高铁通信（共8篇）
高铁通信 篇1
一、通信工程施工过渡概况
盘锦站受盘营客运专线铁路建设及新增股道的影响, 需拆迁原有信号楼, 因此需启用盘锦站新信号楼通信机房通信系统, 涉及电源、传输、接入、数调、动力环境监控、无线列调、录音仪、车站信息系统 (含TIMS、OA、视频监控) 、站场广播、会议、站场过渡光/电缆等多项工作。同时通信工程过渡施工需结合信号与工务站改工期要求, 在既定时间内完成。为此首先对盘锦站进行了现场勘查, 主要设备调查使用状况如下。
(1) 传输设备。盘锦站传输网元隶属622Mb/s通道保护环中, 采用华为公司Metro1000设备, 为各业务系统提供2Mb/s传输通道。为避免在后期割接过程中, 由于传输通道无保护引起传输通道的中断, 进而影响业务系统使用而造成损失, 需对既有传输通道保护方式予以完善。 (2) 接入设备。盘锦站接入网元采用华为公司ONU128线设备, 下挂自动电话, 为无线列调和音频会议电视提供四线音频电路。 (3) 明确调度设备、电源设备及环境监控设备和无线列调设备的类型及使用情况。 (4) 分别对视频监控系统、OA系统、会议电视系统、车站TMIS系统和站场广播系统的组网方式和设备型号进行详细调查。 (5) 分别对光、电缆使用情况进行详细调查, 尤其是光缆芯数的使用情况, 了解的准确程度对后期光纤的对接起重要作用。
二、过渡工程准备
我方成立过渡领导小组和实施小组, 分别由通信系统项目经理和总工程师担任组长。
安排管理人员1人、技术人员3人、驻站联络员2人和具有丰富经验的施工人员16人, 其中, 过渡施工人员中的4人安排在车站通信机械室, 4人安排在新建机房, 8名在光、电缆割接点。
1. 前期准备工作
组织相关人员进行现场情况调查, 结合其他专业工程的开通方案进行前期准备。
与设备管理单位共同详细调查并确认既有通信线路和通信设备的运用情况, 如设备种类、线路径路以及回线的运用状况。
编制施工过渡具体实施方案, 报监理单位、建设单位、运营单位等单位审批。
各种过渡设备已经安装到位, 并且已经加电试验。线缆引入成端、电气性能测试符合要求, 并具备引入机架的条件。
2. 过渡前要点及人员分工
过渡前, 由驻站联络员在行车室办理要点登记手续, 调度给点下达命令后进行过渡施工。
管理人员负责现场过渡施工的组织工作, 专业技术人员负责现场技术支持, 通信机械室内人员负责对号及协助开通工作, 新建机房人员负责对号检查及开通工作, 光、电缆割接人员负责接头的对号接续。
三、过渡方案实施
1. 传输过渡方案
将新通信机房新设传输设备 (简称新网元) 割接到老通信机房传输设备 (简称老网元) 既有传输环网中, 通过传输网管查看全环的告警, 配置穿通业务。逐一为各业务系统开通传输电路, 待所有电路开通运行正常后, 通过断环保护方式, 在传输网管上删除老网元相关数据。注意事项:在新网元纳入传输环网后, 需做全环的保护倒换测试, 确保业务能倒换正常;在新网元为业务系统开通电路时, 应遵循先删除老网元相关电路数据, 再在新网元配置电路数据的原则, 确保电路配置的准确性。完成后应查询环上每个网元的告警、性能事件、业务状态, 确认没有TU-AIS和其他异常告警, 确认无误码上报及全环上的业务状态正常。
2. 接入过渡方案
新设接入设备板件对应槽位与既有接入设备完全相同。对老网元主控版进行数据同步和主、备切换试验, 确保主、备数据同步和正常运行。关闭老网元电源, 拔出主控板插到新网元对应槽位, 新网元加电进行检查确认设备运行正常。注意事项:新网元割接完成后, 应对主控板进行数据同步和主备倒换试验。根据已统计的自动电话安装对应点, 结合台账进行跳接, 优先跳接行车室自动电话、传真电话、备用闭塞电话, 跳接一个确认一个。
3. 调度过渡方案
将新设调度设备割接到既有传输环网中, 通过调度网管完成业务配置, 并采用断环保护方式在调度网管上删除老网元相关数据。注意在新网元割接完成后, 应对数调分系统上、下行进行断环试验。
4. 其他系统过渡方案
根据系统组网现状, 通过传输系统提供的传输通道逐一完成割接工作。注意在接入传输电路前, 应由传输系统进行通道误码测试, 测试正常后方可割接。
具体的过渡施工方法: (1) 光缆割接方案。光缆割接, 按照“一二二”的办法实施割接, 即一人指挥, 二人接续 (采用两台熔接机在两端割接点分别实施割接) , 二人测试 (采用两台OTDR分别在两端通信机械室进行双向监测) , 使接点衰耗在0.08d B以下。具体方法如下:在给点时间内, 对新敷设光缆与既有光缆进行割接、纤芯熔接、光纤盘留, 逐纤进行双向监测, 待全部光纤割接完毕, 经过复测合格后, 组装接头盒, 光缆尾纤接入设备, 并在网管中心查看网元的接入情况, 设备调试开通测试合格, 办理登记消点手续。 (2) 电缆割接方案。电缆割接, 按照“一二二”的办法实施割接, 即一人指挥, 两组人员割接 (分别在既有电缆和过渡电缆两割接点实施割接) , 两组人员测试 (分别在电缆两端实施对割接电缆监测测试) 。具体做法如下:给点前做好割接的一切准备工作, 包括电缆的开剥、芯线的对号、编号、测试。给点后马上对电缆进行割接, 采取割接一对, 测试一对, 开通一对的方法, 逐对逐组进行割接, 待电缆全部割接完毕后, 经全面测试检验确认接续质量符合要求、设备运行正常后, 割接点按正常接头处理, 办理登记消点手续。
四、应急预案
为应对通信过渡工程施工过程中出现的突发状况, 确保业务不受影响, 需制定应急预案, 主要原则如下。
(1) 在对系统数据进行升级更新前, 需对既有数据进行备份。 (2) 严格遵从既定操作流程, 当出现突发状况时, 执行回退流程。 (3) 根据操作需要, 配备经验丰富的操作人员、设备备件、仪表 (如光源、光功率计、OTDR、误码仪、以太网测试仪、电平表等) 以及交通工具。
五、通信过渡工程施工过程经验总结
1. 做好技术支持及现场调查。
过渡方案应细致, 注重抓控细节。建议与设备维护单位共同调查现状, 落实既有通信设备型号、配线方式及设备运行状况, 合理安排工序, 避免出现过多的交叉作业。
2. 做好施工前的准备工作。
提前做好光电缆的敷设、成端、配线、标识及测试工作, 尤其是做好台账, 避免出现线缆安插错误, 方便查找故障原因。做好设备前台终端及设备单机调试工作, 要求操作人员必须具备相关能力, 同时做好技术交底。
3. 做好实施操作。
严格按照批复的停机要点计划及施工方案施工, 服从负责人指挥, 安全员做好安全防护。操作过程中, 应保持各方人员的通信畅通, 实施完成后应留守24h, 确认设备及业务的运用状态正常后, 方可确认完成操作。应尽可能减少远程操作, 以现场操作为主。
4. 做好应急预案。
实施过程中, 存在各种潜在风险, 一旦出现意外情况, 应按照既定预案执行, 至少应回退至原状况, 再分析原因寻求解决方案, 万不能存在侥幸心理, 认为技术过硬, 超时进行违规操作, 会造成不可估量的损失。在各方的努力与积极配合下, 顺利完成了盘营客专既有盘锦站通信系统迁移工作, 有力保障了铁路运输安全。
高铁通信 篇2
【关键词】高铁 信号新技术 铁道通信信号专业 特色建设
【中图分类号】G【文献标识码】A
【文章编号】0450-9889（2014）10C-0096-02
铁道通信信号专业是柳州铁道职业技术学院的特色专业，主要培养铁道信号专业高素质技术技能型专门人才。近年来，在柳州铁道职业技术学院的“以人才培养为根本，积极开展应用研究和技术服务”的办学定位指导下，该专业密切跟踪广西经济与产业结构的战略调整，紧贴高铁信号技术的最新发展，与南宁铁路局、广西沿海铁路和南宁轨道交通股份责任公司开展深度校企合作，开展教学团队建设，改革课程内容，建设高铁信号实训基地，着力打造专业铁路特色，为铁路企业开展职工继续教育、培训和职业技能鉴定，校企合作开展技术研发，极大地提升了专业服务能力。
一、依据高铁信号新技术，调整课程设置和改革课程内容
随着高铁的开通运行，大量的新技术、新设备、新理论、新方法涌入铁道信号技术领域，对铁路信号技术维护人员、管理人员在数量和质量上都提出了更新、更高的要求，社会急需一大批具备一定理论基础、技术操作能力强、有发展潜力的技术技能型人才。根据高速铁路对信号工岗位技术和技能的新要求，及时调整课程设置，增加“列车运行自动控制系统维护”等高铁信号主干技术课程，并在“铁路信号基础设备维护”等课程中融入高铁新技术内容。并针对性地开发南宁铁路局高铁信号职工培训包，包括多门培训课程的教案、课件和培训试题库等资料，从而培养出懂高铁信号技术、会维护高铁信号设备的毕业生，为广西高铁发展提供高素质的技术技能型专门人才支撑。
（一）调整课程设置。为填补高铁信号课程的空白，信号专业及时调整课程设置，增加了“列车运行自动控制系统维护”、“信号集中监测系统”和“高速铁路调度集中系统”等专门针对高铁信号新技术、新设备的课程。这些课程的设置能让学生充分学习到高铁信号新技术新设备的知识，并对这些新设备进行维护实训，为今后工作打下良好基础。
（二）改革课程内容。由于高铁信号技术中一般采用提速道岔、液压和电动转辙机，在“铁路信号基础设备维护”课程中，增加这部分内容的理论和实做课时；在“铁道概论”课程中加入列车运行控制系统的简介、等级、功能和发展历程，以及CTCS2和CTCS3级之间的主要区别等知识。在“铁路车站信号自动控制系统维护”课程中增加了计算机联锁的课时。通过课程内容的调整，学生能更好地适应高铁信号的工作。
（三）开发高铁职工培训教学资源包。为提高高铁信号职工综合职业能力，统筹人才培养工作，以满足企业对高铁高技能人才的需求为前提，以胜任职业岗位需要为目标，以提高履行岗位职责的能力为出发点和落脚点，校企深层合作，共同完成高铁岗位职业技能培训，在专业建设指导委员会的行业企业专家指导下，成立高铁岗位职业技能培训课程建设项目组，构建基于工作过程的任务引领型课程体系，建设“工学结合”特点的专业核心课程。项目组成员包括行业专家、高校课改专家、专业教师等。
1.校企共同制定设置专业课程，制定课程标准、教学标准、教学计划和教学大纲等。在高铁岗位职业技能培训课程建设项目组的带领下，充分利用铁道通信信号专业的示范带头作用，分析岗位能力要求，构建高铁岗位职业技能培训课程体系，并完成高铁岗位职业技能培训课程标准的制定和优质核心课程的开发。共完成“高铁信号技术概论”、“列控地面设备”、“计算机联锁系统”等13门课程的教学资源建设。
2.高铁职工培训教学资源包为培养出合格高铁信号工提供了极大的便利与支撑。在2013年面向南宁铁路局、广西沿海铁路公司举办的四期高铁信号岗位培训班中，教师利用该项目中的教学资源开展培训，取得了较好的教学效果，对信号工走上高铁信号岗位起到了至关重要的作用，也将为广西的经济建设起到推动作用。
二、贴近高铁信号新技术，建设高铁信号实训基地
在“贴近现场、贴近技术、贴近岗位过程”的原则指导下，深化与区域轨道交通企业合作方式，建成广西乃至西南地区有重要影响力的示范性实训基地：铁路信号基础设备实训室、车站信号自动控制实训室、铁路信号设备室外实训室、列车运行控制系统维护实训室、高铁计算机联锁实训室、城市轨道交通信号设备实训室等实训基地，校企双方开展全方位、深层次、多形式的合作，采取“共建、共管、共享、共赢”的四共形式，以“高水平、生产性、大容量、过程化”建设一流的高铁信号校内校外实训基地，持续开展高铁电务信号培训、建立企业教学实训基地、培养专业人才、技术研发等项目。通过高水平高质量的实训基地建设带动课程内容改革、人才培养模式改革、教学方法和教学手段改革、“双师型”师资队伍建设等，进而提高学生的综合职业能力和就业创业能力，提高学生的核心竞争力，满足区域行业企业发展对高素质技术技能型人才的迫切需要，切实服务广西区内及区外的高铁建设中的技术支持、人才需求，实现教学与就业的无缝对接。
三、跟踪高铁信号新技术，提升教学团队服务能力
为了适应高铁的发展，更好地服务铁路企业、服务广西区域经济，满足高铁信号专业人才培养的需求，学校选派信号专业骨干教师到高等院校和铁道科研机构学习高铁信号新技术理论，到高铁运营企业生产一线学习高铁信号专业维护技能，参与高铁信号联调联试，使老师们在第一时间获取高铁信号专业的前沿先进技术和技能。
（一）加强校企间经验交流，扩大专业及团队的知名度。专业教学团队负责人受聘为全国铁道通信信号专业教学指导委员会主任，每年牵头组织全国铁道通信信号委员会的各项活动，组织制定铁道信号自动控制、铁道通信、城市轨道交通控制等3个专业的专业教学基本要求和专业建设标准，指导各铁道职业院校按照各专业建设标准进行专业建设、教学基础设施建设、教学团队建设、课程和教材建设，组织开展专业评估，在专业教育教学改革、专业技术研究等方面开展工作，提高铁道信号自动控制、铁道通信、城市轨道交通控制等专业的教育教学质量。通过全国铁道通信信号专业教学指导委会员这个平台，扩大校际之间的学术交流和团队建设的经验探讨，同时扩大学院及团队在同类院校和行业的影响力。endprint
（二）提升教学团队科研能力，在校内外起到示范带动作用。高铁信号技术的发展，对铁道信号专业在职员工的技能培训带来极大的挑战，教学团队主动抓住机遇，积极开展研究工作申报各类教改和科研项目，构筑教学改革团队科学研究创新平台，从而获得群体科研效应。近两年，在教学方法改革、精品课程建设、教研、科研等方面都取得了一批成果。获得自治区立项课题16项，在专业期刊和教学研究期刊发表论文50余篇，其中核心期刊5篇、EI检索2篇、广西优刊12篇。已出版教材3本、校本教材4本。团队成员获得2013年度广西“优秀教师”1人、获得“柳州市优秀教师”2人、获得学院“柳州市优秀教师”2人、学院“教学名师”1人。
（三）开展技术研究，积极申请发明专利，提升技术服务能力。学校充分发挥信号教学团队的科研和技术优势，鼓励和支持教师开展发明创造活动，信号教学团队的教师积极参与，结合实际教学过程遇到的问题和人才培养的需要努力进行技术创新，2012年至2013年间，铁道信号专业教师申请发明专利13项。这些专利发明为南宁铁路局乃至铁路行业的发展提供了一定的技术支持，具有较高的经济效益，增强了社会服务能力，提高了信号专业教学团队的科研和社会服务能力。
2013年4月，由铁道信号专业教师发明的“ZPW-2000A型移频综合实训平台”、“高铁列车控制仿真实训系统”参加第二届广西发明创造成果展览交易会在柳州国际会展中心的展出。各级领导对这两件发明创造成果给予了高度赞扬，并勉励学校为广西即将进入“高铁时代”和地方经济社会发展培养出更多的高素质技术技能型人才。同时《南国早报》、《南国今报》、《柳州日报》、柳州电视台、新华网广西频道、广西新闻网、广西教育厅网、广西高校思政教育在线等区内多家媒体密集报道了学校在第二届广西发明展上展出的明创造成果。
四、服务高铁信号新技术，开展培训和技术服务
到2015年，广西将基本形成布局合理、结构清晰、功能完善、衔接顺畅的现代化快速铁路运输网络。培养和提高信号技术维护人员的技术水平和理论知识，建立一支理论扎实、技术过硬的管理和维修队伍，确保高速铁路的安全运行和优质服务，成为南宁铁路局的重要任务。根据南宁铁路局培训纲要和培训计划的要求，学校承接多个高铁信号技术培训班、电务信号工长资格性和适应性培训班、转岗人员培训班等，为南宁铁路局高速铁路的开通运行提供了积极的人才培训及技术服务。
（一）满足铁路企业人力资源需求，开展高铁信号技术岗前、职后、转岗培训。柳州铁道职业技术学院每年为铁路行业培训专门人才上千人次，其中信号技术人员占了很大比重。为了做好快速铁路运营前的准备工作，根据南宁铁路局培训纲要和培训计划的要求，近年承接了多个高铁信号技术培训班、电务信号工长资格性和适应性培训班、转岗人员培训班等，为南宁铁路局高速铁路的开通运行提供了积极的人才培训服务。其中仅2013年一年时间，为南宁路局开设4期培训班，培训高铁信号高铁职工近200多人次。
（二）成立自动化技术应用研究所，面向行业和企业开展技术服务。根据“双师”教师专业实践技能强，具有应用性科研优势的特点，积极鼓励老师与全国铁路交通装备行业企业和省内企业联合开展应用性技术研究和横向课题研究。为提高教师参与应用性技术研究的积极性和水平，实施“推动—激励”高铁技术创新战略：主动了解、掌握企业在应用性技术研发项目上的合作意向，并根据教师的专业特点和优势，提供企业研发和技改项目信息，推动双方合作；搭建教师与企业合作开展应用性技术研究平台，成立学校自动化技术应用研究所，主要从事自动化智能产品的研究与开发工作。同时，设立教师奖励基金，鼓励高铁技术创新与服务。“推动—激励”高铁技术创新战略的实施，使学校教师与企业在技术合作上取得了显著成绩。
【参考文献】
[1]程忠国.深化高职教育课程模式改革的实践思考[J].教育与职业，2006（21）
[2]刘福军，成文章.高等职业教育人才培养模式[M].北京：科学出版社，2007
【作者简介】莫振栋（1973- ），男，广西阳朔人，柳州铁道职业技术学院电子技术学院院长，教授。
高铁通信工程施工过渡方案略谈 篇3
关键词：高速铁路,通信工程,施工过渡方案
在高速铁路建设过程中, 为了适应现代通信技术的发展, 需要对现有线路进行改造。为了避免对列车通行的影响以及保障通信安全, 避免通信中断, 在改造过程中需要进行通信过渡工程的建设, 然后在进行设备的迁移和更新。
1 通信工程施工过渡方案设计
上海站为了提高通信效率和质量, 需使用新通信系统, 包括电源、传输、连接、调控、实时环境监控、无线网接入、车站信息系统、车站广播、过渡电缆等方面。同时通信工程过渡工程需要根据车站对施工工期的要求, 在规定时间内完成[1]。通过现场勘查, 上海站各设备使用情况为: (1) 传输设备。上海站使用的是华为公司生产的Metrol1000设备, 为车站系统提供了2Mb/s的传输线路。为了降低后期的维修费用, 传输通道采取了一系列防护措施, 避免信号传输通道的中断, 从而降低各系统关闭造成的损失, 能够保障设备的使用寿命, 同时减少人工巡查的工作量, 提高管理的智能化水平[2]。因此在过渡工程中要对各线路的保护措施进行完善。 (2) 接入设备:上海站使用的是华为公司生产的ONU128线设备, 能够支持无线调控和音频会议、电视会议。 (3) 确定车站各电源设备、监控设备和无线设备的使用情况。 (4) 对车站监控系统、办公自动化 (OA系统) 、电视会议系统、铁路运输管理信息系统 (TMIS系统) 以及广播系统的构成和设备型号等方面做好详细的调查和记录。 (5) 对光缆、电缆使用情况进行调查和记录, 对后续光缆、电缆连接具有重要作用。
为了保证过渡工程的有效开展, 需要做好过渡方案设计: (1) 做好上海站新老信号系统之间不同路径中电缆、光缆配线及标识任务[3]。 (2) 考虑到有效电话的使用, 需要新机房及沿线方向各埋1条电缆。 (3) 做好新机房的清扫工作, 将机房、会议室、工作区以及杂物室等地的电缆敷设工作。 (4) 为了保证列车运行不受影响, 工程新增电源、传输、连接、调控、实时环境监控、无线网接入、车站信息系统、车站广播、过渡电缆等设备与既有设备一致, 其他设备使用迁移的方法。新增设备的安装和配线均由施工单位完成。 (5) 为了确保新增设备能够正常使用, 要经过检验后才可使用。 (6) 环境因素对电力设备的影响较大, 例如大风、暴雨、泥石流可能造成线路阻断。因此电力物联网需要对天气进行实时监控, 根据当地气象部门发布的天气预报建立宏观气象数据库, 并根据电力网络中的感应器进行在线监测, 相关气象参数包括温度、相对湿度、风向、风俗、气压、光照和降雨量等指标。这些数据的收集能够通过数学模型和人工智能预测软件对短期气候进行评估, 从而实现预警工作。为了保证各系统之间互不影响, 需要采取独立电源。 (7) 考虑到通信的重要性, 提前开通通话功能, 保证各系统的正常运行。
2 提高高铁通信工程施工过渡工程质量的措施
(1) 把握过渡工程的核心。过渡工程的核心在于保障高铁的正常运行, 这就要求施工单位对施工空间和施工工艺做出合理选择, 同时要预留一定的空间, 为系统升级建立良好的基础。此外, 在初步做出设计方案后, 需要与其他部门进行沟通和分析, 从而确保设计的有效性。在设计完成之后要做好设计评估工作, 并根据设计方案选择合适的施工工艺, 同时结合施工现场的实际情况进行调整。规范、系统是现阶段施工管理工作发展的主流趋势, 但是很少有施工单位制定了完善的管理制度, 导致施工管理工作没有相关依据可循, 对工程施工质量造成了一定的影响。因此, 施工单位要制定完善的施工管理制度, 促使施工管理工作有效开展, 加强管理人员的培养, 将施工管理工作纳入施工质量评价的考核内容之中, 让更多的人重视该工作的重要性。
(2) 加强质量监督力度。工程质量监督需要以防控为主。工程建设过程包括开工前准备、施工阶段以及验收阶段, 需要加强对这几个阶段的管理和控制。传统的工程质量监督是以施工阶段和验收阶段为重点监控阶段。在现代市场不断发展的情况下, 过渡工程质量监督工作需要将重点放在工程建设的开工前准备、施工阶段以及验收阶段的全过程中, 实现对过渡工程建设的全面监督。就现阶段过渡工程建设现状分析, 需要加强工程的可行性研究、设计阶段、施工阶段、验收阶段和试用阶段等方面的监督, 同时要加强与施工单位、设计单位、施工单位、监管单位以及材料供应商等之间的沟通与交流。
(3) 加强监督人员的专业技能培训。就我国目前的现状来看, 无证、越级承接各种工程设计、施工等工作的现象层出不穷, 影响了建筑工程的施工质量。为了提高过渡工程质量监督效率, 制定统一的管理制度, 统筹工程设计、施工、管理以及其他方面的工作, 完善专业人员从业资格制度, 充分利用专业人才的才能, 推动我国工程建筑制度的完善。由于许多施工单位都是让非专业人员进行施工管理工作, 导致该工作的效率和质量受到严重影响。因此, 施工单位要重视专业施工管理人员的培养, 通过定时开展专业培训或聘请专业统计技术人员进行授课等方式, 提高施工管理人员的专业水平, 有助于提升施工管理工作的效率和质量。
(4) 提高监督人员的工作积极性。除了完善从业资格制度外, 还需要提高监督人员的工作积极性。需要结合员工的业绩与工作状况等各方面因素, 决定是否升职或降级, 将激励制度与约束制度紧密相连, 遵循市场规律, 实施动态管理制度, 最重要的是将个人利益与工程质量责任相挂钩, 才能够有效提高员工的积极性。
(5) 完善建设检查和维修制度。定期对过渡工程建设进行检查。建设质量是确保过渡工程经济效益的基础条件。全面质量管理需要通过建立规范的质量标准, 借鉴行业标准, 并将质量监督工作作为重点内容。要想真正提高过渡工程的质量, 就必须搞好质量控制, 对工程建设的各环节进行质量管理。
4 过滤地址
每一个无线网络的工作站网卡都会对应一个物理地址, 并且此物理地址具有唯一性, 因此管理人员就可以在对AP进行手动维护时, 设置好可以成功访问的所有MAC地址, 以实现访问的过程中, 工作站对访问人员通过物理地址进行有效的过滤。工作站可以剔除掉伪装的信号和虚假数据, 只允许在设置项中真实存在的物理地址参与访问。过滤物理地址的方式是硬件认证, 并不是用户认证, 此安全方式需要对AP中的MAC地址进行频繁更换, 但麻烦的是, 目前这样的更换不能实现自动化, 只能人工完成。这样就造成了一旦用户数量过多, 工作站的扩展功能就不能满足用户的需求, 因此这样的安全措施并不适用于大范围的无线网络通信, 而只能在小规模的空间内发挥作用。
5 保密连线
在无线网络的链路中使用RC4加密技术, 钥匙就能长达40位数字, 这样就可以对不具权限的访问用户进行阻拦。只有当使用者正确地使用了和AP钥匙相同的加密钥匙后, 才能通过验证, 访问无线网络, 此外, 在一个服务区中, 所有的用户都只能使用一个加密钥匙[4]。虽然如此, 但也非绝对安全: (1) 一旦其中的某一个用户遗失钥匙, 就可能导致整个网络的安全性下降; (2) 40位数字并不是很难破解, 以当前的技术条件而言, 破解起来也绝非不可能; (3) 如果加密钥匙在形成后就一直是静止状态, 所有的维护都必须通过人工完成, 扩展能力就会受到明显限制。因此, 802.11设计了更先进的WEP2技术, 运用128位加密钥匙, 显著提升安全性。
6 结语
总之, 相比于有线网络来说, 无线网络确实具有某些无可替代的巨大优势, 但随之而来的安全性问题也不容忽视。为确保无线网络的安全, 就必须在足够了解的基础上, 设置更多更有效的安全措施, 以保障无线网络的完全性。
参考文献
[1]代天成.现代高校无线网的安全防护技术方法分析[J].网络安全技术与应用, 2016 (7) :99-100.
[2]石教学.浅析无线网络中的信息安全[J].电子世界, 2013 (7) :143.
[3]萨日娜.4G无线网络安全接入技术初探[J].数字通信世界, 2015 (11) :61-61, 111.
高铁通信 篇4
21世纪以来,高速铁路在德国、日本、西班牙、法国以及我国都有着飞速的发展和广泛的应用。高速铁路的列车时速最低能达到200km/h,一些列车可以达到300km/h甚至更高。因此,传统的普通铁路通信系统并不能满足高速铁路的传输需求,高速铁路通信系统的设计和完善也迫在眉睫。
在文献[1]中所设计的切换技术虽然能一定程度上提高通信性能,不过当列车时速高于300km/h时,通信表现会出现急剧下降。文献[2]中的算法有较大的约束限制,不能广泛的投入使用。文献[3]中的切换技术虽然可以提高切换服务的质量,但是却影响到了通信速度。
高速铁路通信系统具有以下特性:①多普勒效应由于高速而更加明显;②列车的切换服务需要在高频率阶段进行;③由于车厢的密闭性,导致车厢内的通信设备通信时会有穿透损耗;④高速铁路通信系统所处环境不利于信号传输。
本文旨在设计一个具有快速、灵活性的切换技术,特别是针对接入控制的切换服务,并利用了自适应资源预定和弹性算法。文章剩余部分安排如下:第二部分介绍了文章的相关工作,第三部分介绍了所提出架构的详细内容,第四部分是相关仿真内容,第五部分是结论。
2 模型构造及方案
图1显示的是高速铁路通信的架构图,由三个部分组成,分布式基站,车载无线装置(VS)和转发器。整个高速铁路的铁道是被分布式基站完全覆盖的,由基带单元(BBU)和无线远程单元(RRU)组成。基带单元通常处于室内,无线远程单元通常处于靠近高速铁道的室外。由于采用了移动小区技术,因此一个基带单元中的不同无线远程单元不用进行切换,并且由于一个基带单元通常包含6至8个无线远程单元,其移动小区的覆盖范围得到了极大的扩展。为了扩大可切换时间的长度,相邻移动小区的重叠范围将被扩大。车载无线装置是位于车厢顶部与无线远程单元相连接,可以尽量避免穿透损耗。转发器装置在每一节车厢上,乘客可以将移动终端与之相连接,从而入网[4]。
假设系统带宽为R,有M种服务,表1是各个参数所代表的含义。
因此,第m个服务的分配带宽为Rm={Rm1,…Rm,km},其中Rmi<Rm(i+1),i=1,2,…,km-1,km是第m个服务的分配带宽种类。当属于第m个服务的服务被第n个服务所接受时,其带宽为Rmnas,并属于Rm。在文章中,假设新到的服务属于λmn的泊松分布,第m个服务的平均服务时间为平均数是1/μm的指数分布。
在高速铁路通信系统中,高速列车的到达时间、离开时间和运动方向都是可预测的,相邻的小区可以交换列车信息,计算即将驶来的列车所需的带宽。则服务接入所需带宽为:
在等式(1)中,β=[0,1]是预约服务系数,ρmh=λmh/μm是切换服务的通信强度。显而易见,切换服务的掉线率得到了明显的改善,因为Rrb根据通信强度而动态的变化。
但是,有时目的小区的带宽资源非常稀缺,预约的带宽不足Rrb。所以需要采用基于弹性资源占用机制来解决这种问题。
在高速铁路通信系统中,M种服务可以看做M个弹簧,Rmr可以视为第m个弹簧的最初长度,用lmo表示。第m组服务中的第n个服务的所需带宽用Rmr到R′mr进行表示。这个过程可以视为一个弹簧从长度lmo压缩到lmn。考虑到服务质量,服务占用影响系数定义为:
其中参数的定义如表2所示。
如果在第m组服务中有Nm个服务,则弹簧弹性系数可以表示为αm/Nm。根据弹性势能定义,服务占用势能可以如下定义:
因此,带宽分布和占用问题可以看做总压缩长度固定下的弹簧压缩长度分配问题。如果新到的服务满足等式(4)将允许接入,否则将采用基于弹性资源占用机制进行切换接入。当弹性资源占用机制未能使用或者剩余带宽不足时,掉线率将上升。
3 仿真及分析
为了评估本文所提方案的性能,文中对所提方案进行仿真并用该方案与基于临界值的接入控制架构相比较。仿真中有以下设定:R=10Mbit/s,R1={64}kbit/s;R2={64,128,192,256}kbit/s,R3={128,192,256,320}kbit/s,pm=[1,0.2,0.1],pme=[10.2,10.6,10.3],Tmd=[50,100,300]ms,Tmj=[10,20,30]ms,1/μm=[400,500,600]s。在基于临界值接入控制架构(TBAC)[5]中,有新服务的门限带宽r0=2.5Mbit/s,第m组服务的门限带宽为rm=[5,7.5,10]Mbit/s。仿真结果如图2,图3所示。
图2中的横轴表示的是服务到达率(SAR),纵轴表示的是切换掉线率(HDR)。可以看出在不同的预约服务系数下的本方案与TBAC方案相比较的结果,在服务系数为0.8时,本方案的切换掉线率达到最低。在图3中,设定预约服务系数为固定的0.5,则可以看出在列车不同速度情况下的切换掉线率,其中在时速为350km/h,切换掉线率有着明显的上升。
4 总结
本文提出了一种基于弹性资源占用和自适应资源预约算法的架构,以降低高速铁路通信系统的切换掉线率,使之适合在速度大于200km/h的火车上使用。并且通过仿真,以及与TBAC架构的比较,反映出了本方案的优越性。
参考文献
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高铁通信 篇5
1.1 ASON技术引入的意义
传统的SDH网络是由以环网为主要拓扑拓展形成的, 因此传统的SDH网络在以下几个方面存在不足:
跨环的业务调度困难, 配置复杂, 而且为实现保护, 跨环节点需要配置更多的交叉连接, 又是业务集中节点, 容易成为容量瓶颈。
网络扩展性差。目前网络的扩容割接, 特别是进行DNI等复杂网络改造, 对于局方维护人员而言, 步骤繁琐、工作量大, 而且操作难度和危险性比较高。
SDH/SONET环网结构带宽利用率及效率低。传统的SDH环形网络保护是利用一半的资源固定保护另一半资源, 带宽利用率只有50%。
不能实现实时管理。当链路出现故障时, 只有端口告警指示, 但不能自动更新网络拓扑, 无法实现网络的实时管理。
另外, 随着高铁数据业务, 包括视频监控、旅客服务系统等多种信息业务的不断发展, 对带宽需求增大, 而目前网络容量本身也已经比较紧张, 所以业务调度的压力很大;数据业务除了带宽需求高以外, 还有一个明显的特点, 就是数据的突发性, 有时候数据量很大, 有时候却空闲, 也就是需求的带宽是动态的, 而传统业务带宽是静态, 只能固定分配带宽, 不能很好地满足数据业务的需求。
网络可扩展性、大容量业务疏导、灵活业务调度、数据业务突发性需求、实时网络管理和降低运营成本等方面都有更高需求, 这些需求促使了ASON技术的发展。
1.2 ASON技术的特点
(1) 实现呼叫和连接过程的分离。ASON中连接的建立是通过信令的交互自动完成的, 这也是与传统光网络相比最突出的特点之一。在ASON中, 一条通路的建立需要先后经过两个过程:呼叫和连接, 这类似电话连接的建立过程。呼叫过程主要进行用户接入权限的认证, 连接过程主要实现资源的预留和分配, 在ITU-T建议中把呼叫和连接过程分开来处理, 一般呼叫控制可以在网络接入点或网关以及网络边界处进行, 中间节点只需要支持连接功能。
(2) 具备自动资源发现机制。自动资源发现机制是ASON的一大特色, 它是指网络能够通过信令协议实现网络资源 (包括拓扑资源和服务资源) 的自动识别。比如网络之间的邻居发现, 拓扑建立, 服务发现的实现过程等。
(3) 存在网络生存性技术的新功能。由于智能控制功能及自动资源发现机制的引入, 使得ASON技术与传统光网络相比有了高效、灵活、可靠的保护与恢复能力。
1.实现了业务端到端的配置及管理。信令协议自动地进行端到端连接的指配, 在网络里创建所有的动态交叉连接, 简化了日常的维护工作。
2.实现了业务分级智能保护功能。ASON网络中每个传送节点连通度大于2, 备用路由至少有1条, 保证对抗除源宿节点以外的多节点、多链路的失效。采用动态分布式重路由机制, 智能选取空闲链路作为备用路由, 根据业务等级为多重节点故障情况下恢复业务提供多重解决方案。
3.实现了业务带宽的动态分配。利用自动触发带宽调整条件, 带宽可实时根据业务情况进行资源的动态分配管理。
2 高铁传输系统ASON网络的建设
2.1 高铁传输网络承载多种铁路业务
传输网络为铁路各专业提供了基础的承载通道, 包括与高铁行车直接相关的GSM-R、CTC、FAS、防灾、牵引及电力SCADA等业务, 以及为高铁辅助行车服务的综合视频监控、电视电话会议、客票、应急通信等业务。有了传输网络, 高速铁路各专业的“大脑”和分散在各条铁路线的“神经单元”之间才能够相互传递指令和信息。传输网络如果瘫痪, 等于各专业的信息网络全部随之瘫痪, 其重要性不言而喻。
2.2 ASON传输网络规划原则
(1) 根据高铁传输系统的二层网络结构的组网方式, 在骨干层保留STM-64 1+1 MSTP保护模式, 在接入层保留STM-16基站环MSTP保护模式, 通过利用普速铁路传输系统资源, 对重要业务形成双路由保护。
(2) 在核心枢纽区域进行ASON网络单独组网的建设, 独立于现有SDH网络, 架构新的传输平面, 只承载ASON网络覆盖区域的业务, 并且将区域内原SDH网络承载的业务进行切割。
2.3 高铁核心枢纽区域ASON网络规划建设
2.3.1 网络拓扑结构 (图1)
(1) 骨干层 (ASON智能) :由2台OSN7500和5台OSN3500设备组成智能域, 其他8台OSN3500作为扩展子架上、下业务。
(2) 中继层 (非智能) :由3台OSN7500设备组成10G MSP环, 负责对进入智能域电路局向进行整合
(3) 子区域层:各个高铁、铁路沿线接入层OSN2000、OSN3500设备。
2.3.2 业务接入智能域方式
(1) 通过10G MSP环方式接入智能域。网元A、网元D、节点网元1三点组10G MSP环接入智能域;网元B、网元C、节点网元2三点组10G MSP环接入智能域。
(2) 10G接入MSP环的业务划分。10G光板前第1VC4-16个VC4负责承载进入智能域的业务电路, 10G光板第17-32VC4负责承载静态电路。
(3) 中继层10G环设备整合业务局向。中继层OSN7500节点网元1、节点网元2、节点网元3用于对所有接入层通往智能域的业务局向进行VC4整合, 10G光板第17-32 VC4用于承载静态电路。
(4) 业务规划建议。去往网元A、B、C、D子架落地的业务尽可能通过传统10G MSP接入后直接落地, 去往电力远动中心、调度大厅、应急中心、会议中心的业务全部开通永久1+1钻石级VC4电路。
后续可能出现业务量较大的设备节点的电路尽可能在一期工程提前规划开通, 避免后续出现网络预留链路保护资源瓶颈。
(5) 全网业务路由策略。网络以跳数最少为主要权重;适当的考虑链路带宽, 在链路未超过20%之前不考虑链路带宽因素;
由于设备在计算路由时, 无法判断网络层次, 需要此时人工干预调整路由, 设置路由拘束。
2.4 高铁核心枢纽区域ASON网络可靠性分析
通信核心枢纽作为业务集中调度区域, 采用ASON技术后, 永久“1+1”保护及隧道业务功能可有效提高网络安全性。
ASON在建立主用通道的同时建立一条备用通道作为保护路径, 一旦主用通道中断, 立即倒换到备用通道上, 倒换时间为0-20ms。此时备用通道成为主用通道, 而同时ASON在带宽满足的前提下在剩余通道中智能选择路由, 建立新的备用通道, 对业务再次提供“1+1”保护。
ASON通过VC4隧道来承载VC12业务, 实现ASON网络中VC12业务的配置, 与传统保护电路不同的是一条保护电路只会给一个业务端口使用, 但一条隧道业务路径会给多个业务端口使用, 当VC4隧道出现故障, 将启动隧道的智能保护机制, 实现VC12的保护恢复。
例如图1中高铁A线至网元B 10G信号专业网元某CTC业务理论上具有6条不同路由的业务路径。
3 结论
ASON首次将信令和路由概念引入传输网, 通过智能的控制层面来建立呼叫和连接, 使交换、传输、数据三个领域又增加了一个新的交集, 实现了真正意义上的路由设置、端到端业务调度和网络自动恢复, 是光传送网的一次具有里程碑意义的重大突破。ASON高铁核心枢纽区域网络建成后, 将极大地提高高铁通信系统的网络运行质量和安全生产基础, 另一方面也会促使铁路通信技术人员加大ASON网络在高铁通信系统中的研究和应用, 为促进和谐铁路建设做出新的贡献。
摘要：随着武广高速铁路、海南东环铁路、广珠城际铁路、广深港高速铁路的运行通车, 语音和数据通信在铁路行车安全与效率方面的作用也显得日益重要, 通信网络已经成为承载各种列控、管理、信息等系统的基础网络。为了保证建成后的高速铁路能够安全、高效、稳定的运营, 就必须提高高铁通信系统网络的安全性、可靠性、可控性、扩展性。本文从ASON技术的特点入手, 以调度枢纽传输系统的建设为例, 探讨ASON技术在高铁通信系统中的应用。
关键词：ASON,高速铁路,通信系统,应用
参考文献
[1]何维.电力通信系统ASON网络技术演进探讨[J].电力系统通信, 2010 (7) .
高铁通信 篇6
1 概述 ASON 的整体概念
1.1 ASON 技术的概念
ASON技术作为一种动态化的传输管理模式, 能有效的实现自动交换的传输方式, 并构建用户数据业务请求的方式, 形成一种新型的光网络模式。ASON技术能实现平面控制的综合管理, 包括在传送平面、通信网等多方面的数据传送, 形成统一的数据处理模式。通过这种技术的综合运用, 尤其是在高铁运行过程中, 通过光纤输入的处理方式, 能形成对整个技术控制的全面把握, 增强ASON的实际运用效果。
1.2 ASON 技术的运用现状
在当前高铁通信技术的运用中, ASON技术是一项重要的运用模式。并且, 这种技术具有多方面的特点。一是ASON技术具有网络的安全性, 主要是采用了现代化的网状结构, 为了避免在高铁运行中的综合性失效, 就会形成系统的综合维护与恢复机制的建立。同时, 在整个技术中, 还形成了网络运用的安全性, 有效的避免了相关数据的丢失。二是在ASON技术的综合运用中, 可以有效的提升整个电网的安全性能。因此, ASON具有很多的安全性能。并提高了网络资源的利用率。在整个恢复机制的管理中, 可以全面缩短保护倒换的时间, 这样, 就能全面发挥出ASON技术在高铁通信中的网络资源的整体利用率。三是ASON技术乐意自动并发现添加相关的节点, 可以全面增强网络的整体覆盖能力, 并对于网络的扩大与增强都能起到很好的作用。同时, 在通信技术的运用中, 可以提升整个网络的互通性, 因此, 在整个互通技术的形成中, 采用光交降低了综合管理与运用的费用。四是ASON技术能形成交叉连接的模块, 增强在高铁通信技术中对突发事件的处理, 能全面服务网络技术运用的应对性与使用性能。在具体的运用过程中, 通过组网模式的运用, 按照一定的组网原则进行综合的控制, 并且在考虑节点的业务流向与流量的控制中, 对于一些复杂业务能形成整体的控制, 并对建环时的结构选择, 可适时开通ASON智能控网, 由光缆条件进行相应的网状组网。并实现整个平面功能的运用, 通过组建职能化的Mesh网络, 可以有效的实现自动交换的功能。因此, 在在具体的运用过程中, 形成多容量多级别的光缆资源的整体优势, 建立能满足多方面需求的现状, 解决相关的问题, 以及形成大跨度的结构模式。
2 分析 ASON 技术的优势
随着光纤技术与网络化建设的不断增强, 在高铁通信技术的综合运用中, ASON技术成为了当前综合使用的一个关键因素, 尤其是在光纤传输网络的管理过程中, 对于光纤传输的运营成本控制能形成更大的资源控制。
带宽能力:ASON的线路传输速率为上行1.244Gb/s, 下行2.488Gb/s, 且带宽利用率较高。ASON的高带宽不仅能为各大运营商实现网络带宽高效高速的追求, 而且还能降低组网成本。更适合部署高带宽需求用户的高速宽带业务。
安全性:由于ASON技术在不同的数据处理过程中, 能形成综合的传播方式, 并在传输到ONT的过程中, 对于每一个用户接收到的相关的数据包, 能形成整体的保护性。在恶意用户更改下行数据包的过程中, 增强整个安全控制的有效管理。ASON技术在上行方向的运行中, 能形成用户数据包在分光器的集中, 并结合采用TDMA技术分离方式, 可以减少ONT偷看的发生。因此, 在ASON技术的支持中, 形成最为严厉的加密算法, 形成更加科学的处理模式, 可防止下行方向上数据包被窃取的问题, 但因其投资费用较高, 实际上并未被商用。
3 概括高铁通信技术的核心运用模式
3.1 核心技术分析的整体运用
高速铁路通信的核心技术, 也是由以2G (第二代移动通信技术) 为代表的GSM-R (GSMforrailways, 专用于铁路的GSM) 技术向3G (第三代移动通信技术) 过渡, 并且3G宽带通信技术与以Wi Max (“Word Interoperabilityfor Microwave”, 全球微波接入互操作性) 技术为代表的宽带无线接入技术呈现逐渐融合的趋势, 由此催生了以LTE为代表的3G演进型系统。在网络通信技术提升中, ASON技术能满足高铁的需要, 通过建立数字无线通信系统的建立, 可以对专门的系统需求形成专用功能的管理模式, 尤其是在提供无线列调、应急通信、养护维护通信等方面, 充分发挥出整体的语音功能, 并通过现代化的平台数据系统, 对于高铁运行中的数据进行有效的诊断, 并未乘客提供切实可靠的增值服务。
3.2 面临的难题
对于高速铁路GSM通信系统, 其存在着两大难题———小区的快速重选与切换以及多普勒频移补偿。由于高速列车时速高达350km, 这将导致频繁的小区切换和重选, 频繁的小区重选和切换将会导致电话经常掉线或者不通。另外, 列车在高速运动时, 由多普勒效应所引起的频移, 也将会大大降低通信的质量。只有解决小区切换和解决多普勒频移问题, 才能提供优质、稳定的语音通信, 这也是提供数据传输下载等其他高端数据通信服务的基础。占据GSM-R主要市场的中兴以及华为, 其涉及高速铁路通信的大部分专利, 都是和解决小区重选切换和多普勒频移估计和补偿问题有关。高速铁路采用LTE可以大幅度提高频谱利用率, 减少切换次数和切换时延, 还可提供区分服务并保证服务质量。
4 分析ASON技术在高铁通信系统中的运用
4.1 ASON网络在移动回传网中应用探究意义
在ASON移动网络的技术控制中, 主要是形成一种家统基站的管理运用方式, 尤其是突出在整个管理过程中, 对于蜂窝基站形态的建立。并在高铁通信技术的管理中, 形成一定的IP协议, 对于整个宽带网络的管理, 形成FTTx以及x DSL技术模式的融入。因此, 在高铁通信技术的控制中, 最主要的就是要形成多方面的控制手段, 在GSM、UMTS等标准化的管理中, 形成支持3g、4g模式的网络产品, 并在与外界的联系中, 形成于室外基站制式与频段相同的模式, 并与手机等形成一定的连接, 构建与终端系统设备的综合运用模式。同时, 在家庭基站的载波处理中, 形成10~100m W的发射功率, 增强高铁通信运行中的整体覆盖面积。在这样的过程中, 可以更多增加整个活动的用户, 并提升运动的整体速度。ASON技术在整体的控制中, 可以实现对家庭基站的对接, 融入当前的网络之中, 并适合普通基站等无线设备的对接使用。因此, 在未来高铁通信技术的创新中, 通过ASON技术的运用, 形成无线网络中垂直分布以及体系结构的形成, 并实现在4G网络背景中SDH/MSTP光缆中断设备的控制点, 并形成全面化控制的有效模式, 增强整体的能力发挥。
4.2 主干光纤断裂或 OLT检测不到预期光信号
在告警产生的过程中, 主要是上联口故障以及上联链路中段, 形成一定的告警处理。在告警的过程中, 主要是在OLT业务的全部处理中, 形成具体综合的管理模式。譬如, 某地区10F混合1传输机房告警及处理过程中, 告警描述:东里10F混合1传输机房 -OLT001-HW-MA5680T架框槽1-0-4端口-1ONU-208:[ASON告警]主干光纤断或OLT检测不到预期的光信号。告警预处理:查看PON口信息:从左下可找到PON口的框、槽、端口号———0/4/1 (在右上角有红色、橙色、黄色3个按钮, 红色为紧急告警, 橙色为重要告警, 黄色为次要告警) , 从网管上可看到OLT有重要告警, 再进行原因分析和处理。
4.3 信号丢失类告警
对于信号丢失的有效告警处理, 要形成设备故障以及光纤链路故障的处理, 在这样的背景下, 就会形成ONU的下带业务中断。譬如, 在某地区二4F混合1传输机房告警及处理中, 二4F混合1-OLT-ZX-C220架框槽1-1-5端口-4ONU-108:[ASON告警]ONU启动失败 (35121) 。告警预处理:查看PON口信息:从下图中可看到OLT潮阳潮阳二4F混合1-OLT-ZX-C220有告警 (在左下角有红色、橙色、黄色3个按钮, 红色为紧急告警, 橙色为重要告警, 黄色为次要告警) , 从网管上可看到OLT有紧急告警, 再进行原因分析和处理。
4.4 全 IP 组网方式
在Ip组网的技术运用中, 主要是形成BTS/Node B的E1、FE的接口模式, 并对于相关的集中数据的把握, 通过OLT的输送方式, 形成整体机能的网络管理模式。同时, 在ASON技术融入中, 要形成承载。
在全IP组网方式中, 端口均接入ONU, 再由分光器进行集中数据发送到OLT, OLT通过GE/10GEBTS/Node B的TDM的网络连接方式, 形成语言业务以及CES仿真技术的IP承包使用模式。在这种组网方式的形成中, 结合高铁运行的特点, 形成PIN网络的承载模式, 这样, 可以构建低成本、高能力的现代4G网络输送模式, 形成对低成本数据的高效能传输, 可以增强整个传输与组网方式的优化, 并增强整个网络的拓展性。在采用CES仿真机制的过程中, 形成适合现代4G发展需要的网络模式, 构建成熟化的数据处理, 这样, 可以提高整个网络运行的整体技术。
5 结语
利用ASON网络的组网方式, 解决网络最后一公里的难题, 实现三网合一的高速网络。ASON_PTN将成为未来技术的主流之一。尤其是在高铁通信系统的运用中, 能形成更大的资源优势, 能起到更好的实际效果。
摘要：本文主要探讨高铁通信系统技术中ASON的运用模式, 尤其是结合通信网络的整体技术创新, 形成多方面的技术控制, 对于提升整个高铁通信都有很大的技术帮助。
关键词：高铁,通信系统技术,ASON运用
参考文献
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高铁通信 篇7
1.1 先进性:
高铁的视频监控系统, 要求采用先进的视频监控技术, 将现场采集图像经编码压缩通过网络传输到监控中心, 监控中心经过视频解码后还原成的模拟图像画面延迟小, 清晰度高。
1.2 功能服务多样性:
高铁视频监控系统基于铁路系统的IP网络, 构建数字化、智能化、分布式的网络视频监控系统, 可满足公安、安监、客运、调度、车务、机务、工务、电务、车辆、供电等业务部门及防灾监控、救援抢险和应急管理等多种需求, 实现视频网络资源和信息资源共享。
1.3 实用性:
高铁视频监控系统可实现视频采集、视频监视 (人工和自动轮巡) 、视频录像/存储及回放、视频远程控制 (云镜和辅助功能) 、预置位操作、告警信息显示和历史告警查询。支持分级管理和多用户同时观看, 系统管理员可远程管理服务器等。
2 综合视频监控系统及组网
综合视频监控系统主要由视频区域节点、视频接入节点以及视频采集点设备组成。视频区域节点用于视频信息的调用、分发/转发、系统管理、用户管理和与其他系统互连等, 并可对节点内的告警信息、重要视频信息进行存储;视频接入节点分为两类:一类用于实现视频的接入、分发/转发, 可实现视频内容分析和与其他系统的互联等, 并对其接入的所有视频信息和告警信息进行存储。另一类是实现对相对分散的采集点的视频接入、汇聚上传, 可实现视频内容分析。
综合视频监控系统的视频业务通过数据网承载, 无数据网设备的节点利用MSTP数据透传功能提供传输通道, 视频采集点的视频信息可通过光缆、电缆或无线传输等方式接入到所属的视频接入节点。综合视频监控系统与微机连锁系统、电力SCADA系统、通信电源、机房照明、环境监控系统以及防灾安全监控系统等实现联动。
高铁线路每个车站就是一个监控分中心, 车站监控分中心在整个系统网络中起承上启下的作用, 其配置的三层交换机支持VLAN业务, 具有弹性扩展能力。监控分中心在接收本站/区间编码器处理过的摄像机视频信号后, 进行存储和后期分析处理, 生成相应信息向监控管理中心发送。监控分中心还可接入各客专公司、公安派出所、综合维修工区的客户端设备。监控分中心客户端根据授权不同, 可实现对管辖区内视频采集终端分专业、分区域的远程监控、实时图像浏览及录像调用存储。监控分中心管理工作站支持本机录像与图片截取。
区间监控站在沿线GSM-R基站、信号中继站、牵引变电所、开闭所、分区所、AT所、电力配电所设立, 属于网络末端, 其配置的交换机实现现场业务的接入。区间监控站主要负责各现场监控点摄像头视频信息的就近接入、处理、短时 (24-48小时) 缓存和视频信息上传, 并接受监控管理中心的调用和控制。
3 可视化指挥调度系统
可视化指挥调度系统是基于IP网络, 集可视指挥调度、实时图像接入、传真群发、短信群发、电子白板、公文流转等功能于一体的综合通信系统。同时具备视频会议、视频监控、应急指挥系统的功能, 并且可接入防灾安全监控系统, 是一个综合性的平台, 组网示意图如图1。
3.1 可视化调度通信
在调度所和各个车站的值班台之间设备可视化调度台和值班台, 这样调度员可以实现可视化调度, 随时召开可视化调度会议, 所有呼叫采用单键直呼方式, 操作便捷。其他调度分机或者站内分机也可根据需要设置可视电话或可视终端, 实现可视通信。
3.2 可视化调度台
调度台可根据业务量的大小, 采用不同数量的屏显示不同的信息, 如一屏用于可视化调度通信, 一屏用于视频监控信息, 一屏用于防灾监控系统, 一屏用于数据业务显示。
3.3 综合视频监控系统功能
可视化调度通信系统具备视频监控系统的功能, 可支持既有综合视频监控系统的接入, 调度员可利用可视终端调看各监控点, 并实现PTZ控制、智能分析告警等功能。位于车站的值班员也可通过可视化值班台调看本站内相应地点的摄像头。
3.4 与防灾系统互联互通
可视化调度台作为防灾监控系统的监控终端, 显示风、雨、雪、地震、异物侵限等灾害报警、预警信息以及相应的行车管制预案, 并提供音响报警, 同时提供对异物侵限监控设备状态的远程恢复功能。
4 视频系统的未来发展
在未来的高铁发展中, 通信视频业务系统将是一个多级管理结构、网络化的视频监控系统, 将采用更先进视频监控技术甚至是4G网络技术, 其每级管理中心将具备音更强的视频码流管理、音视频存储、视频分析及告警采集、处理功能, 利用最前沿的智能视频分析技术, 实现异常行为智能识别, 对异物侵入、设备严重破坏或丢失等主动发出报警信息, 减轻监控人员的工作负担, 提高监测准确度, 对加强铁路安全防范和管理至关重要, 使高铁管理工作更加有效;同时, 在未来的发展中, 现场及远程控制将更加密切, 现场的施工使用实时视频技术, 远程的控制将随时根据现场的施工情况提出要求、提供技术帮助等, 这也为克缺提供了更具现实意义的帮助。总之, 视频业务在高铁事业的发展中, 将发挥更大更强的作用。
结语
随着科学技术的发展, 我国在高铁的安防系统中的技术得到了很大程度的提升, 视频监控系统的应用可以在声音、视频和数据方面有效的统一, 充分的发挥通信系统的功能, 同时视频业务适应了铁路发展的需求, 在铁路运输生产、调度指挥和行车安全中发挥着越来越重要的作用。
摘要：本文主要是结合高铁视频监控系统的特点, 提出了高铁综合视频监控系统及可视化视频监控系统应用。
关键词：高铁,视频监控系统,应用
参考文献
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高铁通信 篇8
目前, 在隧道内下行右侧架设了铁路GSM-R系统漏泄同轴电缆, 挂高约4.6m。公共移动通信系统漏缆以透过车窗覆盖车厢内部为车上旅客服务为主, 建议挂高为2.5m。漏缆安装位置如下图所示:
2 工作频段
GSM-R频率范围:上行885MHz~889MHz, 下行930MHz~934MHz;
中国移动GSM频率范围:上行890~909MHz, 下行935~954MHz;
中国联通GSM频率范围:上行909~915MHz, 下行954~960MHz;
中国电信CDMA频率范围:上行825~835MHz, 下行870~880MHz;
中国移动TD-SCDMA频率范围:1880~1920MHz, 2010~2025MHz;
中国联通WCDMA频率范围:上行1940~1955MHz, 下行2130~2145MHz;
中国电信CDMA2000频率范围:上行1920~1935MHz, 下行2110~2125MHz。
3 SM900系统对GSM-R系统干扰分析
GSM-R系统是在GSM Phas e 2+基础上开发出来的, 因此, 从无线系统接入层 (不考虑业务层) 上来看, 铁路GSM-R系统与GSM900系统二者属于同一制式的无线通信系统, 二者之间相互影响可以从GSM系统内部干扰来进行分析。主要需要考虑两种干扰:
3.1 同频干扰、邻频干扰、间隔400k Hz、600k Hz的干扰以及互调干扰
作为一个GSM系统内上行对上行、下行对下行的干扰主要包括同频干扰、邻频干扰以及间隔400k Hz、600k Hz的干扰, 这些干扰可能会影响系统的正常工作。
实际上, 如前所述, GSM900系统与GSM-R系统间不存在频率重叠, 因而两系统间不存在同频干扰。国际规范GSM05.05对基站和移动台对干扰水平 (包括同频干扰、邻频干扰以及间隔400k Hz、600k Hz的干扰) 的克服能力都作出了要求, 具体如下:
forco-channe linte rfe re nce:C/Ic=9 d B
-foradjace nt (200 k Hz) inte rfe re nce:C/Ia1=-9 d B
-foradjace nt (400 k Hz) inte rfe re nce:C/Ia2=-41 d B
-foradjace nt (600 k Hz) inte rfe re nce:C/Ia3=-49 d B
铁建设[2007]92号文《GSM-R数字移动通信系统工程设计暂行规定》中对GSM-R系统频率分配采取了比GSM05.05要求更为严格的规定, 如下所述:
3.1.1 频道分配应避免同频道干扰、邻频道干扰和互调干扰等因素, 干扰保护比应满足以下要求
1) 同频道干扰保护比:应不小于12d B。
2) 邻频道干扰保护比:应不小于-6d B。
3) 偏离载波400 k Hz时的干扰保护比:应不小于-38d B。
3.1.2 载波间隔应符合下列要求
1) 同小区、覆盖区重叠的多个小区的控制信道载波间隔宜不小于600 k Hz, 业务信道载波间隔不宜小于400 k Hz。
2) 相邻小区的控制信道及业务信道载波间隔宜不小于400k Hz。
因此建议GSM900系统在隧道内及铁路沿线频率分配上也执行此规定, 不使用与GSM-R系统所用频率间隔低于600k Hz的频率, 这样就可以完全可以满足上述要求。
3.2 下行对上行的干扰
由于二者处于同一个隧道内, 两漏缆相距较近, 下行信号可能对上行信号造成阻塞干扰。实际上在本工程这种阻塞不存在, 主要是基于以下分析:
参考漏缆厂家提供的漏缆隔离度测试报告, 当两漏缆相距50厘米时, 隔离度≥60d B, 而在本工程中两漏缆相距2米以上, 隔离度远大于60d B。因此8w的机车台发射信号耦合到漏缆的信号强度 (考虑馈线、接头、横向距离损耗、耦合损耗约75d B) 约为39d Bm-75d B=-36d Bm。而GSM900系统从漏缆辐射来的下行信号 (按每载频5W考虑) 不会超过37d Bm-60d B=-23d Bm, GSM900下行对GSM-R上行干扰水平不大于-23- (-36) =13d B。考虑到GSM系统克服600k Hz及以上频率间隔的干扰能力达49d B以上, 而GSM900系统下行与GSM-R上行频率间隔达到45MHz以上, 因此GSM900系统下行对GSM-R系统上行的干扰远远低于标准门限, 几乎可以忽略。
4 WCDMA、TDSCDMA、CDMA2000对GSM-R系统干扰分析
GSM系统由于离WCDMA、TDSCDMA、CDMA2000频段较远, 系统间不存在互调干扰, 只要基站符合R99协议中对共站时的带外杂散辐射要求:<-96d Bm/100k Hz即可。目前大部分现网中的GSM基站性能满足且优于R99协议中的共站要求。因此, WCDMA、TD-SCDMA、CDMA2000系统对铁路GSM-R系统没有影响。
5 中国电信CDMA系统对GSM-R系统干扰分析
由于CDMA与GSM-R的上下行频率非常接近, 因此CDMA的下行会对移动的GSM的上行信号造成干扰。当两漏缆相距50厘米以上时, CDMA与GSM-R的影响可以忽略不计。
综上所述, 公共移动通信系统漏缆与铁路GSM-R漏缆只要间隔在50厘米以上时, 就不会对铁路GSM-R系统造成干扰。
摘要：目前我国高速铁路里程已上万公里, 随着无线网络覆盖的不断完善与品质的提升, 用户对网络覆盖、质量提出了越来越高的要求;各大通信运营商也在积极进行高速铁路信号覆盖项目的建设。但是, 高速铁路有自身的GSM-R无线系统, 它承载着铁路无线调度系统等信息传输职能, 跟铁路安全运输息息相关, 这就给高速铁路公网信号覆盖提出更高要求, 特别是隧道内敷设公共移动通信系统漏泄同轴电缆可能对铁路GSM-R系统造成影响作出如下分析和说明。