铁路信号系统中无线通信技术的应用
基于Wi-Fi无线通信系统在高速铁路中的应用
应天线 之间的对 接提供 了良好的条件。当车厢 处于天线 阵列 中时，多普 勒频移规律便会发生 作用 ，使得无线通信保持顺 畅。因为智能天线 能够根据周 围的环境 自动 改变指 向，这样就使 得车厢里 的无线 网络覆盖 比较均匀 。
１ ． ２ Ｗ ｉ － Ｆ ｉ 桥 接 以及 地 面 天 线 的 部 署
的记 录 是 每 小 时 ４ ８ ６千 米 。在 高 速 铁 路 上 行 驶
保护 ，避免广播帧和组播帧被打 断。这样一来 ， 就 使 得 靠 的 比较 近 的 无 线 网 桥 设 备 之 间 就 能 进 行数据 的传输 。举 个例 子，如果列车从左方开 过 来 ，Ｗ ｉ ． Ｆ ｉ 连 接顺 序为 Ｂ Ｒ１ 一 ｌ １ 然 后 是 ＢＲＩ 一 １ ２ 。同样 的一个 移动 Ｉ Ｐ ｖ ４隧道会通 过外 部代 理Ｆ Ａ１建立 。当车运 行到 Ｂ Ｒ１ — １ ３区域 时，车 载 ＭＲ可 以侦 听到 Ｆ Ａ２及 Ｆ Ａ１的移 动 Ｉ Ｐ ｖ ４报 文 。之后 车载 ＭＲ通 过 向 Ｆ Ａ２发 送一 个注 册
【 关键 词 】 高速铁 路 ｗ ｉ — Ｆ ｉ 无 线 通 信 系统
生 ，并 且 利 用 了思 科 Ｃ ａ ｔ ａ ｌ ｙ ｓ ｔ ２ ９ ６ ０交 换 机 。 在 另 一 个 交 换 机 里 面 ，端 口会对 里 面 的 配 置 进 行
高速 铁 路区 别于 其他 一般 的铁路 ，就在
下的流程 进 行切 换：第 一步 ，扫 描可用 的无
线 网 桥 设 备 ；第 二 部 ，检 查 Ｓ Ｓ Ｉ Ｄ （ Ｓ ｅ ｒ ｖ ｉ ｃ ｅ Ｓ ｅ ｔ Ｉ ｄ ｅ ｎ ｔ ｉ ｉ ｆ ｅ ｒ ）和 密 码 并 丢 弃 无 效 的 密 码 匹 配 ；第 三 部 ，在 搜 索 结 果 中连 接 最 优 的无 线 网桥 ；第 五步 ， 车载 Ｂ Ｒ发 送 使 用 子 网 接 入 协 议 （ Ｓ ＮＡＰ ）
铁路运输过程中无线通信技术的应用
铁路运输过程中无线通信技术的应用摘要：无线通信技术在列车控制管理、铁路运输管理、宽带无线网络接入服务等方面发挥着重要的作用，在铁路运输过程中，合理有效的应用无线通信技术，不仅能够满足人们多样化的需求，同时还能够更好的保障铁路运输安全。
无线通信技术在很大程度上推动了铁路运输向智能化、信息化、高效化方面发展。
关键词：铁路运输；无线通信技术；应用1通信技术简介1.1无线通讯技术概述无线通信技术是利用电磁波信号可以在自由空间中传播的特性进行信息交换的一种通信方式。
随着社会经济的快速发展，以及科学技术的不断进步，无线通信技术的应用也越来越广泛，其中最具有代表性的无线通讯技术包括蓝牙、RFID、红外、3G、GSM等。
一般认为，通信距离在100m以内的为进程无线通信，而高于100m的则为远程无线通信。
红外、蓝牙、RFID的通信距离在10m以内，所以属于近程无线通信技术，而3G、GSM等通信距离较大，在100m以上，所以属于远程无线通信技术。
随着无线通信技术的不断发展和进步，无线网络宽带也越来越高，这不仅满足了人们对高速宽带的需求，同时也在很大程度是促进了多媒体技术的发展[1]。
现如今，无无线通讯技术已经被应用到各行各业中，其所发挥的作用也是尤为重要的。
如无线通讯技术就是影响铁路发展的重要因素，其在铁路运输过程中也发挥着重要的作用。
为了更好的促进铁路发展，加强分析铁路运输过程中无线通信技术的应用也具有重要的现实意义。
1.2通信技术在铁路系统中的重要地位在铁路运输系统当中，以往都是采用旗语、打信号灯对铁路调车进行指挥作业，这样不但增加了工人的劳动动力降低了工作效率，而且还容易造成人员时事故的发生。
但是在铁路运输系统当中，运用通信技术来进行吊车作业，不但使工作效率得到提高，同时还有利于操作工具升级。
而目前阶段，多数的铁路大致上都已建设铁路信息技术调度系统，然面信息技术调度系统构建便于列车调车区长、列车司机乃至整个调车工作的信息能够及时交流，而信息技术调度系统还可以清晰准确的国传输此系统内的指挥信息与信息发布。
铁路通信信息技术的发展与应用
铁路通信信息技术的发展与应用摘要随着我国高速铁路和客运专线建设的快速发展，对铁路信息传输系统的需求日益增长，对铁路信号安全信息传输系统的性能、可靠性、可用性要求越来越高。
在发展的过程中，我国高速铁路和客运专线均采用无线通信方式，本文对其应用进行了简要分析。
关键词铁路通信；信息技术；发展；应用引言铁路是人们出行、物流运输的重要交通工具，是国家重要交通设施，为保障铁路的稳定运行，铁路站点以及沿线工作人员需要保持稳定、通畅的通信，为铁路调度、应急指挥提供支撑。
在铁路高速化发展的背景下，铁路系统对通信网络有了更高的技术要求，要在传统的通话传输基础上，增加数据传输、视频信号传输，以及高速低延迟通信传输等多样化的服务，提升稳定性、可扩展性等多方面性能。
以往铁路通信工程主要采用有线接入技术，这种通信方案的需要耗费大量的人力、财力来架设通信电缆，而且线路会受到自然环境影响，维护检修的难度也比较大。
且扩展性也比较差，对于新建铁路工程，或增加新的通信设备，就会涉及到新的布线工程。
而无线通信接入技术不需要架设通信电缆，有效降低经济成本和时间成本，也不会受到自然环境影响，运行更加稳定，且扩展性也比较理想，搭设好的无线通信网络还能为乘客提供信息服务。
因此从成本、稳定性、服务性等多角度来看，无线通信技术是铁路通信工程的重要发展趋势。
一、铁路通信信息技术发展1、电报电报是铁路出现后最早的铁路通信系统。
铁路电报的基本功能可分为三种：用于车站组队的块状电报、用于铁路官方通信的普通电报(通用电报)和用于确认列车队形信息正确性的电报。
随着铁路信号阻塞系统的发展，其他阻塞系统(道路标志阻塞、半自动阻塞和自动阻塞系统)已经完全取代了电报阻塞模式。
2、光纤接入网光纤接入网络信息技术是用户信号传送的一种形式，其采用光纤作为连接网络的主要信息传送介质。
与采用双绞线或同轴电缆或其他电信号为主要传送介质的传统连接网络技术比较，光纤连接网络信息技术能够完全防止电磁感染和破坏带宽使用，互联网信息技术也可以获得更快，更稳定的数据传送服务质量。
铁路通信系统中移动通信技术的应用分析
通信网络技术无线通信网络GRIS 节点GSM-R 接口服务器CTC 应用 服务器追踪服务器行调台显示台通信服务器车站自律机车站自律机其他中心 系统GRISCTC 系统BSS机车图2 某全场景的GSM-R 接口服务器测试平台系统 2024年3月25日第41卷第6期129 Telecom Power TechnologyMar. 25, 2024, Vol.41 No.6郭亚昀，等：铁路通信系统中 移动通信技术的应用分析组呼、语音广播以及多级静音等铁路专用业务功能。
GSM-R 系统由网络子系统、基站子系统、运维子系统及终端设备组成。
网络子系统包含移动交换子系统、智能网子系统及通用分组无线子系统等。
具体来说，移动交换子系统负责语音业务的交换连接，智能网子系统实现业务控制逻辑，通用分组无线子系统提供数据业务[2]。
系统使用主从同步机制，不同节点设备从高精度的时钟同步设备后台智能传输服务（Background Intelligent Transfer Service ，BITS ）获取精确的时钟信号。
基站子系统的基站控制器（Base Station Controller ，BSC ）则从移动交换中心（Mobile Switching Center ，MSC ）获取同步时钟。
GSM-R 的频段规划上行频带为885～889 MHz ，下行频带为930～934 MHz ，可以实现不同地域和运营商之间的互操作，每个语音信道的带宽为200 kHz 。
GSM-R 技术在多个方面改进了铁路通信。
第一，实现了语音组呼和语音广播功能，允许一个呼叫者与一个组内的多个用户同时通话，有效支持列车调度通信和运维通信。
语音组呼可以实现16人同时通话，语音广播可以向多个小区内的所有用户广播语音信息。
第二，可以以2 400 b/s 的速率传输车次信息、列车停止信号等关键数据，提高运输安全性。
第三，为调度员下达书面调度命令提供无线传输通道，调度命令数据传输速率可达9 600 b/s 。
5G无线通信技术及其在铁路通信系统中应用
5G无线通信技术及其在铁路通信系统中应用摘要：当前,4G技术的功能更加完善,给人类的日常生活带来了很多方便,并依然处于持续发展的过程中,为5G时代的全面来临打下了定基。
5G技术的优越性主要表现在许多方面,如频带效率高、通讯特性好等,这对于发展高速铁路运输业而言十分必要。
这样,高速铁路传输控制系统就可以合理利用了5G系统中涉及的各种先进信息技术,从而使得列车运行的调整更为科学合理。
本文对5G技术及其在铁路通信中的应用进行探讨。
关键词：5G无线通信；铁路通信；应用引言：随着工信部向国内移动企业、国内联通公司企业、国内电讯以及国内广电四部网络真正授予了五G商用车牌,5G互联网技术已具有充分进行上网工程建设与商用运作的先决前提条件。
五G技术将能达到高速度宽频,低延时和海量的物联服务,其投入巨大将使全球交通领域完全变革,而伴随着我国高速公路的不断蓬勃发展,我国高速公路部门将推出五G技术,能一改以往在列车上网络不稳定、网速过慢等问题,将给乘客带来更加高质量的服务。
与此同时,凭借五G所拥有的良好特性,它在中国高速公路上的应用也将会推动我国高速公路智能蓬勃发展。
一、5G系统指标1.1.频带利用率铁路网络从形成之初至现在,已进行了比较漫长的发展时期。
因此,管网信息系统已相当完善。
在其中融入了较多先进科学技术。
在系统的运用效果加以评价时,还可以采用多项科学技术指数。
并以此为基础作出了综合性评估。
其中,最为关键的一项综合评估指数便是信息频带利用率。
借助这项科学技术指数,可以比较直观地了解系统特性。
就线路网络中对频率带的利用水平程度而言,系统当前仍处于较落后的发展阶段,主要就是由于无线电信号波传输的穿通力过强,从而使得信息频带总量大,自然地也造成了信息频带的利用率一直无法获得有效地提升。
而5G的出现则有效地解决了这一一问题,因为控制系统中所包含的各种技术都可以使频带利用效率在原来基本上进行有效地提升,从而使通信频带损失量限制到最小化范围。
高速铁路通信信号的无线传输技术研究
高速铁路通信信号的无线传输技术研究随着社会的发展和科技的进步，高速铁路正在成为现代快速交通的代表。
在高速铁路的运行中，通信信号的传输是至关重要的一环。
传统的有线传输方式存在着许多限制和困难，因此无线传输技术被广泛应用于高速铁路通信信号的传输。
本文将围绕高速铁路通信信号的无线传输技术进行研究，以探讨其优势、存在的问题和未来的发展趋势。
一、高速铁路的通信信号无线传输技术的优势1. 全球通用性：无线传输技术具有全球通用性，无论在何地，只要设备和网络支持相应的无线标准，就可以实现通信信号的无线传输。
这为高速铁路通信信号的国际合作与互联互通提供了可能。
2. 灵活性：无线传输技术相对于有线传输方式更加灵活，不受地理环境的限制。
高速铁路沿途的地理环境多变，例如山区、水域等，有线传输方式需要铺设大量的电缆，维护困难，而无线传输可以灵活地适应各种环境。
3. 抗干扰能力：高速铁路作为一种快速运输工具，在行驶过程中会经历各种复杂的地理环境和电磁波干扰。
无线传输技术可以通过信号处理和调制等技术手段提高抗干扰能力，确保通信信号的稳定传输。
二、高速铁路通信信号无线传输技术存在的问题1. 传输速率限制：高速铁路通信信号的无线传输需要保证高速数据的稳定传输，在实际应用中面临着传输速率的限制。
随着时代的发展，人们对于传输速率的需求越来越高，需要进一步优化无线传输技术，提高传输速率。
2. 信号强度衰减：高速铁路的运行速度快，存在着信号强度衰减的问题。
随着距离的增加和信号传播过程中的干扰，信号强度会逐渐降低，导致通信质量下降。
因此，需要采用增强信号的技术手段，如使用中继设备来解决信号衰减的问题。
3. 系统成本高：无线传输技术在高速铁路通信信号的应用中，需要建设大量的基站和设备来支持通信网络的覆盖。
这涉及到巨大的投资成本和后期的运维费用，成本较高。
我们需要在技术研发的同时，提高设备性能，降低系统成本。
三、高速铁路通信信号无线传输技术的未来发展趋势1. 5G技术的应用：5G技术作为下一代移动通信技术，具有更高的频谱效率和传输速率。
浅析铁路新一代无线通信技术LTE-R的应用及发展
浅析铁路新一代无线通信技术LTE-R的应用及发展刘玥琛摘要：不断发展的无线通信技术在铁路领域的应用，将不断优化铁路运能，对促进中国经济全面可持续发展具有深远意义。
现有的GSM-R技术在抗干扰性、传输速率、容量和频谱限制、发展前景等方面均具有的局限性，本文对下一代国际先进且符合铁路运营规律的专用通信LTE-R 技术进行了研究，并对其性能、核心技术进行了详细分析。
综述了LTE-R技术目前的研究实践以及未来中国铁路经济的发展方向。
关键词：无线通信GSM-R LTE-R 局限MIMO OFDM 演进1 引言作为目前我国铁路移动通信的主要应用技术，GSM-R技术以3GPP标准制式为基础，凭借其良好的组呼、强插，位置寻址及功能寻址等特性，能够迅速准确的诊断、传输数据信息，进而承载了大量的数据业务和语音通信业务，在我国得到了良好的发展和完善。
但是，随着全球经济一体化趋势的渐进和中国经济的强势崛起，高速铁路的发展也越来越迅速。
为了满足乘客对高质量、高带宽通信业务的需求，国际铁路联盟提出了将现有窄带铁路列控系统(GSM-R)向未来基于LTE的宽带铁路通信系统(LTE-R)平滑演进的方案。
[1]2 GSM-R的局限性分析虽然GSM-R技术在我国得到了快速的发展和应用，但是作为第二代移动通信技术，GSM-R系统的电路域数据业务仅为2 400～9600bit/s，分组域数据业务的速率也仅能达到一百多kbit/s，它的频谱利用率和承载的数据速率也较低。
这使得现有基于GSM-R的平台对承载视频监控、视频会议、铁路旅客移动信息服务等宽带业务的难度非常大。
[2]图1 GSM—R网络结构2.1 存在干扰问题由于GSM-R网络与公众电信网络共用900 MHz(E-GSM)频段，因此GSM-R网络容易受到网外电磁干扰进而影响服务质量，尤其对列控业务存在非常明显的安全隐患。
2.2 传输速率受限虽然目前GSM-R网络中的CSD和GPRS业务能够提供列控和非安全数据业务的承载服务，但作为窄宽通信技术，其数据传输速率有限。
GSM-R系统技术分析及在我国铁路通信中的应用
摘要:本文主要介绍了GSM-R系统的组成,工作频率,结构与覆盖,功能特点,关键技术以及在我国铁路通信中的应用,最后对GSM-R系统发展方向做以展望。
关键词:GSM-R系统;铁路通信;应用1GSM-R系统介绍GSM-R是一种专门为铁路设计的专业无线数字通信系统,基于GSM系统技术平台,针对铁路通信列车调度、列车控制、支持高速列车等特点,为铁路运营提供定制的附加功能的一种经济高效的综合无线通信系统,并将铁路移动通信所具有的特色(群呼、组呼、优先级别、强插、强拆等功能)加进去,构成GSMR用于铁路的全球移动通信系统的解决方案。
从集群通信的角度来看,GSM-R是一种数字式的集群系统,能提供无线列调、编组调车通信、应急通信、养护维修组通信等语音通信功能。
GSM-R能满足列车运行速度为0-500km/小时的无线通信要求,安全性好。
GSM-R可作为信号及列控系统的良好传输平台,正在试验中的ETCS欧洲列车控制系统(也称FZB)和另一种用于160公里以下的低成本的列车控制系统(FFB),都是将GSM-R作为传输平台。
1.1GSM-R系统组成GSM-R 系统由六个子系统组成:交换子系统(SSS)、基站子系统(BSS)、运行与维护子系统(OMC)、通用分组无线业务子系统(GPRS)、终端子系统及移动智能网子系统(IN),并通过交换子系统(SSS)中的网关移动交换中心(GMSC)实现与其他通信网络的电路域业务的互联互通,通过通用分组无线业务系统(GPRS)中的网关GPRS业务支持节点(GGSN)实现与其他数据信息网络的分组域业务的互联互通。
GSM-R系统框图如下图,A接口往右是NSS系统,它包括有移动业务交换中心(MSC)、拜访位置寄存器(VLR)、归属位置寄存器(HLR)、鉴权中心(AUC)和移动设备识别寄存器(EIR),组呼寄存器(GCR), 操作维护中心(OMC),A接口往左Um接口是BSS系统,它包括有基站控制器(BSC)和基站收发信台(BTS)。
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铁路信号系统中无线通信技术的应用
我国交通行业的壮大发展，相应也扩大了建设铁路项目的规模，随着通信行业的可持续发展，在建设过程中通信系统发挥的作用更为显著。
在实际建设中，由于轨道电路传递信息速度较慢，增加了维护成本等，与发展要求很难有效适应。
作为信号系统发展关键技术的无线通信技术，可以快速解决问题，一定程度增加了铁路能源的消耗，确保列车安全运行。
标签：铁路；信号系统；无线通信技术
在建设铁路系统过程中投资通信信号系统的比例相对不大，但是却发挥了至关重要的作用。
加之传统轨道电路信息传递速度偏低，运行环境较差且形成了较高的维护成本，难以符合铁路建设与发展的创新需求。
无线通信技术对这个问题有效进行解决，最大程度节省了铁路经营成本，一定程度提高了铁路运行的安全水平。
一、铁路信号系统
这一信号系统是确保安全行车的技术系统。
我国大多数干线铁路依然采取继电联锁系统。
在技术环境发挥作用的情况下，联锁系统出现了大量维护设计工作，有效降低了维护水平。
在迅速发展信息技术的情况下，人们利用电脑科学研究联锁系统。
二、无线通信技术
（一）技术特点
在拥有较高速度的铁路，可以将红外、蓝牙等通信技术较近距离中应用从而达到控制目标，当出现较远距离时可以选择GPS技术开展监测。
其中通信技术中的中央控制中心能够凭借计算机系统，科学调节列车实际运转效率，一定程度强化了管理信号系统的水平，提升了列车安全工作效率，保证了通行能力。
在拥有强大功能的系统控制的前提下，有效保证了运行中列车信息和控制信息的稳定性，从而可以更为可靠地开展运行工作，防止各种突发特点的列车实施提速和减速。
减低能源消耗的同时，帮助旅客获得更为舒适的乘坐体验。
利用这项技术，有效减少了很多地面信号设备，压缩了安装、维护和修理设备形成的成本。
无线通信系统适应运行能力相对较强，利用互联网系统科学控制软件，有效强化了车辆的工作速度，有利于自由调整列车行驶，不断强化了管理效果。
凭借这一系统，在车地双方之间有效交流信息，从而更好地闭锁管理列车。
具体表现为：第一，可靠掌控铁路实际运作状况，可以有效避免列车频繁发动，并最大程度节省了有关资源；第二，在一部分主要控制系统中，列车根据运行情况开展对应调节，综合使用计算机辅助列车运行，不断提升管理系统能力；第三，产生较强的适应能力，不断提升列车的行驶速度，从而合理调节系统的有关参数。
（二）技术问题
在传统信号系统中，科学应用轨道电路，不但可以传输一部分相对较低频率的数据，同时传递水平较低很难与当前铁路运行需求高度符合。
相应采取无线传输特点的通信技术，可以凭借环线设备内容与应答设备获取数据，使行进过程中的列车产生时间延迟，直接影响了列车运行的有效性。
铺设在轨道系统中间的电缆线，及时沟通了列车和控制中心之间的数据传输，传递大量信息内容，增加了维护设备的成本，容易发生偷盗事件，产生巨大的经济损失[1]。
三、实际应用
（一）集中调度的应用
在该系统中，中心人员根据车站闭塞车断的实际情况与占用法线现象对列车运行状况全面了解，并结合搜集的数据科学排列进路。
但是，利用无线通信技术有利于帮助系统全面掌握运行中列车的实际速度与具体区位，并结合沿线信号系统的实际情况，将控制信息传输给列车，保证安全、可靠、迅速运行列车。
（二）微机联锁的应用
将无线通信技术科学应用在微机联锁中，可以向主控中心及时传递道岔状况和信号机的工作情况，利用道旁接口单元获取主控中心对外传递的操作指令，进一步达到控制岔道和信号机操作的目标。
同时，利用上述之间存在的关联，成功连接设备、电缆以后，最大程度彰显检测与严控子系统的效率。
但对于当前阶段分析，在科学应用技术时，相应提升了运作成本，一些相对较大的车站也会影响信号，相应限制了应用范围，但绝不能否定其良好的应用前景[2]。
（三）维修防护的应用
当维修铁路某一路段时，维修单位凭借移动终端向系统传递维修点，利用主控中心的传输，保证列车全方位把握路段的实际状况。
在具体操作中，列车结合掌握的维修点数据客观操作列车，此外当列车与维修点无限接近时，由地面系统发送的警报信号传递给移动终端，确保在维修段之前使列车快速停车[3]。
（四）中继器的应用
在铁路实际运作过程中，要想将通信基站安装在每一个铁路，无形之中增加了操作难度。
如此设计不仅增加了投入成本，还影响了信号系统发挥的作用。
使用中继器，基站凭借这一设备及时传输射频信号，进一步有利于基站对线路、车辆区域范围内的站区统一管理。
（五）道口的应用
实际应用中，有利于主控中心按照时间间隔对运行平交道口的情况科学查
询，并且向对应列车迅速、及时传递查询得到的信息。
同时，在对车位相关信息、列车速度数据等严格接收，主控中心还可以对列车经过平交道口的时间有效计算，结合真实状况对最大速度和累积运行路线客观参照，保证列车安全通过道口，提升通过水平[4]。
四、应用效果
（一）强化了融合性
全球经济的迅速发展也丰富了人们的日常生活，无线通信网络也表现出多元化特点。
迫切需要不断强化网络的融合特点，针对当前网络应用的实际范围分析，为了重新建立一个相对完善的网络体系，必将投入较高的成本。
（二）提升網络安全性
一部分违法犯罪人员容易利用网络做出一些违背法律的事，目前网络诈骗十分猖狂，通过网络银行开展支付难以保证安全性，人们通过网络传递各自的信息缺少必要的保密制度，降低了安全水平。
五、结束语
在建设铁路实际过程中，虽然铁路信号系统难以产生较高的成本，但却充分发挥了无法忽略的重要作用。
在信号系统中合理运用无线通信技术，有效提升安全运行水平的过程中降低系统投入的成本。
参考文献：
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