浅谈我国高铁通信技术的发展现状及趋势

刘晓岩

中铁建电气化局集团南方工程有限公司

浅谈我国高铁通信技术的发展现状及趋势

刘晓岩

中铁建电气化局集团南方工程有限公司

高铁因其具有高速性而被广大出行乘客所欢迎，然而速度快是需要多个强大的技术系统作为支撑的。高铁通信技术就是其中一个有力支撑点。高铁通信技术的建立不但是为了满足顾客的移动通信需求，还为高铁在行车过程中提供安全可靠数据信息分析，减小出行风险。可以说，高铁的通信技术是整个高铁的灵魂所在，决定着高铁前进的方向，同时还为旅客的车程提供便利，因此，高铁成为越来越多人们选择的出行工具，很大一部分原因是由于其通信技术的优越性。基于此，本文主要针对我国高铁通信技术的发展现状及趋势展开了分析与探究，希望对读者有所帮助。

高铁；通信技术；发展现状；趋势

1、高铁移动通信技术概述

1.1 通信技术在高铁领域的应用

通信技术在上世纪六十年代左右就已经应用于我国的铁路交通领域之中随着高速铁路在我国的迅速发展，通信技术在高铁中的应用已经不再局限于在传统铁路交通领域中公务移动联系、区间调度、应急通信等作用。高铁要求通信技术能够高效的监控和传输各种数据，实现管理和控制“人机对话”。

高速铁路系统中的“人机对话”的核心还是人对高速列车的管理通信技术要在高铁中的应用要能够实现技术设备的检测、行车指挥自动化、列车控制自动化、对维修系统进行整备和控制、自动诊断故障、自动防护与报警、应对灾害和事故以及进行恢复和救援等。

1.2 通信技术在高铁领域应用的特点

1.2.1 通信技术与多领域之间实现渗透与融合，包括行车组织现代化、行车安全等领域。

1.2.2 在高铁信号系统中，其通信技术的设计思想贯彻了集散控制和综合集成的思想。

1.2.3 通信技术在高铁领域的应用已经成为保障高铁调度质量和高铁调度中心安全管理的重要手段。

1.2.4 在管理决策方法上采取了“人机对话”的管理模式人机对话”模式能够以现代化的通信技术完成对系统运行信息的准确、及时的反馈、采集和处理，实现信息资源的共享。

1.3 高铁移动通信的技术难点

1.3.1 多普勒效应。多普勒频移效应在低速移动环境中影响较小，基本可以忽略，但在高速移动环境中就被放大许多。

1.3.2 高速切换难题。高铁高速经过基站，导致信号切换极为频繁，从而加大了掉话率。另外我国高铁沿线地形复杂，多高山和隧道，高铁线路既要进入繁华都市，也要穿越荒郊僻地和复杂的山区河流，穿越超长隧道、桥梁，网络质量进一步恶化，这些实际情况都加大了解决问题的难度。

2、高铁通信技术的发展现状

高铁通信技术GSM在基础上加以创新，通过无线通信方式完成数据间的传输以及实现移动话音。随着科学技术的不断发展，人们对未知领域的探索力愈发强烈，人们出行的地方也遍布世界的各个角落，这其中有不少特殊地形。鉴于我国国土的特殊情形，高铁在运行过程中会经过很多山区、山洞，这些地方的通信信号很弱，对高铁通信技术的发展要求因此就越来越高。由于我国铁路有自己的特点，在运输模式、行车指挥和控制方式等诸多方面与国外都有不同程度的差别。我国高铁通信技术的发展是基于铁路通信技术发展起来的，运用到了许多通信技术，这其中就包括GSM-R技术。GSM-R(GlobleSystemofMobileforRailway)是在目前相对比较成熟的GSM技术基础上专门针对铁路移动通信的特殊需求而研发的专用通信系统，由国际铁路联盟(UIC)和欧洲电信标准化组织制定技术标准，并被许多欧洲国家采纳。我国也于2000年底正式确定GSM-R为我国铁路专用通信技术的发展方向。GSM-R网络是现代化铁路的神经中枢，为列车控制、信号、编组、轨道以及工作人员提供集成的语音通信服务。目前GSM-R系统在国内得到了广泛应用，例如已经将此技术应用到青藏铁路、大秦线、胶济线、武广线等。

但是数据化的今天，高铁运行中除了解决现有的通信问题外，还面临着各种各样的难题，这都需要继续完善高铁通信技术，提高高铁带给人的满意度。随着国家“一带一路”、高铁走出去战略的实施，由中国自主设计、制造的高铁装备正以高品质、低价格的姿态进入北美、南美、欧洲、非洲、东南亚等国际市场。通过卫星上网技术，可以对出口至国外的高铁装备进行实时、动态监测，能为不同国家和地区的客户提供定制化的信息化服务。

3、高铁通信技术的发展趋势

现如今，传统的2G通信网络时代已经转变为4G通信时代，并且近日新闻报道随着华为公司新产品手机的推出，5G时代即将到临。在如此快速发展的时代下，我国高铁通信技术也在不断加快创新步伐，致力于在实现高铁不断刷新速度记录的同时提高对通信技术的应用能力。但是由于高铁运行的独特性，任何一项通信技术的应用都必须是建立在高铁安全工作的前提基础上，因此并不是所有公共高科技通信技术都可以直接应用到高铁中，必须结合高铁运行实际情况，对相应技术做出科学合理的改善，并在做好充分的实验后才可以投入到高铁通信技术中。3G技术和局限区域网技术在我国的发展非常迅速近年来以3G技术为基础的4G技术也方兴未艾，具有较大的发展空间3G技术的发展实现了移动宽带接人，并提升了手机用户接人无线宽带的速率然而传统的3G技术的频谱效率较低，难以满足高铁领域通信技术的需要因此在高铁领域的应用中，引进了3G网络分组接人技术，从而提高了其下载速率特别是4G技术的发展，为通信技术在高铁领域的发展奠定了技术基础高铁通信技术的发展将以3G，4G技术作为依托。

总而言之，高铁作为我国人民现代出行的重要交通工具，其快速性、安全性、舒适性是人们选择的主要原因，但是对通信技术的要求也越来越高。因此，我国在加大高铁建设投入的同时，必须要提高对通信技术的重视程度，投入新的技术理论与研究成果，来满足人们日益增长的物质精神追求，提高我国各方面现代化进程。

[1]符新，徐一鸥，王浩年，王文成.浅谈LTE共小区技术在高铁通信中的应用[J].中国新通信，2014，13：60-62.

[2]唐婧.浅谈我国现代铁路通信技术的应用和发展[J].中国新通信，2013，19：61-62.