王巧瑩

（沈陽(yáng)鐵路勘察設(shè)計(jì)院有限公司，沈陽(yáng) 110000）

1 引言

進(jìn)入21世紀(jì)以來，在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、電子技術(shù)、微電子技術(shù)的引領(lǐng)下，通信技術(shù)快速進(jìn)步，發(fā)生了重大變革，以計(jì)算機(jī)技術(shù)為核心，融合光電子技術(shù)、微量信息交互技術(shù)，通信技術(shù)與電子、電路技術(shù)逐漸融合發(fā)展成統(tǒng)一體，逐漸向著智能化、數(shù)字化、集成化方向發(fā)展。但就目前電子技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)來看，通信技術(shù)要圍繞時(shí)間節(jié)點(diǎn)和空間節(jié)點(diǎn)逐漸突破傳統(tǒng)模式限制，既要滿足用戶隨時(shí)隨地獲取信息的需求，也要保障電子信息數(shù)據(jù)能夠多元化傳播?？梢灶A(yù)測(cè)的是，未來的通信技術(shù)將不再滿足用戶單一化獲取信息數(shù)據(jù)的需要，基于移動(dòng)終端，多元化的數(shù)據(jù)鏈將隨時(shí)隨地滿足用戶智能數(shù)據(jù)獲取、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、語(yǔ)言翻譯、語(yǔ)音視頻交流的需要，通信數(shù)據(jù)鏈將更加智能和人性化。

在這種情況下，選擇軌道出行的游客將有著更加多元化的體驗(yàn)，既可以像辦公室環(huán)境中與其他客戶或是同事進(jìn)行語(yǔ)音交流，也可以進(jìn)行數(shù)據(jù)交互和圖像、文本傳輸，有著極大的便捷性，如果將智能通信系統(tǒng)與國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)接入，那么信息通訊服務(wù)將更加便捷，用戶可隨時(shí)隨地進(jìn)行網(wǎng)上沖浪，瀏覽網(wǎng)頁(yè)信息。此外，伴隨著我國(guó)列車運(yùn)營(yíng)里程的增加，運(yùn)行效率的提升，為保障列車運(yùn)行的安全，實(shí)現(xiàn)有效的人機(jī)交互，通信系統(tǒng)將承擔(dān)更加多元性的數(shù)據(jù)任務(wù)，向人機(jī)交互和智能決策方面發(fā)展。為了給乘客的出行安全提供全方位保障，需要建立完善、智能、科學(xué)的鐵路通信網(wǎng)絡(luò)，只有打破傳統(tǒng)思想意識(shí)限制，按照旅客的實(shí)際辦公需求建立功能更加完善的、溝通機(jī)制更加完善的鐵路信息網(wǎng)絡(luò)才能保障鐵路運(yùn)輸?shù)慕?jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

2 鐵路通信接入網(wǎng)技術(shù)發(fā)展?fàn)顟B(tài)

由于鐵路列車相比公路汽車速度更快，因此以無線網(wǎng)為載體的信息設(shè)備在鐵路列車通信中占據(jù)主導(dǎo)位置。在現(xiàn)代很多基礎(chǔ)設(shè)施或是固定服務(wù)中首選的通信解決方案還是SDH光信號(hào)數(shù)字處理設(shè)備，同時(shí)以ATM交互及網(wǎng)絡(luò)IP通信等技術(shù)共同組成面向社會(huì)群體進(jìn)行通信的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，有著較大的實(shí)用性。另外，采用遠(yuǎn)端用戶單元（RSU）和數(shù)字環(huán)路波（DLC）設(shè)備，網(wǎng)絡(luò)組織架構(gòu)更加靈活，信息數(shù)據(jù)傳輸效率更高，能夠滿足大多數(shù)用戶及通信系統(tǒng)數(shù)據(jù)交互及數(shù)據(jù)共享的需求。這種組網(wǎng)方式雖然有著較大的靈活性，有著較強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)能力，但是在系統(tǒng)模塊聯(lián)合組網(wǎng)過程中要切實(shí)履行經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益相統(tǒng)籌的原則進(jìn)行，既要保障信息數(shù)據(jù)能夠多元化流通以及實(shí)施共享，也要確保信息數(shù)據(jù)可實(shí)現(xiàn)多重交互，讓系統(tǒng)可滿足未來若干年內(nèi)鐵路信息通訊的需求。

值得注意的是，此類組網(wǎng)方式既要確保數(shù)據(jù)模塊單元之間信息暢通、信息數(shù)元多元組合，也要保障信息數(shù)據(jù)能夠與列車整體數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)多重組合，可實(shí)現(xiàn)功能拓展和最優(yōu)組合，以保障數(shù)據(jù)多元共享。

按照通信網(wǎng)的組織模塊，整體網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)可分為三部分包括主千網(wǎng)、局域網(wǎng)、接入網(wǎng)三個(gè)模塊，從三個(gè)模塊組合模式來看，鐵路通信系統(tǒng)可以按照三個(gè)模塊的構(gòu)思進(jìn)行組網(wǎng)。就現(xiàn)代鐵路通信網(wǎng)的發(fā)展模式來看，接入網(wǎng)在鐵路通信應(yīng)用中占有相當(dāng)大的比重，包括有線接入網(wǎng)和無線接入網(wǎng)兩大部分。

2.1 無線接入網(wǎng)

鐵路通信系統(tǒng)及通信網(wǎng)絡(luò)是滿足旅客旅行辦公及鐵路公務(wù)人員進(jìn)行信息通信的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，有著較強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)性及可持續(xù)通信能力。在遇到緊急狀況時(shí)，鐵路公務(wù)人員也需要借助通信網(wǎng)絡(luò)應(yīng)急維護(hù)，需要進(jìn)行應(yīng)急搶修及不同站點(diǎn)之間進(jìn)行緊急通信等，為列車安全提供全方位保障。該類型系統(tǒng)主要以實(shí)現(xiàn)不同區(qū)域節(jié)點(diǎn)的通信為主，是圍繞列車整體而采用的通信網(wǎng)絡(luò)，是滿足列車應(yīng)急通信的主要機(jī)制。但是受到鐵路自身組織架構(gòu)的影響，此系統(tǒng)與公共通信網(wǎng)絡(luò)和區(qū)域移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)只能是線面結(jié)合、以點(diǎn)、線形態(tài)布局為主導(dǎo)的通信鏈狀網(wǎng)絡(luò)，不適應(yīng)大規(guī)模通信的需求。鐵路通信的無線網(wǎng)絡(luò)部分是400MHZ的無線調(diào)控系統(tǒng)，無線列調(diào)系統(tǒng)，主要是列車值班員與車長(zhǎng)及乘務(wù)人員進(jìn)行信息通信的技術(shù)網(wǎng)絡(luò)，屬于公務(wù)性通信系統(tǒng)。

2.2 集群性通信系統(tǒng)

當(dāng)列車即將進(jìn)站或出站時(shí)，集群性通信系統(tǒng)才可以被廣泛應(yīng)用起來，否則如果沒有特殊情況，在列車運(yùn)行期間公務(wù)通信系統(tǒng)不直接進(jìn)行應(yīng)用，這主要從節(jié)約列車資源頻率，減少同頻干擾角度出發(fā)而考慮的。但是隨著現(xiàn)代鐵路一體化建設(shè)進(jìn)程的加快，從單一的模塊通訊到現(xiàn)行通信，已經(jīng)不能完全滿足鐵路運(yùn)行的需求，這樣就迫切需要建設(shè)一套符合與鐵路現(xiàn)代化運(yùn)營(yíng)及管理的先進(jìn)通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，進(jìn)行相應(yīng)的管理控制。也就是說，可實(shí)施的系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)調(diào)度中心與車站值班人員之間、值班人員以列車公務(wù)人員之間、列車司機(jī)與公務(wù)人員之間、列車司機(jī)與調(diào)度中心之間的全頻道信息通信，以保障列車能夠正常運(yùn)行?；谶@一想法，設(shè)計(jì)現(xiàn)代鐵路信息通訊系統(tǒng)，可以采用嵌入式信息整合方式，利用集群進(jìn)行信息通訊，包括GSM、移動(dòng)通訊方式和CDMA通訊方式都是有效的選擇。

集群通信系統(tǒng)是一種機(jī)能數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，且具備強(qiáng)大可擴(kuò)展功能的集中式信息通信系統(tǒng)，是通信與微處理機(jī)技術(shù)、遠(yuǎn)程交換技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)融合的產(chǎn)物，它是集中信息通信交換、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化于一體的綜合信息管理系統(tǒng)，具有強(qiáng)大的可操作性和環(huán)境適應(yīng)性，能夠自主進(jìn)行信息數(shù)據(jù)分配、統(tǒng)籌各類信息數(shù)據(jù)，以滿足多元化數(shù)據(jù)通訊管理的需要。由于集群性通訊系統(tǒng)具有群呼、組呼、群體性在線通訊的功能，適用于特殊情況的應(yīng)急調(diào)度及指揮，能夠較好的解決通訊頻率合理分配問題。同時(shí)集群性信息通信處理系統(tǒng)，采用數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)與移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)線性對(duì)接形式，所以其數(shù)據(jù)通訊主要包括動(dòng)態(tài)頻率分配，具有較強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)能力，能與周圍的同頻信息網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行有效的整合，具備實(shí)際操作性。但是受到環(huán)境因素的制約，這一系統(tǒng)還具有一定缺點(diǎn)，包括動(dòng)態(tài)頻率分配，以及周圍電磁環(huán)境干擾等。此外，由于其單向性信息通訊，保密性較差，通訊網(wǎng)絡(luò)兼容性不強(qiáng)，極易受到干擾，這就決定了其對(duì)語(yǔ)音通訊有著一定識(shí)別錯(cuò)誤，難以滿足語(yǔ)音混合識(shí)別的需要。考慮到集群移動(dòng)通信系統(tǒng)在跨區(qū)域轉(zhuǎn)換過程中會(huì)存在信息失真問題，因此將數(shù)據(jù)通訊部分交由無線系統(tǒng)進(jìn)行跨調(diào)度完成，具有較強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)性。

2 鐵路無線接入網(wǎng)未來的發(fā)展趨勢(shì)

自改革開放以來，利用集群移動(dòng)通信系統(tǒng)，具有利用率高，組網(wǎng)靈活等優(yōu)點(diǎn)，能夠確保旅客通話的高質(zhì)量和優(yōu)先權(quán)，可提供列車公務(wù)人員實(shí)時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和調(diào)度。但是從使用效能來說，為了實(shí)現(xiàn)列車的實(shí)時(shí)定位追蹤原有的通信系統(tǒng)，已難滿足跨區(qū)域數(shù)據(jù)管理及整合的需要，所以應(yīng)該利用更先進(jìn)的移動(dòng)通信技術(shù)，對(duì)現(xiàn)有的鐵路信息網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)全方位改造，一方面要結(jié)合新技術(shù)，建立新的必要的移動(dòng)信息通訊系統(tǒng)，比如微蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)或是第三代智能信息交互系統(tǒng)等。

考慮到未來鐵路對(duì)通信的現(xiàn)實(shí)要求，為了有效提高通信信息系統(tǒng)運(yùn)維周期內(nèi)信息數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換量會(huì)明顯增加的問題。作為用戶聯(lián)絡(luò)手段，通信系統(tǒng)必須要在一定的彈性需求內(nèi)，考慮到通訊系統(tǒng)的功能擴(kuò)展性和容量實(shí)用性，從更高的功能角度出發(fā)，運(yùn)用現(xiàn)代集成技術(shù)，實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)絡(luò)覆蓋。鐵路通信網(wǎng)未來發(fā)展趨勢(shì)應(yīng)該向公用網(wǎng)與個(gè)人網(wǎng)融合方向前進(jìn)，并達(dá)到公用網(wǎng)與信息移動(dòng)網(wǎng)相統(tǒng)一的目的，讓用戶在列車行進(jìn)的任何區(qū)域，實(shí)現(xiàn)視頻通話和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。

綜上所述，鐵路信息網(wǎng)絡(luò)是保障列車安全，提高信息傳輸效率的有力工具，無線接入技術(shù)在鐵路信息網(wǎng)中的應(yīng)用及其未來發(fā)展是保障鐵路交通運(yùn)營(yíng)的有效措施，只有綜合現(xiàn)代鐵路通信技術(shù)，在保障鐵路信息系統(tǒng)多源信息數(shù)據(jù)組合和轉(zhuǎn)換的前提下，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信基礎(chǔ)設(shè)施改造，才能促進(jìn)信息數(shù)據(jù)多元融合與匯聚，提高信息數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)化率，更好為旅客提供個(gè)性化通信服務(wù)。

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