淺析4G移動通信在鐵路信息傳輸中的應用

文/葉建軍，廣西壯族自治區通信產業服務有限公司貴港分公司

淺析4G移動通信在鐵路信息傳輸中的應用

文/葉建軍，廣西壯族自治區通信產業服務有限公司貴港分公司

最近幾年，我國的移動通信技術飛速發展，間接促進了我國鐵路的移動通訊信息應用，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，服務質量也在穩步提升。在當前4G移動通信被廣泛應用，大量普及的時代，我們如何才能將這一技術快速安全的運用到鐵路的信息傳輸系統中。本文將圍繞這一主題，簡單進行了分析。

4G移動通信技術；鐵路信息傳輸；應用探索

移動通信已經覆蓋了所有的行政區塊，構建了一個非常龐大的無線通信網絡，走在哪里幾乎都可以接受到無線信號，另一方面，因為數據傳輸極其快速，被譽為機器之間的“高速對話”，這為鐵路信息傳輸的應用提供了良好的基礎。

1 4G移動通信技術

1.1 4G移動通信技術的現狀

我國移動通信經歷了相當長一段時間的2G時代，很快又度過了3G穩定在了4G通信時代。直至現在，4G移動通信技術應經被廣泛的應用起來，是現今傳輸速度最快的移動通信技術。4G移動通信技術又稱為TD－LTE技術，是在TD－SCDMA的基礎上提出來的，傳輸數據、高質量音頻、圖像、視頻時都非常的快速，能夠適應移動數據、計算及多媒體數據傳輸高速的需要。

1.2 4G移動通信技術的優點

1.2.1 4G移動通信技術在傳輸速度上，可以達到百兆，比目前的家用寬帶快25倍，進一步的在移動計算、云計算、分布式計算方面為智能手機的進步做出了發展，方便人們的生活、學習和工作。

1.2.2 4G移動通信技術能夠大幅度的降低峰均比，降低終端的發射功率，從而延長智能產品的使用壽命，節約資源。

1.2.3 4G移動通信技術能夠更好地實現數據的融合，降低系統的設計難度，保持與國外信息傳輸制式的一致。

1.2.4 4G移動通信技術能夠保證數據傳輸的性能，具有很強的適用性，在不同的功率之間自由的切換，減少各個通信區塊的干擾。

2 4G移動通信的應用

2.1 鐵路系統的管理

2.1.1 鐵路專網。近幾年來，中國鐵路更新換代的速度正在加快，由此而來的是消費者對鐵路服務提出的更高的標準。這要求了我們必須要保證鐵路信息傳輸的實時性、準確性和安全性，因此，構建鐵路專網勢在必行。鐵路信息傳輸引入移動4G通信，利用高速的無線網絡的傳輸技術構建鐵路專網，借助無處不在的4G無線網絡信號，將乘客需要的信息及時上傳，發布，讓用戶了解到第一手的鐵路運行的數據，幫助乘客做出及時地選擇。

2.1.2 集群通信技術。為了保證鐵路調度指揮、應急搶險場合能夠順利進行，不因為通信頻率分配是否合理而耽誤險情，相關的技術人員研發了一種具有群呼、組呼、強插、強拆特點的專業移動通信系統，它主要是由通信技術與微處理機技術、程控交換技術、計算機網絡技術結合產生。備受專業運營管理部門的青睞，并且被確定為現行鐵路移動通訊的首選。但是它現在還有不少的缺點，如因為是動態頻率，保密性不能夠保證，列車與調度之間的雙向的數據信息傳遞有是真的情況，總體來說，不適合要求較高的數據通信場合。

2.1.3 鐵路專用通信系統。GSM－R技術是基于無線移動技術開發出來的專門用于調度、站內、施工養路、應急、公安、戰備、數據業務集一體的鐵路專用系統。由一個主系統并四個子系統串聯起來。通過無線通信技術以及直放站相結合的方式使鐵路的各個部門可以實現信息共享。

2.2 乘客的通信需求

隨著現代經濟的發展，人們對于網絡的需求越發強烈，在列車上，在火車上，人們時時刻刻都離不開移動通信網絡。列車具有高速移動，密閉的特點，因此移動信號處于一個高速切換的狀態，因此，在鐵路信息傳輸的過程中，如果要滿足乘客的通信需求，需要有以下幾大條件：

2.2.1 車廂獨立天饋覆蓋

4G移動通信網絡，采用同時分工，上下傳輸的數據傳輸方式，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、下行的數據傳輸鏈路天饋包含兩種方式，共用和獨立。共用天饋時，數據傳輸是在一種線路上上下傳輸，獨立天饋傳輸時，上下行數據鏈路就會將數據傳輸網絡隔離成不同的空間。各個空間互不影響，不但提高了數據的傳輸速度，也有效地提升了數據傳輸的抗干擾的能力，因此鐵路上多采用獨立的天饋覆蓋模式。

2.2.2 封閉環境定向覆蓋

一般而言，在考慮到造價、環境影響、是否有實施可能等因素時，站臺、鐵路運營層等鐵路公共場所，多采用吸頂天線設備接收以及發送無線信號。因為隧道地方狹長密閉，當鐵路穿過是常規的無線輻射信號覆蓋較弱，因此常采用定向天線的覆蓋形式，提高4G移動信號的傳輸能力，也會選擇在隧道壁上安裝同軸電纜，這樣安裝，提供的信號就是比較均勻的、密集的。確保乘客在使用的過程中數據傳輸能夠順暢。

2.2.3 公共環境分區覆蓋

鐵路的范圍較大，環境密閉，為了4G移動通信信號能夠在傳輸的過程中安全可靠，我們經常采取分區式的無線信號覆蓋的方法。把臨近的范圍劃區覆蓋，盡量的減少信號切換的頻率，式信號傳輸的速度更快，也更加安全。一般來說，一個停靠站基本上就是一個區，越遠離停靠站，信號較弱，信息傳輸越不安全。

3 結束語

在當下，鐵路是相對最為方便的交通工具，高速、高效是它的特點，因而對于在鐵路上應用4G移動通信網絡，是一個技術性的問題。但是隨著市場的需求加大，為乘客提供更好的用網體驗，我們的技術人員將更加努力。

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