铁路通信工程的无线接入技术标准研究

铁路通信工程的无线接入技术标准研究

刘元勋

中国铁路济南局集团有限公司综合改造工程建设指挥部 山东省济南市 邮编：250000

摘要：高速化已成为我国铁路列车的发展趋势和目标。然而，铁路的快速运营伴随着一些安全问题。为了使铁路列车快速、安全可靠地运行，必须发挥铁路通信网的功能和作用。高品质铁路通信良好的工程建设可以弥补铁路司机的人为控制问题，也可以为旅客带来高质量的信息通信服务。基于此，我国的铁路通信项目迫切需要将无线接入技术引入铁路通信网络，使铁路对内服务提升，对外运行安全高速。

关键词：铁路通信工程；无线接入技术；标准

导言：铁路是人们出行和物流运输的重要交通工具，是国家重要的交通运输设施。为保障铁路平稳运行，火车站和沿线工作人员需要保持稳定、畅通的通信，为铁路调度和应急指挥提供支持。在高速铁路发展的大背景下，铁路系统对通信网络的技术要求更高。在传统呼叫传输的基础上，增加数据传输、视频信号传输、高速低时延通讯传输等多元化服务。、提高稳定性、扩展性等方面的性能。过去，铁路通信项目主要采用有线接入技术。这种通信解决方案需要大量的人力和财力来架设通信电缆，而且线路会受到自然环境的影响，增加维护难度。而且扩展性比较差。对于新的铁路项目或增加新的通信设备，将涉及新的布线项目。无线通信接入技术无需架设通信电缆，有效降低经济和时间成本，不受自然环境影响。运行更稳定，扩展性也比较理想。建立的无线通信网络还可以为乘客提供信息服务。因此，从成本、稳定性和可服务性等方面考虑，无线通信技术是铁路通信工程的重要发展趋势。

1铁路接入网技术现状

由于铁路列车运行速度普遍较快，无线网络在铁路交通通信网络中占有相当大的比重。当然，特定位置的站台单元也有不同设施之间的通信手段。最好的解决办法是建设SDH光同步数字传输设备。同时，在通信骨干网和光纤用户接入网中采用一些先进技术，如采用双纤单向接入，不仅在速度、安全和质量上都有保障也完全有保障，更经济。路由器具有绕行和备份的作用，具有一定的自愈功能，提高了系统的稳定性。此外，远程用户和数字环路载波设备的使用使网络结构更加高效。灵活，在建网过程中综合考虑投资和收益，使系统既能满足当前甚至数年的铁路通信需求，又能为列车旅客和附近地区带来优质的电信服务用户。

根据通信网可分为骨干网、局域网甚至接入网的思想，铁路通信网可按上述分类方法进行划分。对于铁路通信网，接入网所占比例较大，包括两个接入网。铁路有线接入网的情况与电信接入网类似。铁道部建成了覆盖全国大小城市的铁路网。是我国铁路部门依托铁路基本线路铺设的电信网络。信息服务，国内最大的具有多种通信能力的计算机网络，铁道部作为我国第六个向社会开放的计算机通信网络单位，为铁路通信提供了更广阔的发展市场。

1.1铁路无线通信技术的特点

会经过很多铁路管理部门的管理范围，由于每个铁路部门的管理方式不同，同事、服务人员和管理人员的调度和管理也不同命令方式，增加了铁路无线通信的复杂度。为了提高无线通信的管理水平，需要对无线通信的调用方式进行统一规定，以保证我国无线通信工作的完美运行。

1.2数据传输

在我国铁路通信发展的现状下，所有列车都配备了无线通信系统，这些系统中内置的无线电设备可以有效提高铁路通信的效率。列车质量，随着科学技术的发展，目前国内列车的无线通信设备都增加了数据传输功能，可以有效采集列车在途中形成的各类数据，并对数据进行整理，有效保障对列车的沟通效果和实施条例的有效性。

1.3综合性

铁路项目在运营阶段，涉及的要素较多，其支撑体系也比较繁琐。这些单位在无线通信中具有突出的地位和个性，导致无线通信不仅提高了无线通信的效率，而且具有完善的适用性，可以满足不同用户的特定需求，从而提高铁路的整体工作效率运输。

2基于铁路通信工程技术标准的通信无线接入技术

根据不同场景，铁路运营可分为地面铁路、隧道铁路、桥梁铁路等几种情况。不同场景下的无线接入技术各有千秋由于需求不同，需要根据实际情况选择最佳的接入方案，以增强无线通信网络的覆盖效果。

2.1地面铁路无线接入

地面铁路无线接入需要考虑地形和地面物体。铁路沿线设置分布式基站，在塔顶设置RRU（RadioFrequencyRemoteUnit），提高通信信号的传输覆盖率。新建基站与铁路的垂直距离控制在50-300米范围内。对于专网和公网的出入口位置，如站台部分，可以采用宏站形式设置，也可以采用宏站与室内分布系统相结合的方式设置。对于铁路的弯道部分，基站建议设在弯道内侧，可以扩大入射角，让无线接入更稳定。

2.2隧道铁路无线接入

对于隧道铁路，需要考虑隧道的具体长度来设置无线接入方案：(1)如果是小型隧道铁路，具有长度小于100m，为保证铁路能接入无线通信网络，可在隧道出口安装信号发射机，将通信信号定向发射到隧道内部，因此隧道的距离比较短，这种方式可以达到无线接入的目的。(2)长度大于100m小于200m的隧道，仅在出口位置发射信号可能无法实现全覆盖。建议在隧道两侧出入口安装信号收发器。并且需要注意的是，不能在隧道内设置切换带，以防止铁路列车进出时对信号切换造成的影响。(3)对于长度为200-500m的中型隧道，可在隧道两端布置信号收发装置，在隧道一端安装RRU，供电即可分离器将信号分成两条路径，一条用于接收，另一条用于定向传输到隧道中。另外，也有必要在隧道内不能设置转接带，以防止铁路列车进出对信号转接的影响。(4)长度为500～1000m的大型隧道，在隧道两端布置信号收发装置的同时，在两端安装RRU，信号通过分路器分成两路功分器，分别为信号接收通路和信号接收通路。以及用于在隧道方向定向传输信号的传输路径。切换区不能设置在隧道内，以防止铁路列车进出时对信号切换造成的影响。(5)对于1000-2000m的长隧道，基于500-1000m的无线接入方案，在隧道中部增加信号收发设备，安装RRU，电源分频器应该用来将信号分成两条路径，分别指向隧道的两端。如果是超过2000米的超长隧道，类比接入方案五，每1000米增加一个信号收发器，并安装RRU和功分器，将信号分两路分别到达隧道两端。

2.3桥梁与铁路无线接入

在设计接入方案时，综合考虑列车行驶速度、桥梁形状、铁路桥梁周边地形，确定基站设置方案。如果桥梁长度较短，基站站点设置在铁路桥的一端即可；如果桥梁长度中等，则在铁路桥的两端设置基站。如果是跨越大河、江河、山谷的大跨度铁路桥，桥上没有基站空间，可以利用桥上的电杆架空架设无线中继器。

2.4基站选址

铁路GSM-R无线通信网是在GSM基础上建立起来的，技术是相通的。总体而言，城市和乡村的铁路沿线已经建立了大量的GSM基站，覆盖了铁路线路。如果在铁路沿线周围可以看到GSM基站，那么这些现场基站就可以直接使用，无需新建基站。如果铁路周围没有基站，则需要在距离铁路300m的垂直距离内建立一个高度为20~30m的基站，并在站顶安装RUU以增强接入无线通信网络的影响。

结束语

综上所述，为提升铁路通信质量，为铁路系统安全稳定运行提供更有力的保障，中国铁路总公司公司于2015年正式推出GSM-R无线通信网络技术，该技术非常成熟，覆盖广、时延低，可以满足高铁的通信需求。也是国内铁路局和国际上普遍使用的无线通信网络系统，也可以在跨境铁路线上实现互通。在无线接入方面，需要考虑不同铁路运营场景的地形地貌，确保充分覆盖。设置基站，有效接入铁路无线通信网络，打造高质量、全覆盖的优质铁路无线通信网络。

参考文献

[1]铁路通信工程中的无线接入技术[J].赵陈锋.科学技术创新,2019(05)

[2]铁路通信工程中的无线接入技术[J].裴振宇.数字技术与应用,2016(08)

[3]铁路通信中的无线接入技术探究[J].赵鹏飞.中小企业管理与科技(下旬刊),2018(11)

[4]铁路通信工程中无线接入技术的应用探究[J].张超.通讯世界,2017(02)

[5]铁路通信工程的无线接入技术标准研究[J].毛鹏翀.大众标准化,2023(01)