鐵路通信論文大全11篇

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2有線傳輸技術——OTN技術

2.1采用有線傳輸——OTN技術的必要性

鐵路通信網作為鐵路運行的技術支撐，需要對鐵路的運營狀況，實時數據進行傳送，目前我國鐵路通信網主要依靠無線傳輸技術和有線傳輸技術來完成數據的傳送。然而，無線傳輸技術由于受到平臺限制，具有一定的弊端，不能很好地完成傳輸任務。此外，傳統的鐵路通信網也存在很多問題。例如，在鐵路部門采購通信網絡設備時，是通過招投標但是形式進行的。在這一過程中容易出現通信設備不配套的問題。各廠商的產品都有自己的一套網管系統，而這些網管系統在開發之前沒有定義統一的信息交換和信息管理協議與格式，而是采用各自的管理協議、互不兼容。這就導致了信息不能共享局面的出現，每個網絡系統只能對本網絡系統的資源進行傳輸，極大地影響了鐵路通信的效率；另一方面，傳統的鐵路通信網無法實現跨系統的調度，當然也就不能保證信息傳輸業務的完成。而有線傳輸技術能夠恰到好處的完成這一任務。通過有線傳輸技術能夠時時監測與管理鐵路運營所反饋回來的信息，促進了鐵路網絡系統的優化。以上這些原因都是采用有線傳輸——ONT技術的必要性。

2.2ONT技術的概念及發展

ONT技術是一種結合了數字傳送和模擬傳送技術的新概念，它最大的優勢就是能夠提供巨大的傳送容量，并且給予一定級別的保護，能夠傳送寬帶大顆粒業務。正因為其具有如此大的優勢，在現代通信領域才會被廣泛應用。除此之外，ONT還在SDH的基礎上加以繼承，其內容包括了光層與電層。客戶通過使用OTN技術能夠提高信息的傳輸效率，同時一開OTN技術的監測，為跨運營商傳輸提供了合適的管理手段。OTN技術雖說是一項較為先進的有線傳輸技術，但是其發展的歷史卻并不短暫。早在上個世紀九十年代，國際電信聯盟就提出了OTN這一概念，當時這一概念的提出在業界引起來巨大的反響。在隨后幾年的發展中OTN技術可以看作是傳送網絡向全光網演化過程中的一個過渡應用。隨著人們對通信技術要求越來越高，OTN技術也在不斷發展之中。更多的電信產品制造商開始親賴于OTN技術，這也使得這一技術在本世紀初得到了長足的發展。同時，系統制造商們也推出具有更多OTN功能的產品來支持下一代傳送網絡的構建。

2.3ONT技術下的鐵路通信網組成部分

OTN技術下的鐵路通信網主要由傳輸子系統，通信子系統，閉路電視監視子系統，數字專用電話調度子系統，廣播子系統和程控電話子系統組成。其中傳輸子系統主要是起到為其他系統提供信息傳輸通道的作用。而通信子系統則為車站、列車、維修以及安保等部門提供通信聯系，以完成整個鐵路運行。閉路電視監視子系統主要是為列車調度員，司機，站臺人員提供圖像信息的，以便于鐵路工作人員處置突發狀況。數字專用電話子系統則是為了列車的正常運行調度而設立的，主要分為數字調度主系統、分系統、前臺及分機組成。廣播子系統則是為了實現列車廣播，以及車站廣播的目的。以上這些子系統共同構成了OTN技術下的鐵路通信網，實現了鐵路通信跨時代的轉變。

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2無線PBX和Wi-Fi實現方式

2.1無線PBX實現方式無線PBX設備包含主機和手機，每個主機可帶1-90部手機。無線PBX設備采用跳頻(FHSS)技術，每秒在100個頻道內采用偽隨機方式跳變100次。另外，系統采用碼分多址的尋址方式，每個手機和主機都會被賦予1個單獨的編碼，編碼容量可達6萬多個，具有很高的安全性和保密性。PBX跳頻實現原理如圖2所示。整個無線PBX系統覆蓋范圍廣，空曠地帶可達1km以上。手機可設置群組，手機間可以脫離主機通話，并具有單呼、組呼和群呼等現場無線調度功能，通過與應急中心的通信主設備連接，還可以由應急指揮臺發起從中心到現場的二級調度通信和電話會議，非常適合在應急通信中使用。參考實驗室近年來對應急通信接入設備測試的結果，無線PBX技術實現方式具有以下優勢：非視距通信范圍可達1km以上；使用900MHz頻率，具備一定的繞射能力；全雙工雙向通話、半雙工多路呼叫；群組呼叫功能；手機具備一定的防塵、防雨能力。雖然無線PBX技術在使用中有諸多優勢，但也有先天不足：頻段非自由頻段，使用需到國家無線電管理委員會備案；主機和手機因購買渠道特殊，成本比較高。

2.2Wi-Fi實現方式采用無線局域網絡接入的Wi-Fi手機通過直接接入與增加中繼相結合也能滿足鐵路應急現場的無線話音通信要求。Wi-Fi手機即無線方式的VoIP電話，只要通過現場或中心提供的注冊服務器設備與AP（接入點）相連，Wi-Fi手機就可以通過AP注冊到服務器，實現手機之間以及手機與固定電話的通話功能。鐵路應急通信系統中話音通信的Wi-Fi實現方式，如圖3所示。Wi-Fi全稱為WirelessFidelity，即802.11b空中接口協議。Wi-Fi使用的2.4GHz頻段在世界范圍內是無需任何電信運營執照的免費頻段，用戶可以在Wi-Fi覆蓋區域內隨時隨地接聽撥打電話。而且其他基于WLAN的寬帶數據應用，也能與Wi-Fi方式同時使用。其最大優點就是傳輸速度較高，最高可達11Mbps，且有效距離也接近使用要求，室外開闊地帶可以達到300m以上，雖然不能達到鐵道行業標準規定的500m距離，但在適當位置增加AP設備進行中繼，同樣能實現良好的語音通話。與無線PBX技術一樣，利用Wi-Fi實現方式來實現鐵路應急現場的話音通信同樣既有優勢也有不足。其優勢在于使用頻率屬于自由頻段，AP模塊可以兼容話音、數據通信，且Wi-Fi手機屬于通用產品，成本較低。但相較無線PBX技術在應用場景上也有明顯劣勢。首先，AP與Wi-Fi手機的功率比較低，一般不超過400mW，覆蓋距離不足，若要達到500m距離，需要增加中繼裝置，使現場實現復雜度增加；其次，其使用的2.4GHz頻段的波長較短，約為12.5cm，繞射能力較差，在隧道、山區和站場等多障礙物的復雜環境中，其通話質量難以保證。

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傳統車載通信設備主要是無線列調機車電臺，設備組成簡單，承載業務單一，機車交路一般在本鐵路局管內進行運用，為了動態掌握機車電臺運用信息，維護單位使用“機車電臺運用揭示牌”進行運用管理，基本能夠滿足運用管理要求。

隨著鐵路無線技術發展，GSM-R、CIR、客列尾、貨列尾、列車接近預警、列車防護報警等新技術、新設備、新業務的大量應用，車載通信設備的裝備數量快速增長。以南昌鐵路局為例，全局1274臺機車、58列動車組和323臺自輪運轉設備均加裝了CIR設備，投入使用的CIR設備近2000臺。CIR設備結構復雜，承載業務多，是當前鐵路最主要的車載通信設備，其關鍵組成部件達10余種，有主控單元、G網語音和數據單元、450MHz列調單元、防護報警單元(LBJ)、操作顯示終端(MMI)、存儲記錄單元、合路器和多頻段天線等。目前車載通信設備運維管理中存在的主要問題:①傳統車載通信設備動態運用揭示牌更新不及時，數據不準確，與實際運用存在較大偏差;②設備或板件故障修復后，難以換回至原車使用，定機、定臺(板件)實現困難;③設備軟硬件版本靠人工臺賬記錄，管理手段落后;④機車、動車組頻繁調整配屬，車載通信設備隨車調整配屬，車載通信設備的技術履歷管理困難;⑤現場無線檢測作業與無線檢修作業之間檢修信息未能實現共享，信息交互困難，同時對車載無線設備的故障或狀態跟蹤困難;⑥設備到期按整機報廢處理，管理粗放，部分未到使用壽命的板件也一并報廢，整機和關鍵部件的使用壽命不能按實際壽命區別管理，造成投資浪費。

隨著機車交路不斷延長，車載通信設備的運用管理和動態質量依靠傳統的管理手段和模式，難以實現設備的精細化管理。

2解決方案

采用物聯網、計算機網絡、互聯網應用、無線局域網、RFID、條形碼、數據庫等現有成熟技術，結合車載通信設備出入庫自動檢測系統平臺及既有運維管理模式，構建車載通信設備動態運用管理系統，解決無線車載通信設備運維管理過程中存在的主要難題，實現設備整機和關鍵部件的智能化、精細化、壽命化、定機定臺(板件)管理目標，最終達到充分挖掘設備潛力，降低設備更新改造成本。車載通信設備的動態運用管理系統主要包括后臺數據庫處理服務器、現場客戶終端、現場手持終端和RFID掃描檢測設備等，網絡結構如圖1所示。

系統采用B/S與C/S混合工作模式，在鐵路局(或通信段)設置服務器，鐵路局、通信段、車間、工區用戶按分層分權管理，分配操作權限，操作相關功能模塊。系統功能模塊如圖2所示。系統界面簡潔、操作簡便，符合現場快捷要求，盡量在無輸入或較少輸入的情況下，完成數據采集、記錄、上傳，系統關聯、分析、統計現場碎片化作業行為和內容，實現設備維護管理、運用管理等生產過程控制，充分體現自動化、網絡化的管理模式。

3系統功能

3.1設備基礎臺賬管理

針對機車、CIR主機、LBJ、MMI，設置RFID身份識別標簽;針對主控板、語音模塊、數據模塊、GIS單元等板件，設置身份識別條形碼;人工輸入軟、硬件版本信息數據，以無線出入庫檢測點為最小管理單元，將各出入庫檢測點管理范圍內的運用設備、備品備件等設備的基礎信息、狀態信息錄入或導入系統服務器，形成全局的無線車載設備基礎臺賬。條件具備情況下，無線出入庫自動檢測系統和動態運用管理系統之間開放數據交互接口，無線出入庫檢測系統可獲取歸屬該出入庫檢測點的相關基礎數據，動態運用管理系統可獲取出入庫自動檢測系統檢測結果、質量分析等相關數據。

3.2電子無線車載設備動態運用揭示牌

現場操作終端使用專用賬戶登錄后，彈出電子揭示牌，揭示牌信息根據權限從數據服務器提取與出入庫檢測點配屬相對應的設備信息，定期刷新。揭示牌分三個功能區:①當前機車入庫到達信息;②設備運用揭示，一般情況顯示機車型號、機車號、設備廠家、設備型號、設備編號等，當鼠標移動至該機車時，彈出懸停窗進一步顯示主機設備、軟硬件版本等詳細信息;③該出入庫檢測點的備品備件、故障修設備等信息。

3.3機車入庫到達提示

在機車入庫咽喉位置設置RFID讀取設備，當機車入庫時，自動讀取機車上RFID卡片并反饋至后臺，系統將機車的到達信息及搭載的無線設備信息推送到無線出入庫檢測點現場操作終端，例如顯示:2014年7月21日7:37HXD3C-0037機車入庫，CIR廠家世紀東方，WTTJ-I。另外，根據實際情況提示前期故障修的設備(板件)是否需要執行歸位操作，供作業人員參考。

3.4板件級動態運用管理

車載通信設備或板件因故障等原因需倒換時，或設備或板件入所修(含返廠修)時，使用現場手持終端掃描RFID或條形碼并選取相應操作即可完成。設備(板件)的狀態、位置發生變化時，手持終端將相關信息進行記錄并上傳至數據服務器。根據系統記錄運用日志信息，當維修板件位置信息已經到達對應無線出入檢測點時，系統根據機車入庫到達信息，判斷并聲光提示在出入庫檢測點進行設備(板件)歸位操作。現場對設備(板件)進行故障倒換時，輸入故障現象等信息(為了減少輸入繁瑣，可預制常用故障信息供選擇)，信息自動跟隨故障件至無線檢修所。無線檢修所對故障件進行維修后，檢修記錄終身跟隨故障件，供各級技術人員查詢。

3.5全壽命跟蹤管理

運用RFID及條形碼技術，結合手持終端的使用，系統對無線車載設備(板件)從上道開始，至報廢或調撥出局，對其運用狀態發生變化的行為及原因進行跟蹤，記錄運用日志。系統可設置無線車載設備或板件使用壽命年限，根據上道時間自動計算到期時間，在運用揭示牌界面可根據要求自動提示到期剩余時間。系統還可設置運用日志組合查詢、智能分析功能，對設備運用情況自動進行統計分析，對即將到更新改造周期或經常使用不良的設備進行智能分析、提示，也可人工手動定向查詢、分析，實現對設備全壽命動態跟蹤管理。

3.6機車或設備調撥管理

機車或設備的調撥由通信段級管理人員發起，選擇機車或設備、輸入/導入調撥原因和依據，發起調撥程序。局內調撥時，調出的出入庫檢測點在確認機車下線并進入整備狀態后，確認調出，調入的出入庫檢測點在確認機車到達后確認調入，完成調撥工作。出局調撥時，調出出入庫檢測點在確認機車下線并完成整備后確認即可完成。

3.7報廢管理

針對車載通信設備(或板件)進行報廢操作，報廢界面應顯示設備的主要構成，如CIR主機、LBJ、MMI、主控板、語音模塊、數據模塊、GIS單元等，以及上道時間、障礙信息。選擇已到報廢年限的部件進行報廢操作，對于還未到報廢年限的部件進行轉備品操作，可實現精細化管理，節約投資和成本，減少投資浪費。

3.8軟硬件版本管理

車載設備或板件的軟、硬件版本及GIS數據版本發生變化時，可選擇軟硬件版本管理界面，采用人工手動操作方式進行修改。具備條件時，可通過出入檢測系統或無線車載設備開放的數據接口，在出入庫檢測時，自動獲取并自動更新軟、硬件版本等相關信息。3.9履歷管理

根據總公司車載設備履歷簿管理要求，系統提取設備基礎臺賬信息、運用日志信息，自動生成實時履歷簿。3.10信息共享

各級用戶可根據權限查閱設備(板件)全壽命范圍內的基礎數據、檢修記錄、運用日志等相關數據。如:無線檢修所可以查詢現場設備運用情況、機車入庫檢測記錄、設備故障現象、倒換原因、處理人員等信息;無線檢修工區可查詢設備(板件)的入所修測試記錄、狀態、檢修人員，上次機車入庫情況等信息;各級管理人員可根據需要進行查詢。技術管理文件、設備技術資料、作業指導書、故障案例、數據分析軟件、維護軟件、GIS數據、各次軟件升級補丁等資料的共享，通過、瀏覽、下載方式實現。充分利用辦公局域網覆蓋通信各管理環節，以及系統基礎數據、檢修記錄、運用日志等，可根據不同管理需求進行功能擴展。如:工作任務管理，具備任務下達通知、簽認、閉環管理;年、月度檢修計劃及進度管理;無線檢修所設備輪修過程管理及檢修記錄電子化;設備運用質量報表統計、分析;故障、障礙登記簿管理等，最終實現無線車載設備維護管理無紙化。

4系統構建建議

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隨著我國鐵路列車的速度不斷提高，其對通信要求也越來越高，以往的鐵路通信網基本采用的都是有線接入，這已經無法滿足列車不斷提速對通信網絡的要求。為此，無線接入網必然會成為鐵路通信工程的首選。但車站以及一些固定設施還會以有線接入網為主。同時，也可以考慮采用雙纖單向環的接入方式，這種接入方式不僅高速、安全，而且價格合理、傳輸質量也能得到可靠保障。在組網的過程中，應當充分考慮經濟型和實用性，并且還要考慮鐵路未來的發展需要，這樣才能達到一勞永逸的效果。目前，接入網在鐵路通信工程中占有較大的比重，既有無線接入網，也有有線接入網，它們的應用為鐵路通信帶來了極大的便利。

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二、通信技術在客運專線中應用措施分析

2.1通信傳輸網組網結構

鐵路客運專線通信與信息公共基礎平臺，主要包括共用基礎信息平臺、通信網絡基礎平臺、信息共享平臺以及信息安全保障平臺等，而鐵路傳輸網主要包括三層結構，即骨干層、匯聚層以及接入層，其中骨干層主要承載各大站之間的信息通信，匯聚層主要承載一般車站通信站點之間的通信信息，接入層主要承載各鐵路車站以及區間等站點之間的通信信息。一般情況下，客運專線可以選擇用傳輸MSTP技術來完成骨干傳輸網與接入傳輸網的建設，為各業務系統提供組網通道。選擇STM-4二纖通道建設建設環傳輸系統，而以STM-4或者STM-1傳輸設備完成接入系統建設，其中各節點包括客運專線公司、車站、維修段、調度所、維修工序、GSM-R基站以及信號線路所等，其中以車站作為匯聚點構成多個二纖自愈環。

2.2通信網絡基礎平臺建設

通信網絡基礎平臺主要包括數據網、通信網以及計算機網絡基礎平臺，主要承載著各項通信業務系統信息的傳遞，同時還需要完成對安全性要求比較高的專業通道服務，以及IP數據互聯服務。第一，對于數據網的建設，應完成組織構架的構架，即選擇用2.5GB/s或者10Gb/s的傳輸系統提供的傳輸通道組網；對于匯聚層需要將路由器設置在樞紐位置，以2.5Gb/sSDH傳輸系統提供的傳輸通道組網；接入層設置而需要在各沿線車站站房、動車段以及通信站等設置路由器，利用622Mb/sSDH接入系統以星型方式接入匯聚層路由器，通過多業務接入網專線透傳與匯聚層實現區間遠端用戶業務的匯聚以及接入。第二，對于通信網的建設，以數據業務對傳送需求為依據，完成匯聚層錄路由器之間的高速連接。一般情況下骨干層應選擇用2.5Gb/sSDH傳輸系統，以兩條光纜來構成保護環，在各沿線車站內設置ADM裝置，整個系統采用環形拓撲設計方式，在鐵路兩邊敷設光纜中分別拿出一對光纖，并將其兩端連接成環。

2.3客運專線對ICT需求分析

將鐵路通信技術應用到客運專線中，不僅要實現通信系統提供數據、語音、圖像等多媒體手段，而且要為列車控制、信息系統以及運行調度系統等提供不同層次與需求的通信網絡服務。基于此在對客運專線通信系統進行設計時，應構建一個以SDH為基礎的多業務傳輸系統作為基礎承載平臺，以IP作為數據業務承載與交換平臺，并組建SDH傳輸與IP數據網絡作為承載固定通信業務網、工務移動通信以及救援指揮通信系統等組合的業務網。

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2鐵路計算機通信網絡管理安全問題的解決對策

計算機通信網絡的安全具體是指采用安全技術和防范措施來保護計算機通信網絡系統的硬件、軟件以及系統中的數據及信息，不受到那些人為的或非人為的攻擊造成數據的損失、破壞、更改等，防止非授權人員竊取信息，確保網絡服務正常運行。為保證計算機通信網絡的安全，就必須采取相關的安全措施。

①加強內部管理。

內部管理的基石就是系統本身和人員，系統的高低級也代表了系統在使用過程中的安全性，高質量、高性能系統更能保證在使用過程中不會因為一些小差錯或故障，導致數據及信息的破壞或銷毀，還有在操作網絡通信時出現安全問題的話，也可以采取相應的安全措施，逐步將潛在的安全隱患進行整改，強化系統的安全性，確保網絡上或計算機上數據或信息安全性、保密性和完整性。同樣的高素質、高技術人員也是安全的保障，人員不可靠，就算其它條件再好也沒用，所以加強網絡人員的管理和培養，是網絡安全保障的一大對策，而且經過培養的人員更具備網絡安全意識，網絡技術更加精湛，如果以后網絡安全問題再發生，能夠更快速、更高效、更徹底的解決。

②利用密碼技術為數據進行加密。

因為通過計算機通信網絡傳輸數據和信息的過程中或儲存時，亦可被竊取，導致信息泄露，所以為了防止這類事情的發生，可以在數據傳輸過程中以及儲存時進行加密處理。密碼技術的基本思想就是偽裝信息，該技術是由明文、密文、算法以及密鑰構成的，其中密鑰尤為重要，無論是把明碼狀態轉換成密碼狀態的加密過程，還是將密碼狀態轉換成明碼狀態的解密過程，都是基于密鑰進行的。基本上密碼有三種即移位密碼、代替密碼和乘積密碼，但如果加密時只使用其中一種密碼，那樣是很容易被破解的，所以在使用密碼時不要一味的只使用單獨一種密碼，而是要將這三種密碼結合在一起，經過多次變換在迭代生成一個新的密碼，密碼技術也是對數據進行安全防護的一種十分常見的措施。

③用戶識別技術。

為保證網絡系統內重要數據與信息不會被不允許或不被授權用戶查看、復制、篡改及銷毀等，網絡需要采用識別技術。一般的用戶識別技術有：口令、唯一標識符和標記識別等。在一般情況下，最常用的用戶識別技術方法就是口令，而口令是由計算機系統隨機產生的，由于它的隨機性，所以產生的口令保密性強，口令字符也不容易猜測，但需要用戶去記憶它。同樣的，為了進一步增強數據安全性，可以對口令進行不定時的更改，修改口令的有效期限。對于一些安全性要求較高網絡通信系統，一般會采用唯一標識符這類用戶識別技術，用戶的唯一標識符是在該網絡通信系統建立用戶時由該網絡通信系統生成的，而且該用戶的唯一標識符在一定的系統周期內是不會被其他用戶再度使用的。標記識別是一種需要一個隨機精確碼卡片（如磁卡等）來實現的識別技術，該隨機碼卡片就是一個標記集合體，而一個標記就是一個口令，用戶用這隨機碼卡片來代替系統打入一個口令。而且這種隨機碼卡片是每個用戶必須具備的。④防火墻技術。防火墻就是相當在被保護計算機通信網絡與外界不同網絡之間設置一道防護墻，它可以通過鑒別、限制、檢測、監測以及更改等技術跨越防火墻的數據流，來達到維護計算機通信網絡的安全。可以說防火墻技術就是攔截計算機通信網絡有害信息的防御技術。防火墻技術也有很多種，例如：網絡級防火墻、應用層網關防火墻、規則檢查防護墻等，合理的利用防火墻技術能夠更好的防范計算機通信網絡安全隱患。

⑤入侵檢測技術。

入侵檢測技術可以通過對入侵網絡的行為進行檢查和識別，判斷其危害性，并能夠快速的做出報警和記錄以及及時采取相應安全措施將入侵行為防御住而且進行有限度的反擊。該類技術在計算機通信網絡安全防御中擁有非常強的效果，因為目前的計算機網絡大都是基于單一的TCP/IP協議的,而TCP/IP協議非常脆弱，所以大部分的入侵行為都是圍繞在這個TCP/IP協議下進行的，這樣就形成了有一定規律的網絡入侵模式，亦可根據這個特點設計一個專門的入侵檢測系統。同樣的，在目前常用的入侵檢測技術也有很多種，如基于審計信息的入侵檢測技術、基于神經網絡的入侵檢測技術等。⑥網絡硬件設備采購。盡量采用國產設備或國家已安全認定的設備，確保網絡的安全。

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鐵路移動通信系統介紹

GSM-R(GSMforRailway)為鐵路專用數字移動通信系統，和GSM網絡標準相似，是從歐洲引進的鐵路通信專用系統。GSM-R是基于GSM技術平臺，針對鐵路無線通信的特點，專門為鐵路設計的數字移動通信系統，提供特色的附能的高效綜合無線通信系統，并增加鐵路移動通信所需業務（組呼、群呼、強插、強拆、優先級別等功能），構成整體的解決方案。GSM-R同時還具備數字集群的功能，滿足列車高速運行時的無線通信要求，可以提供應急通信、無線列調等語音通信功能，安全可靠。GSM-R還是一個信息化的平臺，使得用戶可以在這個信息平臺上輕松開發各種各樣的鐵路應用。GSM-R通信系統主要由基站系統（BSS）、網絡系統（NSS）、管理系統（OSS）三大部分和移動終端設備組成。其中網絡系統包括移動交換系統、移動智能網系統、和分組交換無線業務系統，是GSM-R系統的核心組成部分，實現了與其他網絡的有機結合。GSM-R系統網絡結構圖4GSM－R技術的應用GSM－R系統不僅可以提供語音業務，還可以提供數據業務、智能業務。針對鐵路通信需求，GSM－R系統還提供了組呼叫、尋址、廣播呼叫、緊急呼叫等特殊方面的要求。

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1鐵路通信的現狀及問題

1.1鐵路通信工程具體的發展現狀。說到鐵路工程的發展就必然要提到鐵路通信工程的應用，鐵路通信工程的發展和應用已經成為我們社會鐵路發展和生活進步的一個很大部分，并且是一個小可缺少的部分，當前，通信工程已經成為了鐵路通信中小可缺少重要的一環，通信工程的發展也影響著未來鐵路交通的發展趨勢，同時也決定了工程建設的最終收益。山于鐵路列車長期處于高速運動的狀態，因而在鐵路通信中主要應用無線(移動通御接入網。接入網技術的應用使得我們鐵路通信工程變得更加完善和全而，并且為我們提供了更加便利的方式和途徑，使得鐵路通信工程具體的實施過程有了一個技術的理念和研究。當然，在鐵路通信中也存在著如固定位置的車站等各種固定設施，小同固定設施發揮的作用小一樣，小同的固定設施作用的技術支持也小一樣，我們對于固定設施的追求和完善有著一定的選擇和理念選擇，這也保證我們對于這類固定設施的這些固定設施之間的通信方式，現在仍首先考慮采用SDH光同步數字傳輸設備進行通信設備的組建，同時要采用網絡IP通信和ATM交換等先進技術作為通信主十網。

1.2鐵路通信工程發展的問題總結。D設計方而。設計方而的問題一自是我們對于鐵路通信工程考慮到的主要問題，也是一個中心問題，我們在設計的過程中，很容易存在設計者在前期準備時準備小充分，在其設計鐵路通信的建設方案時就缺少必要可靠的參考資料，其應用成效自然小理想。當然，設計方而的難題也是可以解決的，并且在一定程度上甚至可以避免。力模式方而。鐵路通信工程的設計中使用的方法小對，小僅僅會導致其成本增加而且會使其經濟效益大大降低。設計的方式小對也就導致了一些小好的后果，導致了我們發展模式的小完善，并且是在我們社會發展過程中遇到的一個全而問題，模式的改進和完善可以使得我們整個社會鐵路通信工程的一個很大的改變，并且這種改變是越來越有利于鐵路通信工程發展的改變。3)'險能方而。現在標準的設計流程可以幫助設計者有條理的完成規劃任務，這樣可以保證規劃到位，使通信工程的功能可以全而發揮，整個全而的規劃應該從收集資料、配件女裝等各個細節方而考慮周全。從而也就使得社會的性能和發展方而有一個很好的保證，導致社會鐵路通信工程的發展更加完善和全而。

2鐵路通信工程接入網技術的應用

2.1我國鐵路通信工程中傳輸網的分類。鐵路通信工程的傳輸網是鐵路通信工程發展的重要方而，也是一個占據重要地位的方而，具體可以分為長途十線網、區段接入網和無線接入網。接入網是其中一個最為重要的部分，小同的層次占據小同的方而，小同的方而也有小同的比例，其中接入網的應用占了很大比例，而其有包括了有線接入網和無線接入網兩大部分。鐵道部已基本建成可以覆蓋我國大中型城市的鐵路互聯網，它是基于鐵道電信網建成的。

2.2鐵路接入網系統的基本特點。D組網方式極為靈活，極大的保障了其通信的可靠性，使得鐵路接入網系統變得更加方便和女全，極大的滿足了現代社會鐵路接入網發展的需求，保證了鐵路通信工程的順利進行和完善。2)在電路與其接日配置上，根據其小同站點的實際情況選擇小同的配置。在同類業務上可以在其OLT處采用整介向上一級傳輸，這要就可以節約電路和成本。電路和成本的要求是小一樣的，電路的發展需要成本的支持，也是需要成本的保障。3)在自動電話業務中則可以采用VS接日提供高集成比用戶接入，這樣既可以滿足其自動電話業務的需求，又可以降低其成本。使得自動電話業務有著一個很好的發展模式和方式，保證用戶的需求和鐵路通信工程的發展完善。

2.3后期管理方而的要求。D管理方而。在此方而要求嚴格規范化的管理，利用管理措施硬性的約束設計師的操作流程，嚴格要求其務必遵循行業的標準完成小同的信息操作處理。管理方而的規范和作用對于鐵路通信工程的實施有著很大的作用，管理是一個重要的方式和保證工程繼續進行的關鍵。2)工作人員方而。在通信單位規范其管理確立其標準之后，實施對參與通信工程的工作人員進行規范化管理是實現規范化管理的第一步。工作人員方而的管理和規范是對具體工程實施的保證，也是管理工程指導性方而。

3接入網在鐵路通信中的應用趨勢

3.1鐵路接入網增值業務的發展。鐵路部門必須滿足市場需求，小僅要求其通信網可以保障其鐵路交通的女全運營，而且要以鐵路電信網為基礎建立出與中國電信業務范圍一樣的增值業務。這就要求其使用先進的移動通信技術，對鐵路通信網進行全而的改革，使其可以完成鐵路通信全而升級，使其可以適應人們的需求，為工作人員提供及時且可靠的通信，提高服務質量和運輸效率。

3.2數字化網絡的應用。從有線接入部分來考慮，客運專線正在我國蓬勃發展，這樣高數鐵路綜介調度系統就要求應用到數字網絡技術。數字化網絡的實施和運用是鐵路通信工程的發展的重要方而，也是接入網技術的一個重要體現方而，從無線接入網來看，要想發展鐵路通信工程，要想更好的運用到接入網技術，就必須要結介數字化網絡的應用和發展，也是社會進步的必然需求，這也就需要做出更好更快的移動通信系統以適應未來鐵路發展對通信的要求。

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一、鐵路傳輸技術

1.1SDH傳輸技術

SDH是取代PDH的新數字傳輸網體制，主要針對光纖傳輸，是在SONET的標準基礎上形成的。它把信號固定在幀結構中，復用后以一定的速率在光纖上傳送。SDH是在電路層上對信號進行復用和上下。當帶著信號的光纖通ODF(光纖分配架)進入ADM時，信號必須通過O/E轉換和設備上的支路卡才能下成2Mb/s的基本電信號，并經過通信電纜和DDF(數字配線架)接到用戶接口或基站BTS(基站收發信機)。

1.2ATM網絡傳輸技術

ATM是一種基于信元的交換和復用技術，即一種轉換模式，在這一模式中信息被組織成信元。它采用固定長度的信元傳輸聲音、數據和視頻信號。每個信元有53個字節，開頭的五個字節為信頭，用以傳輸信元的地址和其他一些控制信息，后面的48個字節用以傳輸信息。利用標準長度的這種數據包，通過硬件實現數據轉換，這比軟件更快速、經濟、便宜。同時，ATM工作速度有很大的伸縮性，在光纜上可以超過2.5Gbps。

在網絡傳輸中，為了使多個用戶共享高速線路，通常采用時分復用方式。時分復用方式又可分為同步傳輸模式和異步傳輸模式。在數字通信中通常采用同步傳輸模式，這種傳輸模式把時間劃分為一個個相等的片段，成為時隙，一定量的時隙組成一個幀，一個信道在一個幀里占用一個時隙，一個用戶占用一個或多個信道。而在異步傳輸模式中，各終端之間不存在共同的時間參考，各個時隙沒有固定的占用者。在ATM中時隙有固定的長度而且比較短，一個時隙傳輸一個信元，每一個信元相當一個分組。各信道根據業務量的大小和排列規則來占用時隙，信息量大的信道占用的時隙多。

1.3MSTP傳輸技術

MSTP依托于SDH平臺，可基于SDH多種線路速率實現，包括l55Mb/s、622Mb/S、2.5Gb/s和10Gb/s等。一方面，MSTP保留了SDH固有的交叉能力和傳統的PDH業務接口與低速SDH業務接口，繼續滿足TDM業務的需求；另一方面，MSTP提供ATM處理、以太網透傳、以太網二層交換、RPR處理、MPLS處理等功能來滿足對數據業務的匯聚、梳理和整合的需求。

1.4RTKGPS網絡傳輸技術

隨著GPS無驗潮測深技術應用的不斷深入，傳統電臺數據鏈的傳輸模式已不能滿足長距離RTK作業的需要。而網絡RTK技術則是利用網絡來取代UHF電臺進行數據傳輸，它傳輸距離遠，信號穩定，抗干擾性強，已成為數據鏈傳輸的新寵。

通用分組無線業務GPRS，是在GSM系統上發展出來的一種新的分組數據承載業務，GSM是一種使用撥號方式連接的電路交換數據傳送方式。GPRS利用現有通信網的設備，通過在GSM網絡上增加一些硬件和軟件升級，形成一個新的網絡邏輯實體。

1.5WDM傳輸技術

WDM(或DWDM)是在光纖上同時傳輸不同波長信號的技術。其主要過程是將各種波長的信號用光發射機發送后，復用在一根光纖上，在節點處再對耦合的信號進行解復用。WDM(或DWDM)系統在信號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)是基于光層上的復用，它和SDH在電層上的復用有著很大的區別。同時，通過OADM進行光信號的直接上下，無需經過O/E轉換，而擁有EDFA的WDM(或DWDM)可以進行較長距離的光傳輸而不需要光中繼。

二、接入網技術

隨著通信技術的快速發展，人們對鐵路通信技術提出了更高的要求，鐵路部門必須采用先進的、現代化的有線和無線通信的傳輸和接入方式，實現鐵路通信網的升級，發揮鐵路通信網在國民經濟中的社會效益和經濟效益。接入網技術是鐵路通信中一項關鍵技術，由于原有用戶銅纜接入的普遍性和現在光纖技術的發展，接入網建設就必須考慮通信網絡的現狀與發展，這就決定了接入網技術的多樣化。接入網從接入方式上可分為有線接入和無線接入。

2.1有線接入技術

(1)高速率數字用戶環路技術。

通過2-3對雙絞線雙向對稱傳送基群數字速率信號，傳送距離為3km-5km，上行速率與下行速率相等。通過回波抵消技術實現在一對雙絞線上全雙工傳輸，通過特定的編碼和調制方式提高傳輸質量，用多線對并行傳輸，以降低每對雙絞線上的傳輸速率，增加無中繼傳輸距離。

(2)非對稱數字用戶環路技術。

它的上行速率和下行速率不相等，下行速率可高達(9-10)Mbit/s，上行速率只有數十或數百kbit/s，此技術適用于視頻點播VOD系統；其高速下行信道可向家庭用戶提供多路的數字圖像信號及低速語音信號，而上行信道用于傳送用戶控制信號。ADSL的優勢在于它幾乎不需要對現有的對1雙絞線作任何改動就可獲得高傳輸速率。

(3)混合光纖同軸電纜接入技術。

它是基于有線電視系統CATV發展起來的。在有線電視中心與地區中心、地區中心與光節點之間采用光纖連接，光節點與用戶設備之間采用同軸電纜連接。其主要是使用副載波調制，將CATV原有的單向傳輸系統改造成雙向傳輸系統。HFC可以充分利用現有的CATV網絡，進行少量投資，就可形成一個支持多種業務的寬帶綜合業務網。

(4)光纖用戶環路技術。

以光纖為主要傳輸媒介，根據光纖向用戶延伸的距離，可以分為FTTC(光纖到路邊)，FTTB(光纖到大樓)，FTTH(光纖到家)等。FTTB是用戶接入信息高速公路的最終理想目標，但根據現有通信發展的實際，FTTC、FTTB與銅纜相結合的用戶接入，雖然是有過渡性質的折衷方案，但價格相對經濟，并且在時機成熟時易擴展到FTTH，所以是現實并且可行的。

2.2無線接入技術

無線接入網是在接入網中部分或全部引人無線傳輸媒介，為用戶提供固定終端業務和移動終端業務。無線接入可分為固定接入和移動接入兩大類。其基本結構由控制器、基站和用戶終端設備構成。應用技術主要包括微波1點多址技術、蜂窩技術和微蜂窩技術等。無線接人由于其靈活方便易于建設，目前已得到極大的重視。

集群通信系統是一種功能強大的專用移動通信系統，是通信與微處理機技術、程控交換技術、計算機網絡技術緊密結合的產物。它集交換、控制、通信于一體，通過無線撥號的方式把一組信道自動最優地動態分配給系統內部用戶，最大限度地利用系統資源和頻率資源，降低系統內呼損，提高服務質量。由于它具有群呼、組呼、強插、強拆等功能，特別適合于調度指揮以及應急、搶險等場合，并較好地解決了通信頻率合理分配的問題，因而倍受專業運營管理部門的青睞，被確定為現行鐵路移動通信方式的首選類型。

三、結語

鐵路通信網是保證行車安全、提高運輸效率的有力工具，我國鐵路引入現代通信技術還不久，對鐵路通信工程建設還需要一段時間對其了解、分析和試驗，對其中所要注意的問題，特別是技術問題要認真對待，只有這樣才能為鐵路通信現代化作出貢獻。

參考文獻：

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由于我國鐵路建設起步較晚，導致鐵路計算機網絡管理系統也只是在近些年初步成型。相比于發達國家，我國在鐵路計算機通信網絡管理運行中缺乏經驗。完善的計算機網絡管理可以大大提高鐵路運行效率，保障列車安全。但是在實際運行中，由于計算機網絡建設不夠完善、尖端技術人員缺失、硬件軟件達不到規范要求等諸多問題，是影響鐵路管理正常運行的重要因素。

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0.引言

隨著鐵路的發展，網絡在鐵路中的應用越來越廣，比如TDCS、CTC、辦公網、微機監測等設備。網絡故障診斷是管好、用好這些設備，使網絡發揮最大作用的重要技術工作之一。本文首先簡單介紹網絡在鐵路設備中的應用，簡述網絡及路由器的基本概念,簡術網絡故障診斷及處理，結合討論路由器2T模決故障診斷。

1.網絡在鐵路設備中的應用

鐵路運輸生產過程是在全國縱橫交錯的鐵路網上進行的，鐵路部門的龐大的作業網，必須貫徹高度集中、統一指揮的原則。隨著鐵路設備的發展，計算機網絡的大量使用，從而提高鐵路干線的運輸能力和效率，全面提高行車安全程度。

2.網絡與路由器概述

計算機網絡是由計算機集合加通信設施組成的系統，即利用各種通信手段，把地理上分散的計算機連在一起，達到相互通信而且共享軟件、硬件和數據等資源的系統。

路由器是一種網絡設備，是用于網絡連接、執行路由選擇任務的專用計算機。路由器能夠將使用不同技術的兩個網絡互連起來，能夠在多種類型的網絡之間（局域網或廣域網）建立網絡連接。它內部使用高檔微處理器，用高速的內部總線連接適合各種網絡協議的接口卡（鐵路設備中一般使用2T模塊）。

CISCO路由器是目前鐵路設備中，網絡建設使用最多的一種路由器，鐵路設備目前常用的有1760、1721、2801等幾個型號，本文以1760型號為例討論。

CISCO用戶界面中有兩級訪問模式：一般用戶模式和特權模式。第一種模式只能查看路由器狀態及各端口連接的情況，不能對路由器內部配置進行更改；第二種模式，訪問允許查看路由器配置、打開和關閉路由器端口、清除配置、寫入配置等功能。

3.網絡故障診斷

3.1網絡處理工具

我們在平時網絡診斷中主要使用路由診斷命令和網絡管理工具。CISCO提供的路由診斷命令可以方便快速的處理故障.所以利用TCP/IP協議中的trace、ping命令和Cisco的show命令是獲取故障診斷有用信息的最有力的工具。論文參考網。我們最常用方法是使用ping命令，用ping命令Ping目標地址，如果成功的話，即可確定到那個目標IP之間，網絡通訊正常。這用PING命令的時候配合打環可以更方便查找網絡故障。如果在網絡通訊正常后想了解它的運行情況，可以使用show interface命令查看路由器接口的通訊情況，這里主要看，路由器端口是否正常連接，看有無錯誤包，輸入輸出數據情況等。鐵路設備連網方式上也有兩種,一種用ADSL方式，另一種為OPPPE方式。ADSL方式比較常見，比如TDCS設備、微機監測設備、辦公網設備等都使用這種方式；OPPPE方式用的比較少，只有CTC設備使用。如果為ADSL協議則可以使用PING命令；如果為OPPPE協議則不能用PING命令,只能在路由中用show int命令看網絡運行情況

3.2網絡故障處理步驟

由于鐵路設備通訊的重要性，對鐵路網絡故障診斷必須達到以下兩個要求：能快速準確的確定故障點，并能快速恢復網絡的正常運行。所以我們一般排除故障時采用以下步驟可以快速判斷故障：第一步，當判斷故障時，首先要弄清楚故障現象，然后根據路由器工具確定造成這種故障現象的原因。例如，本站與鄰站或網管通信中斷，可能的故障原因是2T模塊故障、路由器死機、協議轉換器故障等。第二步，在網絡中打環，然后用PING命令測試，直到找到故障點。第三步，找到故障點后，直接對故障設備進行更換，為了能快速處理故障，替換法是就快捷的方式。第四步，更換完后，使用PING命令或SHOW INT命令檢查網絡通信情況。第五步，處理完故障后，在模擬環境中對故障設備進行測試，檢查設備是硬件故障還是軟件故障。

4.路由器2T模塊故障排除

鐵路設備網絡使用的路由器一般使用2T模塊通訊，排除2T模塊故障，一般使用showinterface serial 命令，根據它的輸出內容，判斷模塊端口故障。該內容包括了端口狀態及與網絡協議狀態。端口狀態和與網絡協議狀態的組合有三種情況，①端口運行、網絡協議狀態正常，這是正常工作情況。說明數據通信正常。②端口運行、網絡協議關閉，這說明路由器與轉議轉換器連接，但與遠程網絡通信中斷，造成這種情況有以下幾個原因：鐵通線路故障、本地或遠端協議轉換器故障、遠端路由器端口故障、本地線路故障等。論文參考網。③端口通信、網絡協議都關閉，可能是本地協轉故障、本地線路故障造成。

有時候端口運行、網絡協議運行都正常，線路通信也正，但是不排除有丟包情況出現，所以處理完故障后，需要用ping命令對通信進行檢查，確定沒有丟包現象，排除潛在的故障。論文參考網。

5.結語

網絡發生故障是不可避免的。網絡建成運行后，網絡故障診斷是網絡管理的重要技術工作。搞好網絡的運行管理和故障診斷工作，提高故障診斷水平是重中之重。

參考文獻