淺析4G移動(dòng)通信在鐵路信息傳輸中的應(yīng)用

文/葉建軍，廣西壯族自治區(qū)通信產(chǎn)業(yè)服務(wù)有限公司貴港分公司

淺析4G移動(dòng)通信在鐵路信息傳輸中的應(yīng)用

文/葉建軍，廣西壯族自治區(qū)通信產(chǎn)業(yè)服務(wù)有限公司貴港分公司

最近幾年，我國(guó)的移動(dòng)通信技術(shù)飛速發(fā)展，間接促進(jìn)了我國(guó)鐵路的移動(dòng)通訊信息應(yīng)用，鐵路的信息傳輸速度正在不斷加快，鐵路的通信安全得到了保障，服務(wù)質(zhì)量也在穩(wěn)步提升。在當(dāng)前4G移動(dòng)通信被廣泛應(yīng)用，大量普及的時(shí)代，我們?nèi)绾尾拍軐⑦@一技術(shù)快速安全的運(yùn)用到鐵路的信息傳輸系統(tǒng)中。本文將圍繞這一主題，簡(jiǎn)單進(jìn)行了分析。

4G移動(dòng)通信技術(shù)；鐵路信息傳輸；應(yīng)用探索

移動(dòng)通信已經(jīng)覆蓋了所有的行政區(qū)塊，構(gòu)建了一個(gè)非常龐大的無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)，走在哪里幾乎都可以接受到無(wú)線信號(hào)，另一方面，因?yàn)閿?shù)據(jù)傳輸極其快速，被譽(yù)為機(jī)器之間的“高速對(duì)話”，這為鐵路信息傳輸?shù)膽?yīng)用提供了良好的基礎(chǔ)。

1 4G移動(dòng)通信技術(shù)

1.1 4G移動(dòng)通信技術(shù)的現(xiàn)狀

我國(guó)移動(dòng)通信經(jīng)歷了相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間的2G時(shí)代，很快又度過了3G穩(wěn)定在了4G通信時(shí)代。直至現(xiàn)在，4G移動(dòng)通信技術(shù)應(yīng)經(jīng)被廣泛的應(yīng)用起來(lái)，是現(xiàn)今傳輸速度最快的移動(dòng)通信技術(shù)。4G移動(dòng)通信技術(shù)又稱為TD－LTE技術(shù)，是在TD－SCDMA的基礎(chǔ)上提出來(lái)的，傳輸數(shù)據(jù)、高質(zhì)量音頻、圖像、視頻時(shí)都非常的快速，能夠適應(yīng)移動(dòng)數(shù)據(jù)、計(jì)算及多媒體數(shù)據(jù)傳輸高速的需要。

1.2 4G移動(dòng)通信技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

1.2.1 4G移動(dòng)通信技術(shù)在傳輸速度上，可以達(dá)到百兆，比目前的家用寬帶快25倍，進(jìn)一步的在移動(dòng)計(jì)算、云計(jì)算、分布式計(jì)算方面為智能手機(jī)的進(jìn)步做出了發(fā)展，方便人們的生活、學(xué)習(xí)和工作。

1.2.2 4G移動(dòng)通信技術(shù)能夠大幅度的降低峰均比，降低終端的發(fā)射功率，從而延長(zhǎng)智能產(chǎn)品的使用壽命，節(jié)約資源。

1.2.3 4G移動(dòng)通信技術(shù)能夠更好地實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的融合，降低系統(tǒng)的設(shè)計(jì)難度，保持與國(guó)外信息傳輸制式的一致。

1.2.4 4G移動(dòng)通信技術(shù)能夠保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)男阅?，具有很?qiáng)的適用性，在不同的功率之間自由的切換，減少各個(gè)通信區(qū)塊的干擾。

2 4G移動(dòng)通信的應(yīng)用

2.1 鐵路系統(tǒng)的管理

2.1.1 鐵路專網(wǎng)。近幾年來(lái)，中國(guó)鐵路更新?lián)Q代的速度正在加快，由此而來(lái)的是消費(fèi)者對(duì)鐵路服務(wù)提出的更高的標(biāo)準(zhǔn)。這要求了我們必須要保證鐵路信息傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性、準(zhǔn)確性和安全性，因此，構(gòu)建鐵路專網(wǎng)勢(shì)在必行。鐵路信息傳輸引入移動(dòng)4G通信，利用高速的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的傳輸技術(shù)構(gòu)建鐵路專網(wǎng)，借助無(wú)處不在的4G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)信號(hào)，將乘客需要的信息及時(shí)上傳，發(fā)布，讓用戶了解到第一手的鐵路運(yùn)行的數(shù)據(jù)，幫助乘客做出及時(shí)地選擇。

2.1.2 集群通信技術(shù)。為了保證鐵路調(diào)度指揮、應(yīng)急搶險(xiǎn)場(chǎng)合能夠順利進(jìn)行，不因?yàn)橥ㄐ蓬l率分配是否合理而耽誤險(xiǎn)情，相關(guān)的技術(shù)人員研發(fā)了一種具有群呼、組呼、強(qiáng)插、強(qiáng)拆特點(diǎn)的專業(yè)移動(dòng)通信系統(tǒng)，它主要是由通信技術(shù)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)結(jié)合產(chǎn)生。備受專業(yè)運(yùn)營(yíng)管理部門的青睞，并且被確定為現(xiàn)行鐵路移動(dòng)通訊的首選。但是它現(xiàn)在還有不少的缺點(diǎn)，如因?yàn)槭莿?dòng)態(tài)頻率，保密性不能夠保證，列車與調(diào)度之間的雙向的數(shù)據(jù)信息傳遞有是真的情況，總體來(lái)說，不適合要求較高的數(shù)據(jù)通信場(chǎng)合。

2.1.3 鐵路專用通信系統(tǒng)。GSM－R技術(shù)是基于無(wú)線移動(dòng)技術(shù)開發(fā)出來(lái)的專門用于調(diào)度、站內(nèi)、施工養(yǎng)路、應(yīng)急、公安、戰(zhàn)備、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)集一體的鐵路專用系統(tǒng)。由一個(gè)主系統(tǒng)并四個(gè)子系統(tǒng)串聯(lián)起來(lái)。通過無(wú)線通信技術(shù)以及直放站相結(jié)合的方式使鐵路的各個(gè)部門可以實(shí)現(xiàn)信息共享。

2.2 乘客的通信需求

隨著現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們對(duì)于網(wǎng)絡(luò)的需求越發(fā)強(qiáng)烈，在列車上，在火車上，人們時(shí)時(shí)刻刻都離不開移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)。列車具有高速移動(dòng)，密閉的特點(diǎn)，因此移動(dòng)信號(hào)處于一個(gè)高速切換的狀態(tài)，因此，在鐵路信息傳輸?shù)倪^程中，如果要滿足乘客的通信需求，需要有以下幾大條件：

2.2.1 車廂獨(dú)立天饋覆蓋

4G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，采用同時(shí)分工，上下傳輸?shù)臄?shù)據(jù)傳輸方式，這樣不但可以降低天饋的成本，提高使用壽命，還可以縮小安裝空間。上行、下行的數(shù)據(jù)傳輸鏈路天饋包含兩種方式，共用和獨(dú)立。共用天饋時(shí)，數(shù)據(jù)傳輸是在一種線路上上下傳輸，獨(dú)立天饋傳輸時(shí)，上下行數(shù)據(jù)鏈路就會(huì)將數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)隔離成不同的空間。各個(gè)空間互不影響，不但提高了數(shù)據(jù)的傳輸速度，也有效地提升了數(shù)據(jù)傳輸?shù)目垢蓴_的能力，因此鐵路上多采用獨(dú)立的天饋覆蓋模式。

2.2.2 封閉環(huán)境定向覆蓋

一般而言，在考慮到造價(jià)、環(huán)境影響、是否有實(shí)施可能等因素時(shí)，站臺(tái)、鐵路運(yùn)營(yíng)層等鐵路公共場(chǎng)所，多采用吸頂天線設(shè)備接收以及發(fā)送無(wú)線信號(hào)。因?yàn)樗淼赖胤姜M長(zhǎng)密閉，當(dāng)鐵路穿過是常規(guī)的無(wú)線輻射信號(hào)覆蓋較弱，因此常采用定向天線的覆蓋形式，提高4G移動(dòng)信號(hào)的傳輸能力，也會(huì)選擇在隧道壁上安裝同軸電纜，這樣安裝，提供的信號(hào)就是比較均勻的、密集的。確保乘客在使用的過程中數(shù)據(jù)傳輸能夠順暢。

2.2.3 公共環(huán)境分區(qū)覆蓋

鐵路的范圍較大，環(huán)境密閉，為了4G移動(dòng)通信信號(hào)能夠在傳輸?shù)倪^程中安全可靠，我們經(jīng)常采取分區(qū)式的無(wú)線信號(hào)覆蓋的方法。把臨近的范圍劃區(qū)覆蓋，盡量的減少信號(hào)切換的頻率，式信號(hào)傳輸?shù)乃俣雀欤哺影踩?。一般?lái)說，一個(gè)?？空净旧暇褪且粋€(gè)區(qū)，越遠(yuǎn)離?？空荆盘?hào)較弱，信息傳輸越不安全。

3 結(jié)束語(yǔ)

在當(dāng)下，鐵路是相對(duì)最為方便的交通工具，高速、高效是它的特點(diǎn)，因而對(duì)于在鐵路上應(yīng)用4G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)，是一個(gè)技術(shù)性的問題。但是隨著市場(chǎng)的需求加大，為乘客提供更好的用網(wǎng)體驗(yàn)，我們的技術(shù)人員將更加努力。

[1]彭登科.4G移動(dòng)通信在鐵路信息傳輸中的應(yīng)用[J].數(shù)字通信世界,2016(12).

[2]田向東,王濤.對(duì)4G移動(dòng)通信技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展探討[J].通訊世界 ,2017(5)：91-92.

[3]張玉龍,李志峰,趙勛.對(duì)4G移動(dòng)通信技術(shù)應(yīng)用與發(fā)展的展望[J].信息通信,2013(1)：226-226.

[4]孫梅,石志磊.移動(dòng)信息化在鐵路行業(yè)生產(chǎn)管理的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟(jì),2013(1)：64-65.