铁路通信论文范文

导语：如何才能写好一篇铁路通信论文，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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1.1SDH传输技术

SDH是取代PDH的新数字传输网体制,主要针对光纤传输,是在SONET的标准基础上形成的。它把信号固定在帧结构中,复用后以一定的速率在光纤上传送。SDH是在电路层上对信号进行复用和上下。当带着信号的光纤通ODF(光纤分配架)进入ADM时,信号必须通过O/E转换和设备上的支路卡才能下成2Mb/s的基本电信号,并经过通信电缆和DDF(数字配线架)接到用户接口或基站BTS(基站收发信机)。

1.2ATM网络传输技术

ATM是一种基于信元的交换和复用技术,即一种转换模式,在这一模式中信息被组织成信元。它采用固定长度的信元传输声音、数据和视频信号。每个信元有53个字节,开头的五个字节为信头,用以传输信元的地址和其他一些控制信息,后面的48个字节用以传输信息。利用标准长度的这种数据包,通过硬件实现数据转换,这比软件更快速、经济、便宜。同时,ATM工作速度有很大的伸缩性,在光缆上可以超过2.5Gbps。

在网络传输中,为了使多个用户共享高速线路,通常采用时分复用方式。时分复用方式又可分为同步传输模式和异步传输模式。在数字通信中通常采用同步传输模式,这种传输模式把时间划分为一个个相等的片段,成为时隙,一定量的时隙组成一个帧,一个信道在一个帧里占用一个时隙,一个用户占用一个或多个信道。而在异步传输模式中,各终端之间不存在共同的时间参考,各个时隙没有固定的占用者。在ATM中时隙有固定的长度而且比较短,一个时隙传输一个信元,每一个信元相当一个分组。各信道根据业务量的大小和排列规则来占用时隙,信息量大的信道占用的时隙多。

1.3MSTP传输技术

MSTP依托于SDH平台,可基于SDH多种线路速率实现,包括l55Mb/s、622Mb/S、2.5Gb/s和10Gb/s等。一方面,MSTP保留了SDH固有的交叉能力和传统的PDH业务接口与低速SDH业务接口,继续满足TDM业务的需求;另一方面,MSTP提供ATM处理、以太网透传、以太网二层交换、RPR处理、MPLS处理等功能来满足对数据业务的汇聚、梳理和整合的需求。

1.4RTKGPS网络传输技术

随着GPS无验潮测深技术应用的不断深入,传统电台数据链的传输模式已不能满足长距离RTK作业的需要。而网络RTK技术则是利用网络来取代UHF电台进行数据传输,它传输距离远,信号稳定,抗干扰性强,已成为数据链传输的新宠。

通用分组无线业务GPRS,是在GSM系统上发展出来的一种新的分组数据承载业务,GSM是一种使用拨号方式连接的电路交换数据传送方式。GPRS利用现有通信网的设备,通过在GSM网络上增加一些硬件和软件升级,形成一个新的网络逻辑实体。

1.5WDM传输技术

WDM(或DWDM)是在光纤上同时传输不同波长信号的技术。其主要过程是将各种波长的信号用光发射机发送后,复用在一根光纤上,在节点处再对耦合的信号进行解复用。WDM(或DWDM)系统在信号的上下上既可以使用ADM、DXC,也可以使用全光的OADM和0XC,WDM(或DWDM)是基于光层上的复用,它和SDH在电层上的复用有着很大的区别。同时,通过OADM进行光信号的直接上下,无需经过O/E转换,而拥有EDFA的WDM(或DWDM)可以进行较长距离的光传输而不需要光中继。

2接入网技术

随着通信技术的快速发展,人们对铁路通信技术提出了更高的要求,铁路部门必须采用先进的、现代化的有线和无线通信的传输和接入方式,实现铁路通信网的升级,发挥铁路通信网在国民经济中的社会效益和经济效益。

接入网技术是铁路通信中一项关键技术,由于原有用户铜缆接入的普遍性和现在光纤技术的发展,接入网建设就必须考虑通信网络的现状与发展,这就决定了接入网技术的多样化。接入网从接入方式上可分为有线接入和无线接入。

2.1有线接入技术

(1)高速率数字用户环路技术。

通过2-3对双绞线双向对称传送基群数字速率信号,传送距离为3km-5km,上行速率与下行速率相等。通过回波抵消技术实现在一对双绞线上全双工传输,通过特定的编码和调制方式提高传输质量,用多线对并行传输,以降低每对双绞线上的传输速率,增加无中继传输距离。

(2)非对称数字用户环路技术。

它的上行速率和下行速率不相等,下行速率可高达(9-10)Mbit/s,上行速率只有数十或数百kbit/s,此技术适用于视频点播VOD系统;其高速下行信道可向家庭用户提供多路的数字图像信号及低速语音信号,而上行信道用于传送用户控制信号。ADSL的优势在于它几乎不需要对现有的对1双绞线作任何改动就可获得高传输速率。

(3)混合光纤同轴电缆接入技术。

它是基于有线电视系统CATV发展起来的。在有线电视中心与地区中心、地区中心与光节点之间采用光纤连接,光节点与用户设备之间采用同轴电缆连接。其主要是使用副载波调制,将CATV原有的单向传输系统改造成双向传输系统。HFC可以充分利用现有的CATV网络,进行少量投资,就可形成一个支持多种业务的宽带综合业务网。

(4)光纤用户环路技术。

以光纤为主要传输媒介,根据光纤向用户延伸的距离,可以分为FTTC(光纤到路边),FTTB(光纤到大楼),FTTH(光纤到家)等。FTTB是用户接入信息高速公路的最终理想目标,但根据现有通信发展的实际,FTTC、FTTB与铜缆相结合的用户接入,虽然是有过渡性质的折衷方案,但价格相对经济,并且在时机成熟时易扩展到FTTH,所以是现实并且可行的。

2.2无线接入技术

无线接入网是在接入网中部分或全部引人无线传输媒介,为用户提供固定终端业务和移动终端业务。无线接入可分为固定接入和移动接入两大类。其基本结构由控制器、基站和用户终端设备构成。应用技术主要包括微波1点多址技术、蜂窝技术和微蜂窝技术等。无线接人由于其灵活方便易于建设,目前已得到极大的重视。

集群通信系统是一种功能强大的专用移动通信系统,是通信与微处理机技术、程控交换技术、计算机网络技术紧密结合的产物。它集交换、控制、通信于一体,通过无线拨号的方式把一组信道自动最优地动态分配给系统内部用户,最大限度地利用系统资源和频率资源,降低系统内呼损,提高服务质量。由于它具有群呼、组呼、强插、强拆等功能,特别适合于调度指挥以及应急、抢险等场合,并较好地解决了通信频率合理分配的问题,因而倍受专业运营管理部门的青睐,被确定为现行铁路移动通信方式的首选类型。

3结语

铁路通信网是保证行车安全、提高运输效率的有力工具,我国铁路引入现代通信技术还不久,对铁路通信工程建设还需要一段时间对其了解、分析和试验,对其中所要注意的问题,特别是技术问题要认真对待,只有这样才能为铁路通信现代化作出贡献。

参考文献

[1]梁培超.浅析铁路通信工程应用接入网技术[J].科技资讯,2008.

[2]毛文铎.浅析铁路通信工程应用接入网技术[J].信息科学,2008.

[3]廖旭波.论传输技术在通信工程中的应用及发展方向[J].科技资讯,2009.

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1.1在铁路中建设无线通信光纤直放站可以大大提高无线网在整个列车中的使用

与传统的信号发射装置不同，铁路无线通信光纤直放站与以往最大的优点就是在信号的传输途径上，铁路无线通信光纤直放站中装置了WCMD3G/4G信号，使信号的传输速度更为快捷，信号的质量更加稳定，可以实现对整个列车进行无线网的覆盖。作者为了让文章更为实际，亲自体验过在建设多座铁路无线通信光纤直放站的列车，经过作者的测试，在有铁路无线通信光纤直放站的网络信号覆盖的地区，移动通讯设备的信号是满格，与普通的列车上移动通讯设备信号时断时续有着相当大优势。

1.2作者通过对张集（张家口至集宁）铁路内蒙古段为调查对象

对光纤直放站在解决弱场覆盖和位置定位的问题上做过一部分分析，得出了以下结果。张集铁路内蒙古段共有5个中间站:友谊水库、兴和、庙梁、西土城、古营盘，线路地形虽没有高山、隧道，但沿线路段有部分丘陵及小山包，多处有挖方地段，路堑最高有近50米，站间距一般在20公里以上,其中庙梁至西土城站间距离28.6公里，线路存在弯道。安照铁路无线列调场强覆盖的要求，车站信号传输距离应达到站间距的一半，为达到这一要求，并根据以上地形特点，在区间增设光纤直放站以加强信号覆盖，这无疑是一个非常明智的选择。

1.3光纤直放站由近端机和远端机组成

近端机设在通信机房内,远端机设在区间,在近端机和远端机之间利用有线通信沿线敷设的20芯光缆中的11芯、12芯光纤，将车站无线信号转换成光信号传输到光纤直放站远端机，再由远端机天线继续进行发射已增强信号覆盖。

2进行铁路无线通信光纤直放站建设的最佳位置选址工作

2.1铁路无线通信光纤直放站与交通运输总站之间一定要有传输介质的存在

这样才能确保铁路无线通信光纤直放站能及时获取运输总站发出的信息，从而根据铁路无线通信光纤直放站所处的地段，运用信息放大器来增加信息量的发射功率，让列车接收到电讯号更加准确。

2.2在列车形式在云贵山区这样崎岖的山谷里的时候

由于回音而可能造成对铁路无线通信光纤直放站发出信号的干扰，在列车行驶在这样的路线中时，可能由于回音与无线网络信号混杂而产生电磁波。电磁波对铁路无线通信光纤直放站发出的无线信号有着极大的干扰作用，从而使得全车的信号覆盖率降低。就是因为这样，在这种山谷地区，应该加大对这铁路无线通信光纤直放站的建设，通过建设成功的多座铁路无线通信光纤直放站之间的联系作用，才能抵抗电磁波的冲击。因此，在设置铁路无线通信光纤直放站的位置时应该考虑：远端机覆盖相互独立，不会因为一台设备而使其它设备中断。

2.3在选择建设铁路无线通信光纤直放站车站的地址时

应当避免噪音对铁路无线通信光纤直放站的影响。铁路无线通信光纤直放站在接收电台接收端接收列出发出的信号时，也会收到其他噪音的影响，使得信息质量存在严重问题。这些杂音会混杂在铁路无线通信光纤直放站发出的信号里，破坏铁路无线通信光纤直放与列车的有效平衡。因此，选址的时候要充分考虑植物的优势，植物会对噪音有吸收作用，对铁路无线通信光纤直放站的功能有所提升。

2.4在选址的时候要考虑电力系统供应方便的地方作为铁路无线通信光纤直放站的建设地点

由于铁路无线通信光纤直放站需要可靠的电源，在铁路系统一般选择沿铁路两边架设的10kV自闭和贯通电源，两路电源一主一备，因此，要考虑电力电缆方便过轨的地方。如果电力供应不可靠，会严重影响铁路无线通信光纤直放站与列车之间的实时交流，造成列车驾驶员无法对前方路段进行了解。

3对铁路光纤直放站位的建设位置做出恰当的调整

3.1直放站附近地势起伏较大时

应选择高地段进行立塔，这样可以减少铁塔高度以降低成本及延长传输距离。

3.2在建设铁路光纤直放站位时

应考虑发射塔与电气化铁路回流线的安全距离，一般选择塔身最近处距回流线不小于3.5米。

3.3电力系统的供应对铁路光纤直放站的影响

铁路光纤直放站也需要电力的供应。如果，在铁路光纤直放站的电力系统时断时续会对网络信号的传输起到阻碍的作用。因此，有铁路光纤直放站应该建设在电力系统供应充足的电线杆附近，能源源不断的获得电力的供应，从而保证铁路光纤直放站发出的网络讯号的完整性。

3.4铁路光纤直放站位置一般有设计定位

设计定位时分析地形，并进行场强测试，但由于设计进行场强测试时，一般路基还没有成效，特别是无法测出高挖方地段的场强，而且设计进行场强测试时发射及接收和线路竣工后车站电台发射及列车台接收还有误差，因此要根据需要进行调整。

4结束语

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LTE是一项宽带无线通信技术，具有数据速率更高、成本更低、时延更短以及覆盖质量、系统容量更好的特点。LTE是铁路更早使用的GSM-R数字通信技术升级版的系统技术，与未来无线通信系统宽带化、移动化以及IP化等发展趋势相一致，可以为铁路提供更加好的业务承载平台。LTE技术可分为TD-LTE时分系统与FDD-LTE频分系统，其中TD-LTE时分系统在国内占据主导地位，不但有知识产权，还具有配置比较灵活、频谱利用率比较高的特点。

1.1TD-LTE网络结构

TD-LTE网络结构具有扁平化的特点，其组成部分即为eUTRAN演进无线接入网与eCN核心网。其中eCN核心网的组成部分就是服务网关和移动管理，其主要工作内容就是对用户信息和数据安全性进行管理，还负责用户鉴权、移动信令和软交换等内容。而eUTRAN演进无线接入网的组成部分则是eNodeB基站，具有无线承载控制、无线资源管理和移动性管理以及数据寻址等功能。

1.2TD-LTE的技术特点

TD-LTE可以为核心网、具有增强功能的IP多媒体子系统、多媒体广播多播技术等提供技术支持。同时还能够对处于1.25～20MHz的带宽单一频段提供支持，而且并不需要进行上下行对称频谱。TD-LTE采用的技术包括正交频分复用技术、多入多出技术、混合自动重传技术以及AMC自适应调制编码技术等，上、下行峰值的相关数据速率分别可以达到75Mbit/s、150Mbit/s。TD-LTE技术的频谱利用率比较高，在进行数据传输时，其时延用户面小于10ms（双向），控制面小于100ms，而且还能支持具有非对称性的上下行数据传输、多种方式的同频组网、高速达到350km/h的移动用户。另外，TD-LTE技术还为GSM-R系统升级提供技术支持，而且网络建设成本比较低，比3G无线通信网络低两倍。TD-LTE技术还能够通过VOIP协议开展承载话音等服务，为femto等微基站连接提供技术支持，具有比较灵活的覆盖模式。

1.3TD-LTE频率资源

国家分配给国内三大运营商的频段分别为中国移动共获得130MHz，分别为1880～1900MHz、2320～2370MHz、2575～2635MHz；中国联通获得40MHz，分别为2300～2320MHz、2555～2575MHz；中国电信获得40MHz，分别为2370～2390MHz、2635～2655MHz。而较早使用在铁路上的GSM-R技术则使用900MHz频段，无法满足TD-LTE宽带通信数据移动业务的开展要求，因此可以考虑申请使用1785～1805MHz的TDD行业用户频段以及1447～1467MHz的固定移动用户频段等。

1.4TD-LTE系统容量

TD-LTE系统主要对通信的最大吞吐量这个要素进行考量，而且还会实现对最大用户数的支持。在铁路通信系统中，用户数量和链状覆盖模式一般都比较有限，通常会用承载业务的质量与数量来表示吞吐量。而吞吐量的重要表征则是用户峰值速率，一般都会受到控制信道开销、时隙配比和调制方式等方面的因素影响。

1.5TD-LTE系统组网技术

TD-LTE为异频、同频以及混合等形式的组网提供技术支持。其中频谱利用率最高的就是同频组网，但是小区的同频干扰会极大地影响到通信速率。而频谱利用率较低的则是异频组网，和同频组网相反，不会对小区边缘的通信速率产生太大影响。而混合组网虽然将同频对控制信道的干扰减少了，也对边缘通信质量与频谱利用率进行了改善，但是却仍然需要其他设备来为这项功能提供支持。因此，可以采用混合组网或者同频来解决，将小区扩大，还要将小区边缘重叠的区域进行压缩并且减小，再结合ICIC小区干扰协调技术以实现对小区整体数据吞吐量的提高。LTE切换与GSM-R相似，其过程都是硬切换，由源eNodeB发起，再由UE进行辅助。当切换过程失败之后，可以返回源小区。在切换的过程中，数据传输的时延至多只能是50ms。如果是二次连续进行切换，则其间隔最多为200ms。在对切换区进行设计时，列车经过的信号重叠区所用到的时间应该比切换间隔还要大。如果高铁速度为350km/h，切换区长度至多只能是20m。而常规切换机制都要基于业务负荷控制、覆盖功率预算、移动速度与移动位置，还需要对其进行强制切换。LTE在定位上精度要求比较高，一般可以达到10m量级。铁路用户的使用轨迹以及区域一般都具有固定性，采取的混合切换机制可以建立在功率预算以及位置之上。这样，就可以将切换时间尽可能地减少，同时也能够将切换的成功率切实提高起来。另外，减少切换时间，对小区边缘的地方进行压缩，还能够实现对小区数据吞吐率的有效提高。

1.6隧道覆盖技术

根据隧道漏缆覆盖要求可以将允许路径损耗值计算出来，如上行100.6dB，下行111.27dB。而当泄漏电缆频段为1.8GHz，覆盖长度为上行730m，下行为880m时，按照铁路业务量的相关需求，每个射频拉远单元小区范围可以达到4km。隧道内两侧都可以分别敷设一根漏缆，从而实现双流多入多出。而通过RRU、直放站和TD-LTE数字射频拉远等中继设备，可以将隧道LTE的覆盖范围进行有效扩大。

2TD-LTE在铁路上的应用

由于IP具有连接特性以及LTE的高速宽带等特点，LTE被广泛应用于铁路领域之中。其应用形式一般有列车视频监控、列控车地传输、旅客多媒体业务服务、列车无线调度通信以及应急通信等等。如今LTE无线宽带通信系统已经逐渐被应用于朔黄铁路列控系统以及地铁车地通信之中。而在铁路中，TD-LTE网络的主要业务组成有eCNS核心网和eUTRAN无线接入网、高速IP传输网、移动终端以及业务应用层。其中业务应用层包括RBC列控业务、TDCS业务、应急通信业务、视频监控业务以及防灾预警业务等等。

2.1无线调度系统

到目前为止，铁路无线列调提供的业务只有两种，包括窄带数据业务和语音业务。通过VOIP技术，LTE可以使得一个eNB小区在同一时间满足600个用户的语音通信需求。另外，LTE技术还具备宽带集群调度的功能，比GSM-R的系统容量更加大、时延也更加短，而且具有语音数据融合调度的特点。LTE还可以为视频调度提供技术支持，有利于使用车辆的人进行精确定位，从而将列车调度的可靠性以及安全性有效提高起来。

2.2车载数据与视频监控

车载数据具有五种类型：第一是列车设备运行监控数据，它可以对机车的电力与动力等相关设备状态进行实时监控；第二是列车控制数据，其数据内容包括车机联控、ATO、ATP以及列控等，具有较高的可靠性；第三是列车多媒体视频广播，能够根据旅客的相关类型与地域的特点而播放高清视频广播，为旅客提供比较舒适的环境；第四是车厢视频监控，可以对车厢以及乘客的状态进行了解，从而为列车与乘客的安全提供保证；第五是列车外部视频监控数据，能够对司机的工作状态进行监督以及了解，确保列车的驾驶安全。而调度中心也可以通过视频而对车厢内外的实际情况随时进行了解，从而掌握列车与乘客的状态，确保列车与乘客安全。车载数据会通过数据而实现与单元之间的接入，然后再通过LTE把车内的IP局域网数据传输到地面上。TD-LTE列车与单元TAU相接入，可以支持多种专网频段。而且在高速移动的前提下，TAU单元还能够满足其性能要求。在TAU单元中，可以将双天线接口外置，而且能够支持双流以及多集。同时还可以内置NAT、DNS以及DNCPServer等多种功能，提供EEE802.3/3u的以太网接入。其管理界面以WEB方式建立，具有方便而且非常直观的特点。TAU单元还对远程维护功能提供支持，包括软件升级、状态管理以及配置管理三个方面。除此之外，还能够与车厢内湿热、高温以及严酷电磁环境的相关使用要求相适应。

2.3LTE安全网络

LTE网络需要通过对容灾进行备份而为铁路安全数据提供可靠性的保证。首先就要采用双层网络与双网冗余实现对核心网的连接，eNodeB板卡要进行冗余配备，然后再采用双频和双网对其进行交织与覆盖，必须要在系统安全冗余有保证的前提下，避免同频干扰，从而为网络的性能及其安全提供保证。

2.4旅客信息服务系统

如今社会经济发展快速，信息化程度日渐提高，网络越来越成为社会生活非常重要的一部分。而其中LTE可以通过单元TAU提供质量较优的多媒体信息服务，如网络等。另外，还有高清视频广播服务以及乘客互联网服务。其中高清视频广播服务采用的技术一般都是MPEG4或者H.264流媒体技术，乘客可以在车上观看高清或者标清电视节目。其采用的技术码率一般都是1.5～3Mbit/s。另外，还可以在实时性与数据丢包矛盾发生时，通过HARP重传机制进行解决，从而使得图像和视频都能够保持流畅以及稳定。而在乘客互联网服务中，如果根据每辆列车有100个用户来进行相关估计，当每个用户都上网时，那么LTE网络能够提供的连接速率不会低于100kbit/s，能够为乘客提供良好的互联网服务，提高乘客舒适度以及满意度。

3结语

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1.1案件信息管理（1）案件信息登记该模块主要用于向基层警队提供录入案件现场勘查的详细情况，包括勘查地点、勘查时间等。系统根据案件基本信息的层次结构，将整个案件基本信息分为案件索引主库、勘查警员信息库、见证人信息库、物证库、附件库等5个主从库，使之更符合案件现场信息的组织结构。该模块分列表选择和输入拼音码两种方式提供编辑功能；可按勘验时间、勘查地点等关键字提供数据检索功能；对于基本信息填写后，半个月内未上传附件的，系统可提供自动提醒功能；警队委托的鉴定完成后，系统可向所队用户提醒移交信息。（2）案件信息导出该模块按勘验时间、勘查地点等提供数据检索功能，并对检索出来的信息提供到电子表格的数据导出功能。（3）数据上报该模块可将现场勘查的案件信息以列表的方式显示出来，用户可按照“上传案件基本信息”和“上传附件”两种方式，从列表中挑选已经立案的勘察信息上传公安处

1.2鉴定信息管理（1）委托鉴定信息登记该模块用于记录基层所队或个人委托公安处、以及公安处委托上级单位进行活体、尸体、物证鉴定等信息，包括委托单位、委托日期等。（2）活体检验鉴定该模块用于记录法医出具的活体检验报告，内容包括委托单位、委托事由、案情概述、伤者信息、活体检查状况等信息，并提供原电子文档的保存功能。（3）尸体检验鉴定该模块用于记录法医出具的尸体检验报告，内容包括案情简介、死者信息、尸表检验、尸体解剖等信息，并提供原电子文档的保存功能。（4）未知名尸体勘验信息登记该模块根据现场勘查情况用于记录未知名尸体勘验信息，包括案件编号、勘验日期、勘验单位等信息，并提供原电子文档的保存功能。（5）未知名尸体登记信息撤销该模块根据查明的情况，用于记录未知名尸体登记撤销的原因及部分原始登记信息，包括原勘验信息、查明单位等信息，并提供原电子文档的保存功能。（6）鉴定信息导出该模块按案件编号、登记编号、送检单位等提供数据检索功能，并对检索出来的信息提供到电子表格的数据导出功能。（7）数据通用查询接口该模块提供公安处具有一定数据库SQL语言基础的技术人员直接和数据库对话的查询接口，方便这些技术人员对系统所提供的案件鉴定信息查询功能之外的检索需求。

1.3人员信息管理（1）人员学历登记该模块用于记录警队技术人员的学历信息，包括姓名、编号、所在学校、专业、毕业时间、学位等信息。（2）人员培训登记该模块用于记录公安处技术人员的历次培训信息，包括姓名、编号、学校名称、起止时间等。（3）工作简历登记该模块用于记录警队技术人员的工作简历信息，包括姓名、编号、工作单位、职务、起止时间等信息。（4）警衔晋级登记该模块用于记录警队技术人员的历次警衔晋级信息，包括姓名、编号、警衔级别、授予时间等信息。（5）职称晋级登记该模块用于记录警队技术人员的历次职称晋级信息，包括姓名、编号、技术职称、授予时间等信息。（6）行政晋级登记该模块用于记录警队技术人员的历次行政晋级信息，包括姓名、编号、行政级别、晋级时间等信息。（7）立功受奖登记该模块用于记录警队技术人员的历次立功受奖信息，包括姓名、编号、颁奖单位、奖项、获奖时间等信息。（8）受罚情况登记该模块用于记录警队技术人员的历次受到处分的信息，包括姓名、编号、批评单位、处分决定、时间等信息。（9）休假情况登记该模块用于记录警队技术人员的历次休假情况，包括姓名、编号、假期理由、起止时间等信息。（10）人员信息导出该模块按身份证号、姓名、单位名称、表类型提供数据检索功能，并对检索出来的信息提供到电子表格的数据导出功能。以上各个模块的信息登记，均可通过身份证的表间关联，系统可将人员的关键登记信息和基础字典中的人员基本资料进行连接。

1.4统计分析管理（1）案件类别统计该模块分一般、重大、特大3种情况统计指定时间段内，各个警队以及整个公安处所处理的各类现场勘验案件的案件类别情况。系统提供时间段参数设置。（2）七率统计该模块统计各个警队和整个公安处指定时间段内用于计算勘验率、痕迹物证提取率、现场书面分析率、现场勘验检查记录制作率、现场痕迹物证建档率、刑事科学技术检验鉴定率、刑事科学技术起关键作用率。和基层警队系统类似，由于立案总数、刑事科学技术在破案或处理作案人中起关键作用的10类案件数等数据无法由系统自身提供，比率值仍需操作人员根据实际情况输入以上数值后，系统才能根据既定的计算公式进行计算。（3）技术人员工作量该模块统计指定时间段内，各个警队技术员出警、制作笔录、拍照、绘图、录像、录音、制作检验鉴定书的数量情况。系统提供时间段参数设置。（4）案别物证该模块统计指定时间段内，公安处在各种案别中提取的各类别物证的数量情况。（5）所队提取物证该模块统计指定时间段内，各个警队和整个公安处提取、保存的各类别物证的数量情况。（6）鉴定类别该模块统计指定时间段内，各个警队委托各种鉴定类别的数量情况。（7）案别鉴定该模块统计指定时间段内，公安处所有警队在各种案件级别所作的各类鉴定的数量情况。（8）技术人员工龄该模块用于统计各个警队技术人员每个工龄段人员的汇总信息。（9）技术人员职称该模块用于统计各个警队技术人员各种技术职称人员的汇总信息。（10）技术人员年龄该模块用于统计各个警队技术人员各个年龄段人员的汇总信息。

1.5基础数据字典管理该部分信息用于系统中使用到的各种相关字典类型的定义，主要是方便操作者利用拼音码或者列表选择等快捷输入方式。包括：案件类型字典、案件级别字典、鉴定类型字典、警衔类型字典、学历类型字典、民族类型字典、行政级别字典、职称类型字典、附件类型字典、物证类型字典、勘查工作类型字典、死亡类型字典、警队资料字典、人员基本资料管理等。

1.6后台管理（1）角色权限定义该模块用于预定义能够操作该系统的角色名称及相应的权限信息，即可设置某个角色能够操纵那些具体功能模块。（2）系统用户定义根据预先设置好的角色，该模块用于定义可以操纵本系统的用户名称、口令、角色名，如果该用户是基层警队用户的话，还必须设置该用户所在警队的授权计算机IP地址。系统将根据这些信息判断试图登录的用户是否为合法用户。（3）操作轨迹管理系统对可能影响到原始数据准确性的关键操作在后台自动进行记录。本功能提供对这些操作信息的查询、追踪功能，包括操作人、操作日期、所操作的数据表、操作内容等信息。

2系统特点

2．1系统设置参数化系统的所有设置全部以参数的形式保存，有足够权限的用户可以自由进行配置。保证系统了在设计上的灵活性，用户可以根据使用情况变化对系统的参数进行配置，而无须修改程序。

2．2创建自主学习型的铁路刑事技术专有信息库系统首次在铁路公安系统中实现了自主学习型的铁路刑事技术专有信息知识库，可以通过系统的自学习功能，不断补充完善铁路刑事技术专有信息，分类整理，规划文档目录，从而为铁路公安相关技术人员完成刑侦工作所需要的专有知识库的采集、查阅及维护。

2．3系统操作分级限制系统用户可以为共同使用该系统的多个用户设置不同的使用级别，不同级别的用户在进入系统后有不同的功能范围，从而实现系统的安全性及用户权限的管理。

3结语

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论文摘要：铁路运输是国家的经济大动脉，铁路通信系统是直接保证铁路运输的重要工具，它的质量的好坏直接影响铁路运输的效率以及运输速度和安全。随着科技的进步和发展，各种高薪技术被广泛地应用在铁路通信系统中，使得铁路通信系统得到逐步提高和完善，并提高了铁路运输的运输速度、效率以及安全可靠性，本文主要讨论移动通信在铁路通信系统中的相关应用。

一、铁路通信的作用

通信，指人与人或人与自然之间通过某种行为或媒介进行的信息交流与传递。铁路通信就是指利用有线通信、无线通信、光纤通信等现代化技术和设备，将铁路运输生产和建设过程中的各种信息进行传输和处理交换。从1825年的人工摇旗引导到1839年的指针式闭塞电报设备的发明以及应用，就说明现代通信技术一开始就是与铁路运输是紧密相关的。随着我国高速铁路的建设和运行，对铁路通信技术提出了更高的要求，只有不断地发展和完善铁路通信系统，才能为现代化铁路的建设与运行提供重要技术支持和安全保障。下面我们就来讨论移动通信在铁路通信系统中的相关应用。

二、无线列调

无线列调是重要的铁路行车通信设备，主要负责列车的位置和运行方向。无线列调系统主要解决行车调度员、车站值班员和机车司机之间的通信和车站值班员、机车司机和运转车长之间的通信。虽然无线列调具有节约资源的优点，但目前使用的无线列调是同频单工电台，随着列车提速的不断深入和列车建设密度的加大，在仅有的一个频道上集中了众多用户，再加上场强的越区严重，容易致使系统阻塞，甚至于瘫痪。对于现代化的高速铁路而言，这种通信系统过于简单，满足不了建设发展的需求。

三、集群通信

集群通信系统是一种高级移动调度系统，代表着专用移动通信网的发展方向。它能按照动态信道指配的方式，实现多用户共享多信道。由于它具有调度、群呼、优先呼、漫游等功能，被广泛地应用于政府、铁路、航空等部门，其中以源自欧洲的TETRA较为出色。不过这种通信系统也有一定的缺点，比如系统设备采购、建网成本和终端价格较高，同时也存在信息丢失、保密性不高、易受干扰等，这从上海局目前所建成的集群系统就能看出来。这些缺点对普通语音通信的影响不大，但对要求较高的场合并不适用，比如列车与指挥中心的实时双向数据通信。

四、GSM-R

GSM-R通信技术最早起源于欧洲，是在GSM公众移动通信系统的基础上增加了铁路运输专用调度通信功能，它主要由交换机、基站、机车综合通信设备、手机等组成，目前在德国、意大利、瑞典等大多数国家普遍应用，我国铁道部于2000年底正式确定将GSM-R作为我国铁路通信系统的发展方向。它主要提供无线列调、编组调车通信、区段养护维修作业通信、应急通信、隧道通信等语音通信功能，可为列车自动控制与检测信息提供数据传输通道，并可提供列车自动寻址和旅客服务。比如全世界海拔最高的青藏铁路，它的绝大部分线路都是在高原缺氧的无人区，为了满足铁路运输通信、信号及调度指挥的需要，就采用了GSM-R移动通信系统。另外还有：大秦线、胶济线、合武线、京津城际线，京沪高铁等。

五、卫星通信

卫星通信是指利用人造地球卫星作为中继站来转发或反射无线电信号，在两个或多个地面站之间进行通信。它的主要优点是通信范围大、不受陆地灾害的影响，可靠性高、电路开通迅速、多址连接等，不过也存在成本高、传输延时大、传输带宽有限等不足。相对而言，比较适合铁路应急部门使用。

六、无线宽带WIMAX

WIMAX技术是一项于IEEE 802.16标准的宽带无线接入城域网技术。目前，在铁路通信系统中的最新应用成果就是中国神华能源股份有限公司的自主研发项目 -“WIMAX技术在铁路移动通信中的应用研究”。该项目自主研发了基于WIMAX无线宽带技术的机车同步操控通信、列尾通信、无线列调通信、视频监控等组成的铁路通信应用系统，在经过车载运行实验和室内动力分布实验后，经专家组检验，表明该系统可满足朔黄铁路运行的技术要求，具有创新性，技术成果达到国际领先水平。

七、结束语

铁路通信是以运输生产为重点，主要功能是实现行车和机车车辆作业的统一调度与指挥。但因铁路线路分散，支叉繁多，业务种类多样化，组成统一通信的难度较大。所以，在铁路通信系统中应当将各种现代化的通信技术有机结合，以保证行车安全、防止作业事故，提高运输效率，加速机车周转，以及改善服务质量等。

参考文献

[1]田裳，沈尧星主编.铁路应急通信[J].中国铁道出版社，2008，6(16):154-156

[2]丁奇编著.大话无线通信[J].人民邮电出版社，2010，1(24):1021-1024

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英文名称：Journal of the China Railway Society

主管单位：中国科学技术协会

主办单位：中国铁道学会

出版周期：月刊

出版地址：北京市

语

种：中文

开

本：大16开

国际刊号：1001-8360

国内刊号：11-2104/U

邮发代号：2-308

发行范围：国内外统一发行

创刊时间：1979

期刊收录：

CBST 科学技术文献速报(日)(2009)

Pж(AJ) 文摘杂志(俄)(2009)

EI 工程索引(美)(2009)

中国科学引文数据库(CSCD―2008)

核心期刊：

中文核心期刊(2008)

中文核心期刊(2004)

中文核心期刊(2000)

中文核心期刊(1996)

中文核心期刊(1992)

期刊荣誉：

中科双效期刊

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期刊简介

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关键词：电磁感应 光缆 影响 防护

前言：光纤通信作为现代通信的主要支柱之一，在现代电信网中有着举足轻重的作用，尤其是长途干线光缆，是国家通信的命脉及实现现代通信和数据传递的载体。然而，由于光缆的护套有铝套、钢套、铝箔套等，综合光缆中又有金属回线，所以光缆线路和电缆线路一样，都有防铁路电化牵引及强电干扰。

1.电磁感应对光缆的通信影响

尽管，光纤作为非金属传输介质，在信号传输过程中不受电磁干扰的影响，然而，要想普遍采用无金属构件的长途光缆还很难实现，这是由于要保证线路的正常功能还面临着很大的困难，如：机械外力的防护、中继设备的运行维护以及在线路维护过程中线缆的查找等。因此，在实际情况中，地下通信线路仍采常用在结构上含有金属元件的光缆。然而这种光缆将会在一定程度上受到强电线的电磁感应影响。

中性点接地的高压线路以及电气化铁路的接触网等短路（入地），入地电流会使接地电极电位升高。光缆有通过地电位升区域的引出、进入地电位升区域两种情况。不论哪种状态，如果地电位升大于塑料保护套的绝缘强度，光缆将被击穿。如果金属护套在地电位升区域以外接地，在电站内不与接地网相接，则金属护套对电磁感应没有屏蔽作用，金属护套与大地间有较大电位升。如果金属护套在地电位升区以外接地，且与电站接地网相连，则金属护套电位线性下降，护套存在屏蔽作用。

另外，对有塑料护层的金属护套而言，在电网正常和异常情况下，光缆受地电位升影响产生的危险电压和电流也不同，需要结合实际情况，对于有金属光纤通信线路，根据其金属回路的连接情况和属性，进行电磁危险影响计算。对于直埋光缆，还应考虑阻性耦合影响。

2.光缆对电磁干扰的防护措施

在有金属导线回路的综合光缆受交流电气化铁路接触网磁感应影响时，除接触网方面采用AT或BT来减少电化干扰外，在通信光缆方面，要采取以下措施：

2.1 降低光缆金属护套的磁屏蔽系数

因为铁路的光缆线路都是沿铁路敷设，在电气化区段都是与接触网平行，平行距离虽然不尽相同，但为了能将屏蔽问题阐述得更加清楚，将假定光缆线路处在接触网均匀磁场之中。此时，金属套的理想屏蔽系数S等于金属护套的耦合阻抗Zm与护套对地回路的全阻抗Z之比：

影响理想屏蔽系数的因素中，在低频频段耦合阻抗等于外皮护套的直流电阻r0，一般认为，对金属护套为5-15kHz，对外皮铠装为800-1000Hz以下时都认为是低频频段，此时，

式中，L1为护套内电感（H/m），L2为护套对大地回路的外电感（H/m）。对铠装护套光缆L1>>L2时， ；当L1

因此，降低理想屏蔽系数S可以采取两种方法：一是光缆金属护套采用直流电阻小的金属材料，如铝护套并要求截面积尽量较大，因为r0越小，S越小；而是采用导磁率高的金属铠装、加大金属护套的内电感。从这两个方面入手，能够得到较为理想的屏蔽效果。

另外，铁路长途通信光缆中，有一定数量的光电综合缆，其中金属回线大部分做指挥行车系统使用。金属回线的杂音过大，将直接影响铁路运输的正点和安全，因此对电化的超限干扰杂音要求及时查找、解决。查找的过程中必然动用光缆，影响光纤的正常通信。所以电气化区段的光缆受电磁干扰虽然对光纤并无坏处，但对于光缆的安全却有着一定影响，光缆维护人员对此应有足够的重视。

2.2 在严重的地电位升区域防护措施

当光缆进入发电厂、变电所时，为防止电力故障烧毁光缆、减少护套中的环流，最好在地电位升的边缘地段将金属护套断开。地电位升较严重地段可将金属护套分成几段，使地电位升不会积累，且金属护套不接地，对地处在悬浮状态。对综合光缆等缆中的金属回线要用隔离变压器将芯线隔成与护套相应的段落，以减少纵向电压的积累。当光缆经过发电厂、变电所及杆塔等高压区时，光缆应与其保持一定距离。

2.3 在通信金属回线上采取措施

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【关键词】 ZigBee CC2530 阅读器 标签

近年来，我国铁路部门加快了科学技术的步伐，大力发展电力牵引技术，积极引进先进技术，列车行车速度越来越快。速度快，给国民带来了方便，但是铁路行车安全却成为另一个亟待解决的关键问题。

铁路路面状况信息作为列车行车的重要环节，其准确、实时问题也是重点，更是难点。目前，列车接近临时速度控制区段、接近封锁施工地点或者施工地点邻线行车时，地车间实时信息仅靠地面设置的移动减速信号牌、作业标、移动停车信号牌以及响墩等信号标牌。这种方式缺少了路面状况信息的自动传送和控制，行车安全完全依赖机车司机的注意力和技术水平，稍有疏忽将直接危及行车安全[1]。基于此，亟需建立实时、可靠、准确的铁路安全巡检机制，以确保列车运行的安全。

ZigBee是一种基于IEEE802.15.4的低功耗、低传输速率、架构简单的短距离无线通信技术，它在自动控制领域的应用越来越广泛。由于其传输距离为数十米，使用频段为免费的2.4GHz与900MHz频段，传输速率为20kbps至250kbps，且具有成本低、结构简单、耗电量小等特点，使得利用ZigBee技术组成的网络具备省电、可靠、成本低、容量大、安全、自愈性强等诸多优势。因此，本限速信息采集系统的实现将具有良好的实际经济效益。

一、系统硬件设计

系统的硬件框架主要包括阅读器和电子标签。阅读器和标签的硬件结构是一样的，他们之间通过ZigBee无线通信协议进行短距离通信，通过ZigBee技术，阅读器可以在一定范围内读取到标签里面的信息。主要模块有：射频模块、天线模块、串口转换模块、外设接口和电源模块。

1.1 射频模块

射频模块的设计是本系统设计的难点，该电路主要由CC2530射频电路、滤波匹配电路和天线匹配电路组成。

1.2 天线模块

天线是射频通信中的重要器件，其选择非常重要，它的性能直接影响射频通信的效果。微波段天线必须满足以下几个要求：大小合适能够装置到相应的模具上；有全向或半球覆盖的方向性；提供最大可能的信号给标签的芯片；天线的极化都能与读卡机的询问信号相匹配。因此，该模块采用的是2.4G 14dBi PCB平板定向天线，主要由带精品抗氧化层的铝反射板和0.5米的镀银高品质馈线组成。

1.3 电源模块

电源部分是整个系统正常工作的保证，如果电源部分出现故障，则有可能烧毁整个电路，每个模块对电压的要求有所不同，要保证通信的前端电量充足，需要对电压进行分类管理，保证电源能够达到整个电路工作正常的要求。串口转换模块

本模块主要由芯片MAX485E（用于RS-485与RS-422通信的低功耗收发器，每个器件中都具有一个驱动器和一个接收器）和芯片6N137（高速光电耦合器）组成的电路来完成串口转换功能的，以便于后续调试的进行。信号采集通常是模拟电路和数字电路的混合体，其中模数变换是不可缺少的，模拟电路和AD变换电路决定了系统的信噪比，在铁路系统这种恶劣的环境下干扰比较多，为了保证通信的稳定性，采用6N137将模拟电路及AD变换器和数字电路彻底隔离。

二、系统软件设计

在该系统下，阅读器属于可移动ZigBee模块，考虑低功耗、数据传输安全性等因素，阅读器的工作模式设计为：每隔30ms定时发送查询命令，并且自动切换到接收状态等待标签的回复；标签收到请求信息后会将标签信息发送给阅读器。阅读器在等待标签回复的时候会开启定时器计时。如果阅读器附近存在标签模块，收到标签信息时，则会将该标签信息对数据进行封装成处理器需要的格式发送给处理器，同时向该标签发送灭活命令。然后再等待接收其他的标签信息，以确保所有的标签都被读到。

三、结论

本文提出了基于ZigBee技术铁道临时限速系统的限速信息采集模块的一种新的设计思路，硬件射频部分采用具有成本低却能建立强大的网络节点的CC2530芯片，及覆盖面非常广的2.4G 14dBi PCB平板定向天线等；软件部分也对阅读器和标签的工作模式进行了详细设计。通过对限速信息采集系统的详细设计，使得整个系统中ZigBee模块之间的通信及信息处理更加精准、安全。本文提出的这一设计思路将为整套铁道临时限速系统提供了可靠的技术保障。

参 考 文 献

[1] 金辉. 基于RFID技术的临时限速便携终端的研究与设计[D]. 广州：华南理工大学，2011

[2] 李文仲，段朝玉. ZigBee无线网络技术入门与实践[M] .北京：北京航空航天大学出版社，2007，4

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论文摘要:介绍一种包括铁塔和机房在内的新型通信基站方案，可满足我国目前大力发展的高速铁路通信信号传输要求，同时解决了各移动运营商在同一个基站上实现共建、共享的技术难题，有助于工信部提出的电信基础设施共建共享方针的贯彻实施。本通信基站还具有外形美观、防盗、占地小、环保节能等优点。

随着我国高速铁路事业的飞速发展，铁路沿线必然要建设大批的通信塔。通信塔从功能上可分为2类:第1类是为了满足铁路系统为列车运行情况监控与调度的要求而建设的铁路通信塔;第2类为普通移动通信塔，如移动、联通及中国电信等移动通信公司各自建设的移动通信塔。

2008年9月，国务院与工业和信息化部联合下发了《关于推进电信基础设施共建共享的紧急通知》。通知指出，共建、共享能有效降低网络建设工程对土地、电力资源的消耗，同时保护了资源和自然景观，节约大量资金，可解决基站选址难的问题，可以在一定程度上实现节能减排。如果能将上述2种沿铁路线的通信塔实现共享、共建，不仅便于统一管理，而且可以在事前统一规划、统一设计标准，最大限度地降低由于通信塔的设计标准及施工制造质量差异导致的倒塔事故风险，避免由此带来的对高速铁路安全运行造成的影响。

虽然共建、共享已提出一段时间，但实施仍处于起步阶段，目前常见的共享、共建方式仅仅是在已有塔型的基础上增加平台和天线支架。由于传统的移动通信塔在设计阶段并未考虑共建、共享需求，在安全性、经济性、适用性及美观性等方面都难以让各方满意。因此，专门针对共建、共享原则和需求，开发新型的通信基站设计方案是非常具有现实意义的课题，也是工信部共建、共享精神得到彻底贯彻实施的技术保障。

为此，提出一种新型的六边形通信塔及机房布置方案，不仅适用于三大移动通信运营商之间的基站共建，也适用于铁路通信信号塔与移动通信塔的共建、共享，尤其适用于布置在高速铁路沿线。

1设计原则

1.按照高速铁路沿线通信铁塔安全等级要求设计，在满足自然风荷载、裹冰荷载要求的同时，充分考虑高速列车驶过时，对铁塔产生的附加风压影响。

2.由于需要承受共建、共享各方的天线设备自重及产生的横向风荷载，结构需要采用具有更强承载力的形式，满足强度要求及使用工艺要求。

3.天线安装方便，为各使用方提供充分的天线安装位置选择。

4.多方设备集中于同一基站，对基站的安全性要求高，可有效防止盗窃和破坏。

5.通过合理设计，达到减小占地面积，节省材料用量，环保节能的效果。

2方案介绍

新型通信基站包括塔架、井架、机房、防护罩和基础5部分，如图1所示。各组成部分的合理设计和相互间的巧妙配合，与传统基站在设计上有很大区别，具有许多传统基站所不具备的优点。

塔架由若干个边宽相同的正六边形塔段组成，塔段采用钢管作主柱、角钢作副杆的组合结构，各塔段间通过法兰盘连接。底部塔段为便于工作人员进人塔架内部，采用“K”型斜杆布置;中间塔段为便于制造和安装，均采用交叉斜杆;顶部塔段由于受力较小，可适当减少斜杆层数。塔架边宽应综合考虑铁塔受力和天线安装间距而确定。塔架上还可根据需求安装若干环形平台。

井架位于塔架中心，由若于个边宽相同的正三边形节段组成。节段采用圆钢整体焊接结构，各节段间通过法兰盘连接，并通过横隔构件与塔架连接。井架顶部安装避雷针，并利用自身强度伸出塔架一定高度，从而增加了铁塔的有效高度和避雷针的防护范围。井架宽度和副杆布置根据爬塔和馈线的安装要求设计，使其兼作爬梯和馈线通道。

机房是由内、外墙组成的封闭环形结构，中间形成一个类似于天井的空间。塔架和井架即垂直安装于该空间内。机房可通过隔墙分割为若干区域，供不同企业使用。机房外墙设防盗门，内墙设防盗门和馈线窗。机房的屋顶面采用中心高、周围低的结构，利于屋顶散水，同时机房底部也设有排水管，以防止天井内积水。

为防止非工作人员从机房顶部进人，在此处围绕塔架设置防护罩。利用塔架的支撑作用，防护罩可保证足够的高度和强度。这样铁塔、馈线以及空调室外机等设备均被保护在一个封闭的空间内，从而有效地防止了盗窃、人为破坏和非工作人员私自攀爬现象的发生。

塔架、井架和机房共用同一整板基础，该基础在机房内、外墙下设环形加强梁，在塔架柱头与外墙构造柱间设径向加强梁，这样整板基础具有足够的刚度。一方面可避免各部分不均匀沉降的发生，另一方面可使机房的自重成为基础抗倾覆的有利荷载。另外，井架柱头周围的底板为镂空结构，在节省混凝土用量的同时，更便于井架与基础下的接地网连接。

3性能分析

3.1安全性

从结构承载力方面来看，采用的正六边形钢管组合结构，与传统的角钢塔、四管塔、三管塔和单管塔相比，抗弯惯性矩、抗扭转刚度都有大幅提高，整体承载能力明显加强，能够抵抗更大的风荷载及高速列车带来的附加风压。结构整体的安全边际增强，而且由于结构的刚性增大，在随机风荷载下的动力效应降低，结构构件产生疲劳破坏的可能性也随之降低。 在传统的通信铁塔设计中，爬梯、馈线支架以及避雷下引线等附属设备均悬挂于塔架上，是铁塔的附加荷载，且这些荷载不对称，对塔身的受力有不利影响。新方案通过设置自承重的中心井架，可以将这些荷载从塔身上转移到井架上去，而且中心井架还可以对与其相连的横隔构件起到竖向支撑作用。这些措施均进一步提高铁塔的安全性。

由于铁塔塔架在机房和防护网构成的屏障保护之内，因此避免了因盗窃、人为破坏等因素导致的结构构件受损或缺失而产生的不安全因素。同时，由于外来人员无法进人机房及机房所围成的天井，通信基站设备，包括空调室外机、馈线及一些附属设备都得到了有效地保护，保证通信基站平稳、安全的工作。

3. 2适用性

塔架的正六边形截面与通信天线的平面分布一致，塔柱之间的距离充分考虑了天线水平间距要求，而且每一根塔柱均垂直于地面，因此在塔架任意高度处均可直接将天线固定在塔柱上，十分方便天线的安装。

当同一高度各方天线相对集中时，可增设层环状平台，这样在同一高度就具有塔架、平台以及平台外伸天线支架三重天线安装位置，可以满足安装多副天线的需求。

由于铁塔具有更好的承载力和稳定性，还可以满足微波天线的安装需求，使基站在发生地震等破坏性灾害造成地下光缆断裂的情况下，可通过微波进行应急通信。

天线数量的增加势必造成馈线数量的增加，传统的沿塔梯两侧设置的馈线横担，由于挑出长度和承载能力的限制，其安装馈线的数量有限。而自承重井架的设计，承载能力和馈线安装位置远大于传统的馈线横担，工作人员还可通过井架内部爬塔，较传统的直爬梯更为安全可靠。

3. 3经济性

由于采用全塔统一边宽、不设变坡的外形，其用钢量理论上较抛物线形或折线形塔略高，但如综合考虑平台、天线支架等附属构件的用钢量，则总用钢量反而略低于传统塔型。

全塔上下边宽相同，塔柱节段长度相同，斜杆角度与长度也都相同，这种设计十分方便生产企业的备料、制造、运输和安装。同时也便于铁塔设计的标准化和系列化。

铁塔和机房共用同一基础，且机房的自重为基础抗倾覆提供了有利帮助，可大量节省混凝土用量和占地面积。例如，环形机房内径4m，进深4 m，则外径为12 m，即在12 m x 12 m的占地面积下，可得到近100m的使用面积。

环形机房与独立机房相比，具有更好的保温性能。机房上的防护罩可采用密闭遮光材料，并适当增加高度，配合机房内外墙开设的通风口，可实现机房内热空气自然上升的烟囱效应，从而大大节省空调的用电量。

3. 4外观

美观性较为主观，可谓仁者见仁，智者见智，难以进行量化的比较，下面仅将新方案的视觉特点加以分析描述。

1.铁塔设计高宽比较大，塔柱竖直，因此外形简洁、挺拔。

2.塔身形状为正六边形，较三边形和四边形铁塔塔面更多，且所有斜杆的角度和长度均相同，使铁塔结构显得更为规律化，有很强的节奏感。

3.天线尽量沿塔柱安装，馈线集中于中心井架，最大限度地减少了安装天馈线给塔架带来的凌乱感。

4.机房和铁塔成为有机的整体，可充分发挥机房的建筑造型，使其达到传统基站所不能实现的美学效果。如将机房及防护网按其所在地区代表性的建筑风格设计，铁塔配色亦可与之相适应。旅客通过基站的造型与风格，就知道自己所在的地区。

篇10

【Abstract】With the rapid development of technology and economic ，the MPLS technology has been used in each field. Especially in railway communication network ， the application of MPLS technology can improve the railway transport demand and service level， and make the railway communication network has higher expansibility and safety. Paper analyzes the application prospect and the status quo of MPLS technology in railway engineering.

【关键词】MPLS通信技术；铁路信息通信；应用前景与现状

【Keywords】MPLS communication technology； railway information communication； application prospect and the status quo

【中图分类号】TN915 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069（2017）03-0067-02

1 引言

MPLS在最近几年发展尤为急速和迅猛，从2001年开始，以亚洲地区为例，比上一年的发展增长率提高了至少300%，之后在一定规模的扩充下，每年依然可以保持着30%以上的增长速度。而时至今日，越来越多的MPLS技术在生产生活中得到了广泛的应用，其中不仅包括大型的企业与部门，还包括一些小型甚至私人的企业作坊。可以说MPLS与人们的生活息息相关，而本文将提到的铁路，更是与民生具有密不可分的关系。

2 MPLS技术概述

MPLS VPN的技术主要是在MPLS原有的基础之上，又添加了IP的VPN技术。通俗地说，就是在交换设备的过程中，通过网络路由添加各种内容，并运用MPLS的一种技术。同时也是一种对核心路由器进行加工、简化的方式之一。方式与算法中，运用了传统路由之间相结合的交换方法，不但可以_到IP虚拟专用的网络，还能够构建宽带Extranet，并进一步进行intranet的构建。这将充分发挥并满足不同业务在不同层次上的发展需要[1]。MPLS技术的运用存在以下几个优势：首先也是最重要的部分就是业务品质质量较高，可扩展的模式也较多；其次是能够在不同的业务之间形成互相访问，还能保持在可控的范围之内，具备强大的转发高性能标签，并且能够有效减少屏蔽IP地址重叠现象的出现。从总体上来看，还能够进行资源在某种程度上的共享，从而从侧面减少了投资建设的成本，节约了资金。

3 MPLS 技术实现原理

MPLS技术的实现都是基于VPN的路由器产生的。而VPN路由器的组成部分主要由三部分组成，其中一个就是PE，而另外一个就是CE，当然还有常规的P这三个路由器类型。其中，P路由器作为最常用的路由器之一，主要负责在工作中进行VPN的分成过程，也是为了分组标签交换处理。另外，P路由器还是一般运营商的主干路由器，负责运营商大部分的业务[2]。供应商的路由器一般不适用P路由器，而是侧重于使用CE设备的链接路由器。这在VPN数据被PE转发的过程中是相对比较安全的，供应商路由器就是我们前面提到的MPLS。另外，MPLS作为中转机构的骨干部分，采取的是两侧标记的方法与模式，所以供应商在面对这样的模式时，只需要进行简单的PE路由器处理工作，就可以轻松实现任务了。

PE路由器又叫边界路由器，是运营商用于边界线路的路由总称，其中存在有全局路由以及VRF，我们常说的在全局路由表内，存放着内路由器，而VRF的内部就存放着VPN。

然后介绍CE路由器，CE路由器属于常规路由器中边缘路由器的一种，对数据的线路进行同时连接。而且我们常说的CE设备就是IP路由器，PE路由器与IP路由器是相互连接的，它们也构成了临近的关系模型。完成这组关系之后，CE路由就会对发送点的地址进行VPN远程学习功能。常规状态下，这两者的交互过程是在静态路由的内表面完成并优化的，这是因为开放式的条款中优先协议协助完成。但是由于静态路由是进行信息的交互的，能够从根本上极大地降低各种不同原因形成的骨干BGP的震荡，这也进一步提高了骨干网的安全性能，为可靠性做出了一定程度上的贡献。

4 MPLS如何在铁路通信网络中应用

铁路的传统通信系统是建立在多个组织机构之上的网络，比如我们经常提到的铁路局、铁道部等还有一些其他的业务组织部门，这些机构过去都是采用2M数字通道技术，这也是最常见的模式。而这些通道技术都存在着非常严重的问题，主要体现在以下几个方面：带宽比较低，网络运营速度慢，很多大流量的繁忙时刻出现时会无法应对。节点与节点之间的支点比较少，很多连接会赶不上，或者不畅通，还有就是最为致命的数据要求极为敏感，否则容易丢失。然而随着铁道部铁路系统每个组织机构之间节点数量的不断增长，信息的交互与运转量逐渐增大，需求也不断放大，传统的通信系统模式难以满足当前的实际需求，特别是在节点的增加与线路的扩展这两个关键性问题上，尤为难以满足[3]。由于传统铁路通信方式不具备优良的扩展功能，当节点与节点间出现全部互联目标的时候，势必将增加线路的接入费用，再加上接入设备的调整工作，这将增加一大笔开支。

5 MPLS接入铁路通信网的注意事项

如果我们准备把MPLS网络技术应用推广到铁路通信网当中去，就必须要注意以下几个注意事项：

第一，接入的方式方法，因为节点与节点的链接是建立在对等的模式之上的，基础的数据互访也是基本的要求。这就必须在互访的节点上运用好对称宽带线路，比如光纤，或者是我们常用到的LAN等，进而形成与MPLS网络链接的目的。而且尤为注意的是，应该根据铁路部门的实际业务特别是高峰时段的业务量对带宽进行理性地选择，过高或过低都不可取。在通常情况下，由于这样的接入方式也同样应运用于客户端，为了降低成本缩减开支，又因为这个项目对带宽的要求要低于平均值，也可以选择ADSL接入方式，这种接入方式的灵巧性要比前面提到的接入方式适用性更强。

第二，扩展性问题，为了对现有业务的网络节点进行改造，那就只能在相对应的节点上加入新的线路。而对于新加入的网络节点而言，一旦进行新的VPN业务的申请，就可以设定各个节点的接入了。上面提到的现有的业务与新出现的业务，全部都是位于运营商的服务网络当中，但是它们虽然出自一个体系却又相互隔绝，互相不会造成影响。

第三，安全可靠性问题，针对一些比较高级的并且敏感度比较高的系统，在使用MPLS前提条件下，能够积极采取增加防火墙进行处理的方式，通过对节点与节点间IP数据进行加密的方式，构建起一个新型的加密体系，进一步达到IP数据加密与通道的相对隔离，这也能够起到对信息多重防护的目的，当然了，这一切都是为了提高整个网络的安全性能和可靠性能，从而杜绝因为暴露在危险之中而被敌人攻击，导致铁路网络瘫痪的尴尬局面出现[4]。

6 总结

综上所述，虽然MPLS VPN技术在很多领域的运用都已经初见成效，同时也存在着一些诸如技术手段不成熟，服务人员配置跟不上等问题，但是它在铁路网络方面的运用也已是大势所趋，如果MPLS能够顺利地在我国的铁路通信网络当中普及，不但能够在很大程度上促进有效处理IP数据的业务能力，还能够规避大量的风险，提高整个系统的可靠性与安全性。同时还能够提高性能数据的业罩С炙平，这些常见的问题都是由于IP地址出现重叠而产生的，为了解决这些问题，同时也为了能够提高与高层协议进行融合的技术理论，提高铁路部门的安全信息运转等工作，就必须要进行可靠性与扩展性的实验。调查显示，目前我国的铁路通信状态发展稳定，但是整体还处于一个较为初级的阶段，这也使我们不得不承认与西方国家之间存在着一个较大的差距，但是我们也要看到自己国家铁路通信总量大、发展潜力大等优势，并且逐步建立起完善的网络运营机制，希望下一步国家有关部门推出相关的配套政策，能够从侧面来加快实施铁路通信网络的MPLS VPN建设，而工作人员与相关部门领导必须要戒骄戒躁，提高自己处理问题的能力与水平，保证MPLS建设速度与质量，从而真正提高铁路通信设施建设的整体水平。

【参考文献】

【1】张光飞.MPLS环境下的业务互通研究[J].信息通讯，2012（5）：55.

【2】郭志.MPLS技术研究与应用[J].科技报，2015（5）：138.