探究無線通信系統在鐵路通信中的應用及運行

邵國華

摘 要：隨著我國經濟的不斷發展，互聯網時代的到來，物資和人員的流動非常大且十分地迅速，推進了我國鐵路運輸的發展，與此同時人們也增強了對鐵路運輸系統地需求。為了高質高量地滿足人們對鐵路的需求，鐵路部門要進行不斷地發展與創新，在確保物資以及人員安全的基礎上，列車的運行速度更快，運行的方案更加合理，將鐵路的作用發揮到極致。對于鐵路的信息交流來講，無線通信系統是最為重要的方式之一，通訊系統主要采用的技術是GSM-R，但是隨著人們需求的不斷提高，這種技術便有很多的欠缺。本文將分析無線通信系統在鐵路中的應用，指出無線通信系統對鐵路運營的重要性分析。

關鍵詞：無線通信系統;鐵路通信;網絡

中圖分類號：TN92 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2019）10-0020-02

0 引言

經濟的發展與科學的進步，使得我國從信息化時代步入到網絡化時代，移動網絡技術從4G向5G發展，使得人們的通信更加快捷和方便，足不出戶便可以了解和掌握所需要的信息和服務。鐵路運輸是我國最為重要的運輸方式，每年的客流量高達15億人次，但是無線通信系統在建設上有一定的制約，無法為客戶提供高質的無線通信服務，使得人們在出行時存在區域性的通話質量差、掉線、斷網等問題。互聯網已經深入到人們的生活中，為了滿足人們通信上的需求，鐵路系統應該重視對無線通信系統的建設與完善，給人們提供更高效地服務。

1 無線通信系統接入

無線通信系統的訪問和提高鐵路通信網絡和服務的功能的主要因素，隨著無線接入和移動無線技術的不斷發展，電力通信網絡的不斷完善和優化功能[1]，在實際鐵路活動，根據需要，無線技術可以分為不同的類型。無線局域網技術在鐵路通信系統中的無線局域網或本地環路系統是鐵路運營的計劃和活動，以提高效率。

1.1 無線通信系統的接入技術需要臨時調整

近幾年來，通過對無線通信技術的不斷完善和優化，有了一定的成效，但是對其進行終端接入和應用的過程中，部分功能仍然存在臨時性的問題，應該根據通信技術的實際情況，對無線通信信道進行適當的調整和使用，保證通信系統正常地對電力信息進行接收和傳輸。對無線通信系統進行應用時，對接入資格進行不同權限的設置，通過使用賬號和密碼，對通信系統進行使用和登錄，最大程度上確保系統接入時代的安全問題。

1.2 重視抗干擾在無線通信系統接入中的應用

注意抗干擾在無線通信系統接入中的應用。信號被干擾會嚴重降低無線通信技術的使用效果，進而使得整個通信服務受到影響。無線通信的過程中，產生干擾的因素和干擾的類型很多，主要分為兩種類型：無針對性和有針對性干擾。無針對性干擾主要是碼間干擾和多扯干擾等;有針對性干擾是瞄準干擾和頻帶干擾等。在對無線通信系統進行接入時，要對這些干擾問題進行消除和解決，只有這樣才能夠完善和提高無線通信技術的使用功能。

1.3 要重視數據沖突問題在無線通信系統接入中的影響

在對無線通信系統進行接入使用時，主要的數據沖突是由于通信信道自身的空間局限性造成的，使得數據信息不能正常的進行傳遞，使其功能受到很大地影響。這也是無線通信系統在未來的發展中需要進行完善和優化的重要方向，要對通信信道進行檢測機制的構建和完善，能夠將數據沖突問題進行及時地處理，確保無線通信功能能夠正常運行。

2 無線通信系統在鐵路通信中的運行和應用

2.1 無線通信系統——GSM-R

無線通信系統GSM-R是鐵路移動通訊中專用的具有綜合性的通信系統。主要應用于鐵路上運行的列車，在區域范圍內進行的高級語音呼叫服務，與此同時還在一定程度上輔助列車進行調度的服務功能。無線通信系統GSM-R主要包括智能網絡系統、終端系統、運維系統以及交換系統等基礎模塊。與此同時，無線通信系統GSM-R在進行語音呼叫功能時所采用的網絡通信設備主要是2G，但是隨著移動網絡的發展，由2G向3G進行升級，又由3G向4G進行優化，從而使得無線通信系統要進行優化和完善才能夠滿足鐵路通信系統的發展，傳統的2G通訊信號的沿途覆蓋和穩定等功能以及無法滿足現在鐵路通訊發展的需求。目前，我國已經有多個城市進行5G信號網絡的試用，移動通訊網絡的不斷變革，使得鐵路通信系統需要不斷地完善和更新，才能滿足各方面的通信需求。

首先，對尋址功能的使用。GSM-R技術具有尋址功能，這種功能的運用，可以將鐵路系統中管理效率提高，例如，根據工作崗位的不同，對應功能不同的號碼，由不同的司機去使用。當司機登陸他專屬的系統時，系統就會根據功能的號碼進行連接，實現數據的傳輸、尋址以及呼叫功能等需求。

其次，在調度通信中的應用。GSM-R技術在具備尋址功能的同時還可以滿足鐵路工作中的調度通信功能，無線調度通信在火車上主要包括兩個方面，一是整組進行呼叫，二是點對點進行部分呼叫。通過這兩種呼叫形式，可以將調度的工作效率極大地提高，并提高其安全性。

最后，在鐵路緊急呼叫功能上的使用。對于鐵路系統來講，緊急呼叫功能時其重要的功能之一，與廣播呼叫和調車呼叫方式相比，在等級上是非常高的。緊急呼叫基本上分為兩種，一種是緊急地調車呼叫，一種是緊急地列車呼叫，兩種呼叫的操作模式都是由移動臺實現的。例如：在調車模式下移動臺將緊急按鈕按下所進行的呼叫都叫緊急調車呼叫，其它形式的緊急呼叫都叫做緊急列車呼叫。

2.2 LET系統結構

LET系統的結構特點大體可以從兩個方面進行分析：首先，LET系統的結構具有較強的功能性，其中最為突出的功能時eNB功能。LET系統的結構在確保將原有的NodeB功能進行實現的基礎上，與此同時將傳統的RNC部分的功能具備，包括RRC功能，MAC功能，RLC層，無線介入許可控制功能以及對小的區間以內無線資源的管理功能等。

其次，分析LET系統結構中的MME功能。對LET系統結構的整體來看，SAE的整個控制核心構成是MME功能實現的，MME功能部分在LET整個系統中負責的主要解決和負責的命令是用戶接入和尋呼控制等命令，同時要與管網功能之間保持互相分離的狀態。MME功能部分在LET系統中的應用可以將網絡部署和容量擴充命令實現地更加靈活和全面。

2.3 LTE

對無線通信技術的發展過程進行縱觀，LTE技術運用的移動網絡技術是3G與4G網絡的過度階段，是其中間的技術，因此將LTE技術稱為3.9G移動網絡技術。LTE技術采用的是OFDM技術和MIMO技術，主要是用來明確B3G、3G等技術與LTE技術之間存在的區別。LTE技術是新的移動網絡技術，所使用的網絡結構和傳統的通信網絡相比，是具有一定區別的，其網絡的結構采用的是扁平化結構，這表示LTE網絡在進行結構的組件時所花費的財力、時間以及精力上都相比更少，扁平化的結構特點，使得LTE網絡進行組網時具備更高地靈活性。

另外，LTE技術在鐵路無線通訊中的運用可以在很大程度上解決信號的干擾問題，從而使得鐵路通信的抗干擾能力大幅度地加強和提升。具體來講，是LTE結構中OFDM技術的使用，使得鐵路無線通信系統能夠對多徑干擾進行抑制，并使得這種抑制功能提升，同時將無線通信高頻效率得到保證，通過對小區間內的干擾技術的利用，對干擾的信號進行轉變，將其變為可使用的通信信號，從而使得無線通信系統的抗干擾效果更好。

3 無線通信系統的未來發展

3.1 無線通信技術的范圍

隨著與無線通信技術相關技術的完善和優化發展，在人們的工作和生活中，互聯網技術已經深入到各個環節，起著越來越大的作用，人們越來越依賴無線網絡技術。也就是說，無線通訊技術被廣泛的應用，不受任何時間和地點的限制，人們都可以將通信網絡接入，尤其是對手機等通訊設備的發展和進化，使得通訊網絡在接入上的限制條件越來越少，人們可以通過對無線網絡的使用來提高工作和生活的便捷性，在信息的傳遞和獲取上也更加便利。

3.2 無線網絡融合性

隨著我國經濟的不斷發展和人民生活水平的提高，人們能夠娛樂越來越豐富的項目，生活也朝著多元化的方向發展，無線網絡也越來越多樣化。因此，未來無線網絡通信技術的關鍵研究內容之一就是提高和完善網絡的收斂性。通過融合，可以在很大程度上合并全國范圍內運行和建設的通信網絡，節省網絡系統再完善的成本。

鐵路通信網絡在未來的發展階段，會向公用的網絡融合上發展，使鐵路通信網絡與公用的網絡統一。這樣，無論是列車上的旅客，還是被鐵路網絡覆蓋的人群，都可以無障礙的進行視頻和語音功能，多元化地去享受鐵路網絡服務。

3.3 對網絡使用的安全性進行強化

由于互聯網具備很強的自由行性，在進幾年來，使一些違法犯罪分子有機可乘，電信詐騙的行為越發的猖獗，尤其是對于一些文化水平偏低，年齡偏大的無線網絡使用群體，較少的接觸無線通信技術，對很多多元化的網絡功能不了解，在做網上支付等操作時，未進行相關信息的保密工作，很容易讓違法分子有機可乘。此外，由于無線通訊網絡具備信息傳遞的快捷性和通訊的便捷性，使得錢財被騙后，給追蹤帶來很大的難度。同時，現在的公民信息保密機制不夠完善，從而使得在對無線網絡信息進行使用時，很容易將個人的信息暴露，這是無線通信技術在未來發展中需要重要完善的內容之一，提高互聯網通信技術的安全性和可靠性是無線通訊技術發展的趨勢。

4 結語

綜上所述，在人們的日常生活中，鐵路是最為常用的通行方式，對人們的出行有著重要的影響。因此，在鐵路通信中將無線通信系統應用其中是發展中必須要進行的，從而使得鐵路的通信水平有很大地提高，使得鐵路運輸事業高效持續發展。無線網絡接入技術的運用，受到各國的關注和歡迎，在很大程度上可以提高鐵路部門的通信服務水平，降低企業的運營成本，從而使得鐵路企業的經濟效益提高。在未來的鐵路發展階段，會應用更先進的網絡通訊技術，以促進鐵路通訊技術的發展，從而滿足人們的需求和時代的發展。

參考文獻

[1] 孫帥濤.分析無線通信系統在鐵路通信中斷應用及運行[J].電腦知識與科技，2017，（03）：23-26.

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[3] 陳艷斌.淺析無線通信技術的高速鐵路信號系統中的應用[J].中國新技術新產品，2012（07）：63-65.

[4] 崔慧.無線通信系統在鐵路通信中的應用及運行[J].綠色環保建材，2016（05）：56-58.