時間:2022-11-19 13:04:16
導言:作為寫作愛好者,不可錯過為您精心挑選的10篇鐵路通信論文,它們將為您的寫作提供全新的視角,我們衷心期待您的閱讀,并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。
SDH是取代PDH的新數(shù)字傳輸網(wǎng)體制,主要針對光纖傳輸,是在SONET的標準基礎上形成的。它把信號固定在幀結(jié)構(gòu)中,復用后以一定的速率在光纖上傳送。SDH是在電路層上對信號進行復用和上下。當帶著信號的光纖通ODF(光纖分配架)進入ADM時,信號必須通過O/E轉(zhuǎn)換和設備上的支路卡才能下成2Mb/s的基本電信號,并經(jīng)過通信電纜和DDF(數(shù)字配線架)接到用戶接口或基站BTS(基站收發(fā)信機)。
1.2ATM網(wǎng)絡傳輸技術
ATM是一種基于信元的交換和復用技術,即一種轉(zhuǎn)換模式,在這一模式中信息被組織成信元。它采用固定長度的信元傳輸聲音、數(shù)據(jù)和視頻信號。每個信元有53個字節(jié),開頭的五個字節(jié)為信頭,用以傳輸信元的地址和其他一些控制信息,后面的48個字節(jié)用以傳輸信息。利用標準長度的這種數(shù)據(jù)包,通過硬件實現(xiàn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換,這比軟件更快速、經(jīng)濟、便宜。同時,ATM工作速度有很大的伸縮性,在光纜上可以超過2.5Gbps。
在網(wǎng)絡傳輸中,為了使多個用戶共享高速線路,通常采用時分復用方式。時分復用方式又可分為同步傳輸模式和異步傳輸模式。在數(shù)字通信中通常采用同步傳輸模式,這種傳輸模式把時間劃分為一個個相等的片段,成為時隙,一定量的時隙組成一個幀,一個信道在一個幀里占用一個時隙,一個用戶占用一個或多個信道。而在異步傳輸模式中,各終端之間不存在共同的時間參考,各個時隙沒有固定的占用者。在ATM中時隙有固定的長度而且比較短,一個時隙傳輸一個信元,每一個信元相當一個分組。各信道根據(jù)業(yè)務量的大小和排列規(guī)則來占用時隙,信息量大的信道占用的時隙多。
1.3MSTP傳輸技術
MSTP依托于SDH平臺,可基于SDH多種線路速率實現(xiàn),包括l55Mb/s、622Mb/S、2.5Gb/s和10Gb/s等。一方面,MSTP保留了SDH固有的交叉能力和傳統(tǒng)的PDH業(yè)務接口與低速SDH業(yè)務接口,繼續(xù)滿足TDM業(yè)務的需求;另一方面,MSTP提供ATM處理、以太網(wǎng)透傳、以太網(wǎng)二層交換、RPR處理、MPLS處理等功能來滿足對數(shù)據(jù)業(yè)務的匯聚、梳理和整合的需求。
1.4RTKGPS網(wǎng)絡傳輸技術
隨著GPS無驗潮測深技術應用的不斷深入,傳統(tǒng)電臺數(shù)據(jù)鏈的傳輸模式已不能滿足長距離RTK作業(yè)的需要。而網(wǎng)絡RTK技術則是利用網(wǎng)絡來取代UHF電臺進行數(shù)據(jù)傳輸,它傳輸距離遠,信號穩(wěn)定,抗干擾性強,已成為數(shù)據(jù)鏈傳輸?shù)男聦櫋?/p>
通用分組無線業(yè)務GPRS,是在GSM系統(tǒng)上發(fā)展出來的一種新的分組數(shù)據(jù)承載業(yè)務,GSM是一種使用撥號方式連接的電路交換數(shù)據(jù)傳送方式。GPRS利用現(xiàn)有通信網(wǎng)的設備,通過在GSM網(wǎng)絡上增加一些硬件和軟件升級,形成一個新的網(wǎng)絡邏輯實體。
1.5WDM傳輸技術
WDM(或DWDM)是在光纖上同時傳輸不同波長信號的技術。其主要過程是將各種波長的信號用光發(fā)射機發(fā)送后,復用在一根光纖上,在節(jié)點處再對耦合的信號進行解復用。WDM(或DWDM)系統(tǒng)在信號的上下上既可以使用ADM、DXC,也可以使用全光的OADM和0XC,WDM(或DWDM)是基于光層上的復用,它和SDH在電層上的復用有著很大的區(qū)別。同時,通過OADM進行光信號的直接上下,無需經(jīng)過O/E轉(zhuǎn)換,而擁有EDFA的WDM(或DWDM)可以進行較長距離的光傳輸而不需要光中繼。
2接入網(wǎng)技術
隨著通信技術的快速發(fā)展,人們對鐵路通信技術提出了更高的要求,鐵路部門必須采用先進的、現(xiàn)代化的有線和無線通信的傳輸和接入方式,實現(xiàn)鐵路通信網(wǎng)的升級,發(fā)揮鐵路通信網(wǎng)在國民經(jīng)濟中的社會效益和經(jīng)濟效益。
接入網(wǎng)技術是鐵路通信中一項關鍵技術,由于原有用戶銅纜接入的普遍性和現(xiàn)在光纖技術的發(fā)展,接入網(wǎng)建設就必須考慮通信網(wǎng)絡的現(xiàn)狀與發(fā)展,這就決定了接入網(wǎng)技術的多樣化。接入網(wǎng)從接入方式上可分為有線接入和無線接入。
2.1有線接入技術
(1)高速率數(shù)字用戶環(huán)路技術。
通過2-3對雙絞線雙向?qū)ΨQ傳送基群數(shù)字速率信號,傳送距離為3km-5km,上行速率與下行速率相等。通過回波抵消技術實現(xiàn)在一對雙絞線上全雙工傳輸,通過特定的編碼和調(diào)制方式提高傳輸質(zhì)量,用多線對并行傳輸,以降低每對雙絞線上的傳輸速率,增加無中繼傳輸距離。
(2)非對稱數(shù)字用戶環(huán)路技術。
它的上行速率和下行速率不相等,下行速率可高達(9-10)Mbit/s,上行速率只有數(shù)十或數(shù)百kbit/s,此技術適用于視頻點播VOD系統(tǒng);其高速下行信道可向家庭用戶提供多路的數(shù)字圖像信號及低速語音信號,而上行信道用于傳送用戶控制信號。ADSL的優(yōu)勢在于它幾乎不需要對現(xiàn)有的對1雙絞線作任何改動就可獲得高傳輸速率。
(3)混合光纖同軸電纜接入技術。
它是基于有線電視系統(tǒng)CATV發(fā)展起來的。在有線電視中心與地區(qū)中心、地區(qū)中心與光節(jié)點之間采用光纖連接,光節(jié)點與用戶設備之間采用同軸電纜連接。其主要是使用副載波調(diào)制,將CATV原有的單向傳輸系統(tǒng)改造成雙向傳輸系統(tǒng)。HFC可以充分利用現(xiàn)有的CATV網(wǎng)絡,進行少量投資,就可形成一個支持多種業(yè)務的寬帶綜合業(yè)務網(wǎng)。
(4)光纖用戶環(huán)路技術。
以光纖為主要傳輸媒介,根據(jù)光纖向用戶延伸的距離,可以分為FTTC(光纖到路邊),FTTB(光纖到大樓),FTTH(光纖到家)等。FTTB是用戶接入信息高速公路的最終理想目標,但根據(jù)現(xiàn)有通信發(fā)展的實際,FTTC、FTTB與銅纜相結(jié)合的用戶接入,雖然是有過渡性質(zhì)的折衷方案,但價格相對經(jīng)濟,并且在時機成熟時易擴展到FTTH,所以是現(xiàn)實并且可行的。
2.2無線接入技術
無線接入網(wǎng)是在接入網(wǎng)中部分或全部引人無線傳輸媒介,為用戶提供固定終端業(yè)務和移動終端業(yè)務。無線接入可分為固定接入和移動接入兩大類。其基本結(jié)構(gòu)由控制器、基站和用戶終端設備構(gòu)成。應用技術主要包括微波1點多址技術、蜂窩技術和微蜂窩技術等。無線接人由于其靈活方便易于建設,目前已得到極大的重視。
集群通信系統(tǒng)是一種功能強大的專用移動通信系統(tǒng),是通信與微處理機技術、程控交換技術、計算機網(wǎng)絡技術緊密結(jié)合的產(chǎn)物。它集交換、控制、通信于一體,通過無線撥號的方式把一組信道自動最優(yōu)地動態(tài)分配給系統(tǒng)內(nèi)部用戶,最大限度地利用系統(tǒng)資源和頻率資源,降低系統(tǒng)內(nèi)呼損,提高服務質(zhì)量。由于它具有群呼、組呼、強插、強拆等功能,特別適合于調(diào)度指揮以及應急、搶險等場合,并較好地解決了通信頻率合理分配的問題,因而倍受專業(yè)運營管理部門的青睞,被確定為現(xiàn)行鐵路移動通信方式的首選類型。
3結(jié)語
鐵路通信網(wǎng)是保證行車安全、提高運輸效率的有力工具,我國鐵路引入現(xiàn)代通信技術還不久,對鐵路通信工程建設還需要一段時間對其了解、分析和試驗,對其中所要注意的問題,特別是技術問題要認真對待,只有這樣才能為鐵路通信現(xiàn)代化作出貢獻。
參考文獻
[1]梁培超.淺析鐵路通信工程應用接入網(wǎng)技術[J].科技資訊,2008.
[2]毛文鐸.淺析鐵路通信工程應用接入網(wǎng)技術[J].信息科學,2008.
SDH光纖通信在鐵路通信系統(tǒng)里的使用解決了PDH光纖通信使用存在的問題,并在此基礎上有所突破,讓鐵路通信系統(tǒng)更加穩(wěn)定和流暢。借助SDH設備構(gòu)成的具備自愈保護作用的環(huán)網(wǎng)形式,能在傳輸媒體主要信號中斷的時候自動利用自愈網(wǎng)及時恢復正常的通信狀態(tài)。相較于與PDH技術,SDH技術有四個顯著優(yōu)點:一是網(wǎng)絡管理能力更強;二是比特率和接口標準均統(tǒng)一,讓各個廠家設備間的互聯(lián)成為了可能;三是提出“自愈網(wǎng)”這一新理論,能在傳輸媒體主要信號中斷時及時恢復正常;四是運用字節(jié)復接技術,簡化網(wǎng)絡各個支路信號。鑒于SDH光纖通信技術有諸多優(yōu)點,所以在鐵路通信網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃里,已經(jīng)明確提出了要著重發(fā)展基于同步數(shù)字系列(SDH)基礎上的傳送網(wǎng)[2]。就以xx鐵路為例,該鐵路基于新敷設20芯光纜里的其中4芯光纖基礎上,開設SDH2.5Gb/s(1+1)光同步傳輸系統(tǒng)為長途傳輸網(wǎng),在鐵路的相應經(jīng)過點均設置了SDH2.5Gb/sADM設備,并借助622Mb/s光口同接入層傳輸設備相連,發(fā)揮上聯(lián)和保護作用。此外,還借助2芯光纖開設了SDH622Mb/s(1+0)光同步傳輸系統(tǒng),將其作為當?shù)氐闹欣^網(wǎng),并在鐵路相應經(jīng)過點以及新開設的各個中間站和線路新設置了SDH622Mb/s設備。
1.2DWDM光纖通信在鐵路通信系統(tǒng)中的應用
DWDM光纖通信技術是借助單模光纖寬帶與損耗低的特點,由多個波長構(gòu)成載波,許可各個載波信道能同時在同一條光纖里傳輸,如此一來,在給定信息傳輸容量的情況西夏,就能降低所需光纖的總量。使用DWDM技術,單根光纖能傳輸?shù)淖畲髷?shù)據(jù)流量可以高達400Gb/s。DWDM技術最顯著的優(yōu)點就是其協(xié)議與傳輸速度是沒有關聯(lián)的,以DWDM技術為基礎的網(wǎng)絡可以使用IP協(xié)議、以太網(wǎng)協(xié)議、ATM等進行數(shù)據(jù)傳輸,每秒處理數(shù)據(jù)流量在100Mb~2.5Gb之間。也就是說,以DWDM技術為基礎的網(wǎng)絡能在同一個激光信道上以各種傳輸速度傳輸各種類型的數(shù)據(jù)流量。當前,在國內(nèi)鐵路通信網(wǎng)里DWDM技術得到了廣泛應用,其中滬杭-浙贛鐵路干線就是國內(nèi)第一條使用DWDM光纖傳輸系統(tǒng)的鐵路。此外,京九、武廣等鐵路的DWDM光纖傳輸系統(tǒng)也在建設與使用中。就拿京九鐵路來說,京九鐵路線使用的是具有開放性的DWDM系統(tǒng)和設備,能兼容各種工作波長以及廠商的SDH設備。波道數(shù)量為16,波道速率基礎為每秒2.5Gb,借助京九線20芯光纜里的2芯G.652單模光纖,使用單纖單向傳輸?shù)姆绞?,也就是說相同波長在兩個方向上都能多次使用,光接口滿足ITU-TG.692協(xié)議的標準。
2無線PBX和Wi-Fi實現(xiàn)方式
2.1無線PBX實現(xiàn)方式無線PBX設備包含主機和手機,每個主機可帶1-90部手機。無線PBX設備采用跳頻(FHSS)技術,每秒在100個頻道內(nèi)采用偽隨機方式跳變100次。另外,系統(tǒng)采用碼分多址的尋址方式,每個手機和主機都會被賦予1個單獨的編碼,編碼容量可達6萬多個,具有很高的安全性和保密性。PBX跳頻實現(xiàn)原理如圖2所示。整個無線PBX系統(tǒng)覆蓋范圍廣,空曠地帶可達1km以上。手機可設置群組,手機間可以脫離主機通話,并具有單呼、組呼和群呼等現(xiàn)場無線調(diào)度功能,通過與應急中心的通信主設備連接,還可以由應急指揮臺發(fā)起從中心到現(xiàn)場的二級調(diào)度通信和電話會議,非常適合在應急通信中使用。參考實驗室近年來對應急通信接入設備測試的結(jié)果,無線PBX技術實現(xiàn)方式具有以下優(yōu)勢:非視距通信范圍可達1km以上;使用900MHz頻率,具備一定的繞射能力;全雙工雙向通話、半雙工多路呼叫;群組呼叫功能;手機具備一定的防塵、防雨能力。雖然無線PBX技術在使用中有諸多優(yōu)勢,但也有先天不足:頻段非自由頻段,使用需到國家無線電管理委員會備案;主機和手機因購買渠道特殊,成本比較高。
2.2Wi-Fi實現(xiàn)方式采用無線局域網(wǎng)絡接入的Wi-Fi手機通過直接接入與增加中繼相結(jié)合也能滿足鐵路應急現(xiàn)場的無線話音通信要求。Wi-Fi手機即無線方式的VoIP電話,只要通過現(xiàn)場或中心提供的注冊服務器設備與AP(接入點)相連,Wi-Fi手機就可以通過AP注冊到服務器,實現(xiàn)手機之間以及手機與固定電話的通話功能。鐵路應急通信系統(tǒng)中話音通信的Wi-Fi實現(xiàn)方式,如圖3所示。Wi-Fi全稱為WirelessFidelity,即802.11b空中接口協(xié)議。Wi-Fi使用的2.4GHz頻段在世界范圍內(nèi)是無需任何電信運營執(zhí)照的免費頻段,用戶可以在Wi-Fi覆蓋區(qū)域內(nèi)隨時隨地接聽撥打電話。而且其他基于WLAN的寬帶數(shù)據(jù)應用,也能與Wi-Fi方式同時使用。其最大優(yōu)點就是傳輸速度較高,最高可達11Mbps,且有效距離也接近使用要求,室外開闊地帶可以達到300m以上,雖然不能達到鐵道行業(yè)標準規(guī)定的500m距離,但在適當位置增加AP設備進行中繼,同樣能實現(xiàn)良好的語音通話。與無線PBX技術一樣,利用Wi-Fi實現(xiàn)方式來實現(xiàn)鐵路應急現(xiàn)場的話音通信同樣既有優(yōu)勢也有不足。其優(yōu)勢在于使用頻率屬于自由頻段,AP模塊可以兼容話音、數(shù)據(jù)通信,且Wi-Fi手機屬于通用產(chǎn)品,成本較低。但相較無線PBX技術在應用場景上也有明顯劣勢。首先,AP與Wi-Fi手機的功率比較低,一般不超過400mW,覆蓋距離不足,若要達到500m距離,需要增加中繼裝置,使現(xiàn)場實現(xiàn)復雜度增加;其次,其使用的2.4GHz頻段的波長較短,約為12.5cm,繞射能力較差,在隧道、山區(qū)和站場等多障礙物的復雜環(huán)境中,其通話質(zhì)量難以保證。
與傳統(tǒng)的信號發(fā)射裝置不同,鐵路無線通信光纖直放站與以往最大的優(yōu)點就是在信號的傳輸途徑上,鐵路無線通信光纖直放站中裝置了WCMD3G/4G信號,使信號的傳輸速度更為快捷,信號的質(zhì)量更加穩(wěn)定,可以實現(xiàn)對整個列車進行無線網(wǎng)的覆蓋。作者為了讓文章更為實際,親自體驗過在建設多座鐵路無線通信光纖直放站的列車,經(jīng)過作者的測試,在有鐵路無線通信光纖直放站的網(wǎng)絡信號覆蓋的地區(qū),移動通訊設備的信號是滿格,與普通的列車上移動通訊設備信號時斷時續(xù)有著相當大優(yōu)勢。
1.2作者通過對張集(張家口至集寧)鐵路內(nèi)蒙古段為調(diào)查對象
對光纖直放站在解決弱場覆蓋和位置定位的問題上做過一部分分析,得出了以下結(jié)果。張集鐵路內(nèi)蒙古段共有5個中間站:友誼水庫、興和、廟梁、西土城、古營盤,線路地形雖沒有高山、隧道,但沿線路段有部分丘陵及小山包,多處有挖方地段,路塹最高有近50米,站間距一般在20公里以上,其中廟梁至西土城站間距離28.6公里,線路存在彎道。安照鐵路無線列調(diào)場強覆蓋的要求,車站信號傳輸距離應達到站間距的一半,為達到這一要求,并根據(jù)以上地形特點,在區(qū)間增設光纖直放站以加強信號覆蓋,這無疑是一個非常明智的選擇。
1.3光纖直放站由近端機和遠端機組成
近端機設在通信機房內(nèi),遠端機設在區(qū)間,在近端機和遠端機之間利用有線通信沿線敷設的20芯光纜中的11芯、12芯光纖,將車站無線信號轉(zhuǎn)換成光信號傳輸?shù)焦饫w直放站遠端機,再由遠端機天線繼續(xù)進行發(fā)射已增強信號覆蓋。
2進行鐵路無線通信光纖直放站建設的最佳位置選址工作
2.1鐵路無線通信光纖直放站與交通運輸總站之間一定要有傳輸介質(zhì)的存在
這樣才能確保鐵路無線通信光纖直放站能及時獲取運輸總站發(fā)出的信息,從而根據(jù)鐵路無線通信光纖直放站所處的地段,運用信息放大器來增加信息量的發(fā)射功率,讓列車接收到電訊號更加準確。
2.2在列車形式在云貴山區(qū)這樣崎嶇的山谷里的時候
由于回音而可能造成對鐵路無線通信光纖直放站發(fā)出信號的干擾,在列車行駛在這樣的路線中時,可能由于回音與無線網(wǎng)絡信號混雜而產(chǎn)生電磁波。電磁波對鐵路無線通信光纖直放站發(fā)出的無線信號有著極大的干擾作用,從而使得全車的信號覆蓋率降低。就是因為這樣,在這種山谷地區(qū),應該加大對這鐵路無線通信光纖直放站的建設,通過建設成功的多座鐵路無線通信光纖直放站之間的聯(lián)系作用,才能抵抗電磁波的沖擊。因此,在設置鐵路無線通信光纖直放站的位置時應該考慮:遠端機覆蓋相互獨立,不會因為一臺設備而使其它設備中斷。
2.3在選擇建設鐵路無線通信光纖直放站車站的地址時
應當避免噪音對鐵路無線通信光纖直放站的影響。鐵路無線通信光纖直放站在接收電臺接收端接收列出發(fā)出的信號時,也會收到其他噪音的影響,使得信息質(zhì)量存在嚴重問題。這些雜音會混雜在鐵路無線通信光纖直放站發(fā)出的信號里,破壞鐵路無線通信光纖直放與列車的有效平衡。因此,選址的時候要充分考慮植物的優(yōu)勢,植物會對噪音有吸收作用,對鐵路無線通信光纖直放站的功能有所提升。
2.4在選址的時候要考慮電力系統(tǒng)供應方便的地方作為鐵路無線通信光纖直放站的建設地點
由于鐵路無線通信光纖直放站需要可靠的電源,在鐵路系統(tǒng)一般選擇沿鐵路兩邊架設的10kV自閉和貫通電源,兩路電源一主一備,因此,要考慮電力電纜方便過軌的地方。如果電力供應不可靠,會嚴重影響鐵路無線通信光纖直放站與列車之間的實時交流,造成列車駕駛員無法對前方路段進行了解。
3對鐵路光纖直放站位的建設位置做出恰當?shù)恼{(diào)整
3.1直放站附近地勢起伏較大時
應選擇高地段進行立塔,這樣可以減少鐵塔高度以降低成本及延長傳輸距離。
3.2在建設鐵路光纖直放站位時
應考慮發(fā)射塔與電氣化鐵路回流線的安全距離,一般選擇塔身最近處距回流線不小于3.5米。
3.3電力系統(tǒng)的供應對鐵路光纖直放站的影響
鐵路光纖直放站也需要電力的供應。如果,在鐵路光纖直放站的電力系統(tǒng)時斷時續(xù)會對網(wǎng)絡信號的傳輸起到阻礙的作用。因此,有鐵路光纖直放站應該建設在電力系統(tǒng)供應充足的電線桿附近,能源源不斷的獲得電力的供應,從而保證鐵路光纖直放站發(fā)出的網(wǎng)絡訊號的完整性。
3.4鐵路光纖直放站位置一般有設計定位
設計定位時分析地形,并進行場強測試,但由于設計進行場強測試時,一般路基還沒有成效,特別是無法測出高挖方地段的場強,而且設計進行場強測試時發(fā)射及接收和線路竣工后車站電臺發(fā)射及列車臺接收還有誤差,因此要根據(jù)需要進行調(diào)整。
目前GSM-R數(shù)字移動通信系統(tǒng)主要應用在國家鐵路,是由公眾網(wǎng)絡GSM演變過來適用于鐵路的專用無線通信系統(tǒng)。(1)主要提供的業(yè)務語音業(yè)務:列車調(diào)度員與機車司機、車站值班員與機車司機之間等各種列車無線調(diào)度通信;鐵路沿線維護人員的通信需求,用于養(yǎng)路、橋隧、接觸網(wǎng)(供電)、電務等部門的區(qū)間維護作業(yè)通信;公安、搶修、救援等多部門、多工種的應急移動通信需求。數(shù)據(jù)業(yè)務:列車運行控制系統(tǒng)信息傳送,機車同步操控信息傳送,列車無線車次號校核信息傳送,調(diào)度命令信息無線傳送等。同時也可為城際鐵路CTCS2+ATO列控系統(tǒng)傳送站臺門控制及運行計劃處理兩項業(yè)務。(2)頻率規(guī)定根據(jù)相關規(guī)定,我國GSM-R系統(tǒng)采用專有的工作頻段為:上行:885-889MHz(移動臺發(fā),基站收);下行:930-934MHz(基站發(fā),移動臺收);頻道間隔為200KHz,雙工收發(fā)間隔為45MHz。(3)網(wǎng)間互聯(lián)互通GSM-R不同設備網(wǎng)間互聯(lián)互通均可實現(xiàn),可以滿足不同設備網(wǎng)間機車的套跑需求。
1.2TETRA集群通信系統(tǒng)
我國城市軌道交通(地鐵)則主要采用數(shù)字集群通信技術作為列車調(diào)度專用無線通信系統(tǒng),一般采用800MHz頻段TETRA集群通信系統(tǒng)。(1)主要實現(xiàn)的功能語音通話:通話功能是地鐵專用無線通信的主要功能,為控制中心調(diào)度員、車輛段調(diào)度員、車站值班員等固定用戶與列車司機、防災、維修等移動用戶之間提供通話手段,同時具備選呼、組呼、廣播、緊急呼叫等幾種調(diào)度呼叫方式。數(shù)據(jù)通信:系統(tǒng)可以為用戶提供數(shù)據(jù)通信功能,滿足列車車載臺與控制中心及車輛段之間數(shù)據(jù)傳輸需求,包括:出入庫通話組切換觸發(fā)信息、移動用戶設備狀態(tài)信息、列車運行狀況信息、調(diào)度信息;并滿足移動用戶之間、移動用戶與固定用戶之間短消息傳送。(2)頻率規(guī)定“國家對800MHz數(shù)字集群通信網(wǎng)使用的無線電頻率資源進行統(tǒng)一規(guī)劃和審批。使用800MHz數(shù)字集群通信頻率應當經(jīng)信息產(chǎn)業(yè)部無線電管理局批準;未經(jīng)批準,任何組織和個人不得擅自使用數(shù)字集群通信頻率”(原信無網(wǎng)[2007]18號文《800MHz數(shù)字集群通信頻率臺(站)管理規(guī)定》)。各省(自治區(qū)、直轄市)無線電管理機構(gòu)根據(jù)當?shù)貙嶋H需求,制定當?shù)財?shù)字集群通信網(wǎng)使用頻率的規(guī)劃。(3)網(wǎng)間互聯(lián)互通目前TETRA系統(tǒng)不同設備網(wǎng)間尚無法實現(xiàn)基于ISI互聯(lián)互通。因此,若要實現(xiàn)不同設備網(wǎng)間機車套跑還需TETRA供應廠家及二次開發(fā)商共同開發(fā)解決。
1.3小結(jié)
由上可以看出,在城市軌道交通中采用的TETRA系統(tǒng)主要是用于語音調(diào)度通信,而與行車控制有關的數(shù)據(jù)業(yè)務基本由信號專業(yè)本身建設的無線通信網(wǎng)絡來傳送;而在國鐵中GSM-R系統(tǒng)傳送的業(yè)務相對比較豐富,不僅能滿足列車調(diào)度語音通信,也能滿足列控等數(shù)據(jù)業(yè)務,是一個承載語音、分組域數(shù)據(jù)及電路域數(shù)據(jù)的多業(yè)務綜合通信平臺。
2GSM-R與TETRA技術體制比較
2.1技術針對性
GSM-R是專門為鐵路移動通信而設計開發(fā)的,滿足鐵路運輸管理系統(tǒng)對鐵路無線網(wǎng)絡的業(yè)務需求和列車控制系統(tǒng)對其提出的服務質(zhì)量要求。TETRA是新一代集群通信技術,具有較強的調(diào)度指揮功能,其針對的是專業(yè)部門的調(diào)度通信。該技術的主要應用對象是公共安全、運輸調(diào)度、公用事業(yè)等領域。
2.2系統(tǒng)功能
兩種技術都有集群調(diào)度通信所需要的各類語音業(yè)務,如個呼、組呼、緊急呼叫、廣播呼叫等,但TETRA系統(tǒng)的呼叫建立時間較短,一般在0.3-0.5s,而GSM系統(tǒng)的呼叫建立時間一般在5-6s,緊急呼叫可以做到2s以內(nèi)。兩個系統(tǒng)均可完成電路域數(shù)據(jù)或分組域數(shù)據(jù)業(yè)務的應用,但從目前實際應用來看GSM-R系統(tǒng)承載列控數(shù)據(jù)業(yè)務更完善。TETRA系統(tǒng)的基站故障弱化功能較強,基站有單站集群的工作模式,并且支持直通模式(DMO);而GSM-R系統(tǒng)則相對較弱。
2.3對高速運行的適應性
GSM-R在標準上要求支持500km/h的高速通信,并且在350km/h的運行環(huán)境已有大規(guī)模實用案例;根據(jù)TETRA標準組織所做的高速仿真測試,該技術可支持在800MHz頻段450-500km/h的高速通信,但目前已建成的TETRA系統(tǒng)其移動用戶的最高運行速度基本在200km/h以內(nèi)。
2.4互聯(lián)互通
GSM-R不同設備供應商網(wǎng)間互聯(lián)互通可完全做到,在國內(nèi)有完善成熟的標準規(guī)范,并已成熟運用;目前TETRA標準中ISI接口尚未能實現(xiàn)標準化,這將導致不同廠家設備并網(wǎng)運行困難。
2.5小結(jié)
由于GSM-R是專門針對鐵路設計開發(fā)的標準,所以對于鐵路所需專有業(yè)務更專;而TETRA在集群調(diào)度功能上較強。兩種技術均能適應高速運行環(huán)境,都是成熟可靠的適用于列車調(diào)度的專用無線通信技術;盡管現(xiàn)階段TETRA系統(tǒng)傳送列控類數(shù)據(jù)尚不成熟,但從技術參數(shù)上看,TETRA系統(tǒng)具備此類數(shù)據(jù)業(yè)務傳送能力,只是還需要開發(fā)驗證。由以上分析我們也可以看到,GSM-R相對于TETRA的兩大優(yōu)勢在于:(1)GSM-R的數(shù)據(jù)業(yè)務功能更為強大豐富,列控數(shù)據(jù)業(yè)務更為專業(yè)完善;(2)GSM-R系統(tǒng)不同設備網(wǎng)間的互聯(lián)互通更為成熟,更適合于大型網(wǎng)絡運營。同時,GSM-R系統(tǒng)的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)和空中接口與GSM相同,GSM技術已被100多個國家的200多個電信運營商所采納,其網(wǎng)絡在世界各種地形環(huán)境、各種氣候條件下得到了廣泛的驗證,我國在鐵路GSM-R系統(tǒng)網(wǎng)絡規(guī)劃、建設、運營維護等方面也積累了豐富的經(jīng)驗。GSM-R技術也可以走GSM/3G/LTE的持續(xù)性發(fā)展道路,與整個通信產(chǎn)業(yè)保持一致。
3城際鐵路專用無線通信技術的選擇
城際鐵路與國鐵的互聯(lián)互通會影響列車專用無線通信技術的選擇,城際鐵路的業(yè)務功能需求、特別是信號列控業(yè)務的需求也會影響列車專用無線通信技術的選擇。綜合1、2兩節(jié)所述,分析如下:(1)如果城際鐵路需要與國鐵互聯(lián)互通,要求考慮機車套跑,采用與國鐵一致的專用無線通信技術GSM-R系統(tǒng)是合適的;若采用TETRA系統(tǒng),可通過設置雙套機車臺來解決互通套跑問題,但會增加運營難度,增加安全隱患,同時也影響行車效率。(2)如果城際鐵路定位于在區(qū)域內(nèi)運行,但各條線路仍有成網(wǎng)互聯(lián)套跑的需求,鑒于TETRA系統(tǒng)不同設備網(wǎng)間互聯(lián)互通仍不完善,所以采用GSM-R系統(tǒng)是一個更為妥當?shù)倪x擇。(3)如果城際鐵路只在區(qū)域內(nèi)運行,且各條線路之間運行相互獨立,采用GSM-R和TETRA系統(tǒng)都是可行的,但在實現(xiàn)行車類數(shù)據(jù)業(yè)務上TETRA系統(tǒng)還需開發(fā)與完善。(4)如果城際鐵路為地方政府與社會資本投資修建(地方鐵路),則大多為自管運營模式,因此選擇TETRA系統(tǒng)較為合適。
二、通信技術在客運專線中應用措施分析
2.1通信傳輸網(wǎng)組網(wǎng)結(jié)構(gòu)
鐵路客運專線通信與信息公共基礎平臺,主要包括共用基礎信息平臺、通信網(wǎng)絡基礎平臺、信息共享平臺以及信息安全保障平臺等,而鐵路傳輸網(wǎng)主要包括三層結(jié)構(gòu),即骨干層、匯聚層以及接入層,其中骨干層主要承載各大站之間的信息通信,匯聚層主要承載一般車站通信站點之間的通信信息,接入層主要承載各鐵路車站以及區(qū)間等站點之間的通信信息。一般情況下,客運專線可以選擇用傳輸MSTP技術來完成骨干傳輸網(wǎng)與接入傳輸網(wǎng)的建設,為各業(yè)務系統(tǒng)提供組網(wǎng)通道。選擇STM-4二纖通道建設建設環(huán)傳輸系統(tǒng),而以STM-4或者STM-1傳輸設備完成接入系統(tǒng)建設,其中各節(jié)點包括客運專線公司、車站、維修段、調(diào)度所、維修工序、GSM-R基站以及信號線路所等,其中以車站作為匯聚點構(gòu)成多個二纖自愈環(huán)。
2.2通信網(wǎng)絡基礎平臺建設
通信網(wǎng)絡基礎平臺主要包括數(shù)據(jù)網(wǎng)、通信網(wǎng)以及計算機網(wǎng)絡基礎平臺,主要承載著各項通信業(yè)務系統(tǒng)信息的傳遞,同時還需要完成對安全性要求比較高的專業(yè)通道服務,以及IP數(shù)據(jù)互聯(lián)服務。第一,對于數(shù)據(jù)網(wǎng)的建設,應完成組織構(gòu)架的構(gòu)架,即選擇用2.5GB/s或者10Gb/s的傳輸系統(tǒng)提供的傳輸通道組網(wǎng);對于匯聚層需要將路由器設置在樞紐位置,以2.5Gb/sSDH傳輸系統(tǒng)提供的傳輸通道組網(wǎng);接入層設置而需要在各沿線車站站房、動車段以及通信站等設置路由器,利用622Mb/sSDH接入系統(tǒng)以星型方式接入?yún)R聚層路由器,通過多業(yè)務接入網(wǎng)專線透傳與匯聚層實現(xiàn)區(qū)間遠端用戶業(yè)務的匯聚以及接入。第二,對于通信網(wǎng)的建設,以數(shù)據(jù)業(yè)務對傳送需求為依據(jù),完成匯聚層錄路由器之間的高速連接。一般情況下骨干層應選擇用2.5Gb/sSDH傳輸系統(tǒng),以兩條光纜來構(gòu)成保護環(huán),在各沿線車站內(nèi)設置ADM裝置,整個系統(tǒng)采用環(huán)形拓撲設計方式,在鐵路兩邊敷設光纜中分別拿出一對光纖,并將其兩端連接成環(huán)。
2.3客運專線對ICT需求分析
將鐵路通信技術應用到客運專線中,不僅要實現(xiàn)通信系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)、語音、圖像等多媒體手段,而且要為列車控制、信息系統(tǒng)以及運行調(diào)度系統(tǒng)等提供不同層次與需求的通信網(wǎng)絡服務。基于此在對客運專線通信系統(tǒng)進行設計時,應構(gòu)建一個以SDH為基礎的多業(yè)務傳輸系統(tǒng)作為基礎承載平臺,以IP作為數(shù)據(jù)業(yè)務承載與交換平臺,并組建SDH傳輸與IP數(shù)據(jù)網(wǎng)絡作為承載固定通信業(yè)務網(wǎng)、工務移動通信以及救援指揮通信系統(tǒng)等組合的業(yè)務網(wǎng)。
1.1TD-LTE網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)
TD-LTE網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)具有扁平化的特點,其組成部分即為eUTRAN演進無線接入網(wǎng)與eCN核心網(wǎng)。其中eCN核心網(wǎng)的組成部分就是服務網(wǎng)關和移動管理,其主要工作內(nèi)容就是對用戶信息和數(shù)據(jù)安全性進行管理,還負責用戶鑒權(quán)、移動信令和軟交換等內(nèi)容。而eUTRAN演進無線接入網(wǎng)的組成部分則是eNodeB基站,具有無線承載控制、無線資源管理和移動性管理以及數(shù)據(jù)尋址等功能。
1.2TD-LTE的技術特點
TD-LTE可以為核心網(wǎng)、具有增強功能的IP多媒體子系統(tǒng)、多媒體廣播多播技術等提供技術支持。同時還能夠?qū)μ幱?.25~20MHz的帶寬單一頻段提供支持,而且并不需要進行上下行對稱頻譜。TD-LTE采用的技術包括正交頻分復用技術、多入多出技術、混合自動重傳技術以及AMC自適應調(diào)制編碼技術等,上、下行峰值的相關數(shù)據(jù)速率分別可以達到75Mbit/s、150Mbit/s。TD-LTE技術的頻譜利用率比較高,在進行數(shù)據(jù)傳輸時,其時延用戶面小于10ms(雙向),控制面小于100ms,而且還能支持具有非對稱性的上下行數(shù)據(jù)傳輸、多種方式的同頻組網(wǎng)、高速達到350km/h的移動用戶。另外,TD-LTE技術還為GSM-R系統(tǒng)升級提供技術支持,而且網(wǎng)絡建設成本比較低,比3G無線通信網(wǎng)絡低兩倍。TD-LTE技術還能夠通過VOIP協(xié)議開展承載話音等服務,為femto等微基站連接提供技術支持,具有比較靈活的覆蓋模式。
1.3TD-LTE頻率資源
國家分配給國內(nèi)三大運營商的頻段分別為中國移動共獲得130MHz,分別為1880~1900MHz、2320~2370MHz、2575~2635MHz;中國聯(lián)通獲得40MHz,分別為2300~2320MHz、2555~2575MHz;中國電信獲得40MHz,分別為2370~2390MHz、2635~2655MHz。而較早使用在鐵路上的GSM-R技術則使用900MHz頻段,無法滿足TD-LTE寬帶通信數(shù)據(jù)移動業(yè)務的開展要求,因此可以考慮申請使用1785~1805MHz的TDD行業(yè)用戶頻段以及1447~1467MHz的固定移動用戶頻段等。
1.4TD-LTE系統(tǒng)容量
TD-LTE系統(tǒng)主要對通信的最大吞吐量這個要素進行考量,而且還會實現(xiàn)對最大用戶數(shù)的支持。在鐵路通信系統(tǒng)中,用戶數(shù)量和鏈狀覆蓋模式一般都比較有限,通常會用承載業(yè)務的質(zhì)量與數(shù)量來表示吞吐量。而吞吐量的重要表征則是用戶峰值速率,一般都會受到控制信道開銷、時隙配比和調(diào)制方式等方面的因素影響。
1.5TD-LTE系統(tǒng)組網(wǎng)技術
TD-LTE為異頻、同頻以及混合等形式的組網(wǎng)提供技術支持。其中頻譜利用率最高的就是同頻組網(wǎng),但是小區(qū)的同頻干擾會極大地影響到通信速率。而頻譜利用率較低的則是異頻組網(wǎng),和同頻組網(wǎng)相反,不會對小區(qū)邊緣的通信速率產(chǎn)生太大影響。而混合組網(wǎng)雖然將同頻對控制信道的干擾減少了,也對邊緣通信質(zhì)量與頻譜利用率進行了改善,但是卻仍然需要其他設備來為這項功能提供支持。因此,可以采用混合組網(wǎng)或者同頻來解決,將小區(qū)擴大,還要將小區(qū)邊緣重疊的區(qū)域進行壓縮并且減小,再結(jié)合ICIC小區(qū)干擾協(xié)調(diào)技術以實現(xiàn)對小區(qū)整體數(shù)據(jù)吞吐量的提高。LTE切換與GSM-R相似,其過程都是硬切換,由源eNodeB發(fā)起,再由UE進行輔助。當切換過程失敗之后,可以返回源小區(qū)。在切換的過程中,數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r延至多只能是50ms。如果是二次連續(xù)進行切換,則其間隔最多為200ms。在對切換區(qū)進行設計時,列車經(jīng)過的信號重疊區(qū)所用到的時間應該比切換間隔還要大。如果高鐵速度為350km/h,切換區(qū)長度至多只能是20m。而常規(guī)切換機制都要基于業(yè)務負荷控制、覆蓋功率預算、移動速度與移動位置,還需要對其進行強制切換。LTE在定位上精度要求比較高,一般可以達到10m量級。鐵路用戶的使用軌跡以及區(qū)域一般都具有固定性,采取的混合切換機制可以建立在功率預算以及位置之上。這樣,就可以將切換時間盡可能地減少,同時也能夠?qū)⑶袚Q的成功率切實提高起來。另外,減少切換時間,對小區(qū)邊緣的地方進行壓縮,還能夠?qū)崿F(xiàn)對小區(qū)數(shù)據(jù)吞吐率的有效提高。
1.6隧道覆蓋技術
根據(jù)隧道漏纜覆蓋要求可以將允許路徑損耗值計算出來,如上行100.6dB,下行111.27dB。而當泄漏電纜頻段為1.8GHz,覆蓋長度為上行730m,下行為880m時,按照鐵路業(yè)務量的相關需求,每個射頻拉遠單元小區(qū)范圍可以達到4km。隧道內(nèi)兩側(cè)都可以分別敷設一根漏纜,從而實現(xiàn)雙流多入多出。而通過RRU、直放站和TD-LTE數(shù)字射頻拉遠等中繼設備,可以將隧道LTE的覆蓋范圍進行有效擴大。
2TD-LTE在鐵路上的應用
由于IP具有連接特性以及LTE的高速寬帶等特點,LTE被廣泛應用于鐵路領域之中。其應用形式一般有列車視頻監(jiān)控、列控車地傳輸、旅客多媒體業(yè)務服務、列車無線調(diào)度通信以及應急通信等等。如今LTE無線寬帶通信系統(tǒng)已經(jīng)逐漸被應用于朔黃鐵路列控系統(tǒng)以及地鐵車地通信之中。而在鐵路中,TD-LTE網(wǎng)絡的主要業(yè)務組成有eCNS核心網(wǎng)和eUTRAN無線接入網(wǎng)、高速IP傳輸網(wǎng)、移動終端以及業(yè)務應用層。其中業(yè)務應用層包括RBC列控業(yè)務、TDCS業(yè)務、應急通信業(yè)務、視頻監(jiān)控業(yè)務以及防災預警業(yè)務等等。
2.1無線調(diào)度系統(tǒng)
到目前為止,鐵路無線列調(diào)提供的業(yè)務只有兩種,包括窄帶數(shù)據(jù)業(yè)務和語音業(yè)務。通過VOIP技術,LTE可以使得一個eNB小區(qū)在同一時間滿足600個用戶的語音通信需求。另外,LTE技術還具備寬帶集群調(diào)度的功能,比GSM-R的系統(tǒng)容量更加大、時延也更加短,而且具有語音數(shù)據(jù)融合調(diào)度的特點。LTE還可以為視頻調(diào)度提供技術支持,有利于使用車輛的人進行精確定位,從而將列車調(diào)度的可靠性以及安全性有效提高起來。
2.2車載數(shù)據(jù)與視頻監(jiān)控
車載數(shù)據(jù)具有五種類型:第一是列車設備運行監(jiān)控數(shù)據(jù),它可以對機車的電力與動力等相關設備狀態(tài)進行實時監(jiān)控;第二是列車控制數(shù)據(jù),其數(shù)據(jù)內(nèi)容包括車機聯(lián)控、ATO、ATP以及列控等,具有較高的可靠性;第三是列車多媒體視頻廣播,能夠根據(jù)旅客的相關類型與地域的特點而播放高清視頻廣播,為旅客提供比較舒適的環(huán)境;第四是車廂視頻監(jiān)控,可以對車廂以及乘客的狀態(tài)進行了解,從而為列車與乘客的安全提供保證;第五是列車外部視頻監(jiān)控數(shù)據(jù),能夠?qū)λ緳C的工作狀態(tài)進行監(jiān)督以及了解,確保列車的駕駛安全。而調(diào)度中心也可以通過視頻而對車廂內(nèi)外的實際情況隨時進行了解,從而掌握列車與乘客的狀態(tài),確保列車與乘客安全。車載數(shù)據(jù)會通過數(shù)據(jù)而實現(xiàn)與單元之間的接入,然后再通過LTE把車內(nèi)的IP局域網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)降孛嫔?。TD-LTE列車與單元TAU相接入,可以支持多種專網(wǎng)頻段。而且在高速移動的前提下,TAU單元還能夠滿足其性能要求。在TAU單元中,可以將雙天線接口外置,而且能夠支持雙流以及多集。同時還可以內(nèi)置NAT、DNS以及DNCPServer等多種功能,提供EEE802.3/3u的以太網(wǎng)接入。其管理界面以WEB方式建立,具有方便而且非常直觀的特點。TAU單元還對遠程維護功能提供支持,包括軟件升級、狀態(tài)管理以及配置管理三個方面。除此之外,還能夠與車廂內(nèi)濕熱、高溫以及嚴酷電磁環(huán)境的相關使用要求相適應。
2.3LTE安全網(wǎng)絡
LTE網(wǎng)絡需要通過對容災進行備份而為鐵路安全數(shù)據(jù)提供可靠性的保證。首先就要采用雙層網(wǎng)絡與雙網(wǎng)冗余實現(xiàn)對核心網(wǎng)的連接,eNodeB板卡要進行冗余配備,然后再采用雙頻和雙網(wǎng)對其進行交織與覆蓋,必須要在系統(tǒng)安全冗余有保證的前提下,避免同頻干擾,從而為網(wǎng)絡的性能及其安全提供保證。
2.4旅客信息服務系統(tǒng)
如今社會經(jīng)濟發(fā)展快速,信息化程度日漸提高,網(wǎng)絡越來越成為社會生活非常重要的一部分。而其中LTE可以通過單元TAU提供質(zhì)量較優(yōu)的多媒體信息服務,如網(wǎng)絡等。另外,還有高清視頻廣播服務以及乘客互聯(lián)網(wǎng)服務。其中高清視頻廣播服務采用的技術一般都是MPEG4或者H.264流媒體技術,乘客可以在車上觀看高清或者標清電視節(jié)目。其采用的技術碼率一般都是1.5~3Mbit/s。另外,還可以在實時性與數(shù)據(jù)丟包矛盾發(fā)生時,通過HARP重傳機制進行解決,從而使得圖像和視頻都能夠保持流暢以及穩(wěn)定。而在乘客互聯(lián)網(wǎng)服務中,如果根據(jù)每輛列車有100個用戶來進行相關估計,當每個用戶都上網(wǎng)時,那么LTE網(wǎng)絡能夠提供的連接速率不會低于100kbit/s,能夠為乘客提供良好的互聯(lián)網(wǎng)服務,提高乘客舒適度以及滿意度。
1.2不斷增長的用戶基數(shù)導致了技術的進步。由于人類社會的不斷發(fā)展,日益增長的生活水平使人們對周圍環(huán)境有了更高層次的要求。在先前幾十年的發(fā)展中,很多地方采用的都是以環(huán)境換發(fā)展的方式。由于人們的要求越來越高,這種以破壞環(huán)境為代價的發(fā)展手段必然不會受到大范圍的認可,一種高效的資源利用發(fā)展模式必將出現(xiàn)。例如在鐵路發(fā)展領域,由于現(xiàn)代社會越來越快速的發(fā)展模式,人們往往需要在短時間內(nèi)從一個城市到達另一個城市,并且對鐵路系統(tǒng)的服務質(zhì)量提出了更高的要求,火車也從蒸汽機車、內(nèi)燃機車演變成了電力機車,不僅提升了燃油等資源的利用率,同時也滿足了新用戶的新需求。這種科技的提升導致人們生活方式改變的例子比比皆是,甚至連人類的思想行為以及工作方式都有了極大的變化。我們必須要認可計算機網(wǎng)絡的發(fā)展給人們帶來的便捷,堅定建設起更大更廣泛的計算機網(wǎng)絡的信心,為人類創(chuàng)造一個更美好的社會。而飛速發(fā)展的鐵路運輸系統(tǒng)需要一個與之配套的無線通信系統(tǒng),由于鐵路游客數(shù)量的不斷增長,有限的資源已經(jīng)成為了鐵路系統(tǒng)長遠發(fā)展的短板,在傳統(tǒng)鐵路系統(tǒng)中大規(guī)模運用的模擬技術已經(jīng)無法為鐵路系統(tǒng)的提供有效的技術支持,在這樣的環(huán)境下,出現(xiàn)了一大批高科技的數(shù)字化技術。
1.3通過制定相關政策來保證鐵路無線通信系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)字化。隨著數(shù)字化進程的不斷深入,為了切實保證數(shù)字化進程的進展,國家相關部門專門出臺了與鐵路無線系統(tǒng)有關的法律法規(guī),能有效規(guī)范化鐵路系統(tǒng)中有關無線通信的工作,給工程的開展予以支持與指導。早在2009年,由工業(yè)與信息化部就了相關文件來規(guī)范化鐵路通信系統(tǒng)中有關對講機頻率的內(nèi)容,實現(xiàn)了模擬信號到數(shù)字信號之間的過渡。
2DMR必將成為專業(yè)無線用戶的新寵
2.1數(shù)字化系統(tǒng)所帶來的好處。在我國的鐵路系統(tǒng)中,最為廣泛運用的仍然屬傳統(tǒng)模擬對講系統(tǒng)。整個系統(tǒng)由于較為便宜的使用成本,簡便的操作手段,受到了大部分鐵路系統(tǒng)職工的歡迎。但是由于模擬對講系統(tǒng)自身的缺陷,很難實現(xiàn)數(shù)字化通信系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)的功能,正處于逐步被數(shù)字化通信系統(tǒng)所取代的趨勢上。通過建立起數(shù)字化的對講機通訊機制,能通過對講機來實現(xiàn)很多以前無法實現(xiàn)的功能,具有較為明顯的優(yōu)勢。一般來說,數(shù)字化對講機系統(tǒng)能較高地利用起所有的頻段,確保語音傳輸?shù)恼鎸嵖煽?;并且基于?shù)字化的網(wǎng)絡,該系統(tǒng)能實現(xiàn)個人與基站之間的互聯(lián),保證數(shù)據(jù)不出現(xiàn)丟失。除此之外,要想進一步提升整個系統(tǒng)的功能,還可以進行一定程度的自主設計,確保滿足系統(tǒng)所需要的功能。隨著近年來計算機網(wǎng)絡的不斷發(fā)展,相關部門為計算機數(shù)字對講機的投入使用耗費了大量的人力無力資源,并制定了包括DMR通信技術在內(nèi)的法律法規(guī),為世界范圍內(nèi)有關數(shù)字對講機的使用制定了詳盡的標準,在各個領域都有一定程度的運用。
2.2作為一種較成熟的通信產(chǎn)品,DMR已經(jīng)能夠滿足大部分的通信需求。DMR標準最初起源于歐洲,在剛開始投入市場的時候受到了多個國家的多個通信廠商的支持。在廣泛投入市場并得到市場驗證之后,DMR產(chǎn)品已經(jīng)建立起了十分成熟的產(chǎn)品體系,在整個歐洲甚至是全世界都有了極大的用戶集群。在以美國為首的西方國家,諸如摩托羅拉這樣的通信公司已經(jīng)有了一套成熟的DMR對講機產(chǎn)品線。在2011年就已經(jīng)達到了100萬臺的銷量。我國的相關企業(yè)已經(jīng)組成了聯(lián)盟,專門對行業(yè)標準的制定開展細致的工作,確保整個行業(yè)的發(fā)展走在正確道路上。在政府的大力支持下,很多數(shù)字通信廠商都加入了這個集團當中,設計并創(chuàng)新了一大批具有競爭力的DMR產(chǎn)品線,能夠滿足大部分用戶對無線通信設備的需求,在各行各業(yè)都有廣泛的運用,受到了用戶群的一致喜愛。除了鐵路部門建設以外,林業(yè)、礦業(yè)、市政、公安等部門也開始采用基于DMR系統(tǒng)的數(shù)字化產(chǎn)品,對我國實現(xiàn)數(shù)字化社會起到了決定性的幫助作用。
3鐵路無線數(shù)字化需要思考的問題
隨著科技的進一步發(fā)展,越來越多的核心技術出現(xiàn)在了我們的眼前,一定程度地影響并改變了人們的生活方式,對企業(yè)的管理理念以及決策部署都起到了決定性的作用。要想切實推動鐵路系統(tǒng)無線通信數(shù)字化格局的形成,就必須要結(jié)合眾多領域的人才,團結(jié)在一起構(gòu)建起數(shù)字化行業(yè)。
3.1大力推廣DMR技術以及其附屬產(chǎn)品。即使DMR已經(jīng)出現(xiàn)了很長的時間,但是要想讓群眾認識到該技術的優(yōu)勢,接受并運用到實際生活中還需要漫長的過程。因此相關企業(yè)相關部門應當大力推廣DMR技術,為該技術的推廣創(chuàng)造條件。
3.2加大DMR市場投資,準確定位DMR商品的價值。一般來說,DMR產(chǎn)品較為高端,主要銷售對象是中高端的用戶群,這些用戶不僅需求量旺盛,對系統(tǒng)的質(zhì)量也有一定的要求。隨著DMR數(shù)字通訊網(wǎng)絡的建立與成熟,整個商品鏈的價格必將隨之下降,市場的認可所帶來的必將是DMR系統(tǒng)的不斷發(fā)展。
3.3隨著DMR數(shù)字化產(chǎn)品的投入市場,一個與之配套的產(chǎn)業(yè)政策與發(fā)展規(guī)劃是十分有必要的。生產(chǎn)企業(yè)不僅要生產(chǎn)大量地DMR產(chǎn)品,還要做好后勤保障工作,保證IP網(wǎng)絡環(huán)境。在環(huán)境允許的條件下,應當加強信息接口的數(shù)量,確保整個DMR系統(tǒng)運行的穩(wěn)定。
3.4實現(xiàn)模擬信號向數(shù)字信號轉(zhuǎn)換的平穩(wěn)過渡。由于傳統(tǒng)的模擬信號與數(shù)字信號之間存在一定的差異,在實際使用的過程中需要采取一定的手段來消除這些差異,實現(xiàn)模擬信號向數(shù)字信號的平穩(wěn)過渡。
1鐵路通信的現(xiàn)狀及問題
1.1鐵路通信工程具體的發(fā)展現(xiàn)狀。說到鐵路工程的發(fā)展就必然要提到鐵路通信工程的應用,鐵路通信工程的發(fā)展和應用已經(jīng)成為我們社會鐵路發(fā)展和生活進步的一個很大部分,并且是一個小可缺少的部分,當前,通信工程已經(jīng)成為了鐵路通信中小可缺少重要的一環(huán),通信工程的發(fā)展也影響著未來鐵路交通的發(fā)展趨勢,同時也決定了工程建設的最終收益。山于鐵路列車長期處于高速運動的狀態(tài),因而在鐵路通信中主要應用無線(移動通御接入網(wǎng)。接入網(wǎng)技術的應用使得我們鐵路通信工程變得更加完善和全而,并且為我們提供了更加便利的方式和途徑,使得鐵路通信工程具體的實施過程有了一個技術的理念和研究。當然,在鐵路通信中也存在著如固定位置的車站等各種固定設施,小同固定設施發(fā)揮的作用小一樣,小同的固定設施作用的技術支持也小一樣,我們對于固定設施的追求和完善有著一定的選擇和理念選擇,這也保證我們對于這類固定設施的這些固定設施之間的通信方式,現(xiàn)在仍首先考慮采用SDH光同步數(shù)字傳輸設備進行通信設備的組建,同時要采用網(wǎng)絡IP通信和ATM交換等先進技術作為通信主十網(wǎng)。
1.2鐵路通信工程發(fā)展的問題總結(jié)。D設計方而。設計方而的問題一自是我們對于鐵路通信工程考慮到的主要問題,也是一個中心問題,我們在設計的過程中,很容易存在設計者在前期準備時準備小充分,在其設計鐵路通信的建設方案時就缺少必要可靠的參考資料,其應用成效自然小理想。當然,設計方而的難題也是可以解決的,并且在一定程度上甚至可以避免。力模式方而。鐵路通信工程的設計中使用的方法小對,小僅僅會導致其成本增加而且會使其經(jīng)濟效益大大降低。設計的方式小對也就導致了一些小好的后果,導致了我們發(fā)展模式的小完善,并且是在我們社會發(fā)展過程中遇到的一個全而問題,模式的改進和完善可以使得我們整個社會鐵路通信工程的一個很大的改變,并且這種改變是越來越有利于鐵路通信工程發(fā)展的改變。3)'險能方而?,F(xiàn)在標準的設計流程可以幫助設計者有條理的完成規(guī)劃任務,這樣可以保證規(guī)劃到位,使通信工程的功能可以全而發(fā)揮,整個全而的規(guī)劃應該從收集資料、配件女裝等各個細節(jié)方而考慮周全。從而也就使得社會的性能和發(fā)展方而有一個很好的保證,導致社會鐵路通信工程的發(fā)展更加完善和全而。
2鐵路通信工程接入網(wǎng)技術的應用
2.1我國鐵路通信工程中傳輸網(wǎng)的分類。鐵路通信工程的傳輸網(wǎng)是鐵路通信工程發(fā)展的重要方而,也是一個占據(jù)重要地位的方而,具體可以分為長途十線網(wǎng)、區(qū)段接入網(wǎng)和無線接入網(wǎng)。接入網(wǎng)是其中一個最為重要的部分,小同的層次占據(jù)小同的方而,小同的方而也有小同的比例,其中接入網(wǎng)的應用占了很大比例,而其有包括了有線接入網(wǎng)和無線接入網(wǎng)兩大部分。鐵道部已基本建成可以覆蓋我國大中型城市的鐵路互聯(lián)網(wǎng),它是基于鐵道電信網(wǎng)建成的。
2.2鐵路接入網(wǎng)系統(tǒng)的基本特點。D組網(wǎng)方式極為靈活,極大的保障了其通信的可靠性,使得鐵路接入網(wǎng)系統(tǒng)變得更加方便和女全,極大的滿足了現(xiàn)代社會鐵路接入網(wǎng)發(fā)展的需求,保證了鐵路通信工程的順利進行和完善。2)在電路與其接日配置上,根據(jù)其小同站點的實際情況選擇小同的配置。在同類業(yè)務上可以在其OLT處采用整介向上一級傳輸,這要就可以節(jié)約電路和成本。電路和成本的要求是小一樣的,電路的發(fā)展需要成本的支持,也是需要成本的保障。3)在自動電話業(yè)務中則可以采用VS接日提供高集成比用戶接入,這樣既可以滿足其自動電話業(yè)務的需求,又可以降低其成本。使得自動電話業(yè)務有著一個很好的發(fā)展模式和方式,保證用戶的需求和鐵路通信工程的發(fā)展完善。
2.3后期管理方而的要求。D管理方而。在此方而要求嚴格規(guī)范化的管理,利用管理措施硬性的約束設計師的操作流程,嚴格要求其務必遵循行業(yè)的標準完成小同的信息操作處理。管理方而的規(guī)范和作用對于鐵路通信工程的實施有著很大的作用,管理是一個重要的方式和保證工程繼續(xù)進行的關鍵。2)工作人員方而。在通信單位規(guī)范其管理確立其標準之后,實施對參與通信工程的工作人員進行規(guī)范化管理是實現(xiàn)規(guī)范化管理的第一步。工作人員方而的管理和規(guī)范是對具體工程實施的保證,也是管理工程指導性方而。
3接入網(wǎng)在鐵路通信中的應用趨勢
3.1鐵路接入網(wǎng)增值業(yè)務的發(fā)展。鐵路部門必須滿足市場需求,小僅要求其通信網(wǎng)可以保障其鐵路交通的女全運營,而且要以鐵路電信網(wǎng)為基礎建立出與中國電信業(yè)務范圍一樣的增值業(yè)務。這就要求其使用先進的移動通信技術,對鐵路通信網(wǎng)進行全而的改革,使其可以完成鐵路通信全而升級,使其可以適應人們的需求,為工作人員提供及時且可靠的通信,提高服務質(zhì)量和運輸效率。
3.2數(shù)字化網(wǎng)絡的應用。從有線接入部分來考慮,客運專線正在我國蓬勃發(fā)展,這樣高數(shù)鐵路綜介調(diào)度系統(tǒng)就要求應用到數(shù)字網(wǎng)絡技術。數(shù)字化網(wǎng)絡的實施和運用是鐵路通信工程的發(fā)展的重要方而,也是接入網(wǎng)技術的一個重要體現(xiàn)方而,從無線接入網(wǎng)來看,要想發(fā)展鐵路通信工程,要想更好的運用到接入網(wǎng)技術,就必須要結(jié)介數(shù)字化網(wǎng)絡的應用和發(fā)展,也是社會進步的必然需求,這也就需要做出更好更快的移動通信系統(tǒng)以適應未來鐵路發(fā)展對通信的要求。
1.2鑒定信息管理(1)委托鑒定信息登記該模塊用于記錄基層所隊或個人委托公安處、以及公安處委托上級單位進行活體、尸體、物證鑒定等信息,包括委托單位、委托日期等。(2)活體檢驗鑒定該模塊用于記錄法醫(yī)出具的活體檢驗報告,內(nèi)容包括委托單位、委托事由、案情概述、傷者信息、活體檢查狀況等信息,并提供原電子文檔的保存功能。(3)尸體檢驗鑒定該模塊用于記錄法醫(yī)出具的尸體檢驗報告,內(nèi)容包括案情簡介、死者信息、尸表檢驗、尸體解剖等信息,并提供原電子文檔的保存功能。(4)未知名尸體勘驗信息登記該模塊根據(jù)現(xiàn)場勘查情況用于記錄未知名尸體勘驗信息,包括案件編號、勘驗日期、勘驗單位等信息,并提供原電子文檔的保存功能。(5)未知名尸體登記信息撤銷該模塊根據(jù)查明的情況,用于記錄未知名尸體登記撤銷的原因及部分原始登記信息,包括原勘驗信息、查明單位等信息,并提供原電子文檔的保存功能。(6)鑒定信息導出該模塊按案件編號、登記編號、送檢單位等提供數(shù)據(jù)檢索功能,并對檢索出來的信息提供到電子表格的數(shù)據(jù)導出功能。(7)數(shù)據(jù)通用查詢接口該模塊提供公安處具有一定數(shù)據(jù)庫SQL語言基礎的技術人員直接和數(shù)據(jù)庫對話的查詢接口,方便這些技術人員對系統(tǒng)所提供的案件鑒定信息查詢功能之外的檢索需求。
1.3人員信息管理(1)人員學歷登記該模塊用于記錄警隊技術人員的學歷信息,包括姓名、編號、所在學校、專業(yè)、畢業(yè)時間、學位等信息。(2)人員培訓登記該模塊用于記錄公安處技術人員的歷次培訓信息,包括姓名、編號、學校名稱、起止時間等。(3)工作簡歷登記該模塊用于記錄警隊技術人員的工作簡歷信息,包括姓名、編號、工作單位、職務、起止時間等信息。(4)警銜晉級登記該模塊用于記錄警隊技術人員的歷次警銜晉級信息,包括姓名、編號、警銜級別、授予時間等信息。(5)職稱晉級登記該模塊用于記錄警隊技術人員的歷次職稱晉級信息,包括姓名、編號、技術職稱、授予時間等信息。(6)行政晉級登記該模塊用于記錄警隊技術人員的歷次行政晉級信息,包括姓名、編號、行政級別、晉級時間等信息。(7)立功受獎登記該模塊用于記錄警隊技術人員的歷次立功受獎信息,包括姓名、編號、頒獎單位、獎項、獲獎時間等信息。(8)受罰情況登記該模塊用于記錄警隊技術人員的歷次受到處分的信息,包括姓名、編號、批評單位、處分決定、時間等信息。(9)休假情況登記該模塊用于記錄警隊技術人員的歷次休假情況,包括姓名、編號、假期理由、起止時間等信息。(10)人員信息導出該模塊按身份證號、姓名、單位名稱、表類型提供數(shù)據(jù)檢索功能,并對檢索出來的信息提供到電子表格的數(shù)據(jù)導出功能。以上各個模塊的信息登記,均可通過身份證的表間關聯(lián),系統(tǒng)可將人員的關鍵登記信息和基礎字典中的人員基本資料進行連接。
1.4統(tǒng)計分析管理(1)案件類別統(tǒng)計該模塊分一般、重大、特大3種情況統(tǒng)計指定時間段內(nèi),各個警隊以及整個公安處所處理的各類現(xiàn)場勘驗案件的案件類別情況。系統(tǒng)提供時間段參數(shù)設置。(2)七率統(tǒng)計該模塊統(tǒng)計各個警隊和整個公安處指定時間段內(nèi)用于計算勘驗率、痕跡物證提取率、現(xiàn)場書面分析率、現(xiàn)場勘驗檢查記錄制作率、現(xiàn)場痕跡物證建檔率、刑事科學技術檢驗鑒定率、刑事科學技術起關鍵作用率。和基層警隊系統(tǒng)類似,由于立案總數(shù)、刑事科學技術在破案或處理作案人中起關鍵作用的10類案件數(shù)等數(shù)據(jù)無法由系統(tǒng)自身提供,比率值仍需操作人員根據(jù)實際情況輸入以上數(shù)值后,系統(tǒng)才能根據(jù)既定的計算公式進行計算。(3)技術人員工作量該模塊統(tǒng)計指定時間段內(nèi),各個警隊技術員出警、制作筆錄、拍照、繪圖、錄像、錄音、制作檢驗鑒定書的數(shù)量情況。系統(tǒng)提供時間段參數(shù)設置。(4)案別物證該模塊統(tǒng)計指定時間段內(nèi),公安處在各種案別中提取的各類別物證的數(shù)量情況。(5)所隊提取物證該模塊統(tǒng)計指定時間段內(nèi),各個警隊和整個公安處提取、保存的各類別物證的數(shù)量情況。(6)鑒定類別該模塊統(tǒng)計指定時間段內(nèi),各個警隊委托各種鑒定類別的數(shù)量情況。(7)案別鑒定該模塊統(tǒng)計指定時間段內(nèi),公安處所有警隊在各種案件級別所作的各類鑒定的數(shù)量情況。(8)技術人員工齡該模塊用于統(tǒng)計各個警隊技術人員每個工齡段人員的匯總信息。(9)技術人員職稱該模塊用于統(tǒng)計各個警隊技術人員各種技術職稱人員的匯總信息。(10)技術人員年齡該模塊用于統(tǒng)計各個警隊技術人員各個年齡段人員的匯總信息。
1.5基礎數(shù)據(jù)字典管理該部分信息用于系統(tǒng)中使用到的各種相關字典類型的定義,主要是方便操作者利用拼音碼或者列表選擇等快捷輸入方式。包括:案件類型字典、案件級別字典、鑒定類型字典、警銜類型字典、學歷類型字典、民族類型字典、行政級別字典、職稱類型字典、附件類型字典、物證類型字典、勘查工作類型字典、死亡類型字典、警隊資料字典、人員基本資料管理等。
1.6后臺管理(1)角色權(quán)限定義該模塊用于預定義能夠操作該系統(tǒng)的角色名稱及相應的權(quán)限信息,即可設置某個角色能夠操縱那些具體功能模塊。(2)系統(tǒng)用戶定義根據(jù)預先設置好的角色,該模塊用于定義可以操縱本系統(tǒng)的用戶名稱、口令、角色名,如果該用戶是基層警隊用戶的話,還必須設置該用戶所在警隊的授權(quán)計算機IP地址。系統(tǒng)將根據(jù)這些信息判斷試圖登錄的用戶是否為合法用戶。(3)操作軌跡管理系統(tǒng)對可能影響到原始數(shù)據(jù)準確性的關鍵操作在后臺自動進行記錄。本功能提供對這些操作信息的查詢、追蹤功能,包括操作人、操作日期、所操作的數(shù)據(jù)表、操作內(nèi)容等信息。
2系統(tǒng)特點
2.1系統(tǒng)設置參數(shù)化系統(tǒng)的所有設置全部以參數(shù)的形式保存,有足夠權(quán)限的用戶可以自由進行配置。保證系統(tǒng)了在設計上的靈活性,用戶可以根據(jù)使用情況變化對系統(tǒng)的參數(shù)進行配置,而無須修改程序。
2.2創(chuàng)建自主學習型的鐵路刑事技術專有信息庫系統(tǒng)首次在鐵路公安系統(tǒng)中實現(xiàn)了自主學習型的鐵路刑事技術專有信息知識庫,可以通過系統(tǒng)的自學習功能,不斷補充完善鐵路刑事技術專有信息,分類整理,規(guī)劃文檔目錄,從而為鐵路公安相關技術人員完成刑偵工作所需要的專有知識庫的采集、查閱及維護。
2.3系統(tǒng)操作分級限制系統(tǒng)用戶可以為共同使用該系統(tǒng)的多個用戶設置不同的使用級別,不同級別的用戶在進入系統(tǒng)后有不同的功能范圍,從而實現(xiàn)系統(tǒng)的安全性及用戶權(quán)限的管理。