探究无线通信系统在铁路通信中的应用及运行

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摘 要：随着我国经济的不断发展，互联网时代的到来，物资和人员的流动非常大且十分地迅速，推进了我国铁路运输的发展，与此同时人们也增强了对铁路运输系统地需求。为了高质高量地满足人们对铁路的需求，铁路部门要进行不断地发展与创新，在确保物资以及人员安全的基础上，列车的运行速度更快，运行的方案更加合理，将铁路的作用发挥到极致。对于铁路的信息交流来讲，无线通信系统是最为重要的方式之一，通讯系统主要采用的技术是GSM-R，但是随着人们需求的不断提高，这种技术便有很多的欠缺。本文将分析无线通信系统在铁路中的应用，指出无线通信系统对铁路运营的重要性分析。
关键词：无线通信系统;铁路通信;网络
中图分类号：TN92 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2019）10-0020-02
0 引言
经济的发展与科学的进步，使得我国从信息化时代步入到网络化时代，移动网络技术从4G向5G发展，使得人们的通信更加快捷和方便，足不出户便可以了解和掌握所需要的信息和服务。铁路运输是我国最为重要的运输方式，每年的客流量高达15亿人次，但是无线通信系统在建设上有一定的制约，无法为客户提供高质的无线通信服务，使得人们在出行时存在区域性的通话质量差、掉线、断网等问题。互联网已经深入到人们的生活中，为了满足人们通信上的需求，铁路系统应该重视对无线通信系统的建设与完善，给人们提供更高效地服务。
1 无线通信系统接入
无线通信系统的访问和提高铁路通信网络和服务的功能的主要因素，随着无线接入和移动无线技术的不断发展，电力通信网络的不断完善和优化功能[1]，在实际铁路活动，根据需要，无线技术可以分为不同的类型。无线局域网技术在铁路通信系统中的无线局域网或本地环路系统是铁路运营的计划和活动，以提高效率。
1.1 无线通信系统的接入技术需要临时调整
近几年来，通过对无线通信技术的不断完善和优化，有了一定的成效，但是对其进行终端接入和应用的过程中，部分功能仍然存在临时性的问题，应该根据通信技术的实际情况，对无线通信信道进行适当的调整和使用，保证通信系统正常地对电力信息进行接收和传输。对无线通信系统进行应用时，对接入资格进行不同权限的设置，通过使用账号和密码，对通信系统进行使用和登录，最大程度上确保系统接入时代的安全问题。
1.2 重视抗干扰在无线通信系统接入中的应用
注意抗干扰在无线通信系统接入中的应用。信号被干扰会严重降低无线通信技术的使用效果，进而使得整个通信服务受到影响。无线通信的过程中，产生干扰的因素和干扰的类型很多，主要分为两种类型：无针对性和有针对性干扰。无针对性干扰主要是码间干扰和多扯干扰等;有针对性干扰是瞄准干扰和频带干扰等。在对无线通信系统进行接入时，要对这些干扰问题进行消除和解决，只有这样才能够完善和提高无线通信技术的使用功能。
1.3 要重视数据冲突问题在无线通信系统接入中的影响
在对无线通信系统进行接入使用时，主要的数据冲突是由于通信信道自身的空间局限性造成的，使得数据信息不能正常的进行传递，使其功能受到很大地影响。这也是无线通信系统在未来的发展中需要进行完善和优化的重要方向，要对通信信道进行检测机制的构建和完善，能够将数据冲突问题进行及时地处理，确保无线通信功能能够正常运行。
2 无线通信系统在铁路通信中的运行和应用
2.1 无线通信系统——GSM-R
无线通信系统GSM-R是铁路移动通讯中专用的具有综合性的通信系统。主要应用于铁路上运行的列车，在区域范围内进行的高级语音呼叫服务，与此同时还在一定程度上辅助列车进行调度的服务功能。无线通信系统GSM-R主要包括智能网络系统、终端系统、运维系统以及交换系统等基础模块。与此同时，无线通信系统GSM-R在进行语音呼叫功能时所采用的网络通信设备主要是2G，但是随着移动网络的发展，由2G向3G进行升级，又由3G向4G进行优化，从而使得无线通信系统要进行优化和完善才能够满足铁路通信系統的发展，传统的2G通讯信号的沿途覆盖和稳定等功能以及无法满足现在铁路通讯发展的需求。目前，我国已经有多个城市进行5G信号网络的试用，移动通讯网络的不断变革，使得铁路通信系统需要不断地完善和更新，才能满足各方面的通信需求。
首先，对寻址功能的使用。GSM-R技术具有寻址功能，这种功能的运用，可以将铁路系统中管理效率提高，例如，根据工作岗位的不同，对应功能不同的号码，由不同的司机去使用。当司机登陆他专属的系统时，系统就会根据功能的号码进行连接，实现数据的传输、寻址以及呼叫功能等需求。
其次，在调度通信中的应用。GSM-R技术在具备寻址功能的同时还可以满足铁路工作中的调度通信功能，无线调度通信在火车上主要包括两个方面，一是整组进行呼叫，二是点对点进行部分呼叫。通过这两种呼叫形式，可以将调度的工作效率极大地提高，并提高其安全性。
最后，在铁路紧急呼叫功能上的使用。对于铁路系统来讲，紧急呼叫功能时其重要的功能之一，与广播呼叫和调车呼叫方式相比，在等级上是非常高的。紧急呼叫基本上分为两种，一种是紧急地调车呼叫，一种是紧急地列车呼叫，两种呼叫的操作模式都是由移动台实现的。例如：在调车模式下移动台将紧急按钮按下所进行的呼叫都叫紧急调车呼叫，其它形式的紧急呼叫都叫做紧急列车呼叫。
2.2 LET系统结构
LET系统的结构特点大体可以从两个方面进行分析：首先，LET系统的结构具有较强的功能性，其中最为突出的功能时eNB功能。LET系统的结构在确保将原有的NodeB功能进行实现的基础上，与此同时将传统的RNC部分的功能具备，包括RRC功能，MAC功能，RLC层，无线介入许可控制功能以及对小的区间以内无线资源的管理功能等。
其次，分析LET系统结构中的MME功能。对LET系统结构的整体来看，SAE的整个控制核心构成是MME功能实现的，MME功能部分在LET整个系统中负责的主要解决和负责的命令是用户接入和寻呼控制等命令，同时要与管网功能之间保持互相分离的状态。MME功能部分在LET系统中的应用可以将网络部署和容量扩充命令实现地更加灵活和全面。
2.3 LTE
对无线通信技术的发展过程进行纵观，LTE技术运用的移动网络技术是3G与4G网络的过度阶段，是其中间的技术，因此将LTE技术称为3.9G移动网络技术。LTE技术采用的是OFDM技术和MIMO技术，主要是用来明确B3G、3G等技术与LTE技术之间存在的区别。LTE技术是新的移动网络技术，所使用的网络结构和传统的通信网络相比，是具有一定区别的，其网络的结构采用的是扁平化结构，这表示LTE网络在进行结构的组件时所花费的财力、时间以及精力上都相比更少，扁平化的结构特点，使得LTE网络进行组网时具备更高地灵活性。
另外，LTE技术在铁路无线通讯中的运用可以在很大程度上解决信号的干扰问题，从而使得铁路通信的抗干扰能力大幅度地加强和提升。具体来讲，是LTE结构中OFDM技术的使用，使得铁路无线通信系统能够对多径干扰进行抑制，并使得这种抑制功能提升，同时将无线通信高频效率得到保证，通过对小区间内的干扰技术的利用，对干扰的信号进行转变，将其变为可使用的通信信号，从而使得无线通信系统的抗干扰效果更好。
3 无线通信系统的未来发展
3.1 无线通信技术的范围
随着与无线通信技术相关技术的完善和优化发展，在人们的工作和生活中，互联网技术已经深入到各个环节，起着越来越大的作用，人们越来越依赖无线网络技术。也就是说，无线通讯技术被广泛的应用，不受任何时间和地点的限制，人们都可以将通信网络接入，尤其是对手机等通讯设备的发展和进化，使得通讯网络在接入上的限制条件越来越少，人们可以通过对无线网络的使用来提高工作和生活的便捷性，在信息的传递和获取上也更加便利。
3.2 无线网络融合性
随着我国经济的不断发展和人民生活水平的提高，人们能够娱乐越来越丰富的项目，生活也朝着多元化的方向发展，无线网络也越来越多样化。因此，未来无线网络通信技术的关键研究内容之一就是提高和完善网络的收敛性。通过融合，可以在很大程度上合并全国范围内运行和建设的通信网络，节省网络系统再完善的成本。
铁路通信网络在未来的发展阶段，会向公用的网络融合上发展，使铁路通信网络与公用的网络统一。这样，无论是列车上的旅客，还是被铁路网络覆盖的人群，都可以无障碍的进行视频和语音功能，多元化地去享受铁路网络服务。
3.3 对网络使用的安全性进行强化
由于互联网具备很强的自由行性，在进几年来，使一些违法犯罪分子有机可乘，电信诈骗的行为越发的猖獗，尤其是对于一些文化水平偏低，年龄偏大的无线网络使用群体，较少的接触无线通信技术，对很多多元化的网络功能不了解，在做网上支付等操作时，未进行相关信息的保密工作，很容易让违法分子有机可乘。此外，由于无线通讯网络具备信息传递的快捷性和通讯的便捷性，使得钱财被骗后，给追踪带来很大的难度。同时，现在的公民信息保密机制不够完善，从而使得在对无线网络信息进行使用时，很容易将个人的信息暴露，这是无线通信技术在未来发展中需要重要完善的内容之一，提高互联网通信技术的安全性和可靠性是无线通讯技术发展的趋势。
4 结语
综上所述，在人们的日常生活中，铁路是最为常用的通行方式，对人们的出行有着重要的影响。因此，在铁路通信中将无线通信系统应用其中是发展中必须要进行的，从而使得铁路的通信水平有很大地提高，使得铁路运输事业高效持续发展。无线网络接入技术的运用，受到各国的关注和欢迎，在很大程度上可以提高铁路部门的通信服务水平，降低企业的运营成本，从而使得铁路企业的经济效益提高。在未来的铁路发展阶段，会应用更先进的网络通讯技术，以促进铁路通讯技术的发展，从而满足人们的需求和时代的发展。
参考文献
[1] 孙帅涛.分析无线通信系统在铁路通信中断应用及运行[J].电脑知识与科技，2017，（03）：23-26.
[2] 郝小军.无线通信系统在铁路通信中的应用及运用[J].科技创新与应用，2016（17）：65-68.
[3] 陈艳斌.浅析无线通信技术的高速铁路信号系统中的应用[J].中国新技术新产品，2012（07）：63-65.
[4] 崔慧.无线通信系统在鐵路通信中的应用及运行[J].绿色环保建材，2016（05）：56-58.