高铁通信概论解析
高速铁路通信系统(程控交换、FAS、传输、GSM-R)
第六章 高速铁路通信系统
本章提纲：
高速铁路通信系统概述
铁路调度数字通信基本原理
铁路调度通信系统与组网
铁路综合数字移动通信系统（GSM-R）
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现代通信研究所
第一节 高速铁路通信系统概述 本节内容提要： 铁路专用通信业务 铁路通信设备发展历程 铁路通信网络结构
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现代通信研究所 接口：交换机之间的局间中继接口采用 30B+D数字接口，用2M数字通道相连接。 信令：局间信令采用西门子专用ISDN网络共 路信令（CorNET信令）。在以CorNET互连 的Hicom交换机专网范围内可提供大量公共 ISDN网络所没有的服务，并组成一个统一的 ISDN调度网络，实现全部ISDN功能的全网 透明传输。
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2. 铁路专用通信业务
铁路专用通信业务包括干、局线通信，区 段通信，站场通信，无线专用通信，应急通信 和列车通信等，其中铁路运输调度通信是铁路 专用通信的重要组成部分，下表为铁路专用通 信业务分类。
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区段通信 干、局线 区段调度 区段专用 区段数据 站场通信 无线专用 应急通信 列车通信 通信 电话 通信 通信 通信
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(3) 区段调度通信网
铁路局下属的调度区段运输指挥中心设区 段数字调度机（俗称主系统），与所辖区段沿 线各中间站车站数字调度机（俗称分系统）， 用2M数字通道呈串联型逐站向连，并由末端 车站环回，组成一个2M自愈环。区段内所有 调度业务（行调、货调、电调、无线列调）纳 入2M数字环内，一种调度业务固定占有一个 共线时隙
高速铁路信号与通信
高速铁路信号与通信概述高速铁路作为现代交通工具中最重要的一种，其信号与通信系统的稳定性和效率对于确保列车的安全和运营的顺畅起着至关重要的作用。
本文将介绍高速铁路信号与通信的基本原理、技术和发展趋势。
信号与通信技术的发展随着技术的不断进步，高速铁路信号与通信技术也在不断的发展与创新。
最早的高速铁路信号系统主要采用模拟信号传输技术，但由于模拟信号传输容易受到干扰和衰减，因此不利于信号的稳定传输。
随着数字技术的出现，高速铁路信号系统开始采用数字信号传输技术，极大地提高了信号的稳定性和传输效率。
同时，高速铁路通信技术也得到了迅速的发展。
传统的高速铁路通信主要采用有线通信方式，如电报和电话等。
然而，有线通信存在着线路故障和维护成本高的问题。
为了解决这些问题，高速铁路通信开始采用无线通信技术，如无线电与微波通信等。
无线通信技术具有覆盖范围广、传输速率高和维护成本低的优点，大大提高了高速铁路通信的可靠性。
高速铁路信号系统高速铁路信号系统是确保列车运营安全的关键部分。
它包括信号传输与处理设备、信号灯、轨道电路等组成部分。
高速铁路信号系统主要通过信号灯的变化来向列车驾驶员传递行车指令。
传统的高速铁路信号灯主要采用模拟信号灯，通过不同颜色、形状和闪烁模式来表示不同的行车指令。
近年来，高速铁路信号灯开始采用数字信号灯，通过LED灯的亮灭来表示不同的行车指令，提高了信号的可见性和识别性。
同时，高速铁路信号系统还包括轨道电路，用于检测列车在轨道上的位置和速度。
传统的轨道电路是通过电流的流动来检测列车的位置和速度的，但这种方式复杂且维护成本高。
近年来，高速铁路信号系统开始采用无线传感器技术，通过无线传感器网络来实时监测列车的位置和速度，提高了系统的实时性和准确性。
高速铁路通信系统高速铁路通信系统是保障列车与列车之间、列车与指挥中心之间进行有效和安全通信的关键。
高速铁路通信系统主要采用无线通信技术，如无线电与微波通信等。
这些技术具有高速数据传输、抗干扰能力强和覆盖范围广的特点，能够满足高速铁路通信的需求。
高铁概论第7章 高速铁路通信系统
（2）站场通信 大型车站多个作业场，主场车站调度员与各个相关值班员构建 的若干个一点对多点的调度通信，简称站调。 小车站值班员与若干个站内用户之间构建一点对多点的站内通 信。
（3）站间通信 站间通信为站与站之间的点对点通信，即站间行车电话或闭塞电话。 随着信号设备的发展，区间闭塞法几乎不再用电话闭塞法，已采用 半自动闭塞和自动闭塞。 站间电话用来通报列车运行状态和相关行车业务，于是出现了站间 行车电话这一称谓。
述 调度通信体系。
干线调度通信是铁道部为统一指挥各铁路局，协调地
完成全国铁路运输计划，在铁道部与铁路局之间设置
的各种调度通信。
局线调度通信是铁路局为统一调度指挥所属主要
区段及主要站段，协调地完成全局运输计划，在铁路
局与编组站、区段站、主要大站之间设立的各种调度
通信。
区段调度通信是各调度区段为调度指挥运输生产，在调度员与所辖区段 的铁路各中间站按专业、部门设置的调度、通信系统，统称区段调度。
（3）区段调度通信网
述
铁路局下属的调度区段运输指挥中心设区段数字调度机（主系
统），与所辖区段沿线各中间站车站数字调度机（分系统），用
2M数字通道呈串联型逐站相连，并由末端车站环回，组成一个
2M自愈环。
7. 1 概 述
7.
1 概
铁路交通（轨道交通）建设投资大、工程复杂，为满足乘客对铁路交通高速、
述 安全、舒适便捷、经济等特性不断提高的服务需求，铁路通信系统需要向大
固定通信网 移动通信网
6层：决策支持与综合应用系统 5层：社会化信息服务系统 4层：办公信息系统 3层：业务管理信息系统
2层：过程控制与安全保障系统 1层：通信网络系统
移铁 动路 通综 信合 系数 统字
高速铁路概论第四讲高铁信号控制通信系统
•日本DS-ATC系统：采用有绝缘的数字轨道电路传送列控信
息；
•法国UM2000+TVM430系统：采用无绝缘数字轨道电路传送
列控信息（分级控制）。
•欧洲ETCS系统：为实现欧洲铁路互联互通，欧盟组织确定 了适用于高速铁路列控的标准体系，技术平台开放；基于 GSM-R无线传输方式的ETCS2系统，技术先进，并已投入商 业运营。
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一、概述 2、组成
调度集中系统
概述
内 容
列车运行控制系统
概 调度集中CTC
要
计算机联锁系统
调度指挥系统从两个底层系统（列控系统和联锁系统）中获取
信息，以进行决策并指挥行车根据列车基本运行图所制定的日、
班计划和列车运行正、晚点情况，编制各阶段计划，并下达给
各个车站连锁系统。
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各组成部分间关系
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1.1 概述
• 一.信号 • 信号：是传递信息的符号 • 铁路信号设备是一个总名称，概而言之为信号、
联锁、闭塞铁路信号：是向有关行车和调车作业 人员发出的指示和命令； • 联锁设备：用于保证站内行车和调车工作的安全 和提高车站的通过能力； • 闭塞设备：用于保证列车区间内运行的安全和提 高区间的通过能力。
b/进路外的因素是指进路与进路之间是否互相冲突。因 为车站上有许多进路，有些进路如果同时开通，就将导 致撞车的危险。要保证行车安全，就必须使防护进路的 信号机与进路、道岔之间发生联锁。
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1.1 概述
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1.1 概述
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1.1 概述
（四）闭塞
区间的界限： 在单线区段以进站信号机为车站与区间的界限；在复
Area
AREA
SSCTMMT
高速铁路通信系统
采用先进的信号处理技术和天线技术 ，优化信号覆盖范围和信号质量，同 时加强网络规划和优化，提高信号的 连续性和稳定性。
数据安全问题
数据泄露和攻击
高速铁路通信系统涉及大量的敏感信息，如列车控制指令、乘客信息等，存在 数据泄露和被攻击的风险。
解决方案
采用加密技术和安全防护措施，保障数据传输和存储的安全性。同时加强网络 安全监测和应急响应能力，及时发现和应对安全威胁。
卫星通信技术还可以提供语音、数据、图像等多种通信 服务，满足不同业务需求。
网络安全技术
01
网络安全技术是高速铁路通信系统中的重要保障措施，主要用于保护 通信系统和数据的安全。
02
网络安全技术包括防火墙、入侵检测、数据加密等，其中数据加密是 高速铁路通信系统中常用的网络安全技术。
03
网络安全技术可以防止网络攻击和数据泄露等安全问题，保障高速铁 路通信系统的正常运行。
大数据分析技术还可以对各种设备和系统的性 能进行监测和预测，及时发现潜在的问题和风 险，提高系统的安全性和可靠性。
大数据分析技术还可以优化高速铁路通信系统 的资源配置和服务质量，提高运营效率和服务 水平。
人工智能技术的应用
人工智能技术可以应用于高速铁路通 信系统的故障诊断和预测，通过分析 历史数据和实时监测数据，自动识别 和预测潜在的问题和故障。
高速铁路通信系统
目录
• 高速铁路通信系统概述 • 高速铁路通信系统的关键技术 • 高速铁路通信系统的应用场景 • 高速铁路通信系统的未来发展 • 高速铁路通信系统的挑战与解决方案
01
高速铁路通信系统概述
定义与特点
定义
高速铁路通信系统是指为高速铁 路列车提供信息传输、信号控制 、安全保障等功能的综合性通信 网络。
高铁通信信号知识要点汇总
高铁通信信号知识要点汇总高铁通信信号是指在高铁列车上进行无线通信时所使用的信号，它是保障高铁通信稳定和高效运行的关键之一。
本文将对高铁通信信号的要点进行汇总，并提供相关知识和技术细节。
一、高铁通信信号概述1. 高铁通信信号的定义：高铁通信信号是指用于高铁列车上实现无线通信的一种特定信号。
2. 高铁通信信号的作用：保障高铁列车内外通信的质量与稳定性，提高高铁列车的运行效率。
二、高铁通信信号的类型1. GSM-R信号：全球移动通信系统铁路手机无线通信技术，是目前高铁列车上最主要的通信信号。
2. LTE信号：长期演进技术，是一种高速无线通信标准，逐渐在高铁上得到应用。
3. Wi-Fi信号：用于提供高铁列车上的无线网络连接。
4. GPS信号：用于高铁列车的定位和导航。
三、高铁通信信号的特点1. 高速传输：高铁通信信号需要支持高速移动情况下的数据传输，保证通信的实时性和稳定性。
2. 强干扰环境：高铁列车通常在电力线、隧道、桥梁等强干扰环境中行驶，通信信号需要具备良好的抗干扰能力。
3. 波段资源利用：高铁通信信号需要充分利用有限的频谱资源，提高频段的利用效率。
4. 多用户支持：高铁通信信号需要支持多个用户同时进行通信，提供稳定的服务质量。
四、高铁通信信号的技术细节1. 天线设计：高铁通信信号的天线设计需要考虑信号覆盖范围、增益和功率等因素，以达到良好的通信效果。
2. 信号处理技术：采用先进的信号处理技术，如调制解调、信道编码等，提高通信的可靠性和速率。
3. 信道分配：高铁通信信号的频率和信道分配需要根据通信网络规划和需求进行合理配置，避免信号冲突和干扰。
4. 转发器设备：高铁通信信号的转发器设备需要满足高速传输和低延迟的要求，确保通信信号的快速传递。
五、高铁通信信号对乘客的影响1. 方便通信：高铁通信信号的覆盖范围广，乘客可以在列车上进行语音通话、短信和网络访问等。
2. 信息获取：乘客通过高铁通信信号可以获取到车票预订、列车时刻表、旅行指南等相关信息。
高速铁路专用通信系统技术浅析
高速铁路专用通信系统技术浅析随着铁路运输的快速发展和人们对高效、安全的出行需求的不断增加，高速铁路专用通信系统的发展成为了铁路交通行业的重要组成部分。
本文将对高速铁路专用通信系统技术进行浅析。
高速铁路专用通信系统是一种用于高速铁路列车间、列车与调度人员之间实时通信的专用通信系统。
它不仅可以快速、准确地进行信息传递，还能通过实时监控、远程调度等手段保障列车安全、控制列车状态，提高列车运行的效率、可靠性和安全性。
高速铁路专用通信系统技术主要包括以下几个方面：一、无线通信技术高速铁路专用通信系统采用的是无线通信技术，通常使用的频段是400MHz及以上。
在使用高速铁路专用通信系统时，由于列车处于高速运行状态，相对应的车站间距离也会非常远，因此系统的无线信号稳定性和传播距离至关重要。
为了保证高速铁路专用通信系统能够稳定地传输信息，现代通信技术可以使用Doppler效应来消除高速运动带来的频偏影响，同时还可以使用FEC编码、数字信号处理等技术来提高信号的抗干扰能力和传输质量。
二、安全准入技术在列车间和列车与调度人员之间进行通信时，为了保障通信的安全性和便捷性，高速铁路专用通信系统需要使用安全准入技术。
安全准入技术主要是指系统能够在验证用户身份、保护通信内容、控制接入权限方面发挥重要作用，这可以防止不法分子的恶意干扰和黑客攻击等网络安全问题。
目前，高速铁路专用通信系统采用的主要安全准入技术包括三个方面：一是根据4G/5G移动通信标准设计的用户认证与密钥协商协议，二是采用身份证芯片来进行用户身份验证，三是采用数字证书技术来防止恶意攻击和数据篡改等问题。
三、多跳通信技术在高速铁路专用通信系统中，由于列车运行速度快，需要在保持信号稳定的情况下进行接力跳跃传输。
这时，就需要用到多跳通信技术，它可以在信号传递中对不同距离、不同部位的列车进行智能路由选择和重新接力，从而有效延长信号传输距离，同时避免信号干扰等问题。
四、无线电功率控制技术高速铁路专用通信系统在使用过程中，由于使用的无线电信号容易受到干扰和噪声的影响，因此需要采用无线电功率控制技术。
铁路专用通信知识点总结
铁路专用通信知识点总结一、铁路专用通信概述铁路专用通信是指为铁路运输而特别设计、建设、运营的通信系统。
铁路专用通信系统是铁路运输安全保障的重要组成部分，它集成了无线通信、有线通信、数据通信以及应用系统等多种技术手段，广泛应用于列车调度、行车控制、远程监控、应急通信、救援指挥等领域，为铁路运输提供了可靠、高效、安全的通信保障。
二、铁路专用通信的发展历程铁路专用通信经历了无线电通信的起步阶段、微波通信技术的应用、数字通信系统的引入和发展，到近年来的5G、物联网、云计算等新技术的应用，不断满足了铁路运输对通信技术的需求，提高了运输保障能力和服务水平。
三、铁路专用通信的关键技术1. 无线通信技术：包括微波通信、移动通信、卫星通信等，用于实现列车间的语音通信、数据传输、视频监控等功能。
2. 数据通信技术：包括网络通信、数据传输、信息安全等，用于实现列车调度、行车控制、状态监测等信息的传输和处理。
3. 轨道电路通信技术：是一种特殊的有线通信技术，一般用于列车自动控制系统和防护装置的通信。
4. 应用系统：包括列车调度系统、行车控制系统、信号系统、通信监控系统等，是铁路专用通信系统的核心应用，直接服务于列车运输的安全和高效。
四、铁路专用通信的应用领域1. 列车调度通信：用于列车运行的计划、调整、实时监控等信息的传输和处理。
2. 行车控制通信：用于列车运行的指令、权限、限速等信息的传输和确认。
3. 状态监测通信：用于列车、信号设备、轨道设施等设备状态的监测和预警。
4. 应急通信：用于应对自然灾害、事故、故障等突发情况，及时采取措施保障列车运输的安全。
五、铁路专用通信的发展趋势1. 新一代移动通信技术的应用：5G、物联网等技术将为铁路通信系统带来更高的数据传输速度、更广的覆盖范围和更强的抗干扰能力。
2. 高速、大容量的数据通信网络建设：随着铁路运输的快速发展，铁路通信系统需要更大的容量和更快的传输速度，以满足列车运行数据、视频监控、信息处理等多种需求。