宋 鵬
(中鐵建電氣化局集團(tuán)第一工程有限公司,河南 洛陽(yáng) 471013)
鐵路的通信方式和鐵路本身的發(fā)展存在緊密關(guān)聯(lián)性。隨著科技的發(fā)展不斷進(jìn)步,鐵路交通工具的需求性也在日益提高,因此相關(guān)研究人員開(kāi)始著重關(guān)注鐵路行業(yè)發(fā)展。作為新時(shí)代主流的鐵路通信系統(tǒng),CSM-R系統(tǒng)鐵路通信中包含了各種重要的功能,保證了鐵路的通信功能能夠保證基本的旅客需求和系統(tǒng)功能需求,深入研究CSM-R系統(tǒng)鐵路通信系統(tǒng)對(duì)未來(lái)鐵路行業(yè)的發(fā)展有重要意義。
固定頻點(diǎn)分配方式是目前鐵路無(wú)線通信系統(tǒng)應(yīng)用的主要通信方式,當(dāng)信道處在壓力工作狀態(tài)下會(huì)導(dǎo)致信道長(zhǎng)時(shí)間占用,導(dǎo)致部門(mén)其他用戶(hù)無(wú)信道可用,只能處于等待狀態(tài),導(dǎo)致信道上的用戶(hù)發(fā)生競(jìng)爭(zhēng),大幅度降低了通信質(zhì)量;當(dāng)其他系統(tǒng)用戶(hù)在信道空閑狀態(tài)下,不能應(yīng)用信道通信最終導(dǎo)致頻率資源浪費(fèi),大幅度降低了發(fā)展速度[1]。受干擾較為嚴(yán)重的樞紐地區(qū),會(huì)使列車(chē)調(diào)度指揮效率大幅度下降。中心樞紐站是眾多效率的中心站點(diǎn),會(huì)有眾多無(wú)序呼叫交錯(cuò),導(dǎo)致無(wú)線信道的使用受到影響,大信號(hào)會(huì)使小信號(hào)的使用嚴(yán)重受到抑制。中心樞紐就是為了解決上述問(wèn)題專(zhuān)門(mén)構(gòu)建了各種無(wú)線電臺(tái),因?yàn)槟承╇娕_(tái)工作頻率一致,導(dǎo)致車(chē)站附近會(huì)出現(xiàn)同頻干擾問(wèn)題,并且范圍影響非常廣,使調(diào)度指揮工作發(fā)生問(wèn)題。由于移動(dòng)終端對(duì)講距離限制,特別是相鄰車(chē)站的邊界區(qū)域受影響非常嚴(yán)重;加之無(wú)線通信系統(tǒng)較為分散,沒(méi)能構(gòu)成統(tǒng)一的系統(tǒng),最終導(dǎo)致用戶(hù)之間正常通信受到影響;另外,從調(diào)度網(wǎng)絡(luò)為切入點(diǎn)對(duì)鐵路中相互獨(dú)立的有線、無(wú)線通信進(jìn)行研究分析,得出其分布也存在問(wèn)題沒(méi)能構(gòu)成有機(jī)整體。
高速鐵路的發(fā)展是我國(guó)交通水平逐步提升的標(biāo)志,當(dāng)前我國(guó)鐵路建設(shè)已經(jīng)邁入快速發(fā)展階段,而相對(duì)來(lái)講鐵路通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展明顯不足,鐵路通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展伴隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展逐漸進(jìn)步提高,最終演變成為現(xiàn)代化智能化科學(xué)鐵路網(wǎng)絡(luò)技術(shù),在幾十年間發(fā)展迅速。當(dāng)前階段的無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)緊跟時(shí)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的腳步實(shí)現(xiàn)了快速發(fā)展,但在實(shí)際鐵路通信當(dāng)中的實(shí)踐應(yīng)用還是缺乏大量的經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)。對(duì)鐵路通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè),未來(lái)發(fā)展核心重點(diǎn)在于實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化智能化機(jī)械化發(fā)展,需要滿足綜合功能性、需求性、高效性等重要需求,這是我國(guó)未來(lái)鐵路通信系統(tǒng)重要發(fā)展方向[2]。
在鐵路實(shí)際建設(shè)當(dāng)中,鐵路通信網(wǎng)絡(luò)是專(zhuān)門(mén)應(yīng)用于鐵路通信的建設(shè)項(xiàng)目,鐵路通信網(wǎng)絡(luò)快速優(yōu)化提高實(shí)現(xiàn)了我國(guó)鐵路通信系統(tǒng)的穩(wěn)定性以及高效性,從而保證正常的列車(chē)調(diào)度科學(xué)合理符合系統(tǒng)流程,確保鐵路日常管理實(shí)現(xiàn)數(shù)字化,使鐵路建設(shè)符合現(xiàn)代化發(fā)展趨勢(shì)。確保鐵路乘客應(yīng)用的通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化發(fā)展,鐵路實(shí)際運(yùn)行時(shí),經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)信號(hào)不足問(wèn)題,列車(chē)的運(yùn)行軌道區(qū)域也會(huì)出現(xiàn)局部地區(qū)網(wǎng)絡(luò)覆蓋不到的問(wèn)題?,F(xiàn)如今高速鐵路發(fā)展?jié)M足了大多商務(wù)人士對(duì)辦公的需求,人們?nèi)粘3鲂须x不開(kāi)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò),鐵路是人們?nèi)粘V匾某鲂薪煌üぞ?,未?lái)鐵路通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展必須以無(wú)線通信系統(tǒng)為核心,從而保證鐵路網(wǎng)絡(luò)能夠滿足用戶(hù)需求。
GSM-R通信技術(shù)應(yīng)用全面實(shí)現(xiàn)了鐵路通信系統(tǒng)功能性,GSM-R通信技術(shù)應(yīng)用為鐵路通信系統(tǒng)帶來(lái)了重要的核心系統(tǒng)技術(shù),作為無(wú)線通信技術(shù),應(yīng)用GSM-R通信技術(shù)能夠大幅度提高我國(guó)鐵路通信系統(tǒng)技術(shù)含量,當(dāng)前階段結(jié)合GSM-R通信技術(shù)已經(jīng)使我國(guó)鐵路通信發(fā)展逐漸趨于成熟,為我國(guó)鐵路通信發(fā)展帶來(lái)了巨大的便利以及重要的經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)[3]。GSM-R無(wú)線通信技術(shù)對(duì)我國(guó)鐵路無(wú)線通信系統(tǒng)發(fā)展具有重要意義,合理應(yīng)用GSM-R通信技術(shù),促進(jìn)了鐵路通信系統(tǒng)的智能化發(fā)展,對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部各個(gè)結(jié)構(gòu)功能以及基礎(chǔ)建設(shè)質(zhì)量的提升后續(xù)維護(hù)工作的效率都有重要的促進(jìn)作用。鐵路通信系統(tǒng)的發(fā)展邁上了新的臺(tái)階,現(xiàn)如今隨著5G通信技術(shù)的研發(fā),也為鐵路通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展帶來(lái)了重要的基礎(chǔ)條件。GSM-R通信系統(tǒng)應(yīng)用到鐵路網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中有很好的融合性,能夠?qū)崿F(xiàn)我國(guó)鐵路網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)快速發(fā)展,促進(jìn)鐵路網(wǎng)絡(luò)建設(shè)快速實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化。
應(yīng)用移動(dòng)交換中新網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)構(gòu)建,應(yīng)用接口實(shí)現(xiàn)了與基站的高質(zhì)量連接,系統(tǒng)構(gòu)成由各個(gè)核心構(gòu)件組成每一部分都不可或缺。基本的語(yǔ)音呼叫功能以及數(shù)據(jù)功能都由網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。基站控制器以及收發(fā)信息機(jī)組成了基站子系統(tǒng),通過(guò)MSC控制讓基站子系統(tǒng)正常完成運(yùn)行。收發(fā)信息機(jī)實(shí)現(xiàn)了無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)通信與空中接口的整個(gè)應(yīng)用控制功能性。子系統(tǒng)的操作以及維護(hù)既能夠互相獨(dú)立又能夠互相關(guān)聯(lián)共同運(yùn)作。子系統(tǒng)完成了日常網(wǎng)絡(luò)相關(guān)功能操作,確保正常的系統(tǒng)管理功能。在GSM-R通信系統(tǒng)中,子系統(tǒng)的操作和維護(hù)確保了正常的操作功能性,并且實(shí)現(xiàn)了與外部網(wǎng)絡(luò)的安全穩(wěn)定連接,從而實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的數(shù)據(jù)信息傳輸,讓日常數(shù)據(jù)傳輸處在穩(wěn)定高效狀態(tài)下。
LET技術(shù)在鐵路通信技術(shù)當(dāng)中的應(yīng)用,確保了對(duì)應(yīng)鐵路系統(tǒng)入網(wǎng)功能的優(yōu)化提高,實(shí)現(xiàn)了鐵路網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)更全面的運(yùn)行空間,大幅度降低鐵路網(wǎng)絡(luò)存在的信號(hào)干擾,從而提高了網(wǎng)絡(luò)信號(hào)強(qiáng)度,確保鐵路通信穩(wěn)定性。在鐵路列車(chē)實(shí)際運(yùn)行時(shí),由于與地區(qū)網(wǎng)絡(luò)的交錯(cuò)會(huì)導(dǎo)致列車(chē)運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)信號(hào)受到干擾影響,應(yīng)用LET技術(shù)有效解決了此種問(wèn)題大幅度提高了信號(hào)干擾路段的網(wǎng)絡(luò)抗干擾能力。應(yīng)用該技術(shù)實(shí)現(xiàn)了題錄網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的全面優(yōu)化革新,讓鐵路網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)邁入新的發(fā)展階段,確保了鐵路用戶(hù)享受到更優(yōu)質(zhì)的服務(wù),局域網(wǎng)是未來(lái)鐵路網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的核心方向,應(yīng)用LET技術(shù)全面促進(jìn)了鐵路網(wǎng)絡(luò)建設(shè)向著目標(biāo)方向快速發(fā)展[4]。
重載鐵路對(duì)通信系統(tǒng)要求較高因此必須為重載鐵路配置高質(zhì)量通信系統(tǒng)。通常狀況下,重載鐵路路段繁雜,途經(jīng)各種復(fù)雜的地形并且隧道多而長(zhǎng),因此必須確保通信系統(tǒng)能夠在各種環(huán)境因素影響下正常運(yùn)行,才能夠確保重載鐵路的通信功能。為了確保重載鐵路能夠在各種復(fù)雜的路段狀況下都能夠?qū)崿F(xiàn)正常的通信功能,GSM-R通信系統(tǒng)就發(fā)揮了作用,通過(guò)實(shí)踐應(yīng)用獲取了一定的成果。例如,在大秦線鐵路運(yùn)輸段應(yīng)用該系統(tǒng),確保了全路段網(wǎng)絡(luò)都能夠保持穩(wěn)定狀態(tài)不會(huì)出現(xiàn)超出范圍的網(wǎng)絡(luò)波動(dòng),在保證網(wǎng)絡(luò)覆蓋面積的同時(shí),確保了重載鐵路保持最佳的通信功能。同時(shí),應(yīng)用同站址雙基站和基站交織兩種技術(shù)實(shí)現(xiàn)了更高的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性,讓無(wú)線網(wǎng)絡(luò)能夠應(yīng)對(duì)各種復(fù)雜的環(huán)境;以機(jī)車(chē)同步操作系統(tǒng)為核心確保系統(tǒng)整體完成高質(zhì)量?jī)?yōu)化提高,從而確保獲取可控列車(chē)尾主機(jī)和相應(yīng)的控制盒,使機(jī)車(chē)使用數(shù)量大幅度降低,提高了資源利用率[5]。
凍土鐵路區(qū)域地貌會(huì)導(dǎo)致鐵路通信信號(hào)質(zhì)量大幅度降低,從而使后續(xù)維護(hù)檢修工作難度大幅度提高降低了維護(hù)效率。應(yīng)用在凍土區(qū)域應(yīng)用GSM-R系統(tǒng)當(dāng)前已有先例并且取得了成功,例如青藏鐵路中的應(yīng)用有效提高了凍土鐵路信號(hào)穩(wěn)定性,促進(jìn)了維護(hù)效率的提高,應(yīng)用雙交換機(jī)、同站址雙基站的無(wú)線覆蓋方式,確保凍土區(qū)信號(hào)穩(wěn)定性,日常信息傳輸都能夠穩(wěn)定進(jìn)行,大幅度提高了系統(tǒng)維護(hù)效率,實(shí)現(xiàn)了更高的安全性能,降低了人力成本。
經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)交通發(fā)達(dá)交通路線繁雜,這種狀況下鐵路通信信號(hào)會(huì)受到多種電磁干擾問(wèn)題的影響,通信質(zhì)量無(wú)法保障。應(yīng)用GSM-R技術(shù)能夠使鐵路通信信號(hào)穩(wěn)定性得到基礎(chǔ)保障。例如,山東膠濟(jì)線鐵路應(yīng)用中,通過(guò)建設(shè)、測(cè)試、優(yōu)化以及試驗(yàn)等多種模式進(jìn)行發(fā)展,對(duì)設(shè)計(jì)方案、應(yīng)用功能不斷進(jìn)行完善提升,鐵道部專(zhuān)門(mén)GSM-R應(yīng)用創(chuàng)新開(kāi)展了相關(guān)會(huì)議,組織協(xié)調(diào)運(yùn)營(yíng)商針對(duì)GSM電磁環(huán)境清理問(wèn)題開(kāi)展相關(guān)工作,確保不受到外界因素干擾,使GSM-R無(wú)線基站布置更加科學(xué)合理。應(yīng)用GSM-R技術(shù)實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)繁忙狀態(tài)下的干線控制調(diào)度,應(yīng)用GSM-R技術(shù)實(shí)現(xiàn)了我國(guó)鐵路通信系統(tǒng)的技術(shù)支撐需求。
將GSM-R系統(tǒng)應(yīng)用到實(shí)際鐵路系統(tǒng)當(dāng)中,通過(guò)實(shí)踐從而對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行不斷地優(yōu)化提高,目前在實(shí)際鐵路系統(tǒng)的應(yīng)用取得了一定的成果,為了確保網(wǎng)絡(luò)達(dá)到目標(biāo)覆蓋面積,確保了調(diào)度命令正常傳送,為無(wú)線車(chē)次號(hào)校核專(zhuān)門(mén)提供無(wú)線數(shù)據(jù)通道,確保列車(chē)調(diào)度、鐵路維護(hù)人員等能夠應(yīng)用正常的無(wú)線語(yǔ)音與短消息通信功能,從而大幅度提高了GSM-R技術(shù)的應(yīng)用范圍。在多種鐵路環(huán)境應(yīng)用中,GSM-R都體現(xiàn)出了極大的應(yīng)用潛力,極大地滿足了鐵路運(yùn)輸通信系統(tǒng)的功能需求,讓信息傳輸更加高效便捷,大幅度降低了通信成本,其應(yīng)用范圍非常廣泛[6]。
關(guān)于鐵路通信系統(tǒng)中的無(wú)線通信系統(tǒng)優(yōu)化當(dāng)中,需要實(shí)現(xiàn)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)覆蓋面積的大幅度提高,雖然當(dāng)前通信技術(shù)快速發(fā)展優(yōu)化升級(jí),但是無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信覆蓋發(fā)展相對(duì)滯后,還不能滿足實(shí)際需求,現(xiàn)如今隨著鐵路乘客網(wǎng)絡(luò)需求不斷提高,人們也越來(lái)越重視無(wú)線網(wǎng)絡(luò)覆蓋的研究,鐵路實(shí)際運(yùn)行當(dāng)中會(huì)經(jīng)過(guò)各種地形,并且信號(hào)運(yùn)行方式也非常繁雜,信號(hào)傳輸也會(huì)受到各種因素影響。因此,在提高網(wǎng)絡(luò)覆蓋的同時(shí)要重視技術(shù)上的提升,提高鐵路通信系統(tǒng)的抗干擾能力,確保系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行,防止各種因素導(dǎo)致的信號(hào)中斷,對(duì)各個(gè)路段信號(hào)強(qiáng)弱進(jìn)行檢測(cè),信號(hào)弱的地段專(zhuān)門(mén)進(jìn)行信號(hào)加強(qiáng),確保無(wú)線通信信號(hào)穩(wěn)定性,鐵路通信的建設(shè)必須著重發(fā)展無(wú)線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。當(dāng)前鐵路通信系統(tǒng)建設(shè)已經(jīng)成為鐵路建設(shè)的重點(diǎn)工作,鐵路的建設(shè)技術(shù)已經(jīng)達(dá)到很高的水平,必須提高配套服務(wù)來(lái)達(dá)到整體發(fā)展規(guī)劃統(tǒng)一。
網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化需要長(zhǎng)時(shí)間不間斷的進(jìn)行,整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的運(yùn)營(yíng)的各個(gè)階段都需要不間斷的進(jìn)行。當(dāng)前階段鐵路通信系統(tǒng)還存在系統(tǒng)化無(wú)線網(wǎng)絡(luò)納入沒(méi)有完畢的問(wèn)題,雖然當(dāng)前鐵路整體發(fā)展建設(shè)呈現(xiàn)明顯的結(jié)構(gòu)性,但是鐵路網(wǎng)絡(luò)發(fā)展太過(guò)分散,沒(méi)有形成具體的體系結(jié)構(gòu),因此需要結(jié)合實(shí)際,實(shí)現(xiàn)鐵路通信系統(tǒng)智能化數(shù)字化發(fā)展,這是未來(lái)鐵路通信系統(tǒng)的發(fā)展方向。結(jié)合鐵路通信系統(tǒng)發(fā)展需要,鐵路通信系統(tǒng)的發(fā)展規(guī)劃必須緊密結(jié)合鐵路安全系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)共同發(fā)展的結(jié)合體,這是最終保障鐵路建設(shè)穩(wěn)定性的根本。鐵路通信系統(tǒng)符合用戶(hù)實(shí)際使用需求,能夠滿足鐵路建設(shè)未來(lái)發(fā)展需要,能夠全面保障鐵路建設(shè)穩(wěn)定健康發(fā)展,最終才能保障鐵路系統(tǒng)高效發(fā)展。同時(shí),鐵路通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)必須緊密結(jié)合鐵路調(diào)度協(xié)調(diào)性,最終實(shí)現(xiàn)高度的功能性才能保障鐵路通信系統(tǒng)的發(fā)展,專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才是鐵路通信系統(tǒng)發(fā)展的命脈,因此鐵路建設(shè)必須著重構(gòu)建專(zhuān)業(yè)技術(shù)團(tuán)隊(duì),專(zhuān)業(yè)技術(shù)團(tuán)隊(duì)是保障鐵路通信發(fā)展的基礎(chǔ)支撐[7]。
無(wú)線通信系統(tǒng)得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用,當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)發(fā)展迅速,升級(jí)與創(chuàng)新速度非???,對(duì)于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)來(lái)講,應(yīng)用安全是最為受關(guān)注的問(wèn)題。鐵路通信系統(tǒng)的信息傳輸安全性直接關(guān)乎著人們的信息安全,因此必須著重關(guān)注鐵路通信系統(tǒng)安全性保障,全面實(shí)現(xiàn)鐵路通信系統(tǒng)安全保障,這關(guān)乎著鐵路的安全運(yùn)行。鐵路網(wǎng)絡(luò)智能化促進(jìn)了鐵路向著現(xiàn)代化方向健康發(fā)展,智能化的同時(shí)也給鐵路通信安全帶來(lái)了挑戰(zhàn),因此鐵路通信安全建設(shè)也要緊跟時(shí)代,結(jié)合各種尖端科學(xué)技術(shù),實(shí)現(xiàn)鐵路通信系統(tǒng)全面信息安全保障。與此同時(shí),鐵路通信系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)不斷優(yōu)化系統(tǒng)技術(shù)手段,不斷進(jìn)行通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)更新,應(yīng)用多種先進(jìn)的無(wú)線通信技術(shù)促進(jìn)鐵路通信網(wǎng)絡(luò)綜合發(fā)展,但是鐵路應(yīng)用綜合網(wǎng)絡(luò)也會(huì)導(dǎo)致信息安全風(fēng)險(xiǎn)大幅度提高。構(gòu)建信息安全監(jiān)管系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)鐵路系統(tǒng)現(xiàn)代化建設(shè)的重要方式,監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)能夠?yàn)榫W(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全提供強(qiáng)有力的保障,鐵路通信系統(tǒng)的多元化發(fā)展給鐵路通信系統(tǒng)個(gè)發(fā)展帶來(lái)了生機(jī)與活力,因此,需要加大安全性升級(jí)力度,從而確保鐵路通信系統(tǒng)協(xié)調(diào)穩(wěn)定健康發(fā)展。
鐵路通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)離不開(kāi)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)手段,無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展需要緊跟時(shí)代前沿科技。GSM-R系統(tǒng)應(yīng)用到現(xiàn)代鐵路網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),能夠促進(jìn)鐵路系統(tǒng)快速實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化,這是實(shí)現(xiàn)未來(lái)鐵路系統(tǒng)滿足時(shí)代發(fā)展需要的必然方式,同時(shí)也為鐵路系統(tǒng)的穩(wěn)定健康發(fā)展帶來(lái)了保障。因此,必須結(jié)合GSM-R技術(shù)實(shí)現(xiàn)鐵路通信現(xiàn)代化發(fā)展,確保鐵路運(yùn)輸實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化發(fā)展。