浅析4G移动通信在铁路信息传输中的应用

时间：2024-04-25

文/叶建军，广西壮族自治区通信产业服务有限公司贵港分公司

浅析4G移动通信在铁路信息传输中的应用

文/叶建军，广西壮族自治区通信产业服务有限公司贵港分公司

最近几年，我国的移动通信技术飞速发展，间接促进了我国铁路的移动通讯信息应用，铁路的信息传输速度正在不断加快，铁路的通信安全得到了保障，服务质量也在稳步提升。在当前4G移动通信被广泛应用，大量普及的时代，我们如何才能将这一技术快速安全的运用到铁路的信息传输系统中。本文将围绕这一主题，简单进行了分析。

4G移动通信技术；铁路信息传输；应用探索

移动通信已经覆盖了所有的行政区块，构建了一个非常庞大的无线通信网络，走在哪里几乎都可以接受到无线信号，另一方面，因为数据传输极其快速，被誉为机器之间的“高速对话”，这为铁路信息传输的应用提供了良好的基础。

1 4G移动通信技术

1.1 4G移动通信技术的现状

我国移动通信经历了相当长一段时间的2G时代，很快又度过了3G稳定在了4G通信时代。直至现在，4G移动通信技术应经被广泛的应用起来，是现今传输速度最快的移动通信技术。4G移动通信技术又称为TD－LTE技术，是在TD－SCDMA的基础上提出来的，传输数据、高质量音频、图像、视频时都非常的快速，能够适应移动数据、计算及多媒体数据传输高速的需要。

1.2 4G移动通信技术的优点

1.2.1 4G移动通信技术在传输速度上，可以达到百兆，比目前的家用宽带快25倍，进一步的在移动计算、云计算、分布式计算方面为智能手机的进步做出了发展，方便人们的生活、学习和工作。

1.2.2 4G移动通信技术能够大幅度的降低峰均比，降低终端的发射功率，从而延长智能产品的使用寿命，节约资源。

1.2.3 4G移动通信技术能够更好地实现数据的融合，降低系统的设计难度，保持与国外信息传输制式的一致。

1.2.4 4G移动通信技术能够保证数据传输的性能，具有很强的适用性，在不同的功率之间自由的切换，减少各个通信区块的干扰。

2 4G移动通信的应用

2.1 铁路系统的管理

2.1.1 铁路专网。近几年来，中国铁路更新换代的速度正在加快，由此而来的是消费者对铁路服务提出的更高的标准。这要求了我们必须要保证铁路信息传输的实时性、准确性和安全性，因此，构建铁路专网势在必行。铁路信息传输引入移动4G通信，利用高速的无线网络的传输技术构建铁路专网，借助无处不在的4G无线网络信号，将乘客需要的信息及时上传，发布，让用户了解到第一手的铁路运行的数据，帮助乘客做出及时地选择。

2.1.2 集群通信技术。为了保证铁路调度指挥、应急抢险场合能够顺利进行，不因为通信频率分配是否合理而耽误险情，相关的技术人员研发了一种具有群呼、组呼、强插、强拆特点的专业移动通信系统，它主要是由通信技术与微处理机技术、程控交换技术、计算机网络技术结合产生。备受专业运营管理部门的青睐，并且被确定为现行铁路移动通讯的首选。但是它现在还有不少的缺点，如因为是动态频率，保密性不能够保证，列车与调度之间的双向的数据信息传递有是真的情况，总体来说，不适合要求较高的数据通信场合。

2.1.3 铁路专用通信系统。GSM－R技术是基于无线移动技术开发出来的专门用于调度、站内、施工养路、应急、公安、战备、数据业务集一体的铁路专用系统。由一个主系统并四个子系统串联起来。通过无线通信技术以及直放站相结合的方式使铁路的各个部门可以实现信息共享。

2.2 乘客的通信需求

随着现代经济的发展，人们对于网络的需求越发强烈，在列车上，在火车上，人们时时刻刻都离不开移动通信网络。列车具有高速移动，密闭的特点，因此移动信号处于一个高速切换的状态，因此，在铁路信息传输的过程中，如果要满足乘客的通信需求，需要有以下几大条件：

2.2.1 车厢独立天馈覆盖

4G移动通信网络，采用同时分工，上下传输的数据传输方式，这样不但可以降低天馈的成本，提高使用寿命，还可以缩小安装空间。上行、下行的数据传输链路天馈包含两种方式，共用和独立。共用天馈时，数据传输是在一种线路上上下传输，独立天馈传输时，上下行数据链路就会将数据传输网络隔离成不同的空间。各个空间互不影响，不但提高了数据的传输速度，也有效地提升了数据传输的抗干扰的能力，因此铁路上多采用独立的天馈覆盖模式。

2.2.2 封闭环境定向覆盖

一般而言，在考虑到造价、环境影响、是否有实施可能等因素时，站台、铁路运营层等铁路公共场所，多采用吸顶天线设备接收以及发送无线信号。因为隧道地方狭长密闭，当铁路穿过是常规的无线辐射信号覆盖较弱，因此常采用定向天线的覆盖形式，提高4G移动信号的传输能力，也会选择在隧道壁上安装同轴电缆，这样安装，提供的信号就是比较均匀的、密集的。确保乘客在使用的过程中数据传输能够顺畅。

2.2.3 公共环境分区覆盖

铁路的范围较大，环境密闭，为了4G移动通信信号能够在传输的过程中安全可靠，我们经常采取分区式的无线信号覆盖的方法。把临近的范围划区覆盖，尽量的减少信号切换的频率，式信号传输的速度更快，也更加安全。一般来说，一个停靠站基本上就是一个区，越远离停靠站，信号较弱，信息传输越不安全。