移动通信在铁路通信系统中应用

移动通信在铁路通信系统中应用

铁路运输是国家的经济大动脉，铁路通信系统是直接保证铁路运输的重要工具，它的质量的好坏直接影响铁路运输的效率以及运输速度和安全。随着科技的进步和发展，各种高新技术被广泛地应用在铁路通信系统中，使得铁路通信系统得到逐步提高和完善，并提高了铁路运输的运输速度、效率以及安全可靠性，本文主要讨论移动通信在铁路通信系统中的相关应用。

一、通信的作用

通信，指人与人或人与自然之间通过某种行为或媒介进行的信息交流与传递。铁路通信就是指利用有线通信、无线通信、光纤通信等现代化技术和设备，将铁路运输生产和建设过程中的各种信息进行传输和处理交换。随着我国高速铁路的建设和运行，对铁路通信技术提出了更高的要求，只有不断地发展和完善铁路通信系统，才能为现代化铁路的建设与运行提供重要技术支持和安全保障。

二、集群通信系统

集群通信系统是一种功能强大的专用移动通信系统，是通信与微处理机技术、程控交换技术、计算机网络技术紧密结合的产物。由于它具有群呼、组呼、强插、强拆等功能，特别适合于调度指挥以及应急、抢险等场合，并较好地解决了通信频率合理分配的问题，因而倍受专业运营管理部门的青睐，被确定为现行铁路移动通信方式的首选类型。但是这一系统还具有一定的缺点，主要包括采用动态的频率分配，没有考虑与周围公用网的有效融合问题，没有先进的路由合理选择功能，并且在建立通路和自动过网时存在信息丢失现象，保密性不强，容易受干扰等，这些缺点对于话音通信的影响不大，但是会对列车与调度指挥中心之间的实时双向数据通信造成较大的误码。因而对于要求较高数据通信误码率的场合并不适合。

三、GSM-R技术

GSM-R（GSMforRailways）是在无线移动技术的基础上，发展起来的铁路专用通信系统。GSM-R系统包括网络子系统、基站子系统、运行和业务支撑子系统和终端设备等四个部分。该系统通过无线和直放站的方式，实现全线场强覆盖，通过调度台、车站台、机车电台、手持台和车载卫星电话等GSM-R线路设备，实现调度指挥控制功能和通信功能，使铁路各级生产和管理人员通过本系统实时共享生产和管理领域信息，并向社会提供客货运及其他信息服务。在GSMPhase2+规范协议的高级语音呼叫功能：组呼、广播呼叫、多优先级抢占和强拆业务的基础上，加入了基于位置寻址和功能寻址等功能，适用于铁路专用调度通信的需要。主要提供列车调度、养护维修作业通信、应急通信等语音通信功能，可为列车自动控制与检测信息提供数据传输通道。GSM-R网络平台可支持和发展的通信业务：

1.调度通信。调度通信主要指利用GSM-R网络平台，实现列车调度、货运调度、牵引供电车调度等功能。主要实现行车调度员、车站值班员和机车司机之间的通信，以及车站值班员、机车司机和运转车长（含不设运转车长的乘检）之间的通信，即“大三角”和“小三角”通信；

2.站场通信。站场通信指利用GSM-R网络平台，可实现在铁路车站（场）内进行作业指挥和业务联系，为站内流动作业人员与流动作业人员、固定作业人员之间提供的通信联络系统。主要有平面调车电话、驼峰作业电话、货运电话、列检电话、车号电话、商检电话等专用通信；

3.施工养路通信。施工养护通信是指利用GSM-R网络平台，可实现维修或施工临时组织的通信，主要用户包括维修或施工现场指挥人员、各工种（车务、机务、工务、电务、供电、车辆、等）单位在日常维护工作中所需的通信业务；

4.应急通信。应急通信是指在各种突发性事件中，利用GSM-R网络平台提供的无线通信业务，保证应急事件中的指挥和控制。应急通信中用户包括各级救援中心指挥人员、事件现场指挥人员及各工种

（含车务、工务、电务、供电、水电、机务、车辆、安监等）作业人员、有关调度人员、车站值班员、助理值班员、机车司机、救援列车主任以及其他相关人员；

5.公安通信。公安通信是指利用GSM-R网络平台，为铁路公安部门进行突发事件处理和业务联系时提供安全、保密的通信手段。主要用户包括乘警、车站巡警、各级公安指挥人员等；

6.战备通信。战备通信是在发生局部战争或重大事件时，通过铁路既有有线、无线等多种通信手段，确保铁道部、铁路局、调度区段的通信通路畅通，确保调度中心、指挥所与现场的通信联络；

7.数据业务。GSM-R网络，通过叠加GPRS（通用分组无线业务）系统和添加具有内部互联功能的IWF，提供强大的数据业务功能。可支持的铁路无线数据业务主要有：控制数据、调度数据、监控数据、施工养护数据、应急通信数据、公众服务数据等

四、卫星通信

卫星通信是指利用人造地球卫星作为中继站来转发或反射无线电信号，在两个或多个地面站之间进行通信。它的主要优点是通信范围大、不受陆地灾害的影响，可靠性高、电路开通迅速、多址连接等，不过也存在成本高、传输延时大、传输带宽有限等不足。相对而言，比较适合铁路应急部门使用。

五、无线宽带WIMAX

WIMAX技术是一项于IEEE 802.16标准的宽带无线接入城域网技术。目前，在铁路通信系统中的最新应用成果就是中国神华能源股份有限公司的自主研发项目-“WIMAX技术在铁路移动通信中的应用研究”。该项目自主研发了基于WIMAX无线宽带技术的机车同步操控通信、列尾通信、无线列调通信、视频监控等组成的铁路通信应用系统，在经过车载运行实验和室内动力分布实验后，经专家组检验，表明该系统可满足朔黄铁路运行的技术要求，具有创新性，技术成果达到国际领先水平。

铁路通信网是保证行车安全、提高运输效率的有力工具。铁路通

信是以运输生产为重点，主要功能是实现行车和机车车辆作业的统一调度与指挥。但因铁路线路分散，支叉繁多，业务种类多样化，组成统一通信的难度较大。所以，在铁路通信系统中应当将各种现代化的通信技术有机结合，以保证行车安全、防止作业事故，提高运输效率，加速机车周转，以及改善服务质量等。