時間：2022-01-30 17:24:59
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城際鐵路通信系統承載的主要業務，有電路域數據話音業務和分組域數據業務。具體如表1所示。電路域數據話音業務對實時性要求較高，又要十分準確地傳遞信息，具有最高或者較高的優先級；分組域數據業務對實時性要求較低（與電路域業務相比），突發性強，有一定的數據量。本文將跨層設計應用于城際鐵路無線通信系統中，根據業務類型的不同，在物理層和鏈路層進行AMC－HARQ跨層優化設計。AMC－HARQ跨層自適應傳輸的系統模型如圖1所示。
物理層釆用自適應調制編碼技術，根據業務類型分類，制定M種調制方式和編碼方式。首先，接收端通過信道測量技術，估計出信道質量信息，并通過反饋信道，將信道質量信息反饋給發送端；然后，發送端根據接收到的信道質量，選擇下次傳輸要使用的調制編碼階數。MAC層采用同步并行停等協議即HARQ協議。首先對各數據幀分別進行CRC編碼，級聯構成數據幀進入物理層。物理層使用FEC編碼對整個數據幀進行編碼，然后存入緩存用以進行重傳。接收端經過譯碼、CRC校驗后，回送確認幀。確認幀包含了幀確認號和重傳比特向量。
幀確認號表示鏈路層上一個按序接收的幀的序號，重傳比特向量比接收窗口長度（W）小1的比特向量，即長度為W－1。比特向量表示當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，即使當前的確認幀因信道變化而丟失，確認幀也不應重發，因為后續的確認幀包含歷史的接收記錄。確認幀格式如圖2所示。收發雙方的鏈路層都緩存W個數據幀。發方維護發送緩存和重傳列表，發送緩存中保存著當前發送窗口中未確認的幀，重傳列表中保存了待重傳的幀序號。收方的接收緩存保存當前接收窗口中亂序的數據幀，當接收到的幀有序后，鏈路層向。
2AMC－HARQ跨層自適應傳輸性能分析
本文使用Matlab仿真工具對基于AMC－HARQ跨層自適應傳輸系統進行仿真分析，模擬信道使用瑞利衰落信道模型，每個數據包中含信息位500bit，通過1／3碼率的卷積碼，仿真包數目每次1000個，結果取6次平均值，同時假設CRC能正確校驗。在物理層，提供不調制、BPSK、QPSK、8PSK等4種傳輸模式，系統可以根據AMC中每種傳輸模式的瞬時誤包率（PER）和接收到的SNR在各種物理層傳輸模式之間的關系，自適應地選擇合適的調制編碼方式。在鏈路層，要綜合考慮時延、誤包率和吞吐量，真正滿足城際鐵路不同業務的QoS要求。設置最大重傳次數為N＝0、1、2，測試在不同干擾條件下，不同的業務類型的成功率，見圖3，圖4，圖5。可見，通過AMC－HARQ跨層自適應傳輸方案，當鏈路層重傳1次，可以在5％干擾情況下實現95％的接收成功率；鏈路層重傳2次，可以在5％干擾情況下實現99％的接收成功率，在10％干擾情況下實現94％以上的接收成功率。
1.1PDH光纖通信在鐵路通信系統中的應用
光纖通信技術之所以在鐵路通信系統里發揮重要作用，是因為當前對光纖通信技術的劃分十分精細，在各個鐵路通信系統里都會使用相應的光纖通信技術，達到最理想的通信效果。PDH光纖通信作為十分重要和關鍵的方面，能有效清除鐵路通信系統里存在的隱患以及漏洞，確保鐵路通信系統的正常與穩定。但PDH存在標準不一、復用結構過于復雜以及網絡管理功能較弱的問題，所以其難以得到長遠、有效的發展。
1.2SDH光纖通信在鐵路通信系統中的應用
SDH光纖通信在鐵路通信系統里的使用解決了PDH光纖通信使用存在的問題，并在此基礎上有所突破，讓鐵路通信系統更加穩定和流暢。借助SDH設備構成的具備自愈保護作用的環網形式，能在傳輸媒體主要信號中斷的時候自動利用自愈網及時恢復正常的通信狀態。相較于與PDH技術，SDH技術有四個顯著優點：一是網絡管理能力更強；二是比特率和接口標準均統一，讓各個廠家設備間的互聯成為了可能；三是提出“自愈網”這一新理論，能在傳輸媒體主要信號中斷時及時恢復正常；四是運用字節復接技術，簡化網絡各個支路信號。鑒于SDH光纖通信技術有諸多優點，所以在鐵路通信網發展規劃里，已經明確提出了要著重發展基于同步數字系列（SDH）基礎上的傳送網。就以xx鐵路為例，該鐵路基于新敷設20芯光纜里的其中4芯光纖基礎上，開設SDH2.5Gb/s（1+1）光同步傳輸系統為長途傳輸網，在鐵路的相應經過點均設置了SDH2.5Gb/sADM設備，并借助622Mb/s光口同接入層傳輸設備相連，發揮上聯和保護作用。此外，還借助2芯光纖開設了SDH622Mb/s（1+0）光同步傳輸系統，將其作為當地的中繼網，并在鐵路相應經過點以及新開設的各個中間站和線路新設置了SDH622Mb/s設備。
1.3DWDM光纖通信在鐵路通信系統中的應用
DWDM光纖通信技術是借助單模光纖寬帶與損耗低的特點，由多個波長構成載波，許可各個載波信道能同時在同一條光纖里傳輸，如此一來，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，單根光纖能傳輸的最大數據流量可以高達400Gb/s。DWDM技術最顯著的優點就是其協議與傳輸速度是沒有關聯的，以DWDM技術為基礎的網絡可以使用IP協議、以太網協議、ATM等進行數據傳輸，每秒處理數據流量在100Mb~2.5Gb之間。也就是說，以DWDM技術為基礎的網絡能在同一個激光信道上以各種傳輸速度傳輸各種類型的數據流量。當前，在國內鐵路通信網里DWDM技術得到了廣泛應用，其中滬杭-浙贛鐵路干線就是國內第一條使用DWDM光纖傳輸系統的鐵路。此外，京九、武廣等鐵路的DWDM光纖傳輸系統也在建設與使用中。就拿京九鐵路來說，京九鐵路線使用的是具有開放性的DWDM系統和設備，能兼容各種工作波長以及廠商的SDH設備。波道數量為16，波道速率基礎為每秒2.5Gb，借助京九線20芯光纜里的2芯G.652單模光纖，使用單纖單向傳輸的方式，也就是說相同波長在兩個方向上都能多次使用，光接口滿足ITU-TG.692協議的標準。
2結語
當前的鐵路計算機網絡已經形成了鐵路總公司、鐵路局、基層站的三位一體的網絡體系，基本上已經覆蓋了整個的鐵路網絡。并且隨著多個的管理信息系統的應用，也讓鐵路運輸系統得到了有效的提升。現代物流的不斷發展，對于鐵路計算機內部的系統也提出了更高的要求，并且鐵路的系統網絡在運行的時候已經將互聯網運用到鐵路系統的運行中。但是隨著多個管理系統以及互聯網應用到鐵路的管理系統中，隨之而來的也伴有非常多的安全問題，給鐵路計算機的網絡安全帶來了新的安全威脅。況且，鐵路的計算機網絡雖然比較健全，但是抵御危險的系統還不夠完善。基于此種情況，就有必要對鐵路計算機機的網絡結構進行改善，讓現在的鐵路計算機網絡系統能夠克服傳統的鐵路系統所不能克服的危險，加強網絡防御系統的構建，保證鐵路計算機網絡的安全。
2鐵路計算機網絡安全系統的應用
隨著信息化社會的不斷發展，鐵路的運輸以及市場營銷和物流行業的發展，鐵路計算機網絡安全也在不斷的提升網絡安全程度，保證鐵路信息網絡的最大化安全。鐵路計算機的網絡安全，需要建立行業證書安全系統、訪問控制系統、病毒防護系統等方面的安全系統，這樣才能夠有效的保證鐵路計算機系統的安全性，讓鐵路計算機的網絡系統發揮最大化的作用。通過完善鐵路計算機網絡安全，可以有效保證鐵路計算機在最大化的安全下運行。
3鐵路計算機網絡安全的建設途徑
3.1三網隔離
為了保證生產網、內部服務網、外部服務網的安全，實現三網互相物理隔離，不得進行三網直接連接。尤其生產網、內部服務網的運行計算機嚴禁上INTERNET。
3.2建立良好的鐵路行業數字證書系統
證書的管理系統有利于保證網絡和信息安全。鐵路行業的數字證書系統能夠有效的提高鐵路信息系統的安全，讓鐵路信息系統在一個安全的環境下運行。證書系統加強了客戶身份的認證機制，加強了訪問者的信息安全，并且發生了不安全的問題還有可以追查的可能。行業數字證書在鐵路信息系統中有效的防止了非法人員篡改鐵路信息的不良行為，并且對訪問者提供了強大的保護手段。
3.3建立安全的訪問控制系統
控制系統可以針對不同的資源建立不同的訪問控制系統，建立多層次的訪問控制系統。控制訪問系統構成了鐵路計算機網絡的必經之路，并且可以將不良的信息進行有效的隔離與阻斷，確保鐵路網絡信息的安全性。建立有效的訪問控制系統，可以保證網絡訪問的安全性和數據傳輸的安全性，最大限度的保障鐵路計算機的信息安全。
3.4建立有效的病毒防護系統
有效的病毒防護系統就相當于殺毒軟件存在于電腦中的作用一樣，可以有效的防止病毒的入侵，控制進出鐵路信息網的信息，保證信息的安全性。病毒的防護系統可以將進出鐵路信息系統的信息進行檢查，保證了鐵路客戶端的安全。病毒防護系統防止了不法人員企圖通過病毒來入侵鐵路信息網絡系統，讓鐵路信息網絡系統能夠在安全的環境下運行，保證了信息的最大化安全性。定期的病毒查殺，可以保證鐵路網絡信息系統的安全，讓鐵路信息網絡系統得到有效的控制，保證客戶的資料不被侵犯，保證鐵路計算機網絡的正常運行。
3.5加強人才培養和培訓的力度
數據網、通信網和計算機網絡基礎平臺共同組成了通信網絡基礎平臺，其中涉及多種通信業務，一方面可以發揮傳送外部業務系統信息的作用，另一方面還能夠提供IP數據互聯服務，這類服務在實效性較差的特點，但可以保障專業通道服務的安全性能。
鐵路客運專線的通信網絡基礎平臺中的通信網能夠為實現匯聚層的高效連接，不會對接入、寬帶共享進行限制，應用環形拓撲設計原理，使鐵路兩旁光纖形成環形，進一步增強網絡的安全性；而數據網又可以劃分為接入層、匯聚層及骨干層三個部分，接入層及匯聚層的路由器分別設置在鐵路通信站、車站站房或樞紐位置，具有接入遠端用戶數據業務的及匯聚數據等功能[2]。
這些功能都以業務接入網的匯聚及專線透傳性能為基礎；域名、局域網、廣域網及IP地址設計是計算機網絡設計的關鍵要素，其中在鐵路工作站通過綜合布線方式構建的局域網，可以共享通信鏈路及網絡，廣域網可以實現客運專線調度所同鐵路客運沿線基層站鏈路的連接。
二、鐵路客運專線通信網絡基礎平臺的通道要求與接口設計
在鐵路客運專線中應用通信技術，在構建的通信網絡平臺基礎上，可以將廣域連接交換變為現實，使得低速數據傳輸的穩定性大大增強，同時還可以進行相應的視頻監控和管理，加強多種業務之間的聯系，使信息交換平臺、網絡互聯更加高效化和安全化[4]。
針對網絡系統中的可變寬業務、固定帶寬業務，前者可以在基于SDH的多業務傳送平臺中借助傳輸通道完成，而后者需要將MSTP設備在原有基礎上進一步增強調度及承載性能，GSM-R移動通信平臺承載多種鐵路業務應用系統，為運輸調度指揮、設備維護及安全管理提供移動語音通信、短消息、電路域及分組域數據傳輸業務[5]。鐵路客運專線通信網絡基礎平臺的通道要求詳見表1。
三、結語
摘要：隨著鐵路列車向高速化與準高速化方向的邁進，為保證有效的人機控制和提高運輸效率，要求建立一個功能完善的、技術構成先進的鐵路通信網。主要介紹了在現實的鐵路通信工程建設中，我們應該注意的問題。
一、鐵路傳輸技術
1.1SDH傳輸技術
SDH是取代PDH的新數字傳輸網體制，主要針對光纖傳輸，是在SONET的標準基礎上形成的。它把信號固定在幀結構中，復用后以一定的速率在光纖上傳送。SDH是在電路層上對信號進行復用和上下。論文百事通當帶著信號的光纖通ODF(光纖分配架)進入ADM時，信號必須通過O/E轉換和設備上的支路卡才能下成2Mb/s的基本電信號，并經過通信電纜和DDF(數字配線架)接到用戶接口或基站BTS(基站收發信機)。
1.2ATM網絡傳輸技術
ATM是一種基于信元的交換和復用技術，即一種轉換模式，在這一模式中信息被組織成信元。它采用固定長度的信元傳輸聲音、數據和視頻信號。每個信元有53個字節，開頭的五個字節為信頭，用以傳輸信元的地址和其他一些控制信息，后面的48個字節用以傳輸信息。利用標準長度的這種數據包，通過硬件實現數據轉換，這比軟件更快速、經濟、便宜。同時，ATM工作速度有很大的伸縮性，在光纜上可以超過2.5Gbps。
在網絡傳輸中，為了使多個用戶共享高速線路，通常采用時分復用方式。時分復用方式又可分為同步傳輸模式和異步傳輸模式。在數字通信中通常采用同步傳輸模式，這種傳輸模式把時間劃分為一個個相等的片段，成為時隙，一定量的時隙組成一個幀，一個信道在一個幀里占用一個時隙，一個用戶占用一個或多個信道。而在異步傳輸模式中，各終端之間不存在共同的時間參考，各個時隙沒有固定的占用者。在ATM中時隙有固定的長度而且比較短，一個時隙傳輸一個信元，每一個信元相當一個分組。各信道根據業務量的大小和排列規則來占用時隙，信息量大的信道占用的時隙多。
1.3MSTP傳輸技術
MSTP依托于SDH平臺，可基于SDH多種線路速率實現，包括l55Mb/s、622Mb/S、2.5Gb/s和10Gb/s等。一方面，MSTP保留了SDH固有的交叉能力和傳統的PDH業務接口與低速SDH業務接口，繼續滿足TDM業務的需求；另一方面，MSTP提供ATM處理、以太網透傳、以太網二層交換、RPR處理、MPLS處理等功能來滿足對數據業務的匯聚、梳理和整合的需求。
1.4RTKGPS網絡傳輸技術
隨著GPS無驗潮測深技術應用的不斷深入，傳統電臺數據鏈的傳輸模式已不能滿足長距離RTK作業的需要。而網絡RTK技術則是利用網絡來取代UHF電臺進行數據傳輸，它傳輸距離遠，信號穩定，抗干擾性強，已成為數據鏈傳輸的新寵。
通用分組無線業務GPRS，是在GSM系統上發展出來的一種新的分組數據承載業務，GSM是一種使用撥號方式連接的電路交換數據傳送方式。GPRS利用現有通信網的設備，通過在GSM網絡上增加一些硬件和軟件升級，形成一個新的網絡邏輯實體。
1.5WDM傳輸技術
WDM(或DWDM)是在光纖上同時傳輸不同波長信號的技術。其主要過程是將各種波長的信號用光發射機發送后，復用在一根光纖上，在節點處再對耦合的信號進行解復用。WDM(或DWDM)系統在信號的上下上既可以使用ADM、DXC，也可以使用全光的OADM和0XC，WDM(或DWDM)是基于光層上的復用，它和SDH在電層上的復用有著很大的區別。同時，通過OADM進行光信號的直接上下，無需經過O/E轉換，而擁有EDFA的WDM(或DWDM)可以進行較長距離的光傳輸而不需要光中繼。
二、接入網技術
隨著通信技術的快速發展，人們對鐵路通信技術提出了更高的要求，鐵路部門必須采用先進的、現代化的有線和無線通信的傳輸和接入方式，實現鐵路通信網的升級，發揮鐵路通信網在國民經濟中的社會效益和經濟效益。
接入網技術是鐵路通信中一項關鍵技術，由于原有用戶銅纜接入的普遍性和現在光纖技術的發展，接入網建設就必須考慮通信網絡的現狀與發展，這就決定了接入網技術的多樣化。接入網從接入方式上可分為有線接入和無線接入。
2.1有線接入技術
(1)高速率數字用戶環路技術。
通過2-3對雙絞線雙向對稱傳送基群數字速率信號，傳送距離為3km-5km，上行速率與下行速率相等。通過回波抵消技術實現在一對雙絞線上全雙工傳輸，通過特定的編碼和調制方式提高傳輸質量，用多線對并行傳輸，以降低每對雙絞線上的傳輸速率，增加無中繼傳輸距離。
(2)非對稱數字用戶環路技術。
它的上行速率和下行速率不相等，下行速率可高達(9-10)Mbit/s，上行速率只有數十或數百kbit/s，此技術適用于視頻點播VOD系統；其高速下行信道可向家庭用戶提供多路的數字圖像信號及低速語音信號，而上行信道用于傳送用戶控制信號。ADSL的優勢在于它幾乎不需要對現有的對1雙絞線作任何改動就可獲得高傳輸速率。
(3)混合光纖同軸電纜接入技術。
它是基于有線電視系統CATV發展起來的。在有線電視中心與地區中心、地區中心與光節點之間采用光纖連接，光節點與用戶設備之間采用同軸電纜連接。其主要是使用副載波調制，將CATV原有的單向傳輸系統改造成雙向傳輸系統。HFC可以充分利用現有的CATV網絡，進行少量投資，就可形成一個支持多種業務的寬帶綜合業務網。
(4)光纖用戶環路技術。
以光纖為主要傳輸媒介，根據光纖向用戶延伸的距離，可以分為FTTC(光纖到路邊)，FTTB(光纖到大樓)，FTTH(光纖到家)等。FTTB是用戶接入信息高速公路的最終理想目標，但根據現有通信發展的實際，FTTC、FTTB與銅纜相結合的用戶接入，雖然是有過渡性質的折衷方案，但價格相對經濟，并且在時機成熟時易擴展到FTTH，所以是現實并且可行的。
2.2無線接入技術
無線接入網是在接入網中部分或全部引人無線傳輸媒介，為用戶提供固定終端業務和移動終端業務。無線接入可分為固定接入和移動接入兩大類。其基本結構由控制器、基站和用戶終端設備構成。應用技術主要包括微波1點多址技術、蜂窩技術和微蜂窩技術等。無線接人由于其靈活方便易于建設，目前已得到極大的重視。
集群通信系統是一種功能強大的專用移動通信系統，是通信與微處理機技術、程控交換技術、計算機網絡技術緊密結合的產物。它集交換、控制、通信于一體，通過無線撥號的方式把一組信道自動最優地動態分配給系統內部用戶，最大限度地利用系統資源和頻率資源，降低系統內呼損，提高服務質量。由于它具有群呼、組呼、強插、強拆等功能，特別適合于調度指揮以及應急、搶險等場合，并較好地解決了通信頻率合理分配的問題，因而倍受專業運營管理部門的青睞，被確定為現行鐵路移動通信方式的首選類型。
三、結語
鐵路通信網是保證行車安全、提高運輸效率的有力工具，我國鐵路引入現代通信技術還不久，對鐵路通信工程建設還需要一段時間對其了解、分析和試驗，對其中所要注意的問題，特別是技術問題要認真對待，只有這樣才能為鐵路通信現代化作出貢獻。
參考文獻：
[1]梁培超.淺析鐵路通信工程應用接入網技術[J].科技資訊，2008.
1.1數字無線電臺應用
目前，鐵路常用的數字無線電臺主要有450MHz、400MHz數字無線電臺。450MHz數字無線電臺主要用于普速鐵路列車無線調度通信、調度命令和無線車次號校核信息傳送，400MHz數字無線電臺主要用于站場常規無線通信。國家規定給鐵路的450MHz、400MHz頻點有限，需要各鐵路局申請額外頻點才能滿足站場無線對講業務需求。鐵路總公司鐵運函[2014]31號要求，貨車列尾裝置可采用GSM-R/400MHz雙模列尾裝置，在非GSM-R鐵路區段，列尾無線通信使用400MHz頻率；站場無線調車繼續使用鐵路專用的400MHz頻段頻率。在編組站，規劃分配的400MHz專用頻率資源不足，無法滿足運用需求時，由各鐵路局無線電主管部門負責向屬地省級無線電管理部門申請400MHz額外的頻率。對于當前使用450～470MHz頻段頻率用于鐵路養護維修、生產組織、監控監測、公安保衛、應急保障等各類區域性普通無線電對講通信業務，應結合更新改造退出450～470MHz頻率。需要繼續使用的業務，由鐵路局統一向屬地省級無線管理部門申請400MHz、150MHz、160MHz的頻率。鐵路總公司規定，對涉及車地人員之間相互通信的業務，為簡化終端設備的配置，宜優先規劃申請400MHz頻率，以便與總公司規劃的跨局通信業務頻率工作在同一頻段。站場所有業務采用無線電臺通信，則會造成無線設備設置分散、數量多、無法集中維護和管理。而且，無線電臺通信不適應高速率、高帶寬的車地數據信息業務傳送，不能滿足未來站場的自動化、智能化、高帶寬業務發展需求。
1.2數字集群無線通信技術應用
集群通信，即無線專用調度通信系統，早期，集群通信從“一對一”的對講機形式、同頻單工組網形式、異頻雙工組網形式以及進一步帶選呼的系統，發展到多信道用戶共享的調度系統，并在政府部門、警務、鐵路、地鐵、電力、民航等各行各業的指揮調度中發揮了重要作用。國際上數字集群調度系統主要有TETRA、iDEN和FHMA3種較為先進的技術體制，由于這3種技術體制構成的無線通信系統互通性不太理想，主要用于地鐵、航空、公安等專網應用，未在鐵路領域獲得推廣應用。近年來，隨著數字移動無線電標準（DMR）制定，我國無線設備供貨商根據數字移動無線電標準（DMR）為各企業用戶提供DMR數字集群系統設備。DMR標準是完全公開的標準，國內擁有眾多供應商支持，國內設備廠家生產的400MHz的DMR數字集群系統已在部分鐵路站場獲得應用。鐵路使用的400MHz的DMR數字集群系統主要采用403～470MHz頻段的專用頻點，通過數字通道實現基站與IP控制服務器間的連接，控制臺、運用服務器與IP控制服務器連接，構成站場無線通信平臺，可提供同頻單工或異頻雙工方式，根據站場業務特性要求進行業務與頻點綁定，也可以各業務采用公共頻點通信。400MHz的DMR數字集群無線通信系統主要功能是實現移動人員間點對點對講功能，以及移動終端與固定終端或移動終端與移動終端間的點對點低速率數據信息傳送。站場所有業務采用400MHz集群無線通信，其無線設備可以集中設置、減少設備數量、并能集中維護和管理，最適用于解決站場平面調車業務和無線對講業務，以及綜合自動化SAM系統車地信息傳送。但是，不適應高速率、高帶寬的車地數據信息業務傳送，頻點也受限于國家規定給鐵路的400MHz頻點，系統能提供的業務容量有限。
1.3GSM-R移動通信技術應用
GSM-R數字移動通信技術作為中國鐵路列車無線通信主要采用的技術，鐵路總公司已建立了一整套相關標準和規定。在中國高速鐵路、客運專線、重載鐵路、城際鐵路或部分普速鐵路均選擇GSM-R數字移動通信技術構建鐵路無線通信系統，主要用于列車無線調度語音通信，以及調度命令、車次號校核、列控信息、機車同步操控等數據信息傳送。GSM-R系統包括移動交換子系統（SSS）、移動智能網子系統（IN）、通用分組無線業務子系統（GPRS）、無線子系統（BSS）、無線終端、運營與支撐子系統（OSS）等部分。其中，移動智能網子系統（IN）由鐵路總公司統一設置2套，互為冗余，作為全路GSM-R系統共用。在鐵路總公司各鐵路局設置移動交換子系統（SSS）、通用分組無線業務子系統（GPRS）、運營與支撐子系統（OSS）各1套設備，根據用戶需求在鐵路沿線、車站、樞紐設置無線子系統（BSS），配置相應的無線終端設備。雖然，GSM-R數字移動通信系統可以實現鐵路沿線和車站統一的綜合無線通信系統平臺，提供列車無線調度通信、站場常規無線通信語音和低速數據信息傳送，設備能集中維護和管理。但是，由于GSM-R數字移動通信系統的頻點有限，站場所有業務采用GSM-R的系統實現會造成信道占用很大，現有的頻點不夠使用，當站場靠近正線鐵路或通過正線列車時，會對列車調度指揮系統產生影響。因此，GSM-R數字移動通信系統未被全面應用于站場常規無線通信業務。目前，只能適用于解決站場部分語音業務，以及低速率、時延要求不高的數據信息傳送。
1.4WLAN無線局域網技術應用
WLAN無線局域網是指利用無線通信技術在一定的局部范圍內建立的網絡，屬于計算機網絡與無線通信技術相結合的產物。WLAN無線局域網技術使用戶擺脫各種線路的束縛，可以隨時隨地接入網絡。WLAN（Wi-Fi）無線通信可采用2.4GHz或者5.8GHz通信頻段。在鐵路領域，WLAN無線局域網技術主要應用在編組站綜合自動化車地數據信息無線傳送。采用2.4GHz頻段和IEEE802.11g、IEEE802.11n標準的設備進行組網，實現綜合自動化CIPS調機業務等信息傳送需求。綜合自動化WLAN無線局域網系統主要由WLAN終端設備、接入點設備（AP）、接入控制點設備（AC）、PORTAL服務器、RADIUS認證服務器、用戶認證信息數據庫、業務運營支撐系統等組成。由于WLAN無線局域網頻點是公眾頻點，將會受到外界終端設備的干擾，列車遮擋物影響，以及缺乏站場無線對講業務、無線調車等業務的終端設備支持。因此，WLAN無線局域網不適用于涉及行車安全的鐵路調車業務，不適應未來站場業務發展需求。
1.5LTE移動通信技術應用
LTE移動通信技術是鐵路下一代寬帶無線通信技術發展方向，比較適用于寬帶數據信息無線傳輸。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據通信需求，但也存在很多不同。FD-LTE是在分離的兩個對稱頻率信道上進行接收和發送，依靠頻率來區分上下行鏈路。TD-LTE是用時間來分離接收和發送信道，接收和發送使用同一頻率載波的不同時隙作為信道的承載，可以根據上下行的數據大小動態進行分配，對于頻率信道的利用率更好。未來鐵路移動通信采用TD-LTE的概率較大。目前，在朔黃鐵路已引入TD-LTE集群技術應用于列車同步操控、列車無線調度通信系統構成；在部分鐵路局站引入TD-LTE集群技術應用于站場貨檢、車號等無線對講和作業信息傳送；在鄭州地鐵引入TD-LTE集群技術用于車地間PIS信息和視頻監控圖像傳送。工信部根據《中華人民共和國無線電頻率劃分規定》及我國頻譜使用情況，確定使用1447～1467MHz頻段建設時分雙工（TDD）工作方式的寬帶數字集群專網系統。而1785～1805MHz頻段，則主要用于本地公眾網接入，對確有需要的本地專網也可用于無線接入，具體頻率指配和無線電臺站管理工作，由各省、自治區、直轄市無線電管理機構負責。在同一地區給一具有無線接入業務經營權的公眾網運營商或專網單位指配的頻率寬帶一般不超過5MHz。未來，在鐵路領域，可以考慮申請使用1785～1805MHz頻段的5MHz帶寬用于站場無線通信業務。TD-LTE支持1.8G/1.4G/400M專用頻段，覆蓋增強算法、高增益定向天線、高終端發射功率，多方式天線組網。TD-LTE移動通信系統移動性好，支持350km/h，具有完善的QoS業務保障，可二次開發定制終端、調度臺、無線通信模塊等；可提供調度通信語音業務、低速率或高速率數據信息傳送業務，是一個比較完善的綜合無線通信系統解決方案。LTE移動通信技術在鐵路調度通信業務中的應用正在研究開發階段，在站場或編組站中的無線調車、無線對講、綜合自動化信息無線傳送系統中尚未被應用開發。
2未來站場綜合無線通信系統技術選擇
站場或編組站作業范圍比較獨立，技術作業業務較多，綜合上述幾種無線通信技術應用介紹，以及應用于站場多種業務情況下的可適用性進行分析，結合無線通信技術發展，選擇TD-LTE移動通信技術作為未來站場綜合無線通信技術。TD-LTE移動通信技術已在鐵路和地鐵領域獲得應用，具有技術實用性和先進性，系統安全可靠，具備集中監測和維護管理，能滿足站場各類業務綜合承載能力和未來各業務信息化、智能化發展需求。鐵路局可以申請使用1785～1805MHz頻段的5MHz帶寬合法頻點用于站場無線通信業務。站場無線通信使用TD-LTE數字集群系統，可將公網MME、HSS、S-GW以及P-GW等多個網元合并為一個網元eCN，使其小型化，降低核心網成本，可以有效的節約近期工程投資，為將來鐵路正線引入LTE移動通信系統應用預留互聯互通條件。TD-LTE數字集群通信系統主要由核心網節點、無線子系統和無線終端組成。其中，核心網節點設置TD-LTE核心網設備，核心網設備通過交換機等設備與各種業務應用服務器相連；無線子系統根據站場覆蓋和業務需求在鐵路站場內設置，無線子系統設備包括LTE基站設備BBU（BasebandUnit）和RRU（RadioRemoteUnit）設備；根據需要配置相應的無線終端。
3結束語
某運站處于國家鐵路運輸網和城市運輸網的樞紐位置，決定著該城市交通業的發展，是經濟發展最迅速的區域。因此，該客運站的存在使得這一城市成為了經濟發達、城市化水平高的國際化大都市，這便又反過來促進了運輸業的發展。但這一現狀的存在，也使得城市用地十分緊張，并且環境污染也比較嚴重。這便需要我們發展綠色、環保、占地面積小、運輸效率高的鐵路干線。
2客運專線通信技術介紹
現今，應用范圍較廣的數據通信網技術包括純IP技術、IP/ATMoverSDH技術、純ATM技術等。2.1純ATM技術這一技術發展的基礎是光纖網絡的成熟，在光纖基礎上設立的ATM數據網可以承載多項業務，并且能促進QOS的發展，在我國發展的也比較成熟。可是，這一技術的協議存在很大的缺點，比如IP傳輸效率過低、成本高、推廣性差等。2.2純IP技術這一技術是在前兆以太網路由器的基礎上發展起來的，所建成的純IP數據網，有著端口容量大、傳輸方便、協議便捷等多方面的優勢，不過它所產生的QOS不夠嚴謹，很多協議也不夠科學，所以安全性低、管理難度也很高。2.3IP/ATMoverSDH技術這一技術是在MSTP的基礎上發展進步的，借助光纖產生數據傳輸平臺后，再制造出IP/ATM接口，并將其聯系起來組成數據網，以完成數據的傳輸工作。IP/ATMoverSDH技術現今已經十分完善和健全，并且可調動性很強，管理水平也比較高，發展前景良好。
3客運專線通信技術的應用方案
3.1傳輸網的架構
在設立傳輸組網時，要將工作分為三層逐步開展，這三層是匯聚層、骨干層和接入層。這三者中的重點是骨干層，其中的多個傳輸核心節點主要是為了進行多業務處理以及大顆粒業務的調度工作，骨干層對于安全性和穩定性的要求是很高的，通常用10Gb/s的網絡來完成傳輸工作。傳輸設施中存在很多核心節點和匯聚節點，它們可以完成業務的疏導以及聚集工作。接入層中的各個網絡可以通過匯聚節點來聚集到一處，這樣便能夠使接入節點有運輸通道。匯聚層必須具有很強的匯聚性能和處理交叉業務的功能，并且需要有很好的擴展性，通常將622Mb/s的網絡作為傳輸設施。接入層包括多個業務節點，因此接入方式也十分多樣，可以處理好多種業務，必須在接入層安裝多種多樣的接口。現今，網絡傳輸業務的發展趨勢是由語音傳輸轉變為數字傳輸，因此，要結合數字傳輸的各項要求要對整體網絡結構進行完善，并結合業務的流向以及流量來開展組織工作，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，實現高速度下的通道連接工作。需跨環的業務多或者是調度大時，通常選擇多光口的SDH設施作為節點。
3.2匯聚層的組網設計
顧名思義，匯聚層的組成就是匯聚節點，它主要是梳理、聚集該范圍中的各種業務，以增強業務的調度能力，并且該層次能夠避免接入點直接引入核心層而產生的主干光纖消耗、跨度增大等問題。建設匯聚層的網絡是多采取分波工藝、RPR以及MSTP工藝，尤其是MSTP工藝的應用，能夠促進TDM性能的發揮，并且使數據業務傳輸的效率提高，保證寬帶良好的工作性能。借助MSTP的匯聚以及交換性能，能夠減少匯聚節點的數量，降低建設成本。今后鐵路的發展進步中，將廣泛地應用TDM業務，為了順應這一發展趨勢，我們便會將MSTP作為重要工作傳輸工藝。在處理IP數據業務時，便會應用到RPR技術，這樣能夠使數據業務的傳輸效率顯著提高，并且能夠產生不同級別的業務類型，能夠更好地滿足用戶的多樣化要求。
3.3骨干層的組網設計
骨干層網絡的組成為核心節點，它的功能是聯系鐵路樞紐區域以及容量較大的中繼電路，所以要求其工作時有很高的穩定性，并且對于安全等級的要求也很高。在建設骨干層時我們大多使用MSTP或者是波分工藝，但是核心設施的節點不多時，它的收斂度便會增強，這時便可應用40G設施來完成10G大顆粒業務的傳輸。我國的SDH設施起步較早，在這一前提下，MSTP的建設成本也大大減小，并且有著很完善的網絡寬帶和網絡保護功能，可承載POS端口、IP端口和傳統的SDH端口。若地區的業務量很多，則使用波分技術建設骨干層較為適宜。這種技術能夠把傳輸層的骨干層和組網IP寬帶聚集到一個波分物理平臺內，然后借助這個平臺內的波長完成MSTP業務、SDH業務、IP寬帶業務的承載工作。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，波分技術能夠產生一個具有保護作用的波長通道，并借助QOS來完成業務的傳輸，保證IP網絡的安全工作。使用波分技術構件的骨干層可以保證以后物理平臺進化工作的順利進行，避免各種融合問題的產生。骨干層網絡的分布式控制方式，可以使用OXC技術完成組網的工作。但這一業務還不夠完善，所以要不斷提高其工作質量。結合該客運站的運行狀況，分別在A、B、C三個區域各設置一套10G傳輸設備，共同構成兩個STM-641+1自愈性鏈性傳輸系統。在建設骨干層的傳輸系統時要用到OPtixOSN7500設施，它不僅有著MSTP技術的優勢，還能夠和之前的MSTP、SDH網絡很好地融合，所以在現今的工作過程中應用廣泛。
3.4接入層的組網設計
建設接入層時使用的傳輸設施是OPTIXOSN2000，這一設施屬于較先進的傳輸設施，有著噪音小、耗能小、環境友好等許多優勢，能夠為PDH、SDH、Ethernet等設施的工作提供保障，且該設施具備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。在本客運系統的牽引變電所、通信基站、AT所、分區所、信號中繼站等節點均安裝了健全的622Mb/s的傳輸設備，組成了18個STM-4環形傳輸系統，且相鄰信號中繼站及站間奇數基站都設立了STM-4復用段保護環，在牽引變電所、AT所、分區所和偶數基站之間建立了STM-4復用段保護環。
4結語
本文作者：賀偉工作單位：中鐵電氣化局集團第三工程有限公司
施工技術要點的把握是工程管理人員開展相關質量控制工作、體現出質量控制工作的系統性的前提。而就鐵路通信工程而言，鐵路通信工程的施工要點主要就集中在光纜線路和電纜線路兩類線路之間。光纜線路和電纜線路的施工是貫通著整個鐵路通信工程一項重要工作，也是整個鐵路通信系統的最主要安全保障。如何更好地控制電纜線路和光纜線路的施工，已經成為了現今每一個鐵路通信工程工程管理人員都應考慮的一個問題了。
光纜線路埋設方式的選擇光纜線路的埋設工作是整個光纜線路施工的最主要工作，同時，由于光纜線路貫通著整個鐵路通信工程的，所以其埋設的方式的選擇往往也會影響到整個工程的正常開展。因此，施工人員在進行線路埋設的過程中應該盡量避免線路的重疊，充分保證整個工程開展的合理搭配。這就要求施工設計書的設計人員在對光纜線路進行設計的過程中，必須有一個全局的掌控能力和相關的施工經驗，并召集施工過程中各環節各工種的負責人開展相關的施工座談會，對光纜線路的埋設施工過程中所可能影響到的施工問題進行全方位地解析，并根據各施工負責人的施工建議進行整合，充分保證整個施工項目的順利開展。
嚴格控制線路埋設施工在埋設方式確定、相應設計書出臺后，施工人員則應嚴格按照相應設計書進行施工，在讀通讀懂設計書的前提下對施工各個環節的要點進行全方位的控制。從根本上規范化施工過程，讓施工設計落到實處，避免因為施工的不當而造成預計之外的施工事故發生。
實際化線路開挖回填工作對于光纜線路的開挖和回填，應盡量依照相關的施工設計要求進行開挖回填，但在這過程中，施工人員也應對施工現場的地質環境進行評估，并對設計書所要求的開挖回填工作進行客觀合理的可行性分析，如發現不可行，則應立即上報，確保整個施工更具實效。選擇合適工藝通信光纜接續及引入光纜纖芯接續可采用自動熔接機進行電弧熔接工藝，光纖接頭處用加強熱縮管保護，外護套接續采用光纜接頭盒接續，光纜接續必須認真執行操作工藝的要求。接續環境的控制光纖接續的環境必須整潔，接續作業過程中應特別注意防塵、防潮和防震。光纜各連接部位及工具、材料應保持清潔，確保接續質量和密封效果；15)進行光纖接續時，應進行雙向監測，雙向平均接續衰耗值合格后，才允許按工藝要求收容于接頭盒內，接頭盒安裝完畢后，應進行雙向復測，無變化后，才能按要求放置保護。
本文作者：周劍工作單位：河北沙蔚鐵路有限責任公司
雷電浪涌破壞雷電浪涌是目前我國信號設備遭受的雷電災害中最為常見也是最為主要的一種雷電破壞形式，它是由于信號設備中的微電子設備因遭受到雷電侵擾而產生的通訊線路和電源中電流浪涌的不斷應用。沖擊波破壞沖擊波破壞主要指的是雷電產生的沖擊波侵入到信號設備的高壓線、供電系統、變壓器等設備所造成的設備損害。由于雷電沖擊波的電壓非常大，遠遠超出信號系統設備的承受極限，因此它對信號設備的破壞也是十分徹底和致命的。
在實際的鐵路信號設備的防雷施工操作中，管理作業人員可以通過采取以下幾個方面的措施，來加強信號設備的系統防雷性能和水平，從而確保信號系統的正常運行。室外信號設備的防雷控制對鐵路室外信號設備的防雷控制措施，主要包括以下幾個方面：安裝避雷裝置鐵路信號管理作業人員要在室外信號系統的設備密集區域根據實際需要安裝避雷裝置（如避雷針、避雷網、避雷線等），以防止信號設備、軌道、電纜等遭受到雷電的直接打擊。在安裝避雷裝置時，一定要選擇合適、恰當的位置，其地線的設置一定要同站場內的電纜、鋼軌保持一定的安全距離，通常不能小于20m，以避免避雷裝置引雷后引發的雷電連鎖感應現象。選用屏蔽電纜在連接室外信號系統設備時，要采用屏蔽電纜進行連接。同時，在施工作業時要保證電纜屏蔽接地的良好性。保證接地良好在進行鐵路室外信號系統的設備安裝時，通常將其設備放置在與大地連接的金屬(最好是鐵質)盒、箱中，同時保證金屬盒、箱的接地須良好，以避免室外信號系統設備遭受到雷電電磁脈沖的屏蔽破壞。室內信號設備的防雷控制鐵路室內信號設備的防雷控制主要指的是對建筑物內部的弱電設備進行過電壓的防護。其措施主要包括合理布線、保護隔離、屏蔽、等電位連接、設置過電壓的保護裝置等等。具體的操作措施如下：（1）室內的數據傳輸線采用光纖電纜作為連接各終端供電系統的電路介質，以確保測控技術和數據通信的接口電路流、靈敏、安全。（2）等電位連接。在發生雷擊時，雷電的強大電流會通過接地體和引下線泄入大地，并在其附近形成放射狀的電位分布，引起入侵電壓對附近連接電子設備的高壓電位反擊破壞。這就需要設置等電位連接來徹底消除雷電引起的電位差。等電位連接的主要范圍包括對信號線、電源線、接地線和金屬管道等的過壓保護。在進行各個局部的等電位連接設置時，其連接棒必須保持各分棒之間的相互連接，以及與主連接棒的相連。同時，還要確保電位的均衡連接，使雷電的電流通過低阻抗通道快速、直接的泄入大地，減輕放射電位對附近信號設備造成的影響。（3）屏蔽干擾。由于造成信號系統產生浪涌電壓的主要原因是感應雷對信號設備的靜電干擾、電磁干擾、電干擾、無線電干擾，因此要對鐵路信號系統的設備進行防干擾屏蔽措施。通常情況下，是在在信號線路的入口處安裝電流保護裝置，并且其在安裝的方式是串聯連接，從而對信號系統的浪涌電壓所產生的過電流起到有效的抑制作用，進而防止鐵路信號系統中的微電子設備因過電流、過電壓而產生的設備損壞。（4）設置電壓保護器。由于雷電侵害的路線大都是通過弱電設備的電源線路入侵的，因此，鐵路信號相關管理人員可以在室內電子核心機柜的電源入口處以及其他信號設備的電源線路的入口處安裝過電壓的保護裝置，來抑制因浪涌電壓而造成的信號系統中微電子設備的損壞。（5）設置高壓避雷裝置。鐵路信號系統的相關管理人員要在高壓電力傳輸信號相關線路上設置專門的高壓避雷裝置，以保證其高壓信號輸電線路系統的安全、穩定傳輸。
在新時期的社會發展背景下，隨著我國國民經濟和現代科技水平的高速進步，鐵路行業信號系統設備的電子化、信息化程度也在大幅度的提升，這跟信號系統設備的防雷工作提出了新的更高程度的要求和挑戰。鐵路相關管理負責人要全面的了解和掌握鐵路信號系統中雷電災害的形式，通過各種方法提高信號設備的防雷水平和能力，從而確保鐵路信號系統運行的準確、高效、安全、可靠
