鐵路通信在通信信號(hào)中的應(yīng)用

張崑

摘 要：現(xiàn)代通信技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)字技術(shù)、微電子技術(shù)與光電子技術(shù)的有機(jī)結(jié)合體，已經(jīng)具備了“個(gè)人化”、“高速化”、“智能化”、“寬帶化”、“數(shù)字化”等優(yōu)點(diǎn)。隨著現(xiàn)代計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，通信技術(shù)手段還將徹底克服時(shí)間和空間的限制，從而能夠使用戶在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)與任何人進(jìn)行語音交流、數(shù)據(jù)交流和視頻交流等。在這種發(fā)展趨勢(shì)下，通信會(huì)逐步使旅客在移動(dòng)的列車上也能與外界進(jìn)行更加方便快捷地信息交流。此外，隨著鐵路列車向高速化與準(zhǔn)速化發(fā)展，為了保證行車的安全，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)有效的人機(jī)控制和提高運(yùn)輸期間的信息交流效率，就要求建立一個(gè)功能更加完善、技術(shù)構(gòu)成更加先進(jìn)的鐵路通信網(wǎng)絡(luò)。

關(guān)鍵詞：鐵路通信；通信信號(hào)；通信系統(tǒng)＼

要適應(yīng)現(xiàn)代信息社會(huì)的急速發(fā)展，現(xiàn)代的科技研究人員就必須要打破常規(guī)的鐵路通信網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和模式，采用更加先進(jìn)的、現(xiàn)代化的有線和無線通信的傳輸方式和接入方式，實(shí)現(xiàn)鐵路通信的快速升級(jí)，從而使鐵路通信網(wǎng)絡(luò)在國民經(jīng)濟(jì)中創(chuàng)造更大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

一、現(xiàn)代通信技術(shù)在鐵路中的運(yùn)用

通常來說，我們將通信網(wǎng)絡(luò)分為接入網(wǎng)、局域網(wǎng)和主干網(wǎng)三個(gè)部分，因此我們通常也將鐵路通信網(wǎng)絡(luò)按照上述方法劃分。在這三個(gè)部分中，接入網(wǎng)占有非常大的比例，分為無線接入網(wǎng)和有線接入網(wǎng)兩大部分。

（1）無線接入網(wǎng)

高速運(yùn)動(dòng)是鐵路列車的特點(diǎn)，所以無線接入網(wǎng)在鐵路通信網(wǎng)絡(luò)中占有很大的比重。當(dāng)然，固定位置的單位、車站（場(chǎng)）和各種固定設(shè)施之間的通信方式，我們首選方案仍然是采用SDH光同步數(shù)字傳輸設(shè)備來進(jìn)行組建，與此同時(shí)考慮采用數(shù)字環(huán)路載波設(shè)備和遠(yuǎn)端用戶單元，使組網(wǎng)更加方便、靈活。組網(wǎng)的過程中要同時(shí)考慮效益與投資，可以使系統(tǒng)不僅能滿足近幾年內(nèi)鐵路通信的需求，而且還能夠?yàn)槌鲂械穆每秃偷孛嬗脩籼峁┫冗M(jìn)的電信業(yè)務(wù)。另外，采用網(wǎng)絡(luò)IP通信以及ATM交換等先進(jìn)技術(shù)來構(gòu)成光纖用戶接入網(wǎng)及通信主干網(wǎng)。比如，采用“雙纖單向環(huán)”的接入方式，其不僅具有傳輸質(zhì)量高、安全、高速、價(jià)格合理等光纖通信所特有的優(yōu)點(diǎn)外，而且還具有設(shè)備備用、路由迂回等優(yōu)點(diǎn)，而且具有自愈合的功能，從而使系統(tǒng)的可靠性大大地提高。

（2）集群通信系統(tǒng)

集群通信系統(tǒng)是通信與微處理機(jī)技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、程控交換技術(shù)緊密結(jié)合的系統(tǒng)，是一種功能非常強(qiáng)大的專用移動(dòng)通信系統(tǒng)。它集通信、交換、控制于一體，采用無線撥號(hào)的方式把一組信道自動(dòng)地分配給系統(tǒng)的內(nèi)部用戶，可以最大限度地利用頻率資源和系統(tǒng)資源，提高服務(wù)質(zhì)量，降低系統(tǒng)內(nèi)呼損耗。由于它具有強(qiáng)拆、強(qiáng)插、群呼、組呼等功能，特別適合在指揮調(diào)度以及搶險(xiǎn)應(yīng)急等場(chǎng)合應(yīng)用，并較好地解決了通信頻率如何合理分配的老大難問題，因此倍受專業(yè)運(yùn)營管理部門的喜愛，是現(xiàn)代移動(dòng)鐵路通信方式的首選類型。

二、通信信號(hào)一體化

目前，我國各地的鐵路建設(shè)正在緊張有序的進(jìn)行中，信號(hào)技術(shù)更多地向智能化以及網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展，通信技術(shù)不斷地在信號(hào)系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用，使信號(hào)和通信兩個(gè)專業(yè)結(jié)合得比以前更加緊密[1]。從傳統(tǒng)的金屬線、光通道到現(xiàn)在應(yīng)用的獨(dú)立光芯和無線數(shù)字通道等，信號(hào)系統(tǒng)已經(jīng)逐漸地依賴通信技術(shù)進(jìn)行控制信息的傳輸。考慮到這種情況，由于傳統(tǒng)方式的以通信、信號(hào)這兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立的專業(yè)進(jìn)行設(shè)計(jì)的模式漸漸地顯現(xiàn)出其內(nèi)部所存在的一些弊端，所以有必要采用一種全新的計(jì)算和設(shè)計(jì)模式，也就是將通信、信號(hào)作為一個(gè)整體系統(tǒng)進(jìn)行統(tǒng)籌研究和設(shè)計(jì)，這就是通信信號(hào)一體化技術(shù)。

通信信號(hào)一體化技術(shù)具有以下的優(yōu)點(diǎn)：

（1）具有靈活性及通用性。系統(tǒng)支持雙向運(yùn)行，有利于線路故障或特殊需要時(shí)的反向運(yùn)行控制，既不需要新增任何其他設(shè)備，也不會(huì)因?yàn)榱熊嚨姆捶较蜻\(yùn)行，而降低系統(tǒng)的性能和安全。

（2）降低生存期成本和工程投資。因?yàn)榭s短了列車的編組，也降低了行駛列車的高密度運(yùn)行，可以縮短站臺(tái)的長度和端站尾軌的長度。信息傳輸由以前主要依賴軌道電路，而現(xiàn)在逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)樵O(shè)備主要集中在室內(nèi)和機(jī)車上，這樣也就減少了投資。無線機(jī)車信號(hào)在車站跨越了軌道電路，擺脫了車站軌道電路電碼化的約束，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)從而變得更加簡潔。

（3）信息傳輸量大。由于傳統(tǒng)的軌道電路是在鐵軌上傳輸信號(hào)，因此速度比較慢、數(shù)據(jù)量相對(duì)來說比較小。而實(shí)際上，隨著現(xiàn)代科技的不斷發(fā)展，列車速度逐漸加快和密度也變得越來越高，列車的控制信號(hào)不僅大大增加而且更加繁瑣。無線通信網(wǎng)有能力提供大量的信息傳輸，所以能滿足列車控制對(duì)信號(hào)傳輸?shù)囊蟆?/p>

三、鐵路通信技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)及意義

鐵路通信未來的發(fā)展趨勢(shì)應(yīng)該是與公用網(wǎng)相融合，最終使鐵路通信網(wǎng)相統(tǒng)一于公用網(wǎng)[3]。要達(dá)到這種統(tǒng)一，集群移動(dòng)通信系統(tǒng)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足要求，GSM（R）和現(xiàn)行的CDMA技術(shù)也不能滿足這一要求[2]。從現(xiàn)在的發(fā)展情況看，只有繼續(xù)開發(fā)下一代新的CDMA技術(shù)，才能實(shí)現(xiàn)這一任務(wù)。因此，鐵路通信網(wǎng)的無線接入部分今后的發(fā)展方向也必然是朝著新一代CDMA的方向來發(fā)展，形成具有鐵路通信特點(diǎn)的公用無線通信接入網(wǎng)。從而使得旅客無論是靜止還是移動(dòng)，只要處在鐵路網(wǎng)的覆蓋區(qū)域就能夠通過鐵路通信網(wǎng)進(jìn)行方便的信息交流。

四、結(jié)論

隨著鐵路建設(shè)的不斷發(fā)展，鐵路通信技術(shù)得到了進(jìn)一步的發(fā)展，該技術(shù)發(fā)展所依托的新技術(shù)與通信技術(shù)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)是一致的，屬于技術(shù)發(fā)展前沿科學(xué)，可以說鐵路通信技術(shù)是21世紀(jì)的一項(xiàng)熱門科學(xué)，會(huì)得到進(jìn)一步的廣泛應(yīng)用，目前客運(yùn)專線建設(shè)和高速鐵路的研究，也為鐵路通信技術(shù)的發(fā)展提供了新的發(fā)展機(jī)遇。

參考文獻(xiàn)

[1]王永剛.淺談鐵路通信信號(hào)一體化[J].工業(yè)技術(shù)，2010，125（7）：104

[2]陳家斌.當(dāng)前鐵路通信如何適應(yīng)高速發(fā)展鐵路的要求[J].工程管理，2010，89（6）：170

（作者單位：中國鐵路沈陽局集團(tuán)有限公司電務(wù)檢測(cè)所）