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關(guān)于接入網(wǎng)技術(shù)在鐵路通信中的應用
世紀之交的通信技術(shù)是先進(jìn)的數字技術(shù)、計算機技術(shù)、微電子技術(shù)與光電子技術(shù)的有機結合體，它將向著(zhù)數字化、寬帶化、智能化、高速化及個(gè)人化的方向發(fā)展。未來(lái)的通信要徹底克服時(shí)間與空間的限制，能夠使用戶(hù)在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)與任何人進(jìn)行包括語(yǔ)音、數據和視頻等信息的交流。在這種情況下，出行的旅客也需要在列車(chē)上享受如同在辦公室環(huán)境下的信息交流，比如同其它人進(jìn)行語(yǔ)音、數據、傳真、圖像等信息交流，還要接入國際互聯(lián)網(wǎng)。另外，隨著(zhù)鐵路列車(chē)向高速化與準高速化方向的邁迸，為保證行車(chē)安全，實(shí)現有效的人機控制和提高運輸效率，要求建立一個(gè)功能更加完善的，技術(shù)構成更加先進(jìn)的鐵路通信網(wǎng)。隨著(zhù)我國電信業(yè)壟斷格局的打破，擁有僅次于中國電信的龐大鐵路通信網(wǎng)絡(luò )的鐵道部，可以利用現有的專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò )設施積極參與競爭，向全社會(huì )提供高質(zhì)量的電信業(yè)務(wù)。
要想使上述構想成為現實(shí)，就必須打破常規的鐵路通信網(wǎng)的接入方式，采用先進(jìn)的、現代化的有線(xiàn)和無(wú)線(xiàn)通信的傳輸和接入方式，實(shí)現鐵路通信網(wǎng)的升級，適應信息社會(huì )的發(fā)展，發(fā)揮鐵路通信網(wǎng)在國民經(jīng)濟中的社會(huì )效益和經(jīng)濟效益。
鐵路接入網(wǎng)技術(shù)的現狀
由于鐵路列車(chē)具有高速運動(dòng)的特點(diǎn)，因而無(wú)線(xiàn)(移動(dòng)通信)接入網(wǎng)在鐵路通信網(wǎng)中占有相當大的比重。當然，固定位置的車(chē)站(場(chǎng))、單位以及各種固定設施之間的通信方式，首選方案仍是采用SDH光同步數字傳輸設備進(jìn)行組建，同時(shí)應考慮采用ATM交換以及網(wǎng)絡(luò )IP通信等先進(jìn)技術(shù)來(lái)構成通信主干網(wǎng)及光纖用戶(hù)接入網(wǎng)。比如采用“雙纖單向環(huán)”接入方式，其不僅具有高速、安全、傳輸質(zhì)量高、價(jià)格合理等光纖通信特有的優(yōu)點(diǎn)，而且還具有路由迂回、設備備用等特點(diǎn)，從而具備自愈合功能，并使系統的可靠性大大提高。另外，采用遠端用戶(hù)單元(RSU)和數字環(huán)路載波(DLC)設備，組網(wǎng)更靈活、方便。組網(wǎng)的過(guò)程中要把投資與效益綜合統籌來(lái)考慮，使系統不僅滿(mǎn)足現在乃至幾年內鐵路通信的需求，而且還能夠為出行的旅客及地面用戶(hù)提供先進(jìn)的電信業(yè)務(wù)，并且還需具備便于擴容的功能。
按照通信網(wǎng)被分為主干網(wǎng)，局域網(wǎng)和接入網(wǎng)等三部分的構思來(lái)看，鐵路通信網(wǎng)也可以通過(guò)上述劃分方法進(jìn)行。就鐵路的通信網(wǎng)來(lái)看，接入網(wǎng)占有相當大的比重，包括有線(xiàn)接入網(wǎng)和無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)兩大部分。鐵路有線(xiàn)接入網(wǎng)的情況與電信的接入通信網(wǎng)相似，鐵道部將在未來(lái)的1～2年內建成可覆蓋全國大中城市的鐵路互聯(lián)網(wǎng)，它是由鐵路部門(mén)依托于基礎鐵路電信網(wǎng)，組織建設的可以支持眾多信息服務(wù)的、具有多媒體通信能力的全國范圍的計算機網(wǎng)絡(luò )，鐵道部將有可能成為我國第六個(gè)面向大眾的計算機信息互聯(lián)網(wǎng)絡(luò )單位，為鐵路通信走向市場(chǎng)做準備。關(guān)于有線(xiàn)接入這里不再敘述，下面主要討論鐵路的無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)，為此首先回顧一下移動(dòng)通信的發(fā)展過(guò)程。
1.移動(dòng)通信的發(fā)展過(guò)程
移動(dòng)通信技術(shù)經(jīng)歷了由模擬到數字，由頻分多址到頻分+時(shí)分多址，再到碼分多址(CDMA)的發(fā)展過(guò)程，并即將向寬帶化、智能化和個(gè)人化的方向發(fā)展。移動(dòng)通信系統大體可分為二代，第一代是以模擬技術(shù)為主，頻分多址，工作在400～800MHz頻段。由于模擬系統存在頻譜利用率低、容量小、設備復雜、抗干擾性能差、保密性不強、價(jià)位高、業(yè)務(wù)面窄等固有缺點(diǎn)，不能滿(mǎn)足通信市場(chǎng)急速發(fā)展的需要，因此誕生了第二代移動(dòng)通信系統。第二代移動(dòng)通信系統采用數字化、時(shí)分多址方式等全數字化技術(shù)，克服了第一代移動(dòng)通信的缺點(diǎn)，得到了迅速發(fā)展，目前的移動(dòng)通信數模兼容，以數字系統為主。隨著(zhù)用戶(hù)對信息接入量的需求呈指數的增長(cháng)，電信工作者們著(zhù)手建立最新一代的移動(dòng)通信 第三代移動(dòng)通信系統。
第三代移動(dòng)通信系統具有全球化、智能化、個(gè)人化和綜合化的特點(diǎn)，工作在2000MHz波段，采用寬帶的CDMA技術(shù)，涵蓋地面系統和衛星系統，包括海陸空三維服務(wù)面，集成話(huà)音、數據、視像、ISDN和多媒體多種業(yè)務(wù)。這一系統以多種空中接口和接入方式，可向高速和慢速移動(dòng)用戶(hù)提供服務(wù)。
2.鐵路無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)現狀
鐵路通信網(wǎng)是為旅客和鐵路公務(wù)、應急搶險、行車(chē)維修等人員提供及時(shí)可靠的通信，以提高服務(wù)等級和運輸效率。保證列車(chē)的安全，達到高效運營(yíng)而建立的，它是一種集列車(chē)公務(wù)通信和區間移動(dòng)作業(yè)通信為一體的列車(chē)移動(dòng)通信系統。但是鐵路結構自身的特點(diǎn)，決定了該系統與公用移動(dòng)通信網(wǎng)和區域性的專(zhuān)業(yè)移動(dòng)通信網(wǎng)的差別，它是一種屬于線(xiàn)面結合、以線(xiàn)為主的鏈狀網(wǎng)。
鐵路通信的無(wú)線(xiàn)接入部分目前僅有的是400MHz的無(wú)線(xiàn)列調系統，它完成車(chē)站值班員與進(jìn)入其管轄區段的列車(chē)車(chē)長(cháng)以及列車(chē)司機之間的通話(huà)聯(lián)系。當列車(chē)即將進(jìn)站或即將出站時(shí)，這些通話(huà)才進(jìn)行，否則如果沒(méi)有特殊的情況，則在列車(chē)運行于區間時(shí)，通話(huà)一般不進(jìn)行，這主要是從節約頻率資源，減少同頻干擾的角度出發(fā)的。但是，隨著(zhù)鐵路現代化改造進(jìn)程的迅速推進(jìn)，從前單一的無(wú)線(xiàn)列調系統已經(jīng)遠遠不能滿(mǎn)足鐵路無(wú)線(xiàn)通信的需要，這樣就迫切需要建設一套適合于鐵路現代化運營(yíng)指揮需要的先進(jìn)的無(wú)線(xiàn)通信系統。這一系統應該采用小區制，并完成大三角功能。也就是說(shuō)，系統必須可以實(shí)現調度中心與車(chē)站值班員之間、車(chē)站值班員與列車(chē)司機之間、列車(chē)司機與調度中心之間的通話(huà)功能，必須可以實(shí)現線(xiàn)路管理區間的公務(wù)移動(dòng)通信功能，同時(shí)還必須能夠實(shí)現調度中心與列車(chē)司機室之間實(shí)時(shí)的雙向數據通信功能�；谶@一想法，構成鐵路無(wú)線(xiàn)通信接入網(wǎng)的方式可以采用現有的無(wú)線(xiàn)通信方式的集群通信方式、GSM(全球移動(dòng)通信系統)移動(dòng)通信方式、CDMA移動(dòng)通信方式。
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