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鐵路通信論文8篇

時(shí)間:2023-03-16 15:48:32

緒論:在尋找寫(xiě)作靈感嗎?愛(ài)發(fā)表網(wǎng)為您精選了8篇鐵路通信論文,愿這些內(nèi)容能夠啟迪您的思維,激發(fā)您的創(chuàng)作熱情,歡迎您的閱讀與分享!

鐵路通信論文

篇1

城際鐵路通信系統(tǒng)承載的主要業(yè)務(wù),有電路域數(shù)據(jù)話音業(yè)務(wù)和分組域數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。具體如表1所示。電路域數(shù)據(jù)話音業(yè)務(wù)對(duì)實(shí)時(shí)性要求較高,又要十分準(zhǔn)確地傳遞信息,具有最高或者較高的優(yōu)先級(jí);分組域數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)對(duì)實(shí)時(shí)性要求較低(與電路域業(yè)務(wù)相比),突發(fā)性強(qiáng),有一定的數(shù)據(jù)量。本文將跨層設(shè)計(jì)應(yīng)用于城際鐵路無(wú)線通信系統(tǒng)中,根據(jù)業(yè)務(wù)類(lèi)型的不同,在物理層和鏈路層進(jìn)行AMC-HARQ跨層優(yōu)化設(shè)計(jì)。AMC-HARQ跨層自適應(yīng)傳輸?shù)南到y(tǒng)模型如圖1所示。

物理層釆用自適應(yīng)調(diào)制編碼技術(shù),根據(jù)業(yè)務(wù)類(lèi)型分類(lèi),制定M種調(diào)制方式和編碼方式。首先,接收端通過(guò)信道測(cè)量技術(shù),估計(jì)出信道質(zhì)量信息,并通過(guò)反饋信道,將信道質(zhì)量信息反饋給發(fā)送端;然后,發(fā)送端根據(jù)接收到的信道質(zhì)量,選擇下次傳輸要使用的調(diào)制編碼階數(shù)。MAC層采用同步并行停等協(xié)議即HARQ協(xié)議。首先對(duì)各數(shù)據(jù)幀分別進(jìn)行CRC編碼,級(jí)聯(lián)構(gòu)成數(shù)據(jù)幀進(jìn)入物理層。物理層使用FEC編碼對(duì)整個(gè)數(shù)據(jù)幀進(jìn)行編碼,然后存入緩存用以進(jìn)行重傳。接收端經(jīng)過(guò)譯碼、CRC校驗(yàn)后,回送確認(rèn)幀。確認(rèn)幀包含了幀確認(rèn)號(hào)和重傳比特向量。

幀確認(rèn)號(hào)表示鏈路層上一個(gè)按序接收的幀的序號(hào),重傳比特向量比接收窗口長(zhǎng)度(W)小1的比特向量,即長(zhǎng)度為W-1。比特向量表示當(dāng)前接收窗口的所有幀接收情況,如“1”表示需要重傳,“0”表示接收成功。由于重傳比特向量是接收窗口的歷史移位記錄,即使當(dāng)前的確認(rèn)幀因信道變化而丟失,確認(rèn)幀也不應(yīng)重發(fā),因?yàn)楹罄m(xù)的確認(rèn)幀包含歷史的接收記錄。確認(rèn)幀格式如圖2所示。收發(fā)雙方的鏈路層都緩存W個(gè)數(shù)據(jù)幀。發(fā)方維護(hù)發(fā)送緩存和重傳列表,發(fā)送緩存中保存著當(dāng)前發(fā)送窗口中未確認(rèn)的幀,重傳列表中保存了待重傳的幀序號(hào)。收方的接收緩存保存當(dāng)前接收窗口中亂序的數(shù)據(jù)幀,當(dāng)接收到的幀有序后,鏈路層向。

2AMC-HARQ跨層自適應(yīng)傳輸性能分析

本文使用Matlab仿真工具對(duì)基于AMC-HARQ跨層自適應(yīng)傳輸系統(tǒng)進(jìn)行仿真分析,模擬信道使用瑞利衰落信道模型,每個(gè)數(shù)據(jù)包中含信息位500bit,通過(guò)1/3碼率的卷積碼,仿真包數(shù)目每次1000個(gè),結(jié)果取6次平均值,同時(shí)假設(shè)CRC能正確校驗(yàn)。在物理層,提供不調(diào)制、BPSK、QPSK、8PSK等4種傳輸模式,系統(tǒng)可以根據(jù)AMC中每種傳輸模式的瞬時(shí)誤包率(PER)和接收到的SNR在各種物理層傳輸模式之間的關(guān)系,自適應(yīng)地選擇合適的調(diào)制編碼方式。在鏈路層,要綜合考慮時(shí)延、誤包率和吞吐量,真正滿足城際鐵路不同業(yè)務(wù)的QoS要求。設(shè)置最大重傳次數(shù)為N=0、1、2,測(cè)試在不同干擾條件下,不同的業(yè)務(wù)類(lèi)型的成功率,見(jiàn)圖3,圖4,圖5。可見(jiàn),通過(guò)AMC-HARQ跨層自適應(yīng)傳輸方案,當(dāng)鏈路層重傳1次,可以在5%干擾情況下實(shí)現(xiàn)95%的接收成功率;鏈路層重傳2次,可以在5%干擾情況下實(shí)現(xiàn)99%的接收成功率,在10%干擾情況下實(shí)現(xiàn)94%以上的接收成功率。

篇2

1.1PDH光纖通信在鐵路通信系統(tǒng)中的應(yīng)用

光纖通信技術(shù)之所以在鐵路通信系統(tǒng)里發(fā)揮重要作用,是因?yàn)楫?dāng)前對(duì)光纖通信技術(shù)的劃分十分精細(xì),在各個(gè)鐵路通信系統(tǒng)里都會(huì)使用相應(yīng)的光纖通信技術(shù),達(dá)到最理想的通信效果。PDH光纖通信作為十分重要和關(guān)鍵的方面,能有效清除鐵路通信系統(tǒng)里存在的隱患以及漏洞,確保鐵路通信系統(tǒng)的正常與穩(wěn)定。但PDH存在標(biāo)準(zhǔn)不一、復(fù)用結(jié)構(gòu)過(guò)于復(fù)雜以及網(wǎng)絡(luò)管理功能較弱的問(wèn)題,所以其難以得到長(zhǎng)遠(yuǎn)、有效的發(fā)展。

1.2SDH光纖通信在鐵路通信系統(tǒng)中的應(yīng)用

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(wèn)題,并在此基礎(chǔ)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(shè)備構(gòu)成的具備自愈保護(hù)作用的環(huán)網(wǎng)形式,能在傳輸媒體主要信號(hào)中斷的時(shí)候自動(dòng)利用自愈網(wǎng)及時(shí)恢復(fù)正常的通信狀態(tài)。相較于與PDH技術(shù),SDH技術(shù)有四個(gè)顯著優(yōu)點(diǎn):一是網(wǎng)絡(luò)管理能力更強(qiáng);二是比特率和接口標(biāo)準(zhǔn)均統(tǒng)一,讓各個(gè)廠家設(shè)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(hào)中斷時(shí)及時(shí)恢復(fù)正常;四是運(yùn)用字節(jié)復(fù)接技術(shù),簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)各個(gè)支路信號(hào)。鑒于SDH光纖通信技術(shù)有諸多優(yōu)點(diǎn),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(chǔ)上的傳送網(wǎng)。就以xx鐵路為例,該鐵路基于新敷設(shè)20芯光纜里的其中4芯光纖基礎(chǔ)上,開(kāi)設(shè)SDH2.5Gb/s(1+1)光同步傳輸系統(tǒng)為長(zhǎng)途傳輸網(wǎng),在鐵路的相應(yīng)經(jīng)過(guò)點(diǎn)均設(shè)置了SDH2.5Gb/sADM設(shè)備,并借助622Mb/s光口同接入層傳輸設(shè)備相連,發(fā)揮上聯(lián)和保護(hù)作用。此外,還借助2芯光纖開(kāi)設(shè)了SDH622Mb/s(1+0)光同步傳輸系統(tǒng),將其作為當(dāng)?shù)氐闹欣^網(wǎng),并在鐵路相應(yīng)經(jīng)過(guò)點(diǎn)以及新開(kāi)設(shè)的各個(gè)中間站和線路新設(shè)置了SDH622Mb/s設(shè)備。

1.3DWDM光纖通信在鐵路通信系統(tǒng)中的應(yīng)用

DWDM光纖通信技術(shù)是借助單模光纖寬帶與損耗低的特點(diǎn),由多個(gè)波長(zhǎng)構(gòu)成載波,許可各個(gè)載波信道能同時(shí)在同一條光纖里傳輸,如此一來(lái),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(shù),單根光纖能傳輸?shù)淖畲髷?shù)據(jù)流量可以高達(dá)400Gb/s。DWDM技術(shù)最顯著的優(yōu)點(diǎn)就是其協(xié)議與傳輸速度是沒(méi)有關(guān)聯(lián)的,以DWDM技術(shù)為基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)可以使用IP協(xié)議、以太網(wǎng)協(xié)議、ATM等進(jìn)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(shuō),以DWDM技術(shù)為基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)能在同一個(gè)激光信道上以各種傳輸速度傳輸各種類(lèi)型的數(shù)據(jù)流量。當(dāng)前,在國(guó)內(nèi)鐵路通信網(wǎng)里DWDM技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用,其中滬杭-浙贛鐵路干線就是國(guó)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(shè)與使用中。就拿京九鐵路來(lái)說(shuō),京九鐵路線使用的是具有開(kāi)放性的DWDM系統(tǒng)和設(shè)備,能兼容各種工作波長(zhǎng)以及廠商的SDH設(shè)備。波道數(shù)量為16,波道速率基礎(chǔ)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)姆绞剑簿褪钦f(shuō)相同波長(zhǎng)在兩個(gè)方向上都能多次使用,光接口滿足ITU-TG.692協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)。

2結(jié)語(yǔ)

篇3

1.1SDH光纖通信在鐵路通信系統(tǒng)中的應(yīng)用

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(wèn)題,并在此基礎(chǔ)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(shè)備構(gòu)成的具備自愈保護(hù)作用的環(huán)網(wǎng)形式,能在傳輸媒體主要信號(hào)中斷的時(shí)候自動(dòng)利用自愈網(wǎng)及時(shí)恢復(fù)正常的通信狀態(tài)。相較于與PDH技術(shù),SDH技術(shù)有四個(gè)顯著優(yōu)點(diǎn):一是網(wǎng)絡(luò)管理能力更強(qiáng);二是比特率和接口標(biāo)準(zhǔn)均統(tǒng)一,讓各個(gè)廠家設(shè)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(hào)中斷時(shí)及時(shí)恢復(fù)正常;四是運(yùn)用字節(jié)復(fù)接技術(shù),簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)各個(gè)支路信號(hào)。鑒于SDH光纖通信技術(shù)有諸多優(yōu)點(diǎn),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(chǔ)上的傳送網(wǎng)[2]。就以xx鐵路為例,該鐵路基于新敷設(shè)20芯光纜里的其中4芯光纖基礎(chǔ)上,開(kāi)設(shè)SDH2.5Gb/s(1+1)光同步傳輸系統(tǒng)為長(zhǎng)途傳輸網(wǎng),在鐵路的相應(yīng)經(jīng)過(guò)點(diǎn)均設(shè)置了SDH2.5Gb/sADM設(shè)備,并借助622Mb/s光口同接入層傳輸設(shè)備相連,發(fā)揮上聯(lián)和保護(hù)作用。此外,還借助2芯光纖開(kāi)設(shè)了SDH622Mb/s(1+0)光同步傳輸系統(tǒng),將其作為當(dāng)?shù)氐闹欣^網(wǎng),并在鐵路相應(yīng)經(jīng)過(guò)點(diǎn)以及新開(kāi)設(shè)的各個(gè)中間站和線路新設(shè)置了SDH622Mb/s設(shè)備。

1.2DWDM光纖通信在鐵路通信系統(tǒng)中的應(yīng)用

DWDM光纖通信技術(shù)是借助單模光纖寬帶與損耗低的特點(diǎn),由多個(gè)波長(zhǎng)構(gòu)成載波,許可各個(gè)載波信道能同時(shí)在同一條光纖里傳輸,如此一來(lái),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(shù),單根光纖能傳輸?shù)淖畲髷?shù)據(jù)流量可以高達(dá)400Gb/s。DWDM技術(shù)最顯著的優(yōu)點(diǎn)就是其協(xié)議與傳輸速度是沒(méi)有關(guān)聯(lián)的,以DWDM技術(shù)為基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)可以使用IP協(xié)議、以太網(wǎng)協(xié)議、ATM等進(jìn)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(shuō),以DWDM技術(shù)為基礎(chǔ)的網(wǎng)絡(luò)能在同一個(gè)激光信道上以各種傳輸速度傳輸各種類(lèi)型的數(shù)據(jù)流量。當(dāng)前,在國(guó)內(nèi)鐵路通信網(wǎng)里DWDM技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用,其中滬杭-浙贛鐵路干線就是國(guó)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(shè)與使用中。就拿京九鐵路來(lái)說(shuō),京九鐵路線使用的是具有開(kāi)放性的DWDM系統(tǒng)和設(shè)備,能兼容各種工作波長(zhǎng)以及廠商的SDH設(shè)備。波道數(shù)量為16,波道速率基礎(chǔ)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(shuō)相同波長(zhǎng)在兩個(gè)方向上都能多次使用,光接口滿足ITU-TG.692協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)。

2結(jié)語(yǔ)

篇4

數(shù)據(jù)網(wǎng)、通信網(wǎng)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)平臺(tái)共同組成了通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)平臺(tái),其中涉及多種通信業(yè)務(wù),一方面可以發(fā)揮傳送外部業(yè)務(wù)系統(tǒng)信息的作用,另一方面還能夠提供IP數(shù)據(jù)互聯(lián)服務(wù),這類(lèi)服務(wù)在實(shí)效性較差的特點(diǎn),但可以保障專(zhuān)業(yè)通道服務(wù)的安全性能。

鐵路客運(yùn)專(zhuān)線的通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)平臺(tái)中的通信網(wǎng)能夠?yàn)閷?shí)現(xiàn)匯聚層的高效連接,不會(huì)對(duì)接入、寬帶共享進(jìn)行限制,應(yīng)用環(huán)形拓?fù)湓O(shè)計(jì)原理,使鐵路兩旁光纖形成環(huán)形,進(jìn)一步增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)的安全性;而數(shù)據(jù)網(wǎng)又可以劃分為接入層、匯聚層及骨干層三個(gè)部分,接入層及匯聚層的路由器分別設(shè)置在鐵路通信站、車(chē)站站房或樞紐位置,具有接入遠(yuǎn)端用戶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的及匯聚數(shù)據(jù)等功能[2]。

這些功能都以業(yè)務(wù)接入網(wǎng)的匯聚及專(zhuān)線透?jìng)餍阅転榛A(chǔ);域名、局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)及IP地址設(shè)計(jì)是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵要素,其中在鐵路工作站通過(guò)綜合布線方式構(gòu)建的局域網(wǎng),可以共享通信鏈路及網(wǎng)絡(luò),廣域網(wǎng)可以實(shí)現(xiàn)客運(yùn)專(zhuān)線調(diào)度所同鐵路客運(yùn)沿線基層站鏈路的連接。

二、鐵路客運(yùn)專(zhuān)線通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)平臺(tái)的通道要求與接口設(shè)計(jì)

在鐵路客運(yùn)專(zhuān)線中應(yīng)用通信技術(shù),在構(gòu)建的通信網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)基礎(chǔ)上,可以將廣域連接交換變?yōu)楝F(xiàn)實(shí),使得低速數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性大大增強(qiáng),同時(shí)還可以進(jìn)行相應(yīng)的視頻監(jiān)控和管理,加強(qiáng)多種業(yè)務(wù)之間的聯(lián)系,使信息交換平臺(tái)、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)更加高效化和安全化[4]。

針對(duì)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的可變寬業(yè)務(wù)、固定帶寬業(yè)務(wù),前者可以在基于SDH的多業(yè)務(wù)傳送平臺(tái)中借助傳輸通道完成,而后者需要將MSTP設(shè)備在原有基礎(chǔ)上進(jìn)一步增強(qiáng)調(diào)度及承載性能,GSM-R移動(dòng)通信平臺(tái)承載多種鐵路業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng),為運(yùn)輸調(diào)度指揮、設(shè)備維護(hù)及安全管理提供移動(dòng)語(yǔ)音通信、短消息、電路域及分組域數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)[5]。鐵路客運(yùn)專(zhuān)線通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)平臺(tái)的通道要求詳見(jiàn)表1。

三、結(jié)語(yǔ)

篇5

某運(yùn)站處于國(guó)家鐵路運(yùn)輸網(wǎng)和城市運(yùn)輸網(wǎng)的樞紐位置,決定著該城市交通業(yè)的發(fā)展,是經(jīng)濟(jì)發(fā)展最迅速的區(qū)域。因此,該客運(yùn)站的存在使得這一城市成為了經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)、城市化水平高的國(guó)際化大都市,這便又反過(guò)來(lái)促進(jìn)了運(yùn)輸業(yè)的發(fā)展。但這一現(xiàn)狀的存在,也使得城市用地十分緊張,并且環(huán)境污染也比較嚴(yán)重。這便需要我們發(fā)展綠色、環(huán)保、占地面積小、運(yùn)輸效率高的鐵路干線。

2客運(yùn)專(zhuān)線通信技術(shù)介紹

現(xiàn)今,應(yīng)用范圍較廣的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)技術(shù)包括純IP技術(shù)、IP/ATMoverSDH技術(shù)、純ATM技術(shù)等。2.1純ATM技術(shù)這一技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)是光纖網(wǎng)絡(luò)的成熟,在光纖基礎(chǔ)上設(shè)立的ATM數(shù)據(jù)網(wǎng)可以承載多項(xiàng)業(yè)務(wù),并且能促進(jìn)QOS的發(fā)展,在我國(guó)發(fā)展的也比較成熟??墒?,這一技術(shù)的協(xié)議存在很大的缺點(diǎn),比如IP傳輸效率過(guò)低、成本高、推廣性差等。2.2純IP技術(shù)這一技術(shù)是在前兆以太網(wǎng)路由器的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的,所建成的純IP數(shù)據(jù)網(wǎng),有著端口容量大、傳輸方便、協(xié)議便捷等多方面的優(yōu)勢(shì),不過(guò)它所產(chǎn)生的QOS不夠嚴(yán)謹(jǐn),很多協(xié)議也不夠科學(xué),所以安全性低、管理難度也很高。2.3IP/ATMoverSDH技術(shù)這一技術(shù)是在MSTP的基礎(chǔ)上發(fā)展進(jìn)步的,借助光纖產(chǎn)生數(shù)據(jù)傳輸平臺(tái)后,再制造出IP/ATM接口,并將其聯(lián)系起來(lái)組成數(shù)據(jù)網(wǎng),以完成數(shù)據(jù)的傳輸工作。IP/ATMoverSDH技術(shù)現(xiàn)今已經(jīng)十分完善和健全,并且可調(diào)動(dòng)性很強(qiáng),管理水平也比較高,發(fā)展前景良好。

3客運(yùn)專(zhuān)線通信技術(shù)的應(yīng)用方案

3.1傳輸網(wǎng)的架構(gòu)

在設(shè)立傳輸組網(wǎng)時(shí),要將工作分為三層逐步開(kāi)展,這三層是匯聚層、骨干層和接入層。這三者中的重點(diǎn)是骨干層,其中的多個(gè)傳輸核心節(jié)點(diǎn)主要是為了進(jìn)行多業(yè)務(wù)處理以及大顆粒業(yè)務(wù)的調(diào)度工作,骨干層對(duì)于安全性和穩(wěn)定性的要求是很高的,通常用10Gb/s的網(wǎng)絡(luò)來(lái)完成傳輸工作。傳輸設(shè)施中存在很多核心節(jié)點(diǎn)和匯聚節(jié)點(diǎn),它們可以完成業(yè)務(wù)的疏導(dǎo)以及聚集工作。接入層中的各個(gè)網(wǎng)絡(luò)可以通過(guò)匯聚節(jié)點(diǎn)來(lái)聚集到一處,這樣便能夠使接入節(jié)點(diǎn)有運(yùn)輸通道。匯聚層必須具有很強(qiáng)的匯聚性能和處理交叉業(yè)務(wù)的功能,并且需要有很好的擴(kuò)展性,通常將622Mb/s的網(wǎng)絡(luò)作為傳輸設(shè)施。接入層包括多個(gè)業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn),因此接入方式也十分多樣,可以處理好多種業(yè)務(wù),必須在接入層安裝多種多樣的接口。現(xiàn)今,網(wǎng)絡(luò)傳輸業(yè)務(wù)的發(fā)展趨勢(shì)是由語(yǔ)音傳輸轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字傳輸,因此,要結(jié)合數(shù)字傳輸?shù)母黜?xiàng)要求要對(duì)整體網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行完善,并結(jié)合業(yè)務(wù)的流向以及流量來(lái)開(kāi)展組織工作,不斷提高傳輸水平。最重要的是,要增加大顆粒組織管理的比重,實(shí)現(xiàn)高速度下的通道連接工作。需跨環(huán)的業(yè)務(wù)多或者是調(diào)度大時(shí),通常選擇多光口的SDH設(shè)施作為節(jié)點(diǎn)。

3.2匯聚層的組網(wǎng)設(shè)計(jì)

顧名思義,匯聚層的組成就是匯聚節(jié)點(diǎn),它主要是梳理、聚集該范圍中的各種業(yè)務(wù),以增強(qiáng)業(yè)務(wù)的調(diào)度能力,并且該層次能夠避免接入點(diǎn)直接引入核心層而產(chǎn)生的主干光纖消耗、跨度增大等問(wèn)題。建設(shè)匯聚層的網(wǎng)絡(luò)是多采取分波工藝、RPR以及MSTP工藝,尤其是MSTP工藝的應(yīng)用,能夠促進(jìn)TDM性能的發(fā)揮,并且使數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)傳輸?shù)男侍岣?,保證寬帶良好的工作性能。借助MSTP的匯聚以及交換性能,能夠減少匯聚節(jié)點(diǎn)的數(shù)量,降低建設(shè)成本。今后鐵路的發(fā)展進(jìn)步中,將廣泛地應(yīng)用TDM業(yè)務(wù),為了順應(yīng)這一發(fā)展趨勢(shì),我們便會(huì)將MSTP作為重要工作傳輸工藝。在處理IP數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)時(shí),便會(huì)應(yīng)用到RPR技術(shù),這樣能夠使數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的傳輸效率顯著提高,并且能夠產(chǎn)生不同級(jí)別的業(yè)務(wù)類(lèi)型,能夠更好地滿足用戶的多樣化要求。

3.3骨干層的組網(wǎng)設(shè)計(jì)

骨干層網(wǎng)絡(luò)的組成為核心節(jié)點(diǎn),它的功能是聯(lián)系鐵路樞紐區(qū)域以及容量較大的中繼電路,所以要求其工作時(shí)有很高的穩(wěn)定性,并且對(duì)于安全等級(jí)的要求也很高。在建設(shè)骨干層時(shí)我們大多使用MSTP或者是波分工藝,但是核心設(shè)施的節(jié)點(diǎn)不多時(shí),它的收斂度便會(huì)增強(qiáng),這時(shí)便可應(yīng)用40G設(shè)施來(lái)完成10G大顆粒業(yè)務(wù)的傳輸。我國(guó)的SDH設(shè)施起步較早,在這一前提下,MSTP的建設(shè)成本也大大減小,并且有著很完善的網(wǎng)絡(luò)寬帶和網(wǎng)絡(luò)保護(hù)功能,可承載POS端口、IP端口和傳統(tǒng)的SDH端口。若地區(qū)的業(yè)務(wù)量很多,則使用波分技術(shù)建設(shè)骨干層較為適宜。這種技術(shù)能夠把傳輸層的骨干層和組網(wǎng)IP寬帶聚集到一個(gè)波分物理平臺(tái)內(nèi),然后借助這個(gè)平臺(tái)內(nèi)的波長(zhǎng)完成MSTP業(yè)務(wù)、SDH業(yè)務(wù)、IP寬帶業(yè)務(wù)的承載工作。這樣的工作方式不僅能夠最大化地利用資源,還能提升寬帶的效率。另外,波分技術(shù)能夠產(chǎn)生一個(gè)具有保護(hù)作用的波長(zhǎng)通道,并借助QOS來(lái)完成業(yè)務(wù)的傳輸,保證IP網(wǎng)絡(luò)的安全工作。使用波分技術(shù)構(gòu)件的骨干層可以保證以后物理平臺(tái)進(jìn)化工作的順利進(jìn)行,避免各種融合問(wèn)題的產(chǎn)生。骨干層網(wǎng)絡(luò)的分布式控制方式,可以使用OXC技術(shù)完成組網(wǎng)的工作。但這一業(yè)務(wù)還不夠完善,所以要不斷提高其工作質(zhì)量。結(jié)合該客運(yùn)站的運(yùn)行狀況,分別在A、B、C三個(gè)區(qū)域各設(shè)置一套10G傳輸設(shè)備,共同構(gòu)成兩個(gè)STM-641+1自愈性鏈性傳輸系統(tǒng)。在建設(shè)骨干層的傳輸系統(tǒng)時(shí)要用到OPtixOSN7500設(shè)施,它不僅有著MSTP技術(shù)的優(yōu)勢(shì),還能夠和之前的MSTP、SDH網(wǎng)絡(luò)很好地融合,所以在現(xiàn)今的工作過(guò)程中應(yīng)用廣泛。

3.4接入層的組網(wǎng)設(shè)計(jì)

建設(shè)接入層時(shí)使用的傳輸設(shè)施是OPTIXOSN2000,這一設(shè)施屬于較先進(jìn)的傳輸設(shè)施,有著噪音小、耗能小、環(huán)境友好等許多優(yōu)勢(shì),能夠?yàn)镻DH、SDH、Ethernet等設(shè)施的工作提供保障,且該設(shè)施具備5Gbit/s的低階交叉能力、10Gbit/s的高階交叉能力以及4Gbit/s(26*26VC-4)的接入能力。在本客運(yùn)系統(tǒng)的牽引變電所、通信基站、AT所、分區(qū)所、信號(hào)中繼站等節(jié)點(diǎn)均安裝了健全的622Mb/s的傳輸設(shè)備,組成了18個(gè)STM-4環(huán)形傳輸系統(tǒng),且相鄰信號(hào)中繼站及站間奇數(shù)基站都設(shè)立了STM-4復(fù)用段保護(hù)環(huán),在牽引變電所、AT所、分區(qū)所和偶數(shù)基站之間建立了STM-4復(fù)用段保護(hù)環(huán)。

4結(jié)語(yǔ)

篇6

1.1GSM-R數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)

目前GSM-R數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)主要應(yīng)用在國(guó)家鐵路,是由公眾網(wǎng)絡(luò)GSM演變過(guò)來(lái)適用于鐵路的專(zhuān)用無(wú)線通信系統(tǒng)。(1)主要提供的業(yè)務(wù)語(yǔ)音業(yè)務(wù):列車(chē)調(diào)度員與機(jī)車(chē)司機(jī)、車(chē)站值班員與機(jī)車(chē)司機(jī)之間等各種列車(chē)無(wú)線調(diào)度通信;鐵路沿線維護(hù)人員的通信需求,用于養(yǎng)路、橋隧、接觸網(wǎng)(供電)、電務(wù)等部門(mén)的區(qū)間維護(hù)作業(yè)通信;公安、搶修、救援等多部門(mén)、多工種的應(yīng)急移動(dòng)通信需求。數(shù)據(jù)業(yè)務(wù):列車(chē)運(yùn)行控制系統(tǒng)信息傳送,機(jī)車(chē)同步操控信息傳送,列車(chē)無(wú)線車(chē)次號(hào)校核信息傳送,調(diào)度命令信息無(wú)線傳送等。同時(shí)也可為城際鐵路CTCS2+ATO列控系統(tǒng)傳送站臺(tái)門(mén)控制及運(yùn)行計(jì)劃處理兩項(xiàng)業(yè)務(wù)。(2)頻率規(guī)定根據(jù)相關(guān)規(guī)定,我國(guó)GSM-R系統(tǒng)采用專(zhuān)有的工作頻段為:上行:885-889MHz(移動(dòng)臺(tái)發(fā),基站收);下行:930-934MHz(基站發(fā),移動(dòng)臺(tái)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(shè)備網(wǎng)間互聯(lián)互通均可實(shí)現(xiàn),可以滿足不同設(shè)備網(wǎng)間機(jī)車(chē)的套跑需求。

1.2TETRA集群通信系統(tǒng)

我國(guó)城市軌道交通(地鐵)則主要采用數(shù)字集群通信技術(shù)作為列車(chē)調(diào)度專(zhuān)用無(wú)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(shí)現(xiàn)的功能語(yǔ)音通話:通話功能是地鐵專(zhuān)用無(wú)線通信的主要功能,為控制中心調(diào)度員、車(chē)輛段調(diào)度員、車(chē)站值班員等固定用戶與列車(chē)司機(jī)、防災(zāi)、維修等移動(dòng)用戶之間提供通話手段,同時(shí)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(chē)車(chē)載臺(tái)與控制中心及車(chē)輛段之間數(shù)據(jù)傳輸需求,包括:出入庫(kù)通話組切換觸發(fā)信息、移動(dòng)用戶設(shè)備狀態(tài)信息、列車(chē)運(yùn)行狀況信息、調(diào)度信息;并滿足移動(dòng)用戶之間、移動(dòng)用戶與固定用戶之間短消息傳送。(2)頻率規(guī)定“國(guó)家對(duì)800MHz數(shù)字集群通信網(wǎng)使用的無(wú)線電頻率資源進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃和審批。使用800MHz數(shù)字集群通信頻率應(yīng)當(dāng)經(jīng)信息產(chǎn)業(yè)部無(wú)線電管理局批準(zhǔn);未經(jīng)批準(zhǔn),任何組織和個(gè)人不得擅自使用數(shù)字集群通信頻率”(原信無(wú)網(wǎng)[2007]18號(hào)文《800MHz數(shù)字集群通信頻率臺(tái)(站)管理規(guī)定》)。各?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市)無(wú)線電管理機(jī)構(gòu)根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際需求,制定當(dāng)?shù)財(cái)?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(shè)備網(wǎng)間尚無(wú)法實(shí)現(xiàn)基于ISI互聯(lián)互通。因此,若要實(shí)現(xiàn)不同設(shè)備網(wǎng)間機(jī)車(chē)套跑還需TETRA供應(yīng)廠家及二次開(kāi)發(fā)商共同開(kāi)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(yǔ)音調(diào)度通信,而與行車(chē)控制有關(guān)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)基本由信號(hào)專(zhuān)業(yè)本身建設(shè)的無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)來(lái)傳送;而在國(guó)鐵中GSM-R系統(tǒng)傳送的業(yè)務(wù)相對(duì)比較豐富,不僅能滿足列車(chē)調(diào)度語(yǔ)音通信,也能滿足列控等數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),是一個(gè)承載語(yǔ)音、分組域數(shù)據(jù)及電路域數(shù)據(jù)的多業(yè)務(wù)綜合通信平臺(tái)。

2GSM-R與TETRA技術(shù)體制比較

2.1技術(shù)針對(duì)性

GSM-R是專(zhuān)門(mén)為鐵路移動(dòng)通信而設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的,滿足鐵路運(yùn)輸管理系統(tǒng)對(duì)鐵路無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)需求和列車(chē)控制系統(tǒng)對(duì)其提出的服務(wù)質(zhì)量要求。TETRA是新一代集群通信技術(shù),具有較強(qiáng)的調(diào)度指揮功能,其針對(duì)的是專(zhuān)業(yè)部門(mén)的調(diào)度通信。該技術(shù)的主要應(yīng)用對(duì)象是公共安全、運(yùn)輸調(diào)度、公用事業(yè)等領(lǐng)域。

2.2系統(tǒng)功能

兩種技術(shù)都有集群調(diào)度通信所需要的各類(lèi)語(yǔ)音業(yè)務(wù),如個(gè)呼、組呼、緊急呼叫、廣播呼叫等,但TETRA系統(tǒng)的呼叫建立時(shí)間較短,一般在0.3-0.5s,而GSM系統(tǒng)的呼叫建立時(shí)間一般在5-6s,緊急呼叫可以做到2s以內(nèi)。兩個(gè)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(wù)的應(yīng)用,但從目前實(shí)際應(yīng)用來(lái)看GSM-R系統(tǒng)承載列控?cái)?shù)據(jù)業(yè)務(wù)更完善。TETRA系統(tǒng)的基站故障弱化功能較強(qiáng),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(duì)較弱。

2.3對(duì)高速運(yùn)行的適應(yīng)性

GSM-R在標(biāo)準(zhǔn)上要求支持500km/h的高速通信,并且在350km/h的運(yùn)行環(huán)境已有大規(guī)模實(shí)用案例;根據(jù)TETRA標(biāo)準(zhǔn)組織所做的高速仿真測(cè)試,該技術(shù)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(dòng)用戶的最高運(yùn)行速度基本在200km/h以內(nèi)。

2.4互聯(lián)互通

GSM-R不同設(shè)備供應(yīng)商網(wǎng)間互聯(lián)互通可完全做到,在國(guó)內(nèi)有完善成熟的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,并已成熟運(yùn)用;目前TETRA標(biāo)準(zhǔn)中ISI接口尚未能實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化,這將導(dǎo)致不同廠家設(shè)備并網(wǎng)運(yùn)行困難。

2.5小結(jié)

由于GSM-R是專(zhuān)門(mén)針對(duì)鐵路設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的標(biāo)準(zhǔn),所以對(duì)于鐵路所需專(zhuān)有業(yè)務(wù)更專(zhuān);而TETRA在集群調(diào)度功能上較強(qiáng)。兩種技術(shù)均能適應(yīng)高速運(yùn)行環(huán)境,都是成熟可靠的適用于列車(chē)調(diào)度的專(zhuān)用無(wú)線通信技術(shù);盡管現(xiàn)階段TETRA系統(tǒng)傳送列控類(lèi)數(shù)據(jù)尚不成熟,但從技術(shù)參數(shù)上看,TETRA系統(tǒng)具備此類(lèi)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)傳送能力,只是還需要開(kāi)發(fā)驗(yàn)證。由以上分析我們也可以看到,GSM-R相對(duì)于TETRA的兩大優(yōu)勢(shì)在于:(1)GSM-R的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)功能更為強(qiáng)大豐富,列控?cái)?shù)據(jù)業(yè)務(wù)更為專(zhuān)業(yè)完善;(2)GSM-R系統(tǒng)不同設(shè)備網(wǎng)間的互聯(lián)互通更為成熟,更適合于大型網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)。同時(shí),GSM-R系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和空中接口與GSM相同,GSM技術(shù)已被100多個(gè)國(guó)家的200多個(gè)電信運(yùn)營(yíng)商所采納,其網(wǎng)絡(luò)在世界各種地形環(huán)境、各種氣候條件下得到了廣泛的驗(yàn)證,我國(guó)在鐵路GSM-R系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、建設(shè)、運(yùn)營(yíng)維護(hù)等方面也積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。GSM-R技術(shù)也可以走GSM/3G/LTE的持續(xù)性發(fā)展道路,與整個(gè)通信產(chǎn)業(yè)保持一致。

3城際鐵路專(zhuān)用無(wú)線通信技術(shù)的選擇

城際鐵路與國(guó)鐵的互聯(lián)互通會(huì)影響列車(chē)專(zhuān)用無(wú)線通信技術(shù)的選擇,城際鐵路的業(yè)務(wù)功能需求、特別是信號(hào)列控業(yè)務(wù)的需求也會(huì)影響列車(chē)專(zhuān)用無(wú)線通信技術(shù)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(guó)鐵互聯(lián)互通,要求考慮機(jī)車(chē)套跑,采用與國(guó)鐵一致的專(zhuān)用無(wú)線通信技術(shù)GSM-R系統(tǒng)是合適的;若采用TETRA系統(tǒng),可通過(guò)設(shè)置雙套機(jī)車(chē)臺(tái)來(lái)解決互通套跑問(wèn)題,但會(huì)增加運(yùn)營(yíng)難度,增加安全隱患,同時(shí)也影響行車(chē)效率。(2)如果城際鐵路定位于在區(qū)域內(nèi)運(yùn)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(shè)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(gè)更為妥當(dāng)?shù)倪x擇。(3)如果城際鐵路只在區(qū)域內(nèi)運(yùn)行,且各條線路之間運(yùn)行相互獨(dú)立,采用GSM-R和TETRA系統(tǒng)都是可行的,但在實(shí)現(xiàn)行車(chē)類(lèi)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)上TETRA系統(tǒng)還需開(kāi)發(fā)與完善。(4)如果城際鐵路為地方政府與社會(huì)資本投資修建(地方鐵路),則大多為自管運(yùn)營(yíng)模式,因此選擇TETRA系統(tǒng)較為合適。

4結(jié)語(yǔ)

篇7

1.1數(shù)字無(wú)線電臺(tái)應(yīng)用

目前,鐵路常用的數(shù)字無(wú)線電臺(tái)主要有450MHz、400MHz數(shù)字無(wú)線電臺(tái)。450MHz數(shù)字無(wú)線電臺(tái)主要用于普速鐵路列車(chē)無(wú)線調(diào)度通信、調(diào)度命令和無(wú)線車(chē)次號(hào)校核信息傳送,400MHz數(shù)字無(wú)線電臺(tái)主要用于站場(chǎng)常規(guī)無(wú)線通信。國(guó)家規(guī)定給鐵路的450MHz、400MHz頻點(diǎn)有限,需要各鐵路局申請(qǐng)額外頻點(diǎn)才能滿足站場(chǎng)無(wú)線對(duì)講業(yè)務(wù)需求。鐵路總公司鐵運(yùn)函[2014]31號(hào)要求,貨車(chē)列尾裝置可采用GSM-R/400MHz雙模列尾裝置,在非GSM-R鐵路區(qū)段,列尾無(wú)線通信使用400MHz頻率;站場(chǎng)無(wú)線調(diào)車(chē)?yán)^續(xù)使用鐵路專(zhuān)用的400MHz頻段頻率。在編組站,規(guī)劃分配的400MHz專(zhuān)用頻率資源不足,無(wú)法滿足運(yùn)用需求時(shí),由各鐵路局無(wú)線電主管部門(mén)負(fù)責(zé)向?qū)俚厥〖?jí)無(wú)線電管理部門(mén)申請(qǐng)400MHz額外的頻率。對(duì)于當(dāng)前使用450~470MHz頻段頻率用于鐵路養(yǎng)護(hù)維修、生產(chǎn)組織、監(jiān)控監(jiān)測(cè)、公安保衛(wèi)、應(yīng)急保障等各類(lèi)區(qū)域性普通無(wú)線電對(duì)講通信業(yè)務(wù),應(yīng)結(jié)合更新改造退出450~470MHz頻率。需要繼續(xù)使用的業(yè)務(wù),由鐵路局統(tǒng)一向?qū)俚厥〖?jí)無(wú)線管理部門(mén)申請(qǐng)400MHz、150MHz、160MHz的頻率。鐵路總公司規(guī)定,對(duì)涉及車(chē)地人員之間相互通信的業(yè)務(wù),為簡(jiǎn)化終端設(shè)備的配置,宜優(yōu)先規(guī)劃申請(qǐng)400MHz頻率,以便與總公司規(guī)劃的跨局通信業(yè)務(wù)頻率工作在同一頻段。站場(chǎng)所有業(yè)務(wù)采用無(wú)線電臺(tái)通信,則會(huì)造成無(wú)線設(shè)備設(shè)置分散、數(shù)量多、無(wú)法集中維護(hù)和管理。而且,無(wú)線電臺(tái)通信不適應(yīng)高速率、高帶寬的車(chē)地?cái)?shù)據(jù)信息業(yè)務(wù)傳送,不能滿足未來(lái)站場(chǎng)的自動(dòng)化、智能化、高帶寬業(yè)務(wù)發(fā)展需求。

1.2數(shù)字集群無(wú)線通信技術(shù)應(yīng)用

集群通信,即無(wú)線專(zhuān)用調(diào)度通信系統(tǒng),早期,集群通信從“一對(duì)一”的對(duì)講機(jī)形式、同頻單工組網(wǎng)形式、異頻雙工組網(wǎng)形式以及進(jìn)一步帶選呼的系統(tǒng),發(fā)展到多信道用戶共享的調(diào)度系統(tǒng),并在政府部門(mén)、警務(wù)、鐵路、地鐵、電力、民航等各行各業(yè)的指揮調(diào)度中發(fā)揮了重要作用。國(guó)際上數(shù)字集群調(diào)度系統(tǒng)主要有TETRA、iDEN和FHMA3種較為先進(jìn)的技術(shù)體制,由于這3種技術(shù)體制構(gòu)成的無(wú)線通信系統(tǒng)互通性不太理想,主要用于地鐵、航空、公安等專(zhuān)網(wǎng)應(yīng)用,未在鐵路領(lǐng)域獲得推廣應(yīng)用。近年來(lái),隨著數(shù)字移動(dòng)無(wú)線電標(biāo)準(zhǔn)(DMR)制定,我國(guó)無(wú)線設(shè)備供貨商根據(jù)數(shù)字移動(dòng)無(wú)線電標(biāo)準(zhǔn)(DMR)為各企業(yè)用戶提供DMR數(shù)字集群系統(tǒng)設(shè)備。DMR標(biāo)準(zhǔn)是完全公開(kāi)的標(biāo)準(zhǔn),國(guó)內(nèi)擁有眾多供應(yīng)商支持,國(guó)內(nèi)設(shè)備廠家生產(chǎn)的400MHz的DMR數(shù)字集群系統(tǒng)已在部分鐵路站場(chǎng)獲得應(yīng)用。鐵路使用的400MHz的DMR數(shù)字集群系統(tǒng)主要采用403~470MHz頻段的專(zhuān)用頻點(diǎn),通過(guò)數(shù)字通道實(shí)現(xiàn)基站與IP控制服務(wù)器間的連接,控制臺(tái)、運(yùn)用服務(wù)器與IP控制服務(wù)器連接,構(gòu)成站場(chǎng)無(wú)線通信平臺(tái),可提供同頻單工或異頻雙工方式,根據(jù)站場(chǎng)業(yè)務(wù)特性要求進(jìn)行業(yè)務(wù)與頻點(diǎn)綁定,也可以各業(yè)務(wù)采用公共頻點(diǎn)通信。400MHz的DMR數(shù)字集群無(wú)線通信系統(tǒng)主要功能是實(shí)現(xiàn)移動(dòng)人員間點(diǎn)對(duì)點(diǎn)對(duì)講功能,以及移動(dòng)終端與固定終端或移動(dòng)終端與移動(dòng)終端間的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)低速率數(shù)據(jù)信息傳送。站場(chǎng)所有業(yè)務(wù)采用400MHz集群無(wú)線通信,其無(wú)線設(shè)備可以集中設(shè)置、減少設(shè)備數(shù)量、并能集中維護(hù)和管理,最適用于解決站場(chǎng)平面調(diào)車(chē)業(yè)務(wù)和無(wú)線對(duì)講業(yè)務(wù),以及綜合自動(dòng)化SAM系統(tǒng)車(chē)地信息傳送。但是,不適應(yīng)高速率、高帶寬的車(chē)地?cái)?shù)據(jù)信息業(yè)務(wù)傳送,頻點(diǎn)也受限于國(guó)家規(guī)定給鐵路的400MHz頻點(diǎn),系統(tǒng)能提供的業(yè)務(wù)容量有限。

1.3GSM-R移動(dòng)通信技術(shù)應(yīng)用

GSM-R數(shù)字移動(dòng)通信技術(shù)作為中國(guó)鐵路列車(chē)無(wú)線通信主要采用的技術(shù),鐵路總公司已建立了一整套相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定。在中國(guó)高速鐵路、客運(yùn)專(zhuān)線、重載鐵路、城際鐵路或部分普速鐵路均選擇GSM-R數(shù)字移動(dòng)通信技術(shù)構(gòu)建鐵路無(wú)線通信系統(tǒng),主要用于列車(chē)無(wú)線調(diào)度語(yǔ)音通信,以及調(diào)度命令、車(chē)次號(hào)校核、列控信息、機(jī)車(chē)同步操控等數(shù)據(jù)信息傳送。GSM-R系統(tǒng)包括移動(dòng)交換子系統(tǒng)(SSS)、移動(dòng)智能網(wǎng)子系統(tǒng)(IN)、通用分組無(wú)線業(yè)務(wù)子系統(tǒng)(GPRS)、無(wú)線子系統(tǒng)(BSS)、無(wú)線終端、運(yùn)營(yíng)與支撐子系統(tǒng)(OSS)等部分。其中,移動(dòng)智能網(wǎng)子系統(tǒng)(IN)由鐵路總公司統(tǒng)一設(shè)置2套,互為冗余,作為全路GSM-R系統(tǒng)共用。在鐵路總公司各鐵路局設(shè)置移動(dòng)交換子系統(tǒng)(SSS)、通用分組無(wú)線業(yè)務(wù)子系統(tǒng)(GPRS)、運(yùn)營(yíng)與支撐子系統(tǒng)(OSS)各1套設(shè)備,根據(jù)用戶需求在鐵路沿線、車(chē)站、樞紐設(shè)置無(wú)線子系統(tǒng)(BSS),配置相應(yīng)的無(wú)線終端設(shè)備。雖然,GSM-R數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)鐵路沿線和車(chē)站統(tǒng)一的綜合無(wú)線通信系統(tǒng)平臺(tái),提供列車(chē)無(wú)線調(diào)度通信、站場(chǎng)常規(guī)無(wú)線通信語(yǔ)音和低速數(shù)據(jù)信息傳送,設(shè)備能集中維護(hù)和管理。但是,由于GSM-R數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)的頻點(diǎn)有限,站場(chǎng)所有業(yè)務(wù)采用GSM-R的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)會(huì)造成信道占用很大,現(xiàn)有的頻點(diǎn)不夠使用,當(dāng)站場(chǎng)靠近正線鐵路或通過(guò)正線列車(chē)時(shí),會(huì)對(duì)列車(chē)調(diào)度指揮系統(tǒng)產(chǎn)生影響。因此,GSM-R數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)未被全面應(yīng)用于站場(chǎng)常規(guī)無(wú)線通信業(yè)務(wù)。目前,只能適用于解決站場(chǎng)部分語(yǔ)音業(yè)務(wù),以及低速率、時(shí)延要求不高的數(shù)據(jù)信息傳送。

1.4WLAN無(wú)線局域網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用

WLAN無(wú)線局域網(wǎng)是指利用無(wú)線通信技術(shù)在一定的局部范圍內(nèi)建立的網(wǎng)絡(luò),屬于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與無(wú)線通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。WLAN無(wú)線局域網(wǎng)技術(shù)使用戶擺脫各種線路的束縛,可以隨時(shí)隨地接入網(wǎng)絡(luò)。WLAN(Wi-Fi)無(wú)線通信可采用2.4GHz或者5.8GHz通信頻段。在鐵路領(lǐng)域,WLAN無(wú)線局域網(wǎng)技術(shù)主要應(yīng)用在編組站綜合自動(dòng)化車(chē)地?cái)?shù)據(jù)信息無(wú)線傳送。采用2.4GHz頻段和IEEE802.11g、IEEE802.11n標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備進(jìn)行組網(wǎng),實(shí)現(xiàn)綜合自動(dòng)化CIPS調(diào)機(jī)業(yè)務(wù)等信息傳送需求。綜合自動(dòng)化WLAN無(wú)線局域網(wǎng)系統(tǒng)主要由WLAN終端設(shè)備、接入點(diǎn)設(shè)備(AP)、接入控制點(diǎn)設(shè)備(AC)、PORTAL服務(wù)器、RADIUS認(rèn)證服務(wù)器、用戶認(rèn)證信息數(shù)據(jù)庫(kù)、業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)支撐系統(tǒng)等組成。由于WLAN無(wú)線局域網(wǎng)頻點(diǎn)是公眾頻點(diǎn),將會(huì)受到外界終端設(shè)備的干擾,列車(chē)遮擋物影響,以及缺乏站場(chǎng)無(wú)線對(duì)講業(yè)務(wù)、無(wú)線調(diào)車(chē)等業(yè)務(wù)的終端設(shè)備支持。因此,WLAN無(wú)線局域網(wǎng)不適用于涉及行車(chē)安全的鐵路調(diào)車(chē)業(yè)務(wù),不適應(yīng)未來(lái)站場(chǎng)業(yè)務(wù)發(fā)展需求。

1.5LTE移動(dòng)通信技術(shù)應(yīng)用

LTE移動(dòng)通信技術(shù)是鐵路下一代寬帶無(wú)線通信技術(shù)發(fā)展方向,比較適用于寬帶數(shù)據(jù)信息無(wú)線傳輸。LTE有TD-LTE與FD-LTE兩種不同的制式,雖然總體上都滿足大帶寬的數(shù)據(jù)通信需求,但也存在很多不同。FD-LTE是在分離的兩個(gè)對(duì)稱(chēng)頻率信道上進(jìn)行接收和發(fā)送,依靠頻率來(lái)區(qū)分上下行鏈路。TD-LTE是用時(shí)間來(lái)分離接收和發(fā)送信道,接收和發(fā)送使用同一頻率載波的不同時(shí)隙作為信道的承載,可以根據(jù)上下行的數(shù)據(jù)大小動(dòng)態(tài)進(jìn)行分配,對(duì)于頻率信道的利用率更好。未來(lái)鐵路移動(dòng)通信采用TD-LTE的概率較大。目前,在朔黃鐵路已引入TD-LTE集群技術(shù)應(yīng)用于列車(chē)同步操控、列車(chē)無(wú)線調(diào)度通信系統(tǒng)構(gòu)成;在部分鐵路局站引入TD-LTE集群技術(shù)應(yīng)用于站場(chǎng)貨檢、車(chē)號(hào)等無(wú)線對(duì)講和作業(yè)信息傳送;在鄭州地鐵引入TD-LTE集群技術(shù)用于車(chē)地間PIS信息和視頻監(jiān)控圖像傳送。工信部根據(jù)《中華人民共和國(guó)無(wú)線電頻率劃分規(guī)定》及我國(guó)頻譜使用情況,確定使用1447~1467MHz頻段建設(shè)時(shí)分雙工(TDD)工作方式的寬帶數(shù)字集群專(zhuān)網(wǎng)系統(tǒng)。而1785~1805MHz頻段,則主要用于本地公眾網(wǎng)接入,對(duì)確有需要的本地專(zhuān)網(wǎng)也可用于無(wú)線接入,具體頻率指配和無(wú)線電臺(tái)站管理工作,由各省、自治區(qū)、直轄市無(wú)線電管理機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)。在同一地區(qū)給一具有無(wú)線接入業(yè)務(wù)經(jīng)營(yíng)權(quán)的公眾網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商或?qū)>W(wǎng)單位指配的頻率寬帶一般不超過(guò)5MHz。未來(lái),在鐵路領(lǐng)域,可以考慮申請(qǐng)使用1785~1805MHz頻段的5MHz帶寬用于站場(chǎng)無(wú)線通信業(yè)務(wù)。TD-LTE支持1.8G/1.4G/400M專(zhuān)用頻段,覆蓋增強(qiáng)算法、高增益定向天線、高終端發(fā)射功率,多方式天線組網(wǎng)。TD-LTE移動(dòng)通信系統(tǒng)移動(dòng)性好,支持350km/h,具有完善的QoS業(yè)務(wù)保障,可二次開(kāi)發(fā)定制終端、調(diào)度臺(tái)、無(wú)線通信模塊等;可提供調(diào)度通信語(yǔ)音業(yè)務(wù)、低速率或高速率數(shù)據(jù)信息傳送業(yè)務(wù),是一個(gè)比較完善的綜合無(wú)線通信系統(tǒng)解決方案。LTE移動(dòng)通信技術(shù)在鐵路調(diào)度通信業(yè)務(wù)中的應(yīng)用正在研究開(kāi)發(fā)階段,在站場(chǎng)或編組站中的無(wú)線調(diào)車(chē)、無(wú)線對(duì)講、綜合自動(dòng)化信息無(wú)線傳送系統(tǒng)中尚未被應(yīng)用開(kāi)發(fā)。

2未來(lái)站場(chǎng)綜合無(wú)線通信系統(tǒng)技術(shù)選擇

站場(chǎng)或編組站作業(yè)范圍比較獨(dú)立,技術(shù)作業(yè)業(yè)務(wù)較多,綜合上述幾種無(wú)線通信技術(shù)應(yīng)用介紹,以及應(yīng)用于站場(chǎng)多種業(yè)務(wù)情況下的可適用性進(jìn)行分析,結(jié)合無(wú)線通信技術(shù)發(fā)展,選擇TD-LTE移動(dòng)通信技術(shù)作為未來(lái)站場(chǎng)綜合無(wú)線通信技術(shù)。TD-LTE移動(dòng)通信技術(shù)已在鐵路和地鐵領(lǐng)域獲得應(yīng)用,具有技術(shù)實(shí)用性和先進(jìn)性,系統(tǒng)安全可靠,具備集中監(jiān)測(cè)和維護(hù)管理,能滿足站場(chǎng)各類(lèi)業(yè)務(wù)綜合承載能力和未來(lái)各業(yè)務(wù)信息化、智能化發(fā)展需求。鐵路局可以申請(qǐng)使用1785~1805MHz頻段的5MHz帶寬合法頻點(diǎn)用于站場(chǎng)無(wú)線通信業(yè)務(wù)。站場(chǎng)無(wú)線通信使用TD-LTE數(shù)字集群系統(tǒng),可將公網(wǎng)MME、HSS、S-GW以及P-GW等多個(gè)網(wǎng)元合并為一個(gè)網(wǎng)元eCN,使其小型化,降低核心網(wǎng)成本,可以有效的節(jié)約近期工程投資,為將來(lái)鐵路正線引入LTE移動(dòng)通信系統(tǒng)應(yīng)用預(yù)留互聯(lián)互通條件。TD-LTE數(shù)字集群通信系統(tǒng)主要由核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)、無(wú)線子系統(tǒng)和無(wú)線終端組成。其中,核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)設(shè)置TD-LTE核心網(wǎng)設(shè)備,核心網(wǎng)設(shè)備通過(guò)交換機(jī)等設(shè)備與各種業(yè)務(wù)應(yīng)用服務(wù)器相連;無(wú)線子系統(tǒng)根據(jù)站場(chǎng)覆蓋和業(yè)務(wù)需求在鐵路站場(chǎng)內(nèi)設(shè)置,無(wú)線子系統(tǒng)設(shè)備包括LTE基站設(shè)備BBU(BasebandUnit)和RRU(RadioRemoteUnit)設(shè)備;根據(jù)需要配置相應(yīng)的無(wú)線終端。

3結(jié)束語(yǔ)

篇8

鐵路用戶接入網(wǎng)應(yīng)當(dāng)為鐵路部門(mén)下屬各類(lèi)用戶以及路外用戶提供綜合性業(yè)務(wù)的接入服務(wù)(包括話音接入,數(shù)據(jù)接入,傳真接入,圖像接入,以及調(diào)度接入等內(nèi)容在內(nèi))。系統(tǒng)建設(shè)初期,需要支持包括鐵路專(zhuān)用通信電話調(diào)度電話,專(zhuān)用數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)鐵路運(yùn)輸管理信息系統(tǒng),計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)售票預(yù)訂系統(tǒng),鐵路調(diào)度管理信息系統(tǒng)下所涉及到的全部多媒體業(yè)務(wù)。伴隨著近年來(lái)通信技術(shù)的發(fā)展與完善,鐵路通信網(wǎng)傳輸通道建設(shè)過(guò)程當(dāng)中的基本要求為:滿足建立在SDH光同步數(shù)字傳輸通道基礎(chǔ)之上的接入網(wǎng)系統(tǒng),同時(shí)嘗試通過(guò)引入ATM交換技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)IP通信技術(shù)的方式,形成通信主干網(wǎng)以及光線用戶接入網(wǎng)相配合的通信系統(tǒng)。我國(guó)當(dāng)前鐵路通信工程建設(shè)過(guò)程當(dāng)中已經(jīng)形成了一個(gè)穩(wěn)定的鐵路傳輸網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),共三個(gè)層級(jí)。第一層為長(zhǎng)途干線網(wǎng),第二層為局間中繼網(wǎng),第三層為區(qū)段接入網(wǎng)。其中,區(qū)段接入網(wǎng)的構(gòu)成比例最大,可以進(jìn)一步按照接入方式的不同,劃分為兩個(gè)部分,第一部分為有線接入,第二部分為無(wú)線接入。對(duì)于鐵路通信工程中所涉及到的有線接入網(wǎng)而言,其接入情況與電信系統(tǒng)中的接入情況是基本一致,通過(guò)接入的方式,實(shí)現(xiàn)絕大部分城市與地區(qū)鐵路通信系統(tǒng)的互聯(lián)。而從無(wú)線接入的角度上來(lái)說(shuō),當(dāng)前多表現(xiàn)為建立在無(wú)線通信基礎(chǔ)之上的列車(chē)調(diào)度系統(tǒng)。該系統(tǒng)的主要功能是:支持列車(chē)司機(jī)與列車(chē)行駛至對(duì)應(yīng)管轄區(qū)段內(nèi)列車(chē)車(chē)長(zhǎng)的交互通話。在實(shí)際工作中,若無(wú)特殊情況,一般不進(jìn)行通話連接,以避免發(fā)生同頻干擾的問(wèn)題,同時(shí)使頻率資源能夠得到合理的節(jié)約。

2接入網(wǎng)技術(shù)

結(jié)合鐵路通信工程的發(fā)展現(xiàn)狀來(lái)看,受到傳統(tǒng)用戶終端銅纜接入以及光纖通信技術(shù)快速發(fā)展的雙重影響,在接入網(wǎng)建設(shè)過(guò)程當(dāng)中,必須以整個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展現(xiàn)狀為出發(fā)點(diǎn)。從這一角度上來(lái)說(shuō),當(dāng)前可作用于實(shí)踐的接入網(wǎng)技術(shù)有多種類(lèi)型。根據(jù)接入方式的不同,可以劃分為以下兩個(gè)大類(lèi):

(1)有線接入技術(shù):這種接入技術(shù)的主要代表包括以下幾個(gè)方面:HDSL技術(shù),即高速率數(shù)字用戶環(huán)路技術(shù);ADSL技術(shù),即非對(duì)稱(chēng)數(shù)字用戶環(huán)路技術(shù);HFC技術(shù),即混合光纖同軸電纜接入技術(shù)。首先,從HDSL技術(shù)的角度上來(lái)說(shuō),其依賴(lài)于2~3對(duì)雙絞線,在雙向?qū)ΨQ(chēng)的原則下對(duì)基群數(shù)字速率信號(hào)進(jìn)行傳送,信號(hào)傳輸中的速率取值大多在3.0~5.0km范圍內(nèi),且上行與下行速率基本一致。具體到鐵路通信的角度上來(lái)說(shuō),可以通過(guò)引入回?fù)艿窒夹g(shù)的方式,滿足在一對(duì)雙絞線上進(jìn)行全雙工傳輸?shù)囊?。同時(shí),可借助于編碼調(diào)試的方式,促進(jìn)其信號(hào)傳輸質(zhì)量的提升,也可通過(guò)多線對(duì)并行傳輸?shù)姆绞?,增加無(wú)中繼傳輸距離。其次,從ADSL技術(shù)的角度上來(lái)說(shuō),其與HDSL技術(shù)最大的差異就在于數(shù)據(jù)傳輸中上行速率與下行速率有比較大的偏差,上行速率往往不足千kbit/s,而下行速率可達(dá)到9~10Mbit/s。由于這一特點(diǎn),使該技術(shù)對(duì)于視頻點(diǎn)播等功能的支持效果較佳。在將其作用于鐵路通信工程的過(guò)程當(dāng)中,不需要對(duì)現(xiàn)有的雙絞線做特殊處理,即可確保傳輸?shù)母咚傩?。最后,從HFC技術(shù)的角度上來(lái)說(shuō),這一技術(shù)方案是建立在有線電視系統(tǒng)基礎(chǔ)之上發(fā)展起來(lái)的,通過(guò)同軸電纜實(shí)現(xiàn)用戶設(shè)備與光節(jié)點(diǎn)之間的連接,而光節(jié)點(diǎn)與地區(qū)中心之間的連接則通過(guò)光纖線路實(shí)現(xiàn)。該技術(shù)方案對(duì)現(xiàn)有的有線電視系統(tǒng)進(jìn)行了充分地應(yīng)用,在將其作用于鐵路通信工程的條件下,投資少,且可構(gòu)成一個(gè)具有綜合業(yè)務(wù)特性的寬帶業(yè)務(wù)網(wǎng)。

(2)無(wú)線接入技術(shù):在鐵路通信工程建設(shè)過(guò)程當(dāng)中,應(yīng)用無(wú)線接入技術(shù)的核心在于:在接入網(wǎng)中部分或全部引入基于無(wú)線技術(shù)的傳輸媒介,從而為用戶終端提供固定的業(yè)務(wù)以及移動(dòng)終端業(yè)務(wù)。在無(wú)線接入的基礎(chǔ)之上,可進(jìn)一步將其劃分為固定接入與移動(dòng)接入這兩種類(lèi)型。整個(gè)系統(tǒng)的構(gòu)成包括控制器、基站、以及移動(dòng)設(shè)備這三個(gè)方面。當(dāng)前,鐵路通信工程中可供采納的無(wú)線接入技術(shù)主要包括以下幾個(gè)方面:蜂窩技術(shù),微蜂窩技術(shù),微波一點(diǎn)多址技術(shù)。以上技術(shù)均具有建設(shè)方便,操作靈活的特點(diǎn),故而備受重視。

3發(fā)展建議

以上多種接入網(wǎng)技術(shù)均可嘗試引入鐵路通信工程的建設(shè)中。針對(duì)當(dāng)前鐵路通信網(wǎng)絡(luò)存在的滯后性問(wèn)題,新業(yè)務(wù)的出現(xiàn)會(huì)導(dǎo)致原通信系統(tǒng)無(wú)法滿足新的要求。因此,應(yīng)用各種現(xiàn)代化的接入網(wǎng)技術(shù)勢(shì)在必行。在此過(guò)程當(dāng)中,需要特別重視以下幾個(gè)方面的問(wèn)題:

(1)在鐵路調(diào)度通信網(wǎng)的運(yùn)行過(guò)程當(dāng)中,如何確保接入網(wǎng)的安全性是值得各方人員深入思考的問(wèn)題之一。數(shù)字式調(diào)度交換機(jī)代替目前采用的Dc27模擬調(diào)度總機(jī)是鐵路通信發(fā)展方向,但其正處于起步階段。其使用過(guò)程中或許不可避免地出現(xiàn)一些問(wèn)題。因此在鐵路新線建設(shè)中,采用數(shù)字式調(diào)度交換機(jī)通過(guò)接入網(wǎng)提供調(diào)度主用系統(tǒng),另用接入網(wǎng)提供的音頻專(zhuān)線加干纜中的實(shí)回線和傳統(tǒng)DC27調(diào)度總機(jī)提供調(diào)度備用系統(tǒng)。從而提高了調(diào)度系統(tǒng)的可靠性,保證行車(chē)安全。

(2)可嘗試在接入網(wǎng)系統(tǒng)中納入有線電視傳輸技術(shù)。我國(guó)幅員面積廣闊,因此部分鐵路點(diǎn)多線長(zhǎng),各小站地處偏僻山區(qū),荒無(wú)人煙,文化生活貧乏,電視信號(hào)不易接收。為解決這一問(wèn)題。從分局所在地發(fā)送節(jié)目源通過(guò)OLT中的CATV模塊傳送,在傳送中使用單獨(dú)的一根光纖,小站的光分路器設(shè)在0NU中,便于統(tǒng)一維護(hù)。同單獨(dú)建設(shè)CATV工程相比大大節(jié)省工程投資,綜合經(jīng)濟(jì)效益確切。

4結(jié)語(yǔ)

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