浅析现代铁路通信技术研究

2011-12-31杨祥凯

中国新技术新产品 2011年23期

杨祥凯

（兰州铁路局兰州电务段，甘肃兰州 730050）

随着我国铁路事业的不断发展，铁路通信技术在很大程度上得到了进步。但是当前我国的铁路通信技术与现代化的信息社会的发展速度相比还远远落后，不能够满足信息社会高速发展的要求。这就要求我国的铁路通信部门应该强化研究，促进我国铁路通信事业朝着现代化的方向发展。

1 现代通信技术在铁路中的运用

铁路通信网络与一般的通信网络在结构上基本类似，也可以分为主干网、局域网和接入网。当前我国的铁路通信网络中，比较常见的就是接入网，同时又分为无线接入和有线接入。

1.1 无线接入网

由于列车大部分时间都处于动态的运动之中，这个特点使得铁路通信网络中无线接入的方式比较的常见。在车站等不需要进行高速移动的场所使用的通信网络就不需要使用无线网络了，组建网络大多都是使用SDH光同步数字传输设备。在进行通信网络建设的过程当中，不仅仅要考虑网络的性能，同时还要兼顾基础设施的投资和成本的控制，确保网络的经济性。在组建通信网络的时候，相关的设备的选型应该适当的留有余地，从而为以后几年的使用留下升级的空间，减少设备更换所带来的投资和成本。

除此之外，在进行铁路通信网络组建的过程当中，对于主干网的组建可以使用ATM交换以及IP通信等比较先进的技术，尽可能的使通信网络的性能得到有效的保证，确保整个通信网络的安全性和可靠性，为用户提供优质的使用体验。同样也在很大程度上能够为铁路的安全运行提供保证，提升铁路的行车效率，增加整个铁路的收益。所以在进行铁路通信网络建设的过程当中应该同时考虑列车的公务通信和列车移动通信。

1.2 集群通信系统

随着信息技术的不断的发展，铁路通信系统同时结合了网络技术、计算机处理技术以及程控交换技术，从而使自身在功能上大大的获得了扩展，同时具有通信、控制以及数据交换的功能。能够在最大程度上确保使用网络的用户能够以极高的效率使用相关的资源，使用户获得较高的使用体验。同时对于铁路运输自身，可以方便的通过该系统进行相关的调度和指挥，能够使通信频率得到高效率的使用，因此在通路通信网络中得到广泛的使用，在很大程度上促进了铁路通信系统现代化的发展。该系统的缺点也相对比较的明显，该系统对于附近的其它的通信网络不能够很好的进行融合，主要是因为在频率的分配方面，主要采用的是动态分配，保密性不是很高，且抗干扰的能力不是很强。这些对于常规的语音通信并不会造成很大的影响，但是对于数据传输安全性较高的一些场合以及数据流量比较大的场合，该系统的稳定性就显得不是很强。

2 通信信号一体化

现代我国各地的铁路建设的正在有序的进行中,信号技术更多地向智能化以及网络化方向发展,通信技术不断地在信号系统中得到广泛应用,使信号和通信两个专业结合得比以前更加紧密。从传统的金属线、光通道到现在应用的独立光芯和无线数字通道等,信号系统已经逐渐地依赖通信技术进行控制信息的传输。考虑到这种情况,由于传统方式的以通信、信号这两个相对独立的专业进行设计的模式渐渐地显现出其内部所存在的一些弊端,所以有必要采用一种新的计算和设计模式,也就是将通信、信号作为一个整体系统进行统筹研究和设计,这就是通信信号一体化技术。通信信号一体化技术具有以下的优点：

2.1 具有灵活性及通用性

系统既不需要新增任何其他设备,自然支持双向运行,有利于线路故障或特殊需要时的反向运行控制,而且也不因为列车的反方向运行,而降低系统的性能和安全。

2.2 降低生存期成本和工程投资

因为缩短了列车的编组,以及行驶列车的高密度运行,可以缩短站台的长度和端站尾轨的长度。信息传输由以前主要依赖轨道电路,而现在逐渐转变为设备主要集中在室内和机车上,这样也就减少了投资。无线机车信号在车站跨越了轨道电路,摆脱了车站轨道电路电码化的约束,系统结构从而变得更加简洁。

2.3 信息传输量大

由于传统的轨道电路是在铁轨上传输信号，因此速度比较慢、数据量相对来说比较小。而实际上，随着现代科技的不断发展，列车速度逐渐加快和密度也变得越来越高,列车的控制信号不仅多而且繁琐。无线通信网有能力提供大量的信息传输,所以能满足列车控制对信号传输的要求。

2.4 运输效率高

无线车载设备系统接收信息具有较高的实时性和准确性。采用无线通信方式传送铁路信号能够实现移动自动闭塞,移动自动闭塞分区长度可变,而且闭塞分区随列车运行而移动,闭塞分区已经不需要应用地面信号，而是通过无线车载设备系统接收与前方列车或车站距离等信息来实现列车控制的。

2.5 传输可靠性高

轨道电路中的信号传输是开环的,也就是说发送者只负责发送,并不能确切地知道接收者是否真正接收到信息,而在CBTC系统中可以做到双向的通信,并且同时还可以使用多种保证技术来提高其自身的可靠性,从而实现铁路信号通过无线网络的安全和实时的传输。可以说铁路通信与铁路信号是两个相关紧密的概念,两者相互关联而不可分割的,目前客运专线建设和高速铁路的研究,也为通信信号一体化技术的发展提供了新的发展机遇。通信信号一体化是现代铁路通信信号的重要发展趋势,铁路通信信号技术发展所依托的新技术,如网络技术,与通信技术的技术标准是一致的,属于技术发展前沿科学,为通信信号一体化提供了理论和技术基础。

3 铁路通信技术的发展趋势及意义

铁路通信网未来的发展趋势应该是与公用网相融合，最终使铁路通信网相统一于公用网。要实现这一要求，集群移动通信系统已经远远不够，GSM（R）和现行的CDMA技术也不能达到这一要求。从现在的发展情况看，只有继续开发下一代新的CDMA技术，才能实现这一任务。因此，铁路通信网的无线接入部分今后的发展方向也必然是朝着新一代CDMA的方向来发展，形成具有铁路通信所特殊要求的公用无线通讯接入网。从而使得客户无论是在行进中的列车上，还是在铁路网的覆盖区域均能够通过铁路通信网进行如同在办公室一样方便的信息交流。