探析移動通信在鐵路通信系統中相關應用

論文關鍵詞：移動通信　鐵路通信系統　應用

　　 論文摘要：鐵路運輸是國家的經濟大動脈，鐵路通信系統是直接保證鐵路運輸的重要工具，它的質量的好壞直接影響鐵路運輸的效率以及運輸速度和安全。隨著科技的進步和發展，各種高薪技術被廣泛地應用在鐵路通信系統中，使得鐵路通信系統得到逐步提高和完善，并提高了鐵路運輸的運輸速度、效率以及安全可靠性，本文主要討論移動通信在鐵路通信系統中的相關應用。 

　　一、鐵路通信的作用 
　　 通信，指人與人或人與自然之間通過某種行為或媒介進行的信息交流與傳遞。鐵路通信就是指利用有線通信、無線通信、光纖通信等現代化技術和設備，將鐵路運輸生產和建設過程中的各種信息進行傳輸和處理交換。從1825年的人工搖旗引導到1839年的指針式閉塞電報設備的發明以及應用，就說明現代通信技術一開始就是與鐵路運輸是緊密相關的。隨著我國高速鐵路的建設和運行，對鐵路通信技術提出了更高的要求，只有不斷地發展和完善鐵路通信系統，才能為現代化鐵路的建設與運行提供重要技術支持和安全保障。下面我們就來討論移動通信在鐵路通信系統中的相關應用。 
　　二、無線列調 
　　 無線列調是重要的鐵路行車通信設備，主要負責列車的位置和運行方向。無線列調系統主要解決行車調度員、車站值班員和機車司機之間的通信和車站值班員、機車司機和運轉車長之間的通信。雖然無線列調具有節約資源的優點，但目前使用的無線列調是同頻單工電臺，隨著列車提速的不斷深入和列車建設密度的加大，在僅有的一個頻道上集中了眾多用戶，再加上場強的越區嚴重，容易致使系統阻塞，甚至于癱瘓。對于現代化的高速鐵路而言，這種通信系統過于簡單，滿足不了建設發展的需求。 
　　三、集群通信 
　　 集群通信系統是一種高級移動調度系統，代表著專用移動通信網的發展方向。它能按照動態信道指配的方式，實現多用戶共享多信道。由于它具有調度、群呼、優先呼、漫游等功能，被廣泛地應用于政府、鐵路、航空等部門，其中以源自歐洲的TETRA較為出色。不過這種通信系統也有一定的缺點，比如系統設備采購、建網成本和終端價格較高，同時也存在信息丟失、保密性不高、易受干擾等，這從上海局目前所建成的集群系統就能看出來。這些缺點對普通語音通信的影響不大，但對要求較高的場合并不適用，比如列車與指揮中心的實時雙向數據通信。

四、GSM-R 
　　 GSM-R通信技術最早起源于歐洲，是在GSM公眾移動通信系統的基礎上增加了鐵路運輸專用調度通信功能，它主要由交換機、基站、機車綜合通信設備、手機等組成，目前在德國、意大利、瑞典等大多數國家普遍應用，我國鐵道部于2000年底正式確定將GSM-R作為我國鐵路通信系統的發展方向。它主要提供無線列調、編組調車通信、區段養護維修作業通信、應急通信、隧道通信等語音通信功能，可為列車自動控制與檢測信息提供數據傳輸通道，并可提供列車自動尋址和旅客服務。比如全世界海拔最高的青藏鐵路，它的絕大部分線路都是在高原缺氧的無人區，為了滿足鐵路運輸通信、信號及調度指揮的需要，就采用了GSM-R移動通信系統。另外還有：大秦線、膠濟線、合武線、京津城際線，京滬高鐵等。 
　　五、衛星通信 
　　 衛星通信是指利用人造地球衛星作為中繼站來轉發或反射無線電信號，在兩個或多個地面站之間進行通信。它的主要優點是通信范圍大、不受陸地災害的影響，可靠性高、電路開通迅速、多址連接等，不過也存在成本高、傳輸延時大、傳輸帶寬有限等不足。相對而言，比較適合鐵路應急部門使用。 
　　 六、無線寬帶WIMAX 
　　 WIMAX技術是一項于IEEE 802.16標準的寬帶無線接入城域網技術。目前，在鐵路通信系統中的最新應用成果就是中國神華能源股份有限公司的自主研發項目 -“WIMAX技術在鐵路移動通信中的應用研究”。該項目自主研發了基于WIMAX無線寬帶技術的機車同步操控通信、列尾通信、無線列調通信、視頻監控等組成的鐵路通信應用系統，在經過車載運行實驗和室內動力分布實驗后，經專家組檢驗，表明該系統可滿足朔黃鐵路運行的技術要求，具有創新性，技術成果達到國際領先水平。 
　　 七、結束語 
　　 鐵路通信是以運輸生產為重點，主要功能是實現行車和機車車輛作業的統一調度與指揮。但因鐵路線路分散，支叉繁多，業務種類多樣化，組成統一通信的難度較大。所以，在鐵路通信系統中應當將各種現代化的通信技術有機結合，以保證行車安全、防止作業事故，提高運輸效率，加速機車周轉，以及改善服務質量等。