網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵技術(shù)及其應(yīng)用,應(yīng)從以下幾項(xiàng)技術(shù)內(nèi)容上研究和分析。

3.1 ATM技術(shù)

鐵路信息化通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中,ATM技術(shù)的應(yīng)用,是通過對(duì)不同信息進(jìn)行有效組織和互接實(shí)現(xiàn),并將其轉(zhuǎn)換成信源信息,在通信網(wǎng)絡(luò)中通過同步或者是異步傳輸?shù)募夹g(shù)方式,對(duì)其網(wǎng)絡(luò)中的信息傳遞進(jìn)行支持。其中,ATM技術(shù)應(yīng)用下的鐵路通信網(wǎng)絡(luò)及其信息傳遞,能夠?qū)崿F(xiàn)在不同終端之間的有效傳遞支持,較好的滿足了鐵路信息化建設(shè)及其通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展需求[3]。

3.2 MSTP技術(shù)

鐵路通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中,對(duì)MSTP技術(shù)的應(yīng)用,是以SDH平臺(tái)為依托實(shí)現(xiàn)的,它在ATM技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)二層交換與透?jìng)?、RPR處理等作用的支持下,能夠?qū)﹁F路通信網(wǎng)絡(luò)傳輸中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行有效匯聚、集合以及整理,從而滿足鐵路通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的有關(guān)需求。其中,MSTP技術(shù)作為鐵路通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的關(guān)鍵技術(shù)之一,能夠在網(wǎng)絡(luò)通信與傳輸服務(wù)中對(duì)ATM與TDM等業(yè)務(wù)接入以及處理、傳輸?shù)耐瑫r(shí)實(shí)現(xiàn)進(jìn)行有效支持[4]。

3.3 新型通信技術(shù)

鐵路通信網(wǎng)絡(luò)外的其他民用網(wǎng)絡(luò)中,通過無線媒介構(gòu)成的無線網(wǎng)絡(luò)對(duì)用戶隨時(shí)隨地的網(wǎng)絡(luò)接入與通信、控制、交換等功能需求有了較好的滿足和實(shí)現(xiàn)。因此,在鐵路通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)和發(fā)展中進(jìn)行合理引入和應(yīng)用,也會(huì)產(chǎn)生非常積極的作用和影響,需要引起重視[5]。

3.4 鐵路技術(shù)發(fā)展分析

鐵路信息化發(fā)展中,需要加大對(duì)鐵路通信網(wǎng)絡(luò)的傳輸網(wǎng)以及加快城域接入網(wǎng)的建設(shè),有效滿足鐵路信息化中通信網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)范圍以及網(wǎng)絡(luò)接入等需求;而且需要進(jìn)行更加安全與可靠的通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)和運(yùn)行使用,并進(jìn)行更加充足的通信通道預(yù)留與滿足多種形式的數(shù)據(jù)、語音、圖像、傳真等網(wǎng)絡(luò)通信需求,在鐵路信息基礎(chǔ)通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中能夠根據(jù)用戶的實(shí)際需求進(jìn)行個(gè)性化制定等,從而對(duì)各種鐵路貨運(yùn)信息等數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)發(fā)布,更好的滿足用戶所需的信息內(nèi)容,使其能夠更加及時(shí)與方便實(shí)現(xiàn)信息獲取[6]。

4 結(jié)語

總之,鐵路事業(yè)的建設(shè)與發(fā)展,對(duì)我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和提升有著重要的作用和影響。因此,對(duì)鐵路信息化基礎(chǔ)通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展建設(shè)與關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究,有利于促進(jìn)鐵路信息化基礎(chǔ)通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)和發(fā)展,提升鐵路的信息化建設(shè)水平以及通信網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)服務(wù)能力,為鐵路事業(yè)發(fā)展以及國(guó)民經(jīng)濟(jì)提升提供更加有利的支持。

引用

[1] 張愛國(guó).關(guān)于鐵路信息化基礎(chǔ)通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展建設(shè)及關(guān)鍵技術(shù)研究[J].電子技術(shù)與軟件工程,2016(4):211.

[2] 劉云.鐵路信息化基礎(chǔ)通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展建設(shè)及關(guān)鍵技術(shù)研究[J].北方交通大學(xué)學(xué)報(bào),2001(4):1-4+12.

[3] 關(guān)柏宇,段長(zhǎng)佐,劉柏.淺談鐵路通信工程中光纖接入網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用[J].中國(guó)新通信,2021(8):11-12.

[4] 盧睿,孔文亞,方明亮.基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的鐵路“四電”工程質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn)研究[J].中國(guó)鐵道科學(xué),2020(5):162-170.

[5] 王昱琦.GPON接入技術(shù)在鐵路班組信息化建設(shè)中的應(yīng)用探討[J].中國(guó)鐵路,2017(12):93-98.

[6] 帥建坤,姬青杉,趙裴,等.基于移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的鐵路施工安全報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及應(yīng)用[J].科技與創(chuàng)新,2019(3):141-143.