邵國華

摘 要：隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的到來，物資和人員的流動(dòng)非常大且十分地迅速，推進(jìn)了我國鐵路運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展，與此同時(shí)人們也增強(qiáng)了對鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)地需求。為了高質(zhì)高量地滿足人們對鐵路的需求，鐵路部門要進(jìn)行不斷地發(fā)展與創(chuàng)新，在確保物資以及人員安全的基礎(chǔ)上，列車的運(yùn)行速度更快，運(yùn)行的方案更加合理，將鐵路的作用發(fā)揮到極致。對于鐵路的信息交流來講，無線通信系統(tǒng)是最為重要的方式之一，通訊系統(tǒng)主要采用的技術(shù)是GSM-R，但是隨著人們需求的不斷提高，這種技術(shù)便有很多的欠缺。本文將分析無線通信系統(tǒng)在鐵路中的應(yīng)用，指出無線通信系統(tǒng)對鐵路運(yùn)營的重要性分析。

關(guān)鍵詞：無線通信系統(tǒng);鐵路通信;網(wǎng)絡(luò)

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

0 引言

經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與科學(xué)的進(jìn)步，使得我國從信息化時(shí)代步入到網(wǎng)絡(luò)化時(shí)代，移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)從4G向5G發(fā)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(wù)。鐵路運(yùn)輸是我國最為重要的運(yùn)輸方式，每年的客流量高達(dá)15億人次，但是無線通信系統(tǒng)在建設(shè)上有一定的制約，無法為客戶提供高質(zhì)的無線通信服務(wù)，使得人們在出行時(shí)存在區(qū)域性的通話質(zhì)量差、掉線、斷網(wǎng)等問題。互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)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(tǒng)應(yīng)該重視對無線通信系統(tǒng)的建設(shè)與完善，給人們提供更高效地服務(wù)。

1 無線通信系統(tǒng)接入

無線通信系統(tǒng)的訪問和提高鐵路通信網(wǎng)絡(luò)和服務(wù)的功能的主要因素，隨著無線接入和移動(dòng)無線技術(shù)的不斷發(fā)展，電力通信網(wǎng)絡(luò)的不斷完善和優(yōu)化功能[1]，在實(shí)際鐵路活動(dòng)，根據(jù)需要，無線技術(shù)可以分為不同的類型。無線局域網(wǎng)技術(shù)在鐵路通信系統(tǒng)中的無線局域網(wǎng)或本地環(huán)路系統(tǒng)是鐵路運(yùn)營的計(jì)劃和活動(dòng)，以提高效率。

1.1 無線通信系統(tǒng)的接入技術(shù)需要臨時(shí)調(diào)整

近幾年來，通過對無線通信技術(shù)的不斷完善和優(yōu)化，有了一定的成效，但是對其進(jìn)行終端接入和應(yīng)用的過程中，部分功能仍然存在臨時(shí)性的問題，應(yīng)該根據(jù)通信技術(shù)的實(shí)際情況，對無線通信信道進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和使用，保證通信系統(tǒng)正常地對電力信息進(jìn)行接收和傳輸。對無線通信系統(tǒng)進(jìn)行應(yīng)用時(shí)，對接入資格進(jìn)行不同權(quán)限的設(shè)置，通過使用賬號和密碼，對通信系統(tǒng)進(jìn)行使用和登錄，最大程度上確保系統(tǒng)接入時(shí)代的安全問題。

1.2 重視抗干擾在無線通信系統(tǒng)接入中的應(yīng)用

注意抗干擾在無線通信系統(tǒng)接入中的應(yīng)用。信號被干擾會(huì)嚴(yán)重降低無線通信技術(shù)的使用效果，進(jìn)而使得整個(gè)通信服務(wù)受到影響。無線通信的過程中，產(chǎn)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(zhǔn)干擾和頻帶干擾等。在對無線通信系統(tǒng)進(jìn)行接入時(shí)，要對這些干擾問題進(jìn)行消除和解決，只有這樣才能夠完善和提高無線通信技術(shù)的使用功能。

1.3 要重視數(shù)據(jù)沖突問題在無線通信系統(tǒng)接入中的影響

在對無線通信系統(tǒng)進(jìn)行接入使用時(shí)，主要的數(shù)據(jù)沖突是由于通信信道自身的空間局限性造成的，使得數(shù)據(jù)信息不能正常的進(jìn)行傳遞，使其功能受到很大地影響。這也是無線通信系統(tǒng)在未來的發(fā)展中需要進(jìn)行完善和優(yōu)化的重要方向，要對通信信道進(jìn)行檢測機(jī)制的構(gòu)建和完善，能夠?qū)?shù)據(jù)沖突問題進(jìn)行及時(shí)地處理，確保無線通信功能能夠正常運(yùn)行。

2 無線通信系統(tǒng)在鐵路通信中的運(yùn)行和應(yīng)用

2.1 無線通信系統(tǒng)——GSM-R

無線通信系統(tǒng)GSM-R是鐵路移動(dòng)通訊中專用的具有綜合性的通信系統(tǒng)。主要應(yīng)用于鐵路上運(yùn)行的列車，在區(qū)域范圍內(nèi)進(jìn)行的高級語音呼叫服務(wù)，與此同時(shí)還在一定程度上輔助列車進(jìn)行調(diào)度的服務(wù)功能。無線通信系統(tǒng)GSM-R主要包括智能網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、終端系統(tǒng)、運(yùn)維系統(tǒng)以及交換系統(tǒng)等基礎(chǔ)模塊。與此同時(shí)，無線通信系統(tǒng)GSM-R在進(jìn)行語音呼叫功能時(shí)所采用的網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備主要是2G，但是隨著移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，由2G向3G進(jìn)行升級，又由3G向4G進(jìn)行優(yōu)化，從而使得無線通信系統(tǒng)要進(jìn)行優(yōu)化和完善才能夠滿足鐵路通信系統(tǒng)的發(fā)展，傳統(tǒng)的2G通訊信號的沿途覆蓋和穩(wěn)定等功能以及無法滿足現(xiàn)在鐵路通訊發(fā)展的需求。目前，我國已經(jīng)有多個(gè)城市進(jìn)行5G信號網(wǎng)絡(luò)的試用，移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò)的不斷變革，使得鐵路通信系統(tǒng)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(shù)具有尋址功能，這種功能的運(yùn)用，可以將鐵路系統(tǒng)中管理效率提高，例如，根據(jù)工作崗位的不同，對應(yīng)功能不同的號碼，由不同的司機(jī)去使用。當(dāng)司機(jī)登陸他專屬的系統(tǒng)時(shí)，系統(tǒng)就會(huì)根據(jù)功能的號碼進(jìn)行連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸、尋址以及呼叫功能等需求。

其次，在調(diào)度通信中的應(yīng)用。GSM-R技術(shù)在具備尋址功能的同時(shí)還可以滿足鐵路工作中的調(diào)度通信功能，無線調(diào)度通信在火車上主要包括兩個(gè)方面，一是整組進(jìn)行呼叫，二是點(diǎn)對點(diǎn)進(jìn)行部分呼叫。通過這兩種呼叫形式，可以將調(diào)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(tǒng)來講，緊急呼叫功能時(shí)其重要的功能之一，與廣播呼叫和調(diào)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(diào)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(dòng)臺實(shí)現(xiàn)的。例如：在調(diào)車模式下移動(dòng)臺將緊急按鈕按下所進(jìn)行的呼叫都叫緊急調(diào)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(tǒng)結(jié)構(gòu)

LET系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)大體可以從兩個(gè)方面進(jìn)行分析：首先，LET系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)具有較強(qiáng)的功能性，其中最為突出的功能時(shí)eNB功能。LET系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)在確保將原有的NodeB功能進(jìn)行實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)上，與此同時(shí)將傳統(tǒng)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(qū)間以內(nèi)無線資源的管理功能等。

其次，分析LET系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中的MME功能。對LET系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的整體來看，SAE的整個(gè)控制核心構(gòu)成是MME功能實(shí)現(xiàn)的，MME功能部分在LET整個(gè)系統(tǒng)中負(fù)責(zé)的主要解決和負(fù)責(zé)的命令是用戶接入和尋呼控制等命令，同時(shí)要與管網(wǎng)功能之間保持互相分離的狀態(tài)。MME功能部分在LET系統(tǒng)中的應(yīng)用可以將網(wǎng)絡(luò)部署和容量擴(kuò)充命令實(shí)現(xiàn)地更加靈活和全面。

2.3 LTE

對無線通信技術(shù)的發(fā)展過程進(jìn)行縱觀，LTE技術(shù)運(yùn)用的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是3G與4G網(wǎng)絡(luò)的過度階段，是其中間的技術(shù)，因此將LTE技術(shù)稱為3.9G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。LTE技術(shù)采用的是OFDM技術(shù)和MIMO技術(shù)，主要是用來明確B3G、3G等技術(shù)與LTE技術(shù)之間存在的區(qū)別。LTE技術(shù)是新的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，所使用的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和傳統(tǒng)的通信網(wǎng)絡(luò)相比，是具有一定區(qū)別的，其網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)采用的是扁平化結(jié)構(gòu)，這表示LTE網(wǎng)絡(luò)在進(jìn)行結(jié)構(gòu)的組件時(shí)所花費(fèi)的財(cái)力、時(shí)間以及精力上都相比更少，扁平化的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，使得LTE網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行組網(wǎng)時(shí)具備更高地靈活性。

另外，LTE技術(shù)在鐵路無線通訊中的運(yùn)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(qiáng)和提升。具體來講，是LTE結(jié)構(gòu)中OFDM技術(shù)的使用，使得鐵路無線通信系統(tǒng)能夠?qū)Χ鄰礁蓴_進(jìn)行抑制，并使得這種抑制功能提升，同時(shí)將無線通信高頻效率得到保證，通過對小區(qū)間內(nèi)的干擾技術(shù)的利用，對干擾的信號進(jìn)行轉(zhuǎn)變，將其變?yōu)榭墒褂玫耐ㄐ判盘枺瑥亩沟脽o線通信系統(tǒng)的抗干擾效果更好。

3 無線通信系統(tǒng)的未來發(fā)展

3.1 無線通信技術(shù)的范圍

隨著與無線通信技術(shù)相關(guān)技術(shù)的完善和優(yōu)化發(fā)展，在人們的工作和生活中，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)深入到各個(gè)環(huán)節(jié)，起著越來越大的作用，人們越來越依賴無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。也就是說，無線通訊技術(shù)被廣泛的應(yīng)用，不受任何時(shí)間和地點(diǎn)的限制，人們都可以將通信網(wǎng)絡(luò)接入，尤其是對手機(jī)等通訊設(shè)備的發(fā)展和進(jìn)化，使得通訊網(wǎng)絡(luò)在接入上的限制條件越來越少，人們可以通過對無線網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)融合性

隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和人民生活水平的提高，人們能夠娛樂越來越豐富的項(xiàng)目，生活也朝著多元化的方向發(fā)展，無線網(wǎng)絡(luò)也越來越多樣化。因此，未來無線網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的關(guān)鍵研究內(nèi)容之一就是提高和完善網(wǎng)絡(luò)的收斂性。通過融合，可以在很大程度上合并全國范圍內(nèi)運(yùn)行和建設(shè)的通信網(wǎng)絡(luò)，節(jié)省網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)再完善的成本。

鐵路通信網(wǎng)絡(luò)在未來的發(fā)展階段，會(huì)向公用的網(wǎng)絡(luò)融合上發(fā)展，使鐵路通信網(wǎng)絡(luò)與公用的網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一。這樣，無論是列車上的旅客，還是被鐵路網(wǎng)絡(luò)覆蓋的人群，都可以無障礙的進(jìn)行視頻和語音功能，多元化地去享受鐵路網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。

3.3 對網(wǎng)絡(luò)使用的安全性進(jìn)行強(qiáng)化

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

4 結(jié)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(tǒng)應(yīng)用其中是發(fā)展中必須要進(jìn)行的，從而使得鐵路的通信水平有很大地提高，使得鐵路運(yùn)輸事業(yè)高效持續(xù)發(fā)展。無線網(wǎng)絡(luò)接入技術(shù)的運(yùn)用，受到各國的關(guān)注和歡迎，在很大程度上可以提高鐵路部門的通信服務(wù)水平，降低企業(yè)的運(yùn)營成本，從而使得鐵路企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益提高。在未來的鐵路發(fā)展階段，會(huì)應(yīng)用更先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)，以促進(jìn)鐵路通訊技術(shù)的發(fā)展，從而滿足人們的需求和時(shí)代的發(fā)展。

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