鐵路通信論文范文

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篇1

1.1SDH傳輸技術(shù)

SDH是取代PDH的新數(shù)字傳輸網(wǎng)體制,主要針對(duì)光纖傳輸,是在SONET的標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上形成的。它把信號(hào)固定在幀結(jié)構(gòu)中,復(fù)用后以一定的速率在光纖上傳送。SDH是在電路層上對(duì)信號(hào)進(jìn)行復(fù)用和上下。當(dāng)帶著信號(hào)的光纖通ODF(光纖分配架)進(jìn)入ADM時(shí),信號(hào)必須通過(guò)O/E轉(zhuǎn)換和設(shè)備上的支路卡才能下成2Mb/s的基本電信號(hào),并經(jīng)過(guò)通信電纜和DDF(數(shù)字配線架)接到用戶接口或基站BTS(基站收發(fā)信機(jī))。

1.2ATM網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)

ATM是一種基于信元的交換和復(fù)用技術(shù),即一種轉(zhuǎn)換模式,在這一模式中信息被組織成信元。它采用固定長(zhǎng)度的信元傳輸聲音、數(shù)據(jù)和視頻信號(hào)。每個(gè)信元有53個(gè)字節(jié),開(kāi)頭的五個(gè)字節(jié)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(gè)字節(jié)用以傳輸信息。利用標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度的這種數(shù)據(jù)包,通過(guò)硬件實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換,這比軟件更快速、經(jīng)濟(jì)、便宜。同時(shí),ATM工作速度有很大的伸縮性,在光纜上可以超過(guò)2.5Gbps。

在網(wǎng)絡(luò)傳輸中,為了使多個(gè)用戶共享高速線路,通常采用時(shí)分復(fù)用方式。時(shí)分復(fù)用方式又可分為同步傳輸模式和異步傳輸模式。在數(shù)字通信中通常采用同步傳輸模式,這種傳輸模式把時(shí)間劃分為一個(gè)個(gè)相等的片段,成為時(shí)隙,一定量的時(shí)隙組成一個(gè)幀,一個(gè)信道在一個(gè)幀里占用一個(gè)時(shí)隙,一個(gè)用戶占用一個(gè)或多個(gè)信道。而在異步傳輸模式中,各終端之間不存在共同的時(shí)間參考,各個(gè)時(shí)隙沒(méi)有固定的占用者。在ATM中時(shí)隙有固定的長(zhǎng)度而且比較短,一個(gè)時(shí)隙傳輸一個(gè)信元,每一個(gè)信元相當(dāng)一個(gè)分組。各信道根據(jù)業(yè)務(wù)量的大小和排列規(guī)則來(lái)占用時(shí)隙,信息量大的信道占用的時(shí)隙多。

1.3MSTP傳輸技術(shù)

MSTP依托于SDH平臺(tái),可基于SDH多種線路速率實(shí)現(xiàn),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(tǒng)的PDH業(yè)務(wù)接口與低速SDH業(yè)務(wù)接口,繼續(xù)滿足TDM業(yè)務(wù)的需求;另一方面,MSTP提供ATM處理、以太網(wǎng)透?jìng)?、以太網(wǎng)二層交換、RPR處理、MPLS處理等功能來(lái)滿足對(duì)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的匯聚、梳理和整合的需求。

1.4RTKGPS網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)

隨著GPS無(wú)驗(yàn)潮測(cè)深技術(shù)應(yīng)用的不斷深入,傳統(tǒng)電臺(tái)數(shù)據(jù)鏈的傳輸模式已不能滿足長(zhǎng)距離RTK作業(yè)的需要。而網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)則是利用網(wǎng)絡(luò)來(lái)取代UHF電臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,它傳輸距離遠(yuǎn),信號(hào)穩(wěn)定,抗干擾性強(qiáng),已成為數(shù)據(jù)鏈傳輸?shù)男聦櫋?/p>

通用分組無(wú)線業(yè)務(wù)GPRS,是在GSM系統(tǒng)上發(fā)展出來(lái)的一種新的分組數(shù)據(jù)承載業(yè)務(wù),GSM是一種使用撥號(hào)方式連接的電路交換數(shù)據(jù)傳送方式。GPRS利用現(xiàn)有通信網(wǎng)的設(shè)備,通過(guò)在GSM網(wǎng)絡(luò)上增加一些硬件和軟件升級(jí),形成一個(gè)新的網(wǎng)絡(luò)邏輯實(shí)體。

1.5WDM傳輸技術(shù)

WDM(或DWDM)是在光纖上同時(shí)傳輸不同波長(zhǎng)信號(hào)的技術(shù)。其主要過(guò)程是將各種波長(zhǎng)的信號(hào)用光發(fā)射機(jī)發(fā)送后,復(fù)用在一根光纖上,在節(jié)點(diǎn)處再對(duì)耦合的信號(hào)進(jìn)行解復(fù)用。WDM(或DWDM)系統(tǒng)在信號(hào)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(fù)用,它和SDH在電層上的復(fù)用有著很大的區(qū)別。同時(shí),通過(guò)OADM進(jìn)行光信號(hào)的直接上下,無(wú)需經(jīng)過(guò)O/E轉(zhuǎn)換,而擁有EDFA的WDM(或DWDM)可以進(jìn)行較長(zhǎng)距離的光傳輸而不需要光中繼。

2接入網(wǎng)技術(shù)

隨著通信技術(shù)的快速發(fā)展,人們對(duì)鐵路通信技術(shù)提出了更高的要求,鐵路部門必須采用先進(jìn)的、現(xiàn)代化的有線和無(wú)線通信的傳輸和接入方式,實(shí)現(xiàn)鐵路通信網(wǎng)的升級(jí),發(fā)揮鐵路通信網(wǎng)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

接入網(wǎng)技術(shù)是鐵路通信中一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù),由于原有用戶銅纜接入的普遍性和現(xiàn)在光纖技術(shù)的發(fā)展,接入網(wǎng)建設(shè)就必須考慮通信網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)狀與發(fā)展,這就決定了接入網(wǎng)技術(shù)的多樣化。接入網(wǎng)從接入方式上可分為有線接入和無(wú)線接入。

2.1有線接入技術(shù)

(1)高速率數(shù)字用戶環(huán)路技術(shù)。

通過(guò)2-3對(duì)雙絞線雙向?qū)ΨQ傳送基群數(shù)字速率信號(hào),傳送距離為3km-5km,上行速率與下行速率相等。通過(guò)回波抵消技術(shù)實(shí)現(xiàn)在一對(duì)雙絞線上全雙工傳輸,通過(guò)特定的編碼和調(diào)制方式提高傳輸質(zhì)量,用多線對(duì)并行傳輸,以降低每對(duì)雙絞線上的傳輸速率,增加無(wú)中繼傳輸距離。

(2)非對(duì)稱數(shù)字用戶環(huán)路技術(shù)。

它的上行速率和下行速率不相等,下行速率可高達(dá)(9-10)Mbit/s,上行速率只有數(shù)十或數(shù)百kbit/s,此技術(shù)適用于視頻點(diǎn)播VOD系統(tǒng);其高速下行信道可向家庭用戶提供多路的數(shù)字圖像信號(hào)及低速語(yǔ)音信號(hào),而上行信道用于傳送用戶控制信號(hào)。ADSL的優(yōu)勢(shì)在于它幾乎不需要對(duì)現(xiàn)有的對(duì)1雙絞線作任何改動(dòng)就可獲得高傳輸速率。

(3)混合光纖同軸電纜接入技術(shù)。

它是基于有線電視系統(tǒng)CATV發(fā)展起來(lái)的。在有線電視中心與地區(qū)中心、地區(qū)中心與光節(jié)點(diǎn)之間采用光纖連接,光節(jié)點(diǎn)與用戶設(shè)備之間采用同軸電纜連接。其主要是使用副載波調(diào)制,將CATV原有的單向傳輸系統(tǒng)改造成雙向傳輸系統(tǒng)。HFC可以充分利用現(xiàn)有的CATV網(wǎng)絡(luò),進(jìn)行少量投資,就可形成一個(gè)支持多種業(yè)務(wù)的寬帶綜合業(yè)務(wù)網(wǎng)。

(4)光纖用戶環(huán)路技術(shù)。

以光纖為主要傳輸媒介,根據(jù)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(biāo),但根據(jù)現(xiàn)有通信發(fā)展的實(shí)際,FTTC、FTTB與銅纜相結(jié)合的用戶接入,雖然是有過(guò)渡性質(zhì)的折衷方案,但價(jià)格相對(duì)經(jīng)濟(jì),并且在時(shí)機(jī)成熟時(shí)易擴(kuò)展到FTTH,所以是現(xiàn)實(shí)并且可行的。

2.2無(wú)線接入技術(shù)

無(wú)線接入網(wǎng)是在接入網(wǎng)中部分或全部引人無(wú)線傳輸媒介,為用戶提供固定終端業(yè)務(wù)和移動(dòng)終端業(yè)務(wù)。無(wú)線接入可分為固定接入和移動(dòng)接入兩大類。其基本結(jié)構(gòu)由控制器、基站和用戶終端設(shè)備構(gòu)成。應(yīng)用技術(shù)主要包括微波1點(diǎn)多址技術(shù)、蜂窩技術(shù)和微蜂窩技術(shù)等。無(wú)線接人由于其靈活方便易于建設(shè),目前已得到極大的重視。

集群通信系統(tǒng)是一種功能強(qiáng)大的專用移動(dòng)通信系統(tǒng),是通信與微處理機(jī)技術(shù)、程控交換技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)緊密結(jié)合的產(chǎn)物。它集交換、控制、通信于一體,通過(guò)無(wú)線撥號(hào)的方式把一組信道自動(dòng)最優(yōu)地動(dòng)態(tài)分配給系統(tǒng)內(nèi)部用戶,最大限度地利用系統(tǒng)資源和頻率資源,降低系統(tǒng)內(nèi)呼損,提高服務(wù)質(zhì)量。由于它具有群呼、組呼、強(qiáng)插、強(qiáng)拆等功能,特別適合于調(diào)度指揮以及應(yīng)急、搶險(xiǎn)等場(chǎng)合,并較好地解決了通信頻率合理分配的問(wèn)題,因而倍受專業(yè)運(yùn)營(yíng)管理部門的青睞,被確定為現(xiàn)行鐵路移動(dòng)通信方式的首選類型。

3結(jié)語(yǔ)

鐵路通信網(wǎng)是保證行車安全、提高運(yùn)輸效率的有力工具,我國(guó)鐵路引入現(xiàn)代通信技術(shù)還不久,對(duì)鐵路通信工程建設(shè)還需要一段時(shí)間對(duì)其了解、分析和試驗(yàn),對(duì)其中所要注意的問(wèn)題,特別是技術(shù)問(wèn)題要認(rèn)真對(duì)待,只有這樣才能為鐵路通信現(xiàn)代化作出貢獻(xiàn)。

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篇2

1.1在鐵路中建設(shè)無(wú)線通信光纖直放站可以大大提高無(wú)線網(wǎng)在整個(gè)列車中的使用

與傳統(tǒng)的信號(hào)發(fā)射裝置不同，鐵路無(wú)線通信光纖直放站與以往最大的優(yōu)點(diǎn)就是在信號(hào)的傳輸途徑上，鐵路無(wú)線通信光纖直放站中裝置了WCMD3G/4G信號(hào)，使信號(hào)的傳輸速度更為快捷，信號(hào)的質(zhì)量更加穩(wěn)定，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)列車進(jìn)行無(wú)線網(wǎng)的覆蓋。作者為了讓文章更為實(shí)際，親自體驗(yàn)過(guò)在建設(shè)多座鐵路無(wú)線通信光纖直放站的列車，經(jīng)過(guò)作者的測(cè)試，在有鐵路無(wú)線通信光纖直放站的網(wǎng)絡(luò)信號(hào)覆蓋的地區(qū)，移動(dòng)通訊設(shè)備的信號(hào)是滿格，與普通的列車上移動(dòng)通訊設(shè)備信號(hào)時(shí)斷時(shí)續(xù)有著相當(dāng)大優(yōu)勢(shì)。

1.2作者通過(guò)對(duì)張集（張家口至集寧）鐵路內(nèi)蒙古段為調(diào)查對(duì)象

對(duì)光纖直放站在解決弱場(chǎng)覆蓋和位置定位的問(wèn)題上做過(guò)一部分分析，得出了以下結(jié)果。張集鐵路內(nèi)蒙古段共有5個(gè)中間站:友誼水庫(kù)、興和、廟梁、西土城、古營(yíng)盤，線路地形雖沒(méi)有高山、隧道，但沿線路段有部分丘陵及小山包，多處有挖方地段，路塹最高有近50米，站間距一般在20公里以上,其中廟梁至西土城站間距離28.6公里，線路存在彎道。安照鐵路無(wú)線列調(diào)場(chǎng)強(qiáng)覆蓋的要求，車站信號(hào)傳輸距離應(yīng)達(dá)到站間距的一半，為達(dá)到這一要求，并根據(jù)以上地形特點(diǎn)，在區(qū)間增設(shè)光纖直放站以加強(qiáng)信號(hào)覆蓋，這無(wú)疑是一個(gè)非常明智的選擇。

1.3光纖直放站由近端機(jī)和遠(yuǎn)端機(jī)組成

近端機(jī)設(shè)在通信機(jī)房?jī)?nèi),遠(yuǎn)端機(jī)設(shè)在區(qū)間,在近端機(jī)和遠(yuǎn)端機(jī)之間利用有線通信沿線敷設(shè)的20芯光纜中的11芯、12芯光纖，將車站無(wú)線信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)傳輸?shù)焦饫w直放站遠(yuǎn)端機(jī)，再由遠(yuǎn)端機(jī)天線繼續(xù)進(jìn)行發(fā)射已增強(qiáng)信號(hào)覆蓋。

2進(jìn)行鐵路無(wú)線通信光纖直放站建設(shè)的最佳位置選址工作

2.1鐵路無(wú)線通信光纖直放站與交通運(yùn)輸總站之間一定要有傳輸介質(zhì)的存在

這樣才能確保鐵路無(wú)線通信光纖直放站能及時(shí)獲取運(yùn)輸總站發(fā)出的信息，從而根據(jù)鐵路無(wú)線通信光纖直放站所處的地段，運(yùn)用信息放大器來(lái)增加信息量的發(fā)射功率，讓列車接收到電訊號(hào)更加準(zhǔn)確。

2.2在列車形式在云貴山區(qū)這樣崎嶇的山谷里的時(shí)候

由于回音而可能造成對(duì)鐵路無(wú)線通信光纖直放站發(fā)出信號(hào)的干擾，在列車行駛在這樣的路線中時(shí)，可能由于回音與無(wú)線網(wǎng)絡(luò)信號(hào)混雜而產(chǎn)生電磁波。電磁波對(duì)鐵路無(wú)線通信光纖直放站發(fā)出的無(wú)線信號(hào)有著極大的干擾作用，從而使得全車的信號(hào)覆蓋率降低。就是因?yàn)檫@樣，在這種山谷地區(qū)，應(yīng)該加大對(duì)這鐵路無(wú)線通信光纖直放站的建設(shè)，通過(guò)建設(shè)成功的多座鐵路無(wú)線通信光纖直放站之間的聯(lián)系作用，才能抵抗電磁波的沖擊。因此，在設(shè)置鐵路無(wú)線通信光纖直放站的位置時(shí)應(yīng)該考慮：遠(yuǎn)端機(jī)覆蓋相互獨(dú)立，不會(huì)因?yàn)橐慌_(tái)設(shè)備而使其它設(shè)備中斷。

2.3在選擇建設(shè)鐵路無(wú)線通信光纖直放站車站的地址時(shí)

應(yīng)當(dāng)避免噪音對(duì)鐵路無(wú)線通信光纖直放站的影響。鐵路無(wú)線通信光纖直放站在接收電臺(tái)接收端接收列出發(fā)出的信號(hào)時(shí)，也會(huì)收到其他噪音的影響，使得信息質(zhì)量存在嚴(yán)重問(wèn)題。這些雜音會(huì)混雜在鐵路無(wú)線通信光纖直放站發(fā)出的信號(hào)里，破壞鐵路無(wú)線通信光纖直放與列車的有效平衡。因此，選址的時(shí)候要充分考慮植物的優(yōu)勢(shì)，植物會(huì)對(duì)噪音有吸收作用，對(duì)鐵路無(wú)線通信光纖直放站的功能有所提升。

2.4在選址的時(shí)候要考慮電力系統(tǒng)供應(yīng)方便的地方作為鐵路無(wú)線通信光纖直放站的建設(shè)地點(diǎn)

由于鐵路無(wú)線通信光纖直放站需要可靠的電源，在鐵路系統(tǒng)一般選擇沿鐵路兩邊架設(shè)的10kV自閉和貫通電源，兩路電源一主一備，因此，要考慮電力電纜方便過(guò)軌的地方。如果電力供應(yīng)不可靠，會(huì)嚴(yán)重影響鐵路無(wú)線通信光纖直放站與列車之間的實(shí)時(shí)交流，造成列車駕駛員無(wú)法對(duì)前方路段進(jìn)行了解。

3對(duì)鐵路光纖直放站位的建設(shè)位置做出恰當(dāng)?shù)恼{(diào)整

3.1直放站附近地勢(shì)起伏較大時(shí)

應(yīng)選擇高地段進(jìn)行立塔，這樣可以減少鐵塔高度以降低成本及延長(zhǎng)傳輸距離。

3.2在建設(shè)鐵路光纖直放站位時(shí)

應(yīng)考慮發(fā)射塔與電氣化鐵路回流線的安全距離，一般選擇塔身最近處距回流線不小于3.5米。

3.3電力系統(tǒng)的供應(yīng)對(duì)鐵路光纖直放站的影響

鐵路光纖直放站也需要電力的供應(yīng)。如果，在鐵路光纖直放站的電力系統(tǒng)時(shí)斷時(shí)續(xù)會(huì)對(duì)網(wǎng)絡(luò)信號(hào)的傳輸起到阻礙的作用。因此，有鐵路光纖直放站應(yīng)該建設(shè)在電力系統(tǒng)供應(yīng)充足的電線桿附近，能源源不斷的獲得電力的供應(yīng)，從而保證鐵路光纖直放站發(fā)出的網(wǎng)絡(luò)訊號(hào)的完整性。

3.4鐵路光纖直放站位置一般有設(shè)計(jì)定位

設(shè)計(jì)定位時(shí)分析地形，并進(jìn)行場(chǎng)強(qiáng)測(cè)試，但由于設(shè)計(jì)進(jìn)行場(chǎng)強(qiáng)測(cè)試時(shí)，一般路基還沒(méi)有成效，特別是無(wú)法測(cè)出高挖方地段的場(chǎng)強(qiáng)，而且設(shè)計(jì)進(jìn)行場(chǎng)強(qiáng)測(cè)試時(shí)發(fā)射及接收和線路竣工后車站電臺(tái)發(fā)射及列車臺(tái)接收還有誤差，因此要根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整。

4結(jié)束語(yǔ)

篇3

LTE是一項(xiàng)寬帶無(wú)線通信技術(shù)，具有數(shù)據(jù)速率更高、成本更低、時(shí)延更短以及覆蓋質(zhì)量、系統(tǒng)容量更好的特點(diǎn)。LTE是鐵路更早使用的GSM-R數(shù)字通信技術(shù)升級(jí)版的系統(tǒng)技術(shù)，與未來(lái)無(wú)線通信系統(tǒng)寬帶化、移動(dòng)化以及IP化等發(fā)展趨勢(shì)相一致，可以為鐵路提供更加好的業(yè)務(wù)承載平臺(tái)。LTE技術(shù)可分為TD-LTE時(shí)分系統(tǒng)與FDD-LTE頻分系統(tǒng)，其中TD-LTE時(shí)分系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)占據(jù)主導(dǎo)地位，不但有知識(shí)產(chǎn)權(quán)，還具有配置比較靈活、頻譜利用率比較高的特點(diǎn)。

1.1TD-LTE網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

TD-LTE網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)具有扁平化的特點(diǎn)，其組成部分即為eUTRAN演進(jìn)無(wú)線接入網(wǎng)與eCN核心網(wǎng)。其中eCN核心網(wǎng)的組成部分就是服務(wù)網(wǎng)關(guān)和移動(dòng)管理，其主要工作內(nèi)容就是對(duì)用戶信息和數(shù)據(jù)安全性進(jìn)行管理，還負(fù)責(zé)用戶鑒權(quán)、移動(dòng)信令和軟交換等內(nèi)容。而eUTRAN演進(jìn)無(wú)線接入網(wǎng)的組成部分則是eNodeB基站，具有無(wú)線承載控制、無(wú)線資源管理和移動(dòng)性管理以及數(shù)據(jù)尋址等功能。

1.2TD-LTE的技術(shù)特點(diǎn)

TD-LTE可以為核心網(wǎng)、具有增強(qiáng)功能的IP多媒體子系統(tǒng)、多媒體廣播多播技術(shù)等提供技術(shù)支持。同時(shí)還能夠?qū)μ幱?.25～20MHz的帶寬單一頻段提供支持，而且并不需要進(jìn)行上下行對(duì)稱頻譜。TD-LTE采用的技術(shù)包括正交頻分復(fù)用技術(shù)、多入多出技術(shù)、混合自動(dòng)重傳技術(shù)以及AMC自適應(yīng)調(diào)制編碼技術(shù)等，上、下行峰值的相關(guān)數(shù)據(jù)速率分別可以達(dá)到75Mbit/s、150Mbit/s。TD-LTE技術(shù)的頻譜利用率比較高，在進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，其時(shí)延用戶面小于10ms（雙向），控制面小于100ms，而且還能支持具有非對(duì)稱性的上下行數(shù)據(jù)傳輸、多種方式的同頻組網(wǎng)、高速達(dá)到350km/h的移動(dòng)用戶。另外，TD-LTE技術(shù)還為GSM-R系統(tǒng)升級(jí)提供技術(shù)支持，而且網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本比較低，比3G無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)低兩倍。TD-LTE技術(shù)還能夠通過(guò)VOIP協(xié)議開(kāi)展承載話音等服務(wù)，為femto等微基站連接提供技術(shù)支持，具有比較靈活的覆蓋模式。

1.3TD-LTE頻率資源

國(guó)家分配給國(guó)內(nèi)三大運(yùn)營(yíng)商的頻段分別為中國(guó)移動(dòng)共獲得130MHz，分別為1880～1900MHz、2320～2370MHz、2575～2635MHz；中國(guó)聯(lián)通獲得40MHz，分別為2300～2320MHz、2555～2575MHz；中國(guó)電信獲得40MHz，分別為2370～2390MHz、2635～2655MHz。而較早使用在鐵路上的GSM-R技術(shù)則使用900MHz頻段，無(wú)法滿足TD-LTE寬帶通信數(shù)據(jù)移動(dòng)業(yè)務(wù)的開(kāi)展要求，因此可以考慮申請(qǐng)使用1785～1805MHz的TDD行業(yè)用戶頻段以及1447～1467MHz的固定移動(dòng)用戶頻段等。

1.4TD-LTE系統(tǒng)容量

TD-LTE系統(tǒng)主要對(duì)通信的最大吞吐量這個(gè)要素進(jìn)行考量，而且還會(huì)實(shí)現(xiàn)對(duì)最大用戶數(shù)的支持。在鐵路通信系統(tǒng)中，用戶數(shù)量和鏈狀覆蓋模式一般都比較有限，通常會(huì)用承載業(yè)務(wù)的質(zhì)量與數(shù)量來(lái)表示吞吐量。而吞吐量的重要表征則是用戶峰值速率，一般都會(huì)受到控制信道開(kāi)銷、時(shí)隙配比和調(diào)制方式等方面的因素影響。

1.5TD-LTE系統(tǒng)組網(wǎng)技術(shù)

TD-LTE為異頻、同頻以及混合等形式的組網(wǎng)提供技術(shù)支持。其中頻譜利用率最高的就是同頻組網(wǎng)，但是小區(qū)的同頻干擾會(huì)極大地影響到通信速率。而頻譜利用率較低的則是異頻組網(wǎng)，和同頻組網(wǎng)相反，不會(huì)對(duì)小區(qū)邊緣的通信速率產(chǎn)生太大影響。而混合組網(wǎng)雖然將同頻對(duì)控制信道的干擾減少了，也對(duì)邊緣通信質(zhì)量與頻譜利用率進(jìn)行了改善，但是卻仍然需要其他設(shè)備來(lái)為這項(xiàng)功能提供支持。因此，可以采用混合組網(wǎng)或者同頻來(lái)解決，將小區(qū)擴(kuò)大，還要將小區(qū)邊緣重疊的區(qū)域進(jìn)行壓縮并且減小，再結(jié)合ICIC小區(qū)干擾協(xié)調(diào)技術(shù)以實(shí)現(xiàn)對(duì)小區(qū)整體數(shù)據(jù)吞吐量的提高。LTE切換與GSM-R相似，其過(guò)程都是硬切換，由源eNodeB發(fā)起，再由UE進(jìn)行輔助。當(dāng)切換過(guò)程失敗之后，可以返回源小區(qū)。在切換的過(guò)程中，數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)延至多只能是50ms。如果是二次連續(xù)進(jìn)行切換，則其間隔最多為200ms。在對(duì)切換區(qū)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，列車經(jīng)過(guò)的信號(hào)重疊區(qū)所用到的時(shí)間應(yīng)該比切換間隔還要大。如果高鐵速度為350km/h，切換區(qū)長(zhǎng)度至多只能是20m。而常規(guī)切換機(jī)制都要基于業(yè)務(wù)負(fù)荷控制、覆蓋功率預(yù)算、移動(dòng)速度與移動(dòng)位置，還需要對(duì)其進(jìn)行強(qiáng)制切換。LTE在定位上精度要求比較高，一般可以達(dá)到10m量級(jí)。鐵路用戶的使用軌跡以及區(qū)域一般都具有固定性，采取的混合切換機(jī)制可以建立在功率預(yù)算以及位置之上。這樣，就可以將切換時(shí)間盡可能地減少，同時(shí)也能夠?qū)⑶袚Q的成功率切實(shí)提高起來(lái)。另外，減少切換時(shí)間，對(duì)小區(qū)邊緣的地方進(jìn)行壓縮，還能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)小區(qū)數(shù)據(jù)吞吐率的有效提高。

1.6隧道覆蓋技術(shù)

根據(jù)隧道漏纜覆蓋要求可以將允許路徑損耗值計(jì)算出來(lái)，如上行100.6dB，下行111.27dB。而當(dāng)泄漏電纜頻段為1.8GHz，覆蓋長(zhǎng)度為上行730m，下行為880m時(shí)，按照鐵路業(yè)務(wù)量的相關(guān)需求，每個(gè)射頻拉遠(yuǎn)單元小區(qū)范圍可以達(dá)到4km。隧道內(nèi)兩側(cè)都可以分別敷設(shè)一根漏纜，從而實(shí)現(xiàn)雙流多入多出。而通過(guò)RRU、直放站和TD-LTE數(shù)字射頻拉遠(yuǎn)等中繼設(shè)備，可以將隧道LTE的覆蓋范圍進(jìn)行有效擴(kuò)大。

2TD-LTE在鐵路上的應(yīng)用

由于IP具有連接特性以及LTE的高速寬帶等特點(diǎn)，LTE被廣泛應(yīng)用于鐵路領(lǐng)域之中。其應(yīng)用形式一般有列車視頻監(jiān)控、列控車地傳輸、旅客多媒體業(yè)務(wù)服務(wù)、列車無(wú)線調(diào)度通信以及應(yīng)急通信等等。如今LTE無(wú)線寬帶通信系統(tǒng)已經(jīng)逐漸被應(yīng)用于朔黃鐵路列控系統(tǒng)以及地鐵車地通信之中。而在鐵路中，TD-LTE網(wǎng)絡(luò)的主要業(yè)務(wù)組成有eCNS核心網(wǎng)和eUTRAN無(wú)線接入網(wǎng)、高速IP傳輸網(wǎng)、移動(dòng)終端以及業(yè)務(wù)應(yīng)用層。其中業(yè)務(wù)應(yīng)用層包括RBC列控業(yè)務(wù)、TDCS業(yè)務(wù)、應(yīng)急通信業(yè)務(wù)、視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)以及防災(zāi)預(yù)警業(yè)務(wù)等等。

2.1無(wú)線調(diào)度系統(tǒng)

到目前為止，鐵路無(wú)線列調(diào)提供的業(yè)務(wù)只有兩種，包括窄帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和語(yǔ)音業(yè)務(wù)。通過(guò)VOIP技術(shù)，LTE可以使得一個(gè)eNB小區(qū)在同一時(shí)間滿足600個(gè)用戶的語(yǔ)音通信需求。另外，LTE技術(shù)還具備寬帶集群調(diào)度的功能，比GSM-R的系統(tǒng)容量更加大、時(shí)延也更加短，而且具有語(yǔ)音數(shù)據(jù)融合調(diào)度的特點(diǎn)。LTE還可以為視頻調(diào)度提供技術(shù)支持，有利于使用車輛的人進(jìn)行精確定位，從而將列車調(diào)度的可靠性以及安全性有效提高起來(lái)。

2.2車載數(shù)據(jù)與視頻監(jiān)控

車載數(shù)據(jù)具有五種類型：第一是列車設(shè)備運(yùn)行監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，它可以對(duì)機(jī)車的電力與動(dòng)力等相關(guān)設(shè)備狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控；第二是列車控制數(shù)據(jù)，其數(shù)據(jù)內(nèi)容包括車機(jī)聯(lián)控、ATO、ATP以及列控等，具有較高的可靠性；第三是列車多媒體視頻廣播，能夠根據(jù)旅客的相關(guān)類型與地域的特點(diǎn)而播放高清視頻廣播，為旅客提供比較舒適的環(huán)境；第四是車廂視頻監(jiān)控，可以對(duì)車廂以及乘客的狀態(tài)進(jìn)行了解，從而為列車與乘客的安全提供保證；第五是列車外部視頻監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，能夠?qū)λ緳C(jī)的工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)督以及了解，確保列車的駕駛安全。而調(diào)度中心也可以通過(guò)視頻而對(duì)車廂內(nèi)外的實(shí)際情況隨時(shí)進(jìn)行了解，從而掌握列車與乘客的狀態(tài)，確保列車與乘客安全。車載數(shù)據(jù)會(huì)通過(guò)數(shù)據(jù)而實(shí)現(xiàn)與單元之間的接入，然后再通過(guò)LTE把車內(nèi)的IP局域網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)降孛嫔?。TD-LTE列車與單元TAU相接入，可以支持多種專網(wǎng)頻段。而且在高速移動(dòng)的前提下，TAU單元還能夠滿足其性能要求。在TAU單元中，可以將雙天線接口外置，而且能夠支持雙流以及多集。同時(shí)還可以內(nèi)置NAT、DNS以及DNCPServer等多種功能，提供EEE802.3/3u的以太網(wǎng)接入。其管理界面以WEB方式建立，具有方便而且非常直觀的特點(diǎn)。TAU單元還對(duì)遠(yuǎn)程維護(hù)功能提供支持，包括軟件升級(jí)、狀態(tài)管理以及配置管理三個(gè)方面。除此之外，還能夠與車廂內(nèi)濕熱、高溫以及嚴(yán)酷電磁環(huán)境的相關(guān)使用要求相適應(yīng)。

2.3LTE安全網(wǎng)絡(luò)

LTE網(wǎng)絡(luò)需要通過(guò)對(duì)容災(zāi)進(jìn)行備份而為鐵路安全數(shù)據(jù)提供可靠性的保證。首先就要采用雙層網(wǎng)絡(luò)與雙網(wǎng)冗余實(shí)現(xiàn)對(duì)核心網(wǎng)的連接，eNodeB板卡要進(jìn)行冗余配備，然后再采用雙頻和雙網(wǎng)對(duì)其進(jìn)行交織與覆蓋，必須要在系統(tǒng)安全冗余有保證的前提下，避免同頻干擾，從而為網(wǎng)絡(luò)的性能及其安全提供保證。

2.4旅客信息服務(wù)系統(tǒng)

如今社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展快速，信息化程度日漸提高，網(wǎng)絡(luò)越來(lái)越成為社會(huì)生活非常重要的一部分。而其中LTE可以通過(guò)單元TAU提供質(zhì)量較優(yōu)的多媒體信息服務(wù)，如網(wǎng)絡(luò)等。另外，還有高清視頻廣播服務(wù)以及乘客互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)。其中高清視頻廣播服務(wù)采用的技術(shù)一般都是MPEG4或者H.264流媒體技術(shù)，乘客可以在車上觀看高清或者標(biāo)清電視節(jié)目。其采用的技術(shù)碼率一般都是1.5～3Mbit/s。另外，還可以在實(shí)時(shí)性與數(shù)據(jù)丟包矛盾發(fā)生時(shí)，通過(guò)HARP重傳機(jī)制進(jìn)行解決，從而使得圖像和視頻都能夠保持流暢以及穩(wěn)定。而在乘客互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)中，如果根據(jù)每輛列車有100個(gè)用戶來(lái)進(jìn)行相關(guān)估計(jì)，當(dāng)每個(gè)用戶都上網(wǎng)時(shí)，那么LTE網(wǎng)絡(luò)能夠提供的連接速率不會(huì)低于100kbit/s，能夠?yàn)槌丝吞峁┝己玫幕ヂ?lián)網(wǎng)服務(wù)，提高乘客舒適度以及滿意度。

3結(jié)語(yǔ)

篇4

1.1案件信息管理（1）案件信息登記該模塊主要用于向基層警隊(duì)提供錄入案件現(xiàn)場(chǎng)勘查的詳細(xì)情況，包括勘查地點(diǎn)、勘查時(shí)間等。系統(tǒng)根據(jù)案件基本信息的層次結(jié)構(gòu)，將整個(gè)案件基本信息分為案件索引主庫(kù)、勘查警員信息庫(kù)、見(jiàn)證人信息庫(kù)、物證庫(kù)、附件庫(kù)等5個(gè)主從庫(kù)，使之更符合案件現(xiàn)場(chǎng)信息的組織結(jié)構(gòu)。該模塊分列表選擇和輸入拼音碼兩種方式提供編輯功能；可按勘驗(yàn)時(shí)間、勘查地點(diǎn)等關(guān)鍵字提供數(shù)據(jù)檢索功能；對(duì)于基本信息填寫后，半個(gè)月內(nèi)未上傳附件的，系統(tǒng)可提供自動(dòng)提醒功能；警隊(duì)委托的鑒定完成后，系統(tǒng)可向所隊(duì)用戶提醒移交信息。（2）案件信息導(dǎo)出該模塊按勘驗(yàn)時(shí)間、勘查地點(diǎn)等提供數(shù)據(jù)檢索功能，并對(duì)檢索出來(lái)的信息提供到電子表格的數(shù)據(jù)導(dǎo)出功能。（3）數(shù)據(jù)上報(bào)該模塊可將現(xiàn)場(chǎng)勘查的案件信息以列表的方式顯示出來(lái)，用戶可按照“上傳案件基本信息”和“上傳附件”兩種方式，從列表中挑選已經(jīng)立案的勘察信息上傳公安處

1.2鑒定信息管理（1）委托鑒定信息登記該模塊用于記錄基層所隊(duì)或個(gè)人委托公安處、以及公安處委托上級(jí)單位進(jìn)行活體、尸體、物證鑒定等信息，包括委托單位、委托日期等。（2）活體檢驗(yàn)鑒定該模塊用于記錄法醫(yī)出具的活體檢驗(yàn)報(bào)告，內(nèi)容包括委托單位、委托事由、案情概述、傷者信息、活體檢查狀況等信息，并提供原電子文檔的保存功能。（3）尸體檢驗(yàn)鑒定該模塊用于記錄法醫(yī)出具的尸體檢驗(yàn)報(bào)告，內(nèi)容包括案情簡(jiǎn)介、死者信息、尸表檢驗(yàn)、尸體解剖等信息，并提供原電子文檔的保存功能。（4）未知名尸體勘驗(yàn)信息登記該模塊根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)勘查情況用于記錄未知名尸體勘驗(yàn)信息，包括案件編號(hào)、勘驗(yàn)日期、勘驗(yàn)單位等信息，并提供原電子文檔的保存功能。（5）未知名尸體登記信息撤銷該模塊根據(jù)查明的情況，用于記錄未知名尸體登記撤銷的原因及部分原始登記信息，包括原勘驗(yàn)信息、查明單位等信息，并提供原電子文檔的保存功能。（6）鑒定信息導(dǎo)出該模塊按案件編號(hào)、登記編號(hào)、送檢單位等提供數(shù)據(jù)檢索功能，并對(duì)檢索出來(lái)的信息提供到電子表格的數(shù)據(jù)導(dǎo)出功能。（7）數(shù)據(jù)通用查詢接口該模塊提供公安處具有一定數(shù)據(jù)庫(kù)SQL語(yǔ)言基礎(chǔ)的技術(shù)人員直接和數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)話的查詢接口，方便這些技術(shù)人員對(duì)系統(tǒng)所提供的案件鑒定信息查詢功能之外的檢索需求。

1.3人員信息管理（1）人員學(xué)歷登記該模塊用于記錄警隊(duì)技術(shù)人員的學(xué)歷信息，包括姓名、編號(hào)、所在學(xué)校、專業(yè)、畢業(yè)時(shí)間、學(xué)位等信息。（2）人員培訓(xùn)登記該模塊用于記錄公安處技術(shù)人員的歷次培訓(xùn)信息，包括姓名、編號(hào)、學(xué)校名稱、起止時(shí)間等。（3）工作簡(jiǎn)歷登記該模塊用于記錄警隊(duì)技術(shù)人員的工作簡(jiǎn)歷信息，包括姓名、編號(hào)、工作單位、職務(wù)、起止時(shí)間等信息。（4）警銜晉級(jí)登記該模塊用于記錄警隊(duì)技術(shù)人員的歷次警銜晉級(jí)信息，包括姓名、編號(hào)、警銜級(jí)別、授予時(shí)間等信息。（5）職稱晉級(jí)登記該模塊用于記錄警隊(duì)技術(shù)人員的歷次職稱晉級(jí)信息，包括姓名、編號(hào)、技術(shù)職稱、授予時(shí)間等信息。（6）行政晉級(jí)登記該模塊用于記錄警隊(duì)技術(shù)人員的歷次行政晉級(jí)信息，包括姓名、編號(hào)、行政級(jí)別、晉級(jí)時(shí)間等信息。（7）立功受獎(jiǎng)登記該模塊用于記錄警隊(duì)技術(shù)人員的歷次立功受獎(jiǎng)信息，包括姓名、編號(hào)、頒獎(jiǎng)單位、獎(jiǎng)項(xiàng)、獲獎(jiǎng)時(shí)間等信息。（8）受罰情況登記該模塊用于記錄警隊(duì)技術(shù)人員的歷次受到處分的信息，包括姓名、編號(hào)、批評(píng)單位、處分決定、時(shí)間等信息。（9）休假情況登記該模塊用于記錄警隊(duì)技術(shù)人員的歷次休假情況，包括姓名、編號(hào)、假期理由、起止時(shí)間等信息。（10）人員信息導(dǎo)出該模塊按身份證號(hào)、姓名、單位名稱、表類型提供數(shù)據(jù)檢索功能，并對(duì)檢索出來(lái)的信息提供到電子表格的數(shù)據(jù)導(dǎo)出功能。以上各個(gè)模塊的信息登記，均可通過(guò)身份證的表間關(guān)聯(lián)，系統(tǒng)可將人員的關(guān)鍵登記信息和基礎(chǔ)字典中的人員基本資料進(jìn)行連接。

1.4統(tǒng)計(jì)分析管理（1）案件類別統(tǒng)計(jì)該模塊分一般、重大、特大3種情況統(tǒng)計(jì)指定時(shí)間段內(nèi)，各個(gè)警隊(duì)以及整個(gè)公安處所處理的各類現(xiàn)場(chǎng)勘驗(yàn)案件的案件類別情況。系統(tǒng)提供時(shí)間段參數(shù)設(shè)置。（2）七率統(tǒng)計(jì)該模塊統(tǒng)計(jì)各個(gè)警隊(duì)和整個(gè)公安處指定時(shí)間段內(nèi)用于計(jì)算勘驗(yàn)率、痕跡物證提取率、現(xiàn)場(chǎng)書面分析率、現(xiàn)場(chǎng)勘驗(yàn)檢查記錄制作率、現(xiàn)場(chǎng)痕跡物證建檔率、刑事科學(xué)技術(shù)檢驗(yàn)鑒定率、刑事科學(xué)技術(shù)起關(guān)鍵作用率。和基層警隊(duì)系統(tǒng)類似，由于立案總數(shù)、刑事科學(xué)技術(shù)在破案或處理作案人中起關(guān)鍵作用的10類案件數(shù)等數(shù)據(jù)無(wú)法由系統(tǒng)自身提供，比率值仍需操作人員根據(jù)實(shí)際情況輸入以上數(shù)值后，系統(tǒng)才能根據(jù)既定的計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算。（3）技術(shù)人員工作量該模塊統(tǒng)計(jì)指定時(shí)間段內(nèi)，各個(gè)警隊(duì)技術(shù)員出警、制作筆錄、拍照、繪圖、錄像、錄音、制作檢驗(yàn)鑒定書的數(shù)量情況。系統(tǒng)提供時(shí)間段參數(shù)設(shè)置。（4）案別物證該模塊統(tǒng)計(jì)指定時(shí)間段內(nèi)，公安處在各種案別中提取的各類別物證的數(shù)量情況。（5）所隊(duì)提取物證該模塊統(tǒng)計(jì)指定時(shí)間段內(nèi)，各個(gè)警隊(duì)和整個(gè)公安處提取、保存的各類別物證的數(shù)量情況。（6）鑒定類別該模塊統(tǒng)計(jì)指定時(shí)間段內(nèi)，各個(gè)警隊(duì)委托各種鑒定類別的數(shù)量情況。（7）案別鑒定該模塊統(tǒng)計(jì)指定時(shí)間段內(nèi)，公安處所有警隊(duì)在各種案件級(jí)別所作的各類鑒定的數(shù)量情況。（8）技術(shù)人員工齡該模塊用于統(tǒng)計(jì)各個(gè)警隊(duì)技術(shù)人員每個(gè)工齡段人員的匯總信息。（9）技術(shù)人員職稱該模塊用于統(tǒng)計(jì)各個(gè)警隊(duì)技術(shù)人員各種技術(shù)職稱人員的匯總信息。（10）技術(shù)人員年齡該模塊用于統(tǒng)計(jì)各個(gè)警隊(duì)技術(shù)人員各個(gè)年齡段人員的匯總信息。

1.5基礎(chǔ)數(shù)據(jù)字典管理該部分信息用于系統(tǒng)中使用到的各種相關(guān)字典類型的定義，主要是方便操作者利用拼音碼或者列表選擇等快捷輸入方式。包括：案件類型字典、案件級(jí)別字典、鑒定類型字典、警銜類型字典、學(xué)歷類型字典、民族類型字典、行政級(jí)別字典、職稱類型字典、附件類型字典、物證類型字典、勘查工作類型字典、死亡類型字典、警隊(duì)資料字典、人員基本資料管理等。

1.6后臺(tái)管理（1）角色權(quán)限定義該模塊用于預(yù)定義能夠操作該系統(tǒng)的角色名稱及相應(yīng)的權(quán)限信息，即可設(shè)置某個(gè)角色能夠操縱那些具體功能模塊。（2）系統(tǒng)用戶定義根據(jù)預(yù)先設(shè)置好的角色，該模塊用于定義可以操縱本系統(tǒng)的用戶名稱、口令、角色名，如果該用戶是基層警隊(duì)用戶的話，還必須設(shè)置該用戶所在警隊(duì)的授權(quán)計(jì)算機(jī)IP地址。系統(tǒng)將根據(jù)這些信息判斷試圖登錄的用戶是否為合法用戶。（3）操作軌跡管理系統(tǒng)對(duì)可能影響到原始數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的關(guān)鍵操作在后臺(tái)自動(dòng)進(jìn)行記錄。本功能提供對(duì)這些操作信息的查詢、追蹤功能，包括操作人、操作日期、所操作的數(shù)據(jù)表、操作內(nèi)容等信息。

2系統(tǒng)特點(diǎn)

2．1系統(tǒng)設(shè)置參數(shù)化系統(tǒng)的所有設(shè)置全部以參數(shù)的形式保存，有足夠權(quán)限的用戶可以自由進(jìn)行配置。保證系統(tǒng)了在設(shè)計(jì)上的靈活性，用戶可以根據(jù)使用情況變化對(duì)系統(tǒng)的參數(shù)進(jìn)行配置，而無(wú)須修改程序。

2．2創(chuàng)建自主學(xué)習(xí)型的鐵路刑事技術(shù)專有信息庫(kù)系統(tǒng)首次在鐵路公安系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)了自主學(xué)習(xí)型的鐵路刑事技術(shù)專有信息知識(shí)庫(kù)，可以通過(guò)系統(tǒng)的自學(xué)習(xí)功能，不斷補(bǔ)充完善鐵路刑事技術(shù)專有信息，分類整理，規(guī)劃文檔目錄，從而為鐵路公安相關(guān)技術(shù)人員完成刑偵工作所需要的專有知識(shí)庫(kù)的采集、查閱及維護(hù)。

2．3系統(tǒng)操作分級(jí)限制系統(tǒng)用戶可以為共同使用該系統(tǒng)的多個(gè)用戶設(shè)置不同的使用級(jí)別，不同級(jí)別的用戶在進(jìn)入系統(tǒng)后有不同的功能范圍，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的安全性及用戶權(quán)限的管理。

3結(jié)語(yǔ)

篇5

論文摘要：鐵路運(yùn)輸是國(guó)家的經(jīng)濟(jì)大動(dòng)脈，鐵路通信系統(tǒng)是直接保證鐵路運(yùn)輸?shù)闹匾ぞ撸馁|(zhì)量的好壞直接影響鐵路運(yùn)輸?shù)男室约斑\(yùn)輸速度和安全。隨著科技的進(jìn)步和發(fā)展，各種高薪技術(shù)被廣泛地應(yīng)用在鐵路通信系統(tǒng)中，使得鐵路通信系統(tǒng)得到逐步提高和完善，并提高了鐵路運(yùn)輸?shù)倪\(yùn)輸速度、效率以及安全可靠性，本文主要討論移動(dòng)通信在鐵路通信系統(tǒng)中的相關(guān)應(yīng)用。

一、鐵路通信的作用

通信，指人與人或人與自然之間通過(guò)某種行為或媒介進(jìn)行的信息交流與傳遞。鐵路通信就是指利用有線通信、無(wú)線通信、光纖通信等現(xiàn)代化技術(shù)和設(shè)備，將鐵路運(yùn)輸生產(chǎn)和建設(shè)過(guò)程中的各種信息進(jìn)行傳輸和處理交換。從1825年的人工搖旗引導(dǎo)到1839年的指針式閉塞電報(bào)設(shè)備的發(fā)明以及應(yīng)用，就說(shuō)明現(xiàn)代通信技術(shù)一開(kāi)始就是與鐵路運(yùn)輸是緊密相關(guān)的。隨著我國(guó)高速鐵路的建設(shè)和運(yùn)行，對(duì)鐵路通信技術(shù)提出了更高的要求，只有不斷地發(fā)展和完善鐵路通信系統(tǒng)，才能為現(xiàn)代化鐵路的建設(shè)與運(yùn)行提供重要技術(shù)支持和安全保障。下面我們就來(lái)討論移動(dòng)通信在鐵路通信系統(tǒng)中的相關(guān)應(yīng)用。

二、無(wú)線列調(diào)

無(wú)線列調(diào)是重要的鐵路行車通信設(shè)備，主要負(fù)責(zé)列車的位置和運(yùn)行方向。無(wú)線列調(diào)系統(tǒng)主要解決行車調(diào)度員、車站值班員和機(jī)車司機(jī)之間的通信和車站值班員、機(jī)車司機(jī)和運(yùn)轉(zhuǎn)車長(zhǎng)之間的通信。雖然無(wú)線列調(diào)具有節(jié)約資源的優(yōu)點(diǎn)，但目前使用的無(wú)線列調(diào)是同頻單工電臺(tái)，隨著列車提速的不斷深入和列車建設(shè)密度的加大，在僅有的一個(gè)頻道上集中了眾多用戶，再加上場(chǎng)強(qiáng)的越區(qū)嚴(yán)重，容易致使系統(tǒng)阻塞，甚至于癱瘓。對(duì)于現(xiàn)代化的高速鐵路而言，這種通信系統(tǒng)過(guò)于簡(jiǎn)單，滿足不了建設(shè)發(fā)展的需求。

三、集群通信

集群通信系統(tǒng)是一種高級(jí)移動(dòng)調(diào)度系統(tǒng)，代表著專用移動(dòng)通信網(wǎng)的發(fā)展方向。它能按照動(dòng)態(tài)信道指配的方式，實(shí)現(xiàn)多用戶共享多信道。由于它具有調(diào)度、群呼、優(yōu)先呼、漫游等功能，被廣泛地應(yīng)用于政府、鐵路、航空等部門，其中以源自歐洲的TETRA較為出色。不過(guò)這種通信系統(tǒng)也有一定的缺點(diǎn)，比如系統(tǒng)設(shè)備采購(gòu)、建網(wǎng)成本和終端價(jià)格較高，同時(shí)也存在信息丟失、保密性不高、易受干擾等，這從上海局目前所建成的集群系統(tǒng)就能看出來(lái)。這些缺點(diǎn)對(duì)普通語(yǔ)音通信的影響不大，但對(duì)要求較高的場(chǎng)合并不適用，比如列車與指揮中心的實(shí)時(shí)雙向數(shù)據(jù)通信。

四、GSM-R

GSM-R通信技術(shù)最早起源于歐洲，是在GSM公眾移動(dòng)通信系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加了鐵路運(yùn)輸專用調(diào)度通信功能，它主要由交換機(jī)、基站、機(jī)車綜合通信設(shè)備、手機(jī)等組成，目前在德國(guó)、意大利、瑞典等大多數(shù)國(guó)家普遍應(yīng)用，我國(guó)鐵道部于2000年底正式確定將GSM-R作為我國(guó)鐵路通信系統(tǒng)的發(fā)展方向。它主要提供無(wú)線列調(diào)、編組調(diào)車通信、區(qū)段養(yǎng)護(hù)維修作業(yè)通信、應(yīng)急通信、隧道通信等語(yǔ)音通信功能，可為列車自動(dòng)控制與檢測(cè)信息提供數(shù)據(jù)傳輸通道，并可提供列車自動(dòng)尋址和旅客服務(wù)。比如全世界海拔最高的青藏鐵路，它的絕大部分線路都是在高原缺氧的無(wú)人區(qū)，為了滿足鐵路運(yùn)輸通信、信號(hào)及調(diào)度指揮的需要，就采用了GSM-R移動(dòng)通信系統(tǒng)。另外還有：大秦線、膠濟(jì)線、合武線、京津城際線，京滬高鐵等。

五、衛(wèi)星通信

衛(wèi)星通信是指利用人造地球衛(wèi)星作為中繼站來(lái)轉(zhuǎn)發(fā)或反射無(wú)線電信號(hào)，在兩個(gè)或多個(gè)地面站之間進(jìn)行通信。它的主要優(yōu)點(diǎn)是通信范圍大、不受陸地災(zāi)害的影響，可靠性高、電路開(kāi)通迅速、多址連接等，不過(guò)也存在成本高、傳輸延時(shí)大、傳輸帶寬有限等不足。相對(duì)而言，比較適合鐵路應(yīng)急部門使用。

六、無(wú)線寬帶WIMAX

WIMAX技術(shù)是一項(xiàng)于IEEE 802.16標(biāo)準(zhǔn)的寬帶無(wú)線接入城域網(wǎng)技術(shù)。目前，在鐵路通信系統(tǒng)中的最新應(yīng)用成果就是中國(guó)神華能源股份有限公司的自主研發(fā)項(xiàng)目 -“WIMAX技術(shù)在鐵路移動(dòng)通信中的應(yīng)用研究”。該項(xiàng)目自主研發(fā)了基于WIMAX無(wú)線寬帶技術(shù)的機(jī)車同步操控通信、列尾通信、無(wú)線列調(diào)通信、視頻監(jiān)控等組成的鐵路通信應(yīng)用系統(tǒng)，在經(jīng)過(guò)車載運(yùn)行實(shí)驗(yàn)和室內(nèi)動(dòng)力分布實(shí)驗(yàn)后，經(jīng)專家組檢驗(yàn)，表明該系統(tǒng)可滿足朔黃鐵路運(yùn)行的技術(shù)要求，具有創(chuàng)新性，技術(shù)成果達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。

七、結(jié)束語(yǔ)

鐵路通信是以運(yùn)輸生產(chǎn)為重點(diǎn)，主要功能是實(shí)現(xiàn)行車和機(jī)車車輛作業(yè)的統(tǒng)一調(diào)度與指揮。但因鐵路線路分散，支叉繁多，業(yè)務(wù)種類多樣化，組成統(tǒng)一通信的難度較大。所以，在鐵路通信系統(tǒng)中應(yīng)當(dāng)將各種現(xiàn)代化的通信技術(shù)有機(jī)結(jié)合，以保證行車安全、防止作業(yè)事故，提高運(yùn)輸效率，加速機(jī)車周轉(zhuǎn)，以及改善服務(wù)質(zhì)量等。

參考文獻(xiàn)

[1]田裳，沈堯星主編.鐵路應(yīng)急通信[J].中國(guó)鐵道出版社，2008，6(16):154-156

[2]丁奇編著.大話無(wú)線通信[J].人民郵電出版社，2010，1(24):1021-1024

篇6

英文名稱：Journal of the China Railway Society

主管單位：中國(guó)科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)

主辦單位：中國(guó)鐵道學(xué)會(huì)

出版周期：月刊

出版地址：北京市

語(yǔ)

種：中文

開(kāi)

本：大16開(kāi)

國(guó)際刊號(hào)：1001-8360

國(guó)內(nèi)刊號(hào)：11-2104/U

郵發(fā)代號(hào)：2-308

發(fā)行范圍：國(guó)內(nèi)外統(tǒng)一發(fā)行

創(chuàng)刊時(shí)間：1979

期刊收錄：

CBST 科學(xué)技術(shù)文獻(xiàn)速報(bào)(日)(2009)

Pж(AJ) 文摘雜志(俄)(2009)

EI 工程索引(美)(2009)

中國(guó)科學(xué)引文數(shù)據(jù)庫(kù)(CSCD―2008)

核心期刊：

中文核心期刊(2008)

中文核心期刊(2004)

中文核心期刊(2000)

中文核心期刊(1996)

中文核心期刊(1992)

期刊榮譽(yù)：

中科雙效期刊

聯(lián)系方式

期刊簡(jiǎn)介

篇7

關(guān)鍵詞：電磁感應(yīng) 光纜 影響 防護(hù)

前言：光纖通信作為現(xiàn)代通信的主要支柱之一，在現(xiàn)代電信網(wǎng)中有著舉足輕重的作用，尤其是長(zhǎng)途干線光纜，是國(guó)家通信的命脈及實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代通信和數(shù)據(jù)傳遞的載體。然而，由于光纜的護(hù)套有鋁套、鋼套、鋁箔套等，綜合光纜中又有金屬回線，所以光纜線路和電纜線路一樣，都有防鐵路電化牽引及強(qiáng)電干擾。

1.電磁感應(yīng)對(duì)光纜的通信影響

盡管，光纖作為非金屬傳輸介質(zhì)，在信號(hào)傳輸過(guò)程中不受電磁干擾的影響，然而，要想普遍采用無(wú)金屬構(gòu)件的長(zhǎng)途光纜還很難實(shí)現(xiàn)，這是由于要保證線路的正常功能還面臨著很大的困難，如：機(jī)械外力的防護(hù)、中繼設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)以及在線路維護(hù)過(guò)程中線纜的查找等。因此，在實(shí)際情況中，地下通信線路仍采常用在結(jié)構(gòu)上含有金屬元件的光纜。然而這種光纜將會(huì)在一定程度上受到強(qiáng)電線的電磁感應(yīng)影響。

中性點(diǎn)接地的高壓線路以及電氣化鐵路的接觸網(wǎng)等短路（入地），入地電流會(huì)使接地電極電位升高。光纜有通過(guò)地電位升區(qū)域的引出、進(jìn)入地電位升區(qū)域兩種情況。不論哪種狀態(tài)，如果地電位升大于塑料保護(hù)套的絕緣強(qiáng)度，光纜將被擊穿。如果金屬護(hù)套在地電位升區(qū)域以外接地，在電站內(nèi)不與接地網(wǎng)相接，則金屬護(hù)套對(duì)電磁感應(yīng)沒(méi)有屏蔽作用，金屬護(hù)套與大地間有較大電位升。如果金屬護(hù)套在地電位升區(qū)以外接地，且與電站接地網(wǎng)相連，則金屬護(hù)套電位線性下降，護(hù)套存在屏蔽作用。

另外，對(duì)有塑料護(hù)層的金屬護(hù)套而言，在電網(wǎng)正常和異常情況下，光纜受地電位升影響產(chǎn)生的危險(xiǎn)電壓和電流也不同，需要結(jié)合實(shí)際情況，對(duì)于有金屬光纖通信線路，根據(jù)其金屬回路的連接情況和屬性，進(jìn)行電磁危險(xiǎn)影響計(jì)算。對(duì)于直埋光纜，還應(yīng)考慮阻性耦合影響。

2.光纜對(duì)電磁干擾的防護(hù)措施

在有金屬導(dǎo)線回路的綜合光纜受交流電氣化鐵路接觸網(wǎng)磁感應(yīng)影響時(shí)，除接觸網(wǎng)方面采用AT或BT來(lái)減少電化干擾外，在通信光纜方面，要采取以下措施：

2.1 降低光纜金屬護(hù)套的磁屏蔽系數(shù)

因?yàn)殍F路的光纜線路都是沿鐵路敷設(shè)，在電氣化區(qū)段都是與接觸網(wǎng)平行，平行距離雖然不盡相同，但為了能將屏蔽問(wèn)題闡述得更加清楚，將假定光纜線路處在接觸網(wǎng)均勻磁場(chǎng)之中。此時(shí)，金屬套的理想屏蔽系數(shù)S等于金屬護(hù)套的耦合阻抗Zm與護(hù)套對(duì)地回路的全阻抗Z之比：

影響理想屏蔽系數(shù)的因素中，在低頻頻段耦合阻抗等于外皮護(hù)套的直流電阻r0，一般認(rèn)為，對(duì)金屬護(hù)套為5-15kHz，對(duì)外皮鎧裝為800-1000Hz以下時(shí)都認(rèn)為是低頻頻段，此時(shí)，

式中，L1為護(hù)套內(nèi)電感（H/m），L2為護(hù)套對(duì)大地回路的外電感（H/m）。對(duì)鎧裝護(hù)套光纜L1>>L2時(shí)， ；當(dāng)L1

因此，降低理想屏蔽系數(shù)S可以采取兩種方法：一是光纜金屬護(hù)套采用直流電阻小的金屬材料，如鋁護(hù)套并要求截面積盡量較大，因?yàn)閞0越小，S越??；而是采用導(dǎo)磁率高的金屬鎧裝、加大金屬護(hù)套的內(nèi)電感。從這兩個(gè)方面入手，能夠得到較為理想的屏蔽效果。

另外，鐵路長(zhǎng)途通信光纜中，有一定數(shù)量的光電綜合纜，其中金屬回線大部分做指揮行車系統(tǒng)使用。金屬回線的雜音過(guò)大，將直接影響鐵路運(yùn)輸?shù)恼c(diǎn)和安全，因此對(duì)電化的超限干擾雜音要求及時(shí)查找、解決。查找的過(guò)程中必然動(dòng)用光纜，影響光纖的正常通信。所以電氣化區(qū)段的光纜受電磁干擾雖然對(duì)光纖并無(wú)壞處，但對(duì)于光纜的安全卻有著一定影響，光纜維護(hù)人員對(duì)此應(yīng)有足夠的重視。

2.2 在嚴(yán)重的地電位升區(qū)域防護(hù)措施

當(dāng)光纜進(jìn)入發(fā)電廠、變電所時(shí)，為防止電力故障燒毀光纜、減少護(hù)套中的環(huán)流，最好在地電位升的邊緣地段將金屬護(hù)套斷開(kāi)。地電位升較嚴(yán)重地段可將金屬護(hù)套分成幾段，使地電位升不會(huì)積累，且金屬護(hù)套不接地，對(duì)地處在懸浮狀態(tài)。對(duì)綜合光纜等纜中的金屬回線要用隔離變壓器將芯線隔成與護(hù)套相應(yīng)的段落，以減少縱向電壓的積累。當(dāng)光纜經(jīng)過(guò)發(fā)電廠、變電所及桿塔等高壓區(qū)時(shí)，光纜應(yīng)與其保持一定距離。

2.3 在通信金屬回線上采取措施

篇8

【關(guān)鍵詞】 ZigBee CC2530 閱讀器 標(biāo)簽

近年來(lái)，我國(guó)鐵路部門加快了科學(xué)技術(shù)的步伐，大力發(fā)展電力牽引技術(shù)，積極引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)，列車行車速度越來(lái)越快。速度快，給國(guó)民帶來(lái)了方便，但是鐵路行車安全卻成為另一個(gè)亟待解決的關(guān)鍵問(wèn)題。

鐵路路面狀況信息作為列車行車的重要環(huán)節(jié)，其準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)問(wèn)題也是重點(diǎn)，更是難點(diǎn)。目前，列車接近臨時(shí)速度控制區(qū)段、接近封鎖施工地點(diǎn)或者施工地點(diǎn)鄰線行車時(shí)，地車間實(shí)時(shí)信息僅靠地面設(shè)置的移動(dòng)減速信號(hào)牌、作業(yè)標(biāo)、移動(dòng)停車信號(hào)牌以及響墩等信號(hào)標(biāo)牌。這種方式缺少了路面狀況信息的自動(dòng)傳送和控制，行車安全完全依賴機(jī)車司機(jī)的注意力和技術(shù)水平，稍有疏忽將直接危及行車安全[1]。基于此，亟需建立實(shí)時(shí)、可靠、準(zhǔn)確的鐵路安全巡檢機(jī)制，以確保列車運(yùn)行的安全。

ZigBee是一種基于IEEE802.15.4的低功耗、低傳輸速率、架構(gòu)簡(jiǎn)單的短距離無(wú)線通信技術(shù)，它在自動(dòng)控制領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。由于其傳輸距離為數(shù)十米，使用頻段為免費(fèi)的2.4GHz與900MHz頻段，傳輸速率為20kbps至250kbps，且具有成本低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、耗電量小等特點(diǎn)，使得利用ZigBee技術(shù)組成的網(wǎng)絡(luò)具備省電、可靠、成本低、容量大、安全、自愈性強(qiáng)等諸多優(yōu)勢(shì)。因此，本限速信息采集系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)將具有良好的實(shí)際經(jīng)濟(jì)效益。

一、系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

系統(tǒng)的硬件框架主要包括閱讀器和電子標(biāo)簽。閱讀器和標(biāo)簽的硬件結(jié)構(gòu)是一樣的，他們之間通過(guò)ZigBee無(wú)線通信協(xié)議進(jìn)行短距離通信，通過(guò)ZigBee技術(shù)，閱讀器可以在一定范圍內(nèi)讀取到標(biāo)簽里面的信息。主要模塊有：射頻模塊、天線模塊、串口轉(zhuǎn)換模塊、外設(shè)接口和電源模塊。

1.1 射頻模塊

射頻模塊的設(shè)計(jì)是本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的難點(diǎn)，該電路主要由CC2530射頻電路、濾波匹配電路和天線匹配電路組成。

1.2 天線模塊

天線是射頻通信中的重要器件，其選擇非常重要，它的性能直接影響射頻通信的效果。微波段天線必須滿足以下幾個(gè)要求：大小合適能夠裝置到相應(yīng)的模具上；有全向或半球覆蓋的方向性；提供最大可能的信號(hào)給標(biāo)簽的芯片；天線的極化都能與讀卡機(jī)的詢問(wèn)信號(hào)相匹配。因此，該模塊采用的是2.4G 14dBi PCB平板定向天線，主要由帶精品抗氧化層的鋁反射板和0.5米的鍍銀高品質(zhì)饋線組成。

1.3 電源模塊

電源部分是整個(gè)系統(tǒng)正常工作的保證，如果電源部分出現(xiàn)故障，則有可能燒毀整個(gè)電路，每個(gè)模塊對(duì)電壓的要求有所不同，要保證通信的前端電量充足，需要對(duì)電壓進(jìn)行分類管理，保證電源能夠達(dá)到整個(gè)電路工作正常的要求。串口轉(zhuǎn)換模塊

本模塊主要由芯片MAX485E（用于RS-485與RS-422通信的低功耗收發(fā)器，每個(gè)器件中都具有一個(gè)驅(qū)動(dòng)器和一個(gè)接收器）和芯片6N137（高速光電耦合器）組成的電路來(lái)完成串口轉(zhuǎn)換功能的，以便于后續(xù)調(diào)試的進(jìn)行。信號(hào)采集通常是模擬電路和數(shù)字電路的混合體，其中模數(shù)變換是不可缺少的，模擬電路和AD變換電路決定了系統(tǒng)的信噪比，在鐵路系統(tǒng)這種惡劣的環(huán)境下干擾比較多，為了保證通信的穩(wěn)定性，采用6N137將模擬電路及AD變換器和數(shù)字電路徹底隔離。

二、系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

在該系統(tǒng)下，閱讀器屬于可移動(dòng)ZigBee模塊，考慮低功耗、數(shù)據(jù)傳輸安全性等因素，閱讀器的工作模式設(shè)計(jì)為：每隔30ms定時(shí)發(fā)送查詢命令，并且自動(dòng)切換到接收狀態(tài)等待標(biāo)簽的回復(fù)；標(biāo)簽收到請(qǐng)求信息后會(huì)將標(biāo)簽信息發(fā)送給閱讀器。閱讀器在等待標(biāo)簽回復(fù)的時(shí)候會(huì)開(kāi)啟定時(shí)器計(jì)時(shí)。如果閱讀器附近存在標(biāo)簽?zāi)K，收到標(biāo)簽信息時(shí)，則會(huì)將該標(biāo)簽信息對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行封裝成處理器需要的格式發(fā)送給處理器，同時(shí)向該標(biāo)簽發(fā)送滅活命令。然后再等待接收其他的標(biāo)簽信息，以確保所有的標(biāo)簽都被讀到。

三、結(jié)論

本文提出了基于ZigBee技術(shù)鐵道臨時(shí)限速系統(tǒng)的限速信息采集模塊的一種新的設(shè)計(jì)思路，硬件射頻部分采用具有成本低卻能建立強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的CC2530芯片，及覆蓋面非常廣的2.4G 14dBi PCB平板定向天線等；軟件部分也對(duì)閱讀器和標(biāo)簽的工作模式進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計(jì)。通過(guò)對(duì)限速信息采集系統(tǒng)的詳細(xì)設(shè)計(jì)，使得整個(gè)系統(tǒng)中ZigBee模塊之間的通信及信息處理更加精準(zhǔn)、安全。本文提出的這一設(shè)計(jì)思路將為整套鐵道臨時(shí)限速系統(tǒng)提供了可靠的技術(shù)保障。

參 考 文 獻(xiàn)

[1] 金輝. 基于RFID技術(shù)的臨時(shí)限速便攜終端的研究與設(shè)計(jì)[D]. 廣州：華南理工大學(xué)，2011

[2] 李文仲，段朝玉. ZigBee無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)入門與實(shí)踐[M] .北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2007，4

篇9

論文摘要:介紹一種包括鐵塔和機(jī)房在內(nèi)的新型通信基站方案，可滿足我國(guó)目前大力發(fā)展的高速鐵路通信信號(hào)傳輸要求，同時(shí)解決了各移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商在同一個(gè)基站上實(shí)現(xiàn)共建、共享的技術(shù)難題，有助于工信部提出的電信基礎(chǔ)設(shè)施共建共享方針的貫徹實(shí)施。本通信基站還具有外形美觀、防盜、占地小、環(huán)保節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)。

隨著我國(guó)高速鐵路事業(yè)的飛速發(fā)展，鐵路沿線必然要建設(shè)大批的通信塔。通信塔從功能上可分為2類:第1類是為了滿足鐵路系統(tǒng)為列車運(yùn)行情況監(jiān)控與調(diào)度的要求而建設(shè)的鐵路通信塔;第2類為普通移動(dòng)通信塔，如移動(dòng)、聯(lián)通及中國(guó)電信等移動(dòng)通信公司各自建設(shè)的移動(dòng)通信塔。

2008年9月，國(guó)務(wù)院與工業(yè)和信息化部聯(lián)合下發(fā)了《關(guān)于推進(jìn)電信基礎(chǔ)設(shè)施共建共享的緊急通知》。通知指出，共建、共享能有效降低網(wǎng)絡(luò)建設(shè)工程對(duì)土地、電力資源的消耗，同時(shí)保護(hù)了資源和自然景觀，節(jié)約大量資金，可解決基站選址難的問(wèn)題，可以在一定程度上實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。如果能將上述2種沿鐵路線的通信塔實(shí)現(xiàn)共享、共建，不僅便于統(tǒng)一管理，而且可以在事前統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，最大限度地降低由于通信塔的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及施工制造質(zhì)量差異導(dǎo)致的倒塔事故風(fēng)險(xiǎn)，避免由此帶來(lái)的對(duì)高速鐵路安全運(yùn)行造成的影響。

雖然共建、共享已提出一段時(shí)間，但實(shí)施仍處于起步階段，目前常見(jiàn)的共享、共建方式僅僅是在已有塔型的基礎(chǔ)上增加平臺(tái)和天線支架。由于傳統(tǒng)的移動(dòng)通信塔在設(shè)計(jì)階段并未考慮共建、共享需求，在安全性、經(jīng)濟(jì)性、適用性及美觀性等方面都難以讓各方滿意。因此，專門針對(duì)共建、共享原則和需求，開(kāi)發(fā)新型的通信基站設(shè)計(jì)方案是非常具有現(xiàn)實(shí)意義的課題，也是工信部共建、共享精神得到徹底貫徹實(shí)施的技術(shù)保障。

為此，提出一種新型的六邊形通信塔及機(jī)房布置方案，不僅適用于三大移動(dòng)通信運(yùn)營(yíng)商之間的基站共建，也適用于鐵路通信信號(hào)塔與移動(dòng)通信塔的共建、共享，尤其適用于布置在高速鐵路沿線。

1設(shè)計(jì)原則

1.按照高速鐵路沿線通信鐵塔安全等級(jí)要求設(shè)計(jì)，在滿足自然風(fēng)荷載、裹冰荷載要求的同時(shí)，充分考慮高速列車駛過(guò)時(shí)，對(duì)鐵塔產(chǎn)生的附加風(fēng)壓影響。

2.由于需要承受共建、共享各方的天線設(shè)備自重及產(chǎn)生的橫向風(fēng)荷載，結(jié)構(gòu)需要采用具有更強(qiáng)承載力的形式，滿足強(qiáng)度要求及使用工藝要求。

3.天線安裝方便，為各使用方提供充分的天線安裝位置選擇。

4.多方設(shè)備集中于同一基站，對(duì)基站的安全性要求高，可有效防止盜竊和破壞。

5.通過(guò)合理設(shè)計(jì)，達(dá)到減小占地面積，節(jié)省材料用量，環(huán)保節(jié)能的效果。

2方案介紹

新型通信基站包括塔架、井架、機(jī)房、防護(hù)罩和基礎(chǔ)5部分，如圖1所示。各組成部分的合理設(shè)計(jì)和相互間的巧妙配合，與傳統(tǒng)基站在設(shè)計(jì)上有很大區(qū)別，具有許多傳統(tǒng)基站所不具備的優(yōu)點(diǎn)。

塔架由若干個(gè)邊寬相同的正六邊形塔段組成，塔段采用鋼管作主柱、角鋼作副桿的組合結(jié)構(gòu)，各塔段間通過(guò)法蘭盤連接。底部塔段為便于工作人員進(jìn)人塔架內(nèi)部，采用“K”型斜桿布置;中間塔段為便于制造和安裝，均采用交叉斜桿;頂部塔段由于受力較小，可適當(dāng)減少斜桿層數(shù)。塔架邊寬應(yīng)綜合考慮鐵塔受力和天線安裝間距而確定。塔架上還可根據(jù)需求安裝若干環(huán)形平臺(tái)。

井架位于塔架中心，由若于個(gè)邊寬相同的正三邊形節(jié)段組成。節(jié)段采用圓鋼整體焊接結(jié)構(gòu)，各節(jié)段間通過(guò)法蘭盤連接，并通過(guò)橫隔構(gòu)件與塔架連接。井架頂部安裝避雷針，并利用自身強(qiáng)度伸出塔架一定高度，從而增加了鐵塔的有效高度和避雷針的防護(hù)范圍。井架寬度和副桿布置根據(jù)爬塔和饋線的安裝要求設(shè)計(jì)，使其兼作爬梯和饋線通道。

機(jī)房是由內(nèi)、外墻組成的封閉環(huán)形結(jié)構(gòu)，中間形成一個(gè)類似于天井的空間。塔架和井架即垂直安裝于該空間內(nèi)。機(jī)房可通過(guò)隔墻分割為若干區(qū)域，供不同企業(yè)使用。機(jī)房外墻設(shè)防盜門，內(nèi)墻設(shè)防盜門和饋線窗。機(jī)房的屋頂面采用中心高、周圍低的結(jié)構(gòu)，利于屋頂散水，同時(shí)機(jī)房底部也設(shè)有排水管，以防止天井內(nèi)積水。

為防止非工作人員從機(jī)房頂部進(jìn)人，在此處圍繞塔架設(shè)置防護(hù)罩。利用塔架的支撐作用，防護(hù)罩可保證足夠的高度和強(qiáng)度。這樣鐵塔、饋線以及空調(diào)室外機(jī)等設(shè)備均被保護(hù)在一個(gè)封閉的空間內(nèi)，從而有效地防止了盜竊、人為破壞和非工作人員私自攀爬現(xiàn)象的發(fā)生。

塔架、井架和機(jī)房共用同一整板基礎(chǔ)，該基礎(chǔ)在機(jī)房?jī)?nèi)、外墻下設(shè)環(huán)形加強(qiáng)梁，在塔架柱頭與外墻構(gòu)造柱間設(shè)徑向加強(qiáng)梁，這樣整板基礎(chǔ)具有足夠的剛度。一方面可避免各部分不均勻沉降的發(fā)生，另一方面可使機(jī)房的自重成為基礎(chǔ)抗傾覆的有利荷載。另外，井架柱頭周圍的底板為鏤空結(jié)構(gòu)，在節(jié)省混凝土用量的同時(shí)，更便于井架與基礎(chǔ)下的接地網(wǎng)連接。

3性能分析

3.1安全性

從結(jié)構(gòu)承載力方面來(lái)看，采用的正六邊形鋼管組合結(jié)構(gòu)，與傳統(tǒng)的角鋼塔、四管塔、三管塔和單管塔相比，抗彎慣性矩、抗扭轉(zhuǎn)剛度都有大幅提高，整體承載能力明顯加強(qiáng)，能夠抵抗更大的風(fēng)荷載及高速列車帶來(lái)的附加風(fēng)壓。結(jié)構(gòu)整體的安全邊際增強(qiáng)，而且由于結(jié)構(gòu)的剛性增大，在隨機(jī)風(fēng)荷載下的動(dòng)力效應(yīng)降低，結(jié)構(gòu)構(gòu)件產(chǎn)生疲勞破壞的可能性也隨之降低。 在傳統(tǒng)的通信鐵塔設(shè)計(jì)中，爬梯、饋線支架以及避雷下引線等附屬設(shè)備均懸掛于塔架上，是鐵塔的附加荷載，且這些荷載不對(duì)稱，對(duì)塔身的受力有不利影響。新方案通過(guò)設(shè)置自承重的中心井架，可以將這些荷載從塔身上轉(zhuǎn)移到井架上去，而且中心井架還可以對(duì)與其相連的橫隔構(gòu)件起到豎向支撐作用。這些措施均進(jìn)一步提高鐵塔的安全性。

由于鐵塔塔架在機(jī)房和防護(hù)網(wǎng)構(gòu)成的屏障保護(hù)之內(nèi)，因此避免了因盜竊、人為破壞等因素導(dǎo)致的結(jié)構(gòu)構(gòu)件受損或缺失而產(chǎn)生的不安全因素。同時(shí)，由于外來(lái)人員無(wú)法進(jìn)人機(jī)房及機(jī)房所圍成的天井，通信基站設(shè)備，包括空調(diào)室外機(jī)、饋線及一些附屬設(shè)備都得到了有效地保護(hù)，保證通信基站平穩(wěn)、安全的工作。

3. 2適用性

塔架的正六邊形截面與通信天線的平面分布一致，塔柱之間的距離充分考慮了天線水平間距要求，而且每一根塔柱均垂直于地面，因此在塔架任意高度處均可直接將天線固定在塔柱上，十分方便天線的安裝。

當(dāng)同一高度各方天線相對(duì)集中時(shí)，可增設(shè)層環(huán)狀平臺(tái)，這樣在同一高度就具有塔架、平臺(tái)以及平臺(tái)外伸天線支架三重天線安裝位置，可以滿足安裝多副天線的需求。

由于鐵塔具有更好的承載力和穩(wěn)定性，還可以滿足微波天線的安裝需求，使基站在發(fā)生地震等破壞性災(zāi)害造成地下光纜斷裂的情況下，可通過(guò)微波進(jìn)行應(yīng)急通信。

天線數(shù)量的增加勢(shì)必造成饋線數(shù)量的增加，傳統(tǒng)的沿塔梯兩側(cè)設(shè)置的饋線橫擔(dān)，由于挑出長(zhǎng)度和承載能力的限制，其安裝饋線的數(shù)量有限。而自承重井架的設(shè)計(jì)，承載能力和饋線安裝位置遠(yuǎn)大于傳統(tǒng)的饋線橫擔(dān)，工作人員還可通過(guò)井架內(nèi)部爬塔，較傳統(tǒng)的直爬梯更為安全可靠。

3. 3經(jīng)濟(jì)性

由于采用全塔統(tǒng)一邊寬、不設(shè)變坡的外形，其用鋼量理論上較拋物線形或折線形塔略高，但如綜合考慮平臺(tái)、天線支架等附屬構(gòu)件的用鋼量，則總用鋼量反而略低于傳統(tǒng)塔型。

全塔上下邊寬相同，塔柱節(jié)段長(zhǎng)度相同，斜桿角度與長(zhǎng)度也都相同，這種設(shè)計(jì)十分方便生產(chǎn)企業(yè)的備料、制造、運(yùn)輸和安裝。同時(shí)也便于鐵塔設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化和系列化。

鐵塔和機(jī)房共用同一基礎(chǔ)，且機(jī)房的自重為基礎(chǔ)抗傾覆提供了有利幫助，可大量節(jié)省混凝土用量和占地面積。例如，環(huán)形機(jī)房?jī)?nèi)徑4m，進(jìn)深4 m，則外徑為12 m，即在12 m x 12 m的占地面積下，可得到近100m的使用面積。

環(huán)形機(jī)房與獨(dú)立機(jī)房相比，具有更好的保溫性能。機(jī)房上的防護(hù)罩可采用密閉遮光材料，并適當(dāng)增加高度，配合機(jī)房?jī)?nèi)外墻開(kāi)設(shè)的通風(fēng)口，可實(shí)現(xiàn)機(jī)房?jī)?nèi)熱空氣自然上升的煙囪效應(yīng)，從而大大節(jié)省空調(diào)的用電量。

3. 4外觀

美觀性較為主觀，可謂仁者見(jiàn)仁，智者見(jiàn)智，難以進(jìn)行量化的比較，下面僅將新方案的視覺(jué)特點(diǎn)加以分析描述。

1.鐵塔設(shè)計(jì)高寬比較大，塔柱豎直，因此外形簡(jiǎn)潔、挺拔。

2.塔身形狀為正六邊形，較三邊形和四邊形鐵塔塔面更多，且所有斜桿的角度和長(zhǎng)度均相同，使鐵塔結(jié)構(gòu)顯得更為規(guī)律化，有很強(qiáng)的節(jié)奏感。

3.天線盡量沿塔柱安裝，饋線集中于中心井架，最大限度地減少了安裝天饋線給塔架帶來(lái)的凌亂感。

4.機(jī)房和鐵塔成為有機(jī)的整體，可充分發(fā)揮機(jī)房的建筑造型，使其達(dá)到傳統(tǒng)基站所不能實(shí)現(xiàn)的美學(xué)效果。如將機(jī)房及防護(hù)網(wǎng)按其所在地區(qū)代表性的建筑風(fēng)格設(shè)計(jì)，鐵塔配色亦可與之相適應(yīng)。旅客通過(guò)基站的造型與風(fēng)格，就知道自己所在的地區(qū)。

篇10

【Abstract】With the rapid development of technology and economic ，the MPLS technology has been used in each field. Especially in railway communication network ， the application of MPLS technology can improve the railway transport demand and service level， and make the railway communication network has higher expansibility and safety. Paper analyzes the application prospect and the status quo of MPLS technology in railway engineering.

【關(guān)鍵詞】MPLS通信技術(shù)；鐵路信息通信；應(yīng)用前景與現(xiàn)狀

【Keywords】MPLS communication technology； railway information communication； application prospect and the status quo

【中圖分類號(hào)】TN915 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號(hào)】1673-1069（2017）03-0067-02

1 引言

MPLS在最近幾年發(fā)展尤為急速和迅猛，從2001年開(kāi)始，以亞洲地區(qū)為例，比上一年的發(fā)展增長(zhǎng)率提高了至少300%，之后在一定規(guī)模的擴(kuò)充下，每年依然可以保持著30%以上的增長(zhǎng)速度。而時(shí)至今日，越來(lái)越多的MPLS技術(shù)在生產(chǎn)生活中得到了廣泛的應(yīng)用，其中不僅包括大型的企業(yè)與部門，還包括一些小型甚至私人的企業(yè)作坊?？梢哉f(shuō)MPLS與人們的生活息息相關(guān)，而本文將提到的鐵路，更是與民生具有密不可分的關(guān)系。

2 MPLS技術(shù)概述

MPLS VPN的技術(shù)主要是在MPLS原有的基礎(chǔ)之上，又添加了IP的VPN技術(shù)。通俗地說(shuō)，就是在交換設(shè)備的過(guò)程中，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)路由添加各種內(nèi)容，并運(yùn)用MPLS的一種技術(shù)。同時(shí)也是一種對(duì)核心路由器進(jìn)行加工、簡(jiǎn)化的方式之一。方式與算法中，運(yùn)用了傳統(tǒng)路由之間相結(jié)合的交換方法，不但可以_到IP虛擬專用的網(wǎng)絡(luò)，還能夠構(gòu)建寬帶Extranet，并進(jìn)一步進(jìn)行intranet的構(gòu)建。這將充分發(fā)揮并滿足不同業(yè)務(wù)在不同層次上的發(fā)展需要[1]。MPLS技術(shù)的運(yùn)用存在以下幾個(gè)優(yōu)勢(shì)：首先也是最重要的部分就是業(yè)務(wù)品質(zhì)質(zhì)量較高，可擴(kuò)展的模式也較多；其次是能夠在不同的業(yè)務(wù)之間形成互相訪問(wèn)，還能保持在可控的范圍之內(nèi)，具備強(qiáng)大的轉(zhuǎn)發(fā)高性能標(biāo)簽，并且能夠有效減少屏蔽IP地址重疊現(xiàn)象的出現(xiàn)。從總體上來(lái)看，還能夠進(jìn)行資源在某種程度上的共享，從而從側(cè)面減少了投資建設(shè)的成本，節(jié)約了資金。

3 MPLS 技術(shù)實(shí)現(xiàn)原理

MPLS技術(shù)的實(shí)現(xiàn)都是基于VPN的路由器產(chǎn)生的。而VPN路由器的組成部分主要由三部分組成，其中一個(gè)就是PE，而另外一個(gè)就是CE，當(dāng)然還有常規(guī)的P這三個(gè)路由器類型。其中，P路由器作為最常用的路由器之一，主要負(fù)責(zé)在工作中進(jìn)行VPN的分成過(guò)程，也是為了分組標(biāo)簽交換處理。另外，P路由器還是一般運(yùn)營(yíng)商的主干路由器，負(fù)責(zé)運(yùn)營(yíng)商大部分的業(yè)務(wù)[2]。供應(yīng)商的路由器一般不適用P路由器，而是側(cè)重于使用CE設(shè)備的鏈接路由器。這在VPN數(shù)據(jù)被PE轉(zhuǎn)發(fā)的過(guò)程中是相對(duì)比較安全的，供應(yīng)商路由器就是我們前面提到的MPLS。另外，MPLS作為中轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的骨干部分，采取的是兩側(cè)標(biāo)記的方法與模式，所以供應(yīng)商在面對(duì)這樣的模式時(shí)，只需要進(jìn)行簡(jiǎn)單的PE路由器處理工作，就可以輕松實(shí)現(xiàn)任務(wù)了。

PE路由器又叫邊界路由器，是運(yùn)營(yíng)商用于邊界線路的路由總稱，其中存在有全局路由以及VRF，我們常說(shuō)的在全局路由表內(nèi)，存放著內(nèi)路由器，而VRF的內(nèi)部就存放著VPN。

然后介紹CE路由器，CE路由器屬于常規(guī)路由器中邊緣路由器的一種，對(duì)數(shù)據(jù)的線路進(jìn)行同時(shí)連接。而且我們常說(shuō)的CE設(shè)備就是IP路由器，PE路由器與IP路由器是相互連接的，它們也構(gòu)成了臨近的關(guān)系模型。完成這組關(guān)系之后，CE路由就會(huì)對(duì)發(fā)送點(diǎn)的地址進(jìn)行VPN遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)功能。常規(guī)狀態(tài)下，這兩者的交互過(guò)程是在靜態(tài)路由的內(nèi)表面完成并優(yōu)化的，這是因?yàn)殚_(kāi)放式的條款中優(yōu)先協(xié)議協(xié)助完成。但是由于靜態(tài)路由是進(jìn)行信息的交互的，能夠從根本上極大地降低各種不同原因形成的骨干BGP的震蕩，這也進(jìn)一步提高了骨干網(wǎng)的安全性能，為可靠性做出了一定程度上的貢獻(xiàn)。

4 MPLS如何在鐵路通信網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用

鐵路的傳統(tǒng)通信系統(tǒng)是建立在多個(gè)組織機(jī)構(gòu)之上的網(wǎng)絡(luò)，比如我們經(jīng)常提到的鐵路局、鐵道部等還有一些其他的業(yè)務(wù)組織部門，這些機(jī)構(gòu)過(guò)去都是采用2M數(shù)字通道技術(shù)，這也是最常見(jiàn)的模式。而這些通道技術(shù)都存在著非常嚴(yán)重的問(wèn)題，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：帶寬比較低，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)速度慢，很多大流量的繁忙時(shí)刻出現(xiàn)時(shí)會(huì)無(wú)法應(yīng)對(duì)。節(jié)點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)之間的支點(diǎn)比較少，很多連接會(huì)趕不上，或者不暢通，還有就是最為致命的數(shù)據(jù)要求極為敏感，否則容易丟失。然而隨著鐵道部鐵路系統(tǒng)每個(gè)組織機(jī)構(gòu)之間節(jié)點(diǎn)數(shù)量的不斷增長(zhǎng)，信息的交互與運(yùn)轉(zhuǎn)量逐漸增大，需求也不斷放大，傳統(tǒng)的通信系統(tǒng)模式難以滿足當(dāng)前的實(shí)際需求，特別是在節(jié)點(diǎn)的增加與線路的擴(kuò)展這兩個(gè)關(guān)鍵性問(wèn)題上，尤為難以滿足[3]。由于傳統(tǒng)鐵路通信方式不具備優(yōu)良的擴(kuò)展功能，當(dāng)節(jié)點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)間出現(xiàn)全部互聯(lián)目標(biāo)的時(shí)候，勢(shì)必將增加線路的接入費(fèi)用，再加上接入設(shè)備的調(diào)整工作，這將增加一大筆開(kāi)支。

5 MPLS接入鐵路通信網(wǎng)的注意事項(xiàng)

如果我們準(zhǔn)備把MPLS網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用推廣到鐵路通信網(wǎng)當(dāng)中去，就必須要注意以下幾個(gè)注意事項(xiàng)：

第一，接入的方式方法，因?yàn)楣?jié)點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)的鏈接是建立在對(duì)等的模式之上的，基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)互訪也是基本的要求。這就必須在互訪的節(jié)點(diǎn)上運(yùn)用好對(duì)稱寬帶線路，比如光纖，或者是我們常用到的LAN等，進(jìn)而形成與MPLS網(wǎng)絡(luò)鏈接的目的。而且尤為注意的是，應(yīng)該根據(jù)鐵路部門的實(shí)際業(yè)務(wù)特別是高峰時(shí)段的業(yè)務(wù)量對(duì)帶寬進(jìn)行理性地選擇，過(guò)高或過(guò)低都不可取。在通常情況下，由于這樣的接入方式也同樣應(yīng)運(yùn)用于客戶端，為了降低成本縮減開(kāi)支，又因?yàn)檫@個(gè)項(xiàng)目對(duì)帶寬的要求要低于平均值，也可以選擇ADSL接入方式，這種接入方式的靈巧性要比前面提到的接入方式適用性更強(qiáng)。

第二，擴(kuò)展性問(wèn)題，為了對(duì)現(xiàn)有業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行改造，那就只能在相對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)上加入新的線路。而對(duì)于新加入的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)而言，一旦進(jìn)行新的VPN業(yè)務(wù)的申請(qǐng)，就可以設(shè)定各個(gè)節(jié)點(diǎn)的接入了。上面提到的現(xiàn)有的業(yè)務(wù)與新出現(xiàn)的業(yè)務(wù)，全部都是位于運(yùn)營(yíng)商的服務(wù)網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中，但是它們雖然出自一個(gè)體系卻又相互隔絕，互相不會(huì)造成影響。

第三，安全可靠性問(wèn)題，針對(duì)一些比較高級(jí)的并且敏感度比較高的系統(tǒng)，在使用MPLS前提條件下，能夠積極采取增加防火墻進(jìn)行處理的方式，通過(guò)對(duì)節(jié)點(diǎn)與節(jié)點(diǎn)間IP數(shù)據(jù)進(jìn)行加密的方式，構(gòu)建起一個(gè)新型的加密體系，進(jìn)一步達(dá)到IP數(shù)據(jù)加密與通道的相對(duì)隔離，這也能夠起到對(duì)信息多重防護(hù)的目的，當(dāng)然了，這一切都是為了提高整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的安全性能和可靠性能，從而杜絕因?yàn)楸┞对谖ｋU(xiǎn)之中而被敵人攻擊，導(dǎo)致鐵路網(wǎng)絡(luò)癱瘓的尷尬局面出現(xiàn)[4]。

6 總結(jié)

綜上所述，雖然MPLS VPN技術(shù)在很多領(lǐng)域的運(yùn)用都已經(jīng)初見(jiàn)成效，同時(shí)也存在著一些諸如技術(shù)手段不成熟，服務(wù)人員配置跟不上等問(wèn)題，但是它在鐵路網(wǎng)絡(luò)方面的運(yùn)用也已是大勢(shì)所趨，如果MPLS能夠順利地在我國(guó)的鐵路通信網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中普及，不但能夠在很大程度上促進(jìn)有效處理IP數(shù)據(jù)的業(yè)務(wù)能力，還能夠規(guī)避大量的風(fēng)險(xiǎn)，提高整個(gè)系統(tǒng)的可靠性與安全性。同時(shí)還能夠提高性能數(shù)據(jù)的業(yè)罩С炙平，這些常見(jiàn)的問(wèn)題都是由于IP地址出現(xiàn)重疊而產(chǎn)生的，為了解決這些問(wèn)題，同時(shí)也為了能夠提高與高層協(xié)議進(jìn)行融合的技術(shù)理論，提高鐵路部門的安全信息運(yùn)轉(zhuǎn)等工作，就必須要進(jìn)行可靠性與擴(kuò)展性的實(shí)驗(yàn)。調(diào)查顯示，目前我國(guó)的鐵路通信狀態(tài)發(fā)展穩(wěn)定，但是整體還處于一個(gè)較為初級(jí)的階段，這也使我們不得不承認(rèn)與西方國(guó)家之間存在著一個(gè)較大的差距，但是我們也要看到自己國(guó)家鐵路通信總量大、發(fā)展?jié)摿Υ蟮葍?yōu)勢(shì)，并且逐步建立起完善的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)機(jī)制，希望下一步國(guó)家有關(guān)部門推出相關(guān)的配套政策，能夠從側(cè)面來(lái)加快實(shí)施鐵路通信網(wǎng)絡(luò)的MPLS VPN建設(shè)，而工作人員與相關(guān)部門領(lǐng)導(dǎo)必須要戒驕戒躁，提高自己處理問(wèn)題的能力與水平，保證MPLS建設(shè)速度與質(zhì)量，從而真正提高鐵路通信設(shè)施建設(shè)的整體水平。

【參考文獻(xiàn)】

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