胡艷峰

摘要：世紀之交的通信技術是先進的數(shù)字技術、計算機技術、微電子技術與光電子技術的有機結合體，它將向著數(shù)字化、寬帶化、智能化、高速化及個人化的方向發(fā)展。未來的通信要徹底克服時間與空間的限制，能夠使用戶在任何時間、任何地點與任何人進行包括語音、數(shù)據(jù)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，比如同其它人進行語音、數(shù)據(jù)、傳真、圖像等信息交流，還要接入國際互聯(lián)網(wǎng)。另外，隨著鐵路列車向高速化與準高速化方向的邁迸，為保證行車安全，實現(xiàn)有效的人機控制和提高運輸效率，要求建立一個功能更加完善的，技術構成更加先進的鐵路通信網(wǎng)。隨著我國電信業(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)絡的鐵道部，可以利用現(xiàn)有的專用網(wǎng)絡設施積極參與競爭，向全社會提供高質(zhì)量的電信業(yè)務。要想使上述構想成為現(xiàn)實，就必須打破常規(guī)的鐵路通信網(wǎng)的接入方式，采用先進的、現(xiàn)代化的有線和無線通信的傳輸和接入方式，實現(xiàn)鐵路通信網(wǎng)的升級，適應信息社會的發(fā)展，發(fā)揮鐵路通信網(wǎng)在國民經(jīng)濟中的社會效益和經(jīng)濟效益。

關鍵詞：通信技術 發(fā)展過程 現(xiàn)狀 未來趨勢

一、鐵路接入網(wǎng)技術的現(xiàn)狀

由于鐵路列車具有高速運動的特點，因而無線（移動通信）接入網(wǎng)在鐵路通信網(wǎng)中占有相當大的比重。當然，固定位置的車站（場）、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(shù)字傳輸設備進行組建，同時應考慮采用ATM交換以及網(wǎng)絡IP通信等先進技術來構成通信主干網(wǎng)及光纖用戶接入網(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、價格合理等光纖通信特有的優(yōu)點，而且還具有路由迂回、設備備用等特點，從而具備自愈合功能，并使系統(tǒng)的可靠性大大提高。另外，采用遠端用戶單元（RSU）和數(shù)字環(huán)路載波（DLC）設備，組網(wǎng)更靈活、方便。組網(wǎng)的過程中要把投資與效益綜合統(tǒng)籌來考慮，使系統(tǒng)不僅滿足現(xiàn)在乃至幾年內(nèi)鐵路通信的需求，而且還能夠為出行的旅客及地面用戶提供先進的電信業(yè)務，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)等三部分的構思來看，鐵路通信網(wǎng)也可以通過上述劃分方法進行。就鐵路的通信網(wǎng)來看，接入網(wǎng)占有相當大的比重，包括有線接入網(wǎng)和無線接入網(wǎng)兩大部分。鐵路有線接入網(wǎng)的情況與電信的接入通信網(wǎng)相似，鐵道部將在未來的1～2年內(nèi)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的、具有多媒體通信能力的全國范圍的計算機網(wǎng)絡，鐵道部將有可能成為我國第六個面向大眾的計算機信息互聯(lián)網(wǎng)絡單位，為鐵路通信走向市場做準備。關于有線接入這里不再敘述，下面主要討論鐵路的無線接入網(wǎng)，為此首先回顧一下移動通信的發(fā)展過程。

1.移動通信的發(fā)展過程

移動通信技術經(jīng)歷了由模擬到數(shù)字，由頻分多址到頻分+時分多址，再到碼分多址（CDMA）的發(fā)展過程，并即將向?qū)拵Щ?、智能化和個人化的方向發(fā)展。移動通信系統(tǒng)大體可分為二代，第一代是以模擬技術為主，頻分多址，工作在400～800MHz頻段。由于模擬系統(tǒng)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、價位高、業(yè)務面窄等固有缺點，不能滿足通信市場急速發(fā)展的需要，因此誕生了第二代移動通信系統(tǒng)。第二代移動通信系統(tǒng)采用數(shù)字化、時分多址方式等全數(shù)字化技術，克服了第一代移動通信的缺點，得到了迅速發(fā)展，目前的移動通信數(shù)模兼容，以數(shù)字系統(tǒng)為主。隨著用戶對信息接入量的需求呈指數(shù)的增長，電信工作者們著手建立最新一代的移動通信 第三代移動通信系統(tǒng)。

第三代移動通信系統(tǒng)具有全球化、智能化、個人化和綜合化的特點，工作在2000MHz波段，采用寬帶的CDMA技術，涵蓋地面系統(tǒng)和衛(wèi)星系統(tǒng)，包括海陸空三維服務面，集成話音、數(shù)據(jù)、視像、ISDN和多媒體多種業(yè)務。這一系統(tǒng)以多種空中接口和接入方式，可向高速和慢速移動用戶提供服務。

2.鐵路無線接入網(wǎng)現(xiàn)狀

鐵路通信網(wǎng)是為旅客和鐵路公務、應急搶險、行車維修等人員提供及時可靠的通信，以提高服務等級和運輸效率。保證列車的安全，達到高效運營而建立的，它是一種集列車公務通信和區(qū)間移動作業(yè)通信為一體的列車移動通信系統(tǒng)。但是鐵路結構自身的特點，決定了該系統(tǒng)與公用移動通信網(wǎng)和區(qū)域性的專業(yè)移動通信網(wǎng)的差別，它是一種屬于線面結合、以線為主的鏈狀網(wǎng)。

鐵路通信的無線接入部分目前僅有的是400MHz的無線列調(diào)系統(tǒng)，它完成車站值班員與進入其管轄區(qū)段的列車車長以及列車司機之間的通話聯(lián)系。

當列車即將進站或即將出站時，這些通話才進行，否則如果沒有特殊的情況，則在列車運行于區(qū)間時，通話一般不進行，這主要是從節(jié)約頻率資源，減少同頻干擾的角度出發(fā)的。但是，隨著鐵路現(xiàn)代化改造進程的迅速推進，從前單一的無線列調(diào)系統(tǒng)已經(jīng)遠遠不能滿足鐵路無線通信的需要，這樣就迫切需要建設一套適合于鐵路現(xiàn)代化運營指揮需要的先進的無線通信系統(tǒng)。這一系統(tǒng)應該采用小區(qū)制，并完成大三角功能。也就是說，系統(tǒng)必須可以實現(xiàn)調(diào)度中心與車站值班員之間、車站值班員與列車司機之間、列車司機與調(diào)度中心之間的通話功能，必須可以實現(xiàn)線路管理區(qū)間的公務移動通信功能，同時還必須能夠?qū)崿F(xiàn)調(diào)度中心與列車司機室之間實時的雙向數(shù)據(jù)通信功能?；谶@一想法，構成鐵路無線通信接入網(wǎng)的方式可以采用現(xiàn)有的無線通信方式的集群通信方式、GSM（全球移動通信系統(tǒng)）移動通信方式、CDMA移動通信方式。

集群通信系統(tǒng)是一種功能強大的專用移動通信系統(tǒng)，是通信與微處理機技術、程控交換技術、計算機網(wǎng)絡技術緊密結合的產(chǎn)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(yōu)地動態(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，提高服務質(zhì)量。由于它具有群呼、組呼、強插、強拆等功能，特別適合于調(diào)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(yè)運營管理部門的青睞，被確定為現(xiàn)行鐵路移動通信方式的首選類型。但是這一系統(tǒng)還具有一定的缺點，主要包括采用動態(tài)的頻率分配，沒有考慮與周圍公用網(wǎng)的有效融合問題，沒有先進的路由合理選擇功能，并且在建立通路和自動過網(wǎng)時存在信息丟失現(xiàn)象，保密性不強，容易受干擾等，這些缺點對于話音通信的影響不大，但是會對列車與調(diào)度指揮中心之間的實時雙向數(shù)據(jù)通信造成較大的誤碼，因而對于要求較高數(shù)據(jù)通信誤碼率的場合并不適合。

即將動工的秦沈客運專線的移動通信系統(tǒng)主要包括400MHz的無線列調(diào)系統(tǒng)和800MHz的集群移動通信系統(tǒng)，考慮到集群移動通信系統(tǒng)在越區(qū)切換過程中會存在信息的損傷，因此將數(shù)據(jù)通信部分交由無線列調(diào)系統(tǒng)來完成，集群移動通信系統(tǒng)僅進行區(qū)間通信（如大三角功能的話音通信，公務通信以及應急搶險通信等），并留有調(diào)度電話進入的余地和接入公用通信網(wǎng)的功能。這一系統(tǒng)也是我國鐵路以集群通信的方式為無線接入系統(tǒng)的第一例，是我國鐵路通信史上的一個重大變革。

二、鐵路無線接入網(wǎng)未來的發(fā)展趨勢

隨著改革的進一步深入和社會信息化的進展，不僅要求鐵路通信網(wǎng)具有更強的保障鐵路安全運營的通信功能，以適應高速列車通信的需求，而且要以鐵道部的全程全網(wǎng)的優(yōu)勢全力發(fā)展電信增值服務及經(jīng)營與中國電信業(yè)務范圍一樣的電信業(yè)務，參與同中國電信的競爭，使旅客和網(wǎng)絡覆蓋區(qū)的廣大用戶方便地享受信息的服務。比如隨時隨地的提供鐵路客貨運輸資訊信息、訂購火車票等服務，在列車就能享受語音、傳真、數(shù)據(jù)、視頻、移動通信及Internet等服務。不過，鐵路現(xiàn)有的通信網(wǎng)絡設施龐大而落后，這是目前該網(wǎng)絡發(fā)展的最大障礙。