现阶段车地通信技术归纳与比较
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5G移动通信技术在城市轨道交通车地无线通信系统中的应用王㊀超摘㊀要:城市轨道交通车地无线通信系统在轨道交通的运行实践中发挥着重要作用,影响着轨道交通的运行效率和安全,因此,在实践中需要对车地无线通信系统的建设和应用做分析㊂从现阶段的资料分析来看,为了保证车地无线通信系统的稳定运行,需要在系统建设的时候积极利用新技术㊁新方法,从而实现系统功能的加强㊂研究表明,5G移动通信技术在城市轨道交通车地无线通信系统中的应用会使系统整体效果表现更加的显著,所以文章就相关内容做分析与讨论,旨在指导实践㊂关键词:5G移动通信技术;城市轨道交通;车地无线通信系统一㊁基本概念解释要分析研究5G移动通信技术在城市轨道交通车地无线通信系统当中的具体使用,需要对5G移动通信技术和车地无线通信系统两个概念进行全面的认知㊂5G移动通信技术具体指的是第五代移动通信技术,简称5G或5G技术,是最新一代蜂窝移动通信技术,也是继4G(LTE-A㊁WIMAX)㊁3G(UMTS㊁LTE)和2G(GSM)系统之后的延伸㊂对5G移动通信技术的应用实践做分析可知其的性能目标是高数据速率㊁减少延迟㊁节省能源㊁降低成本㊁提高系统容量和大规模设备连接㊂简单来讲,5G移动通信技术在各个方面表现出了突出的优越性,所以在实践中进行利用会产生显著的实际价值㊂城市轨道交通车地无线通信系统是现阶段轨道交通运行实践中的重要无线通信系统,其主要有以下两个部分,分别是信号车地无线系统和通信PIS车地无线系统㊂在列车的精准运营实践中提供通信基础的是信号车地无线系统,而通信PIS车地无线系统则是要是为车载PIS㊁车载CCTV以及地面的PIS之间提供通信连接㊂二者作为城市轨道交通信号系统当中的重要内容,在轨道交通运行效率和乘客体验方面有着显著的影响㊂二㊁5G移动通信技术在轨道交通车地无线通信系统中的应用5G移动通信技术在现阶段的社会实践中受到的关注度在不断提升,其应用范围也有了明显的拓展㊂就5G移动通信技术的具体分析来看,其技术体系当中有诸多关键性技术,比如LTE-A(长期演进-增强型)㊁MIMO增强技术㊁MEC等技术,这些技术在轨道交通车地无线通信系统的核心层㊁接入层以及应用层效果发挥产生了影响,所以基于相应的内容做分析有突出的现实价值㊂以下是5G移动通信技术应用于城市轨道交通车地无线通信系统的实践分析㊂(一)LTE-A技术在车地无线通信系统核心网络构建中的应用对5G移动号通信技术的具体使用做分析会发现基于后4GLTE演进的LTE-A具体在应用实践中有突出的优势,比如初期的投资比较小,具有很高的融合性等㊂基于该技术优势,在城市轨道交通车地无线核心网的建设中可以利用该技术,进而实现车地无线通信系统的高可靠和低时延㊂就核心层网络设备的具体利用来看,因为使用了NFV和SDN等新技术,所以专用的AC设备不再使用,而是利用硬件设备进行基础设施平台建设,这样一来,AC设备成本高以及资源配置效率低的问题会得到有效解决㊂在核心网络硬件设备的基础上,网络资源的具体配置可以实现按需分配和动态延伸,这样,配置效率最优目标得以实现㊂总的来讲,利用LTE-A技术进行车地无线通信系统核心层的建设,网络时延几乎感觉不到㊂(二)MIMO增强技术的利用实现了接入层无线网络覆盖的大规模和高密度就实践分析来看,MIMO技术的应用显著增加了频谱的效率以及数据传输的速率㊂基于MIMO的增强技术的大规模无线天线阵列,可应用于车地无线的车站层可以实现完美接入,这样,频率效率和系统的容量会显著的提升㊂基于WALN制式的车地无线系统在实际作用发挥的时候主要利用的是车站以及运行车辆上部署的设备或者是网络结构,比如轨旁AP㊁小规模天线以及车载AP等,通过这些设备和网络,终端设备会实现无线接入㊂需要注意的是,这种接入方式下,AP非常容易出现故障,所以一旦AP故障,信号便会中断,行车安全等会大受影响㊂在5G移动通信技术应用背景下,车地无线系统采用的是 小基站+大规模天线 技术,这种技术下的车站层面接入不会再出现AP切换以及通信中断的情况㊂不仅如此,车站内成百上千个天线的而不知实现了频谱效率的极大提升,信号干扰等问题得到了有效解决㊂(三)MEC技术的业务层接入和存储下沉到车站层面基于概念分析可知MEC指的是在移动网边缘提供信息技术服务环境和云计算能力,即将网络业务下沉到更加接近用户的无线接入网侧,从而使用户感受到试验减小,网络拥塞被明显控制,这样,更多的业务应用可以被引入㊂基于5G通信技术的应用,MEC业务层能够接入并存储下沉到车站层面,这对于相关业务增加和整体性能发挥有积极的作用㊂三㊁结语综上所述,城市轨道交通车地无线通信系统在轨道交通运行实践中发挥着重要的作用,所以强调该系统的专业化㊁规范化建设有突出的现实价值㊂文章基于相关概念的理解分析对5G移动通信技术在轨道交通车地无线通信系统当中的具体利用做分析,旨在指导实践工作㊂参考文献:[1]张翔.LTE技术在城市轨道交通车地无线通信系统中的应用[J].数字化用户,2018,24(14):23.[2]王发平,缪立新,杨朋.新型车地无线通信ELTE-U的综合承载研究及测试[J].兰州交通大学学报,2019,38(2):43-50.[3]何烂君.浅谈LTE技术在城市轨道交通信号系统车―地无线通信中的应用[J].科学与信息化,2019(021):153,155.作者简介:王超,常州市轨道交通发展有限公司运营分公司㊂68。
车载通信系统的发展趋势随着科技的不断进步,车载通信系统的发展也日益迅猛。
车载通信系统是指一系列的电子设备和技术,能够让车辆与其他车辆或交通基础设施进行通信和交互。
它可以提高行车安全、智能化和可持续性,因此在未来的交通系统中具有极为重要的地位。
一、车联网是未来趋势随着智能车、自动驾驶、车辆共享等新业态的崛起,车联网正逐渐成为车载通信系统的主流技术。
车联网是指一种通过各种通信方式使车辆与网络相连的智能交通系统。
车联网的发展需要更多更高效的通信技术支持,因而5G技术成为了车联网最重要的技术之一。
5G技术的出现为车联网提供了更快、更可靠、更低延迟等基础服务,可以帮助车辆进行更为精准的通信和操作。
同时,车联网技术也可以支持实时交通信息共享、车辆安全监控、智能行驶辅助和车辆智能维修等多方面的需求,成为未来智能交通系统的核心技术。
二、车辆安全是重中之重车辆安全一直是车载通信系统发展的重中之重。
车辆安全包括车辆防盗、车辆监控、驾驶辅助等,要做好车辆安全需要多方面的技术支持。
车辆防盗主要通过GPS定位、移动位置、实时监控等多种技术实现。
建立车辆定位和实时监控系统可以让车主随时了解自己车辆的状态,做好预防和应对措施。
驾驶辅助技术则可以通过摄像头、激光雷达等各种传感器,对车辆周围的景象进行立体感知,帮助驾驶员更好地掌握交通状况,降低交通事故的风险。
而这些技术的实现,需要可靠的车载通信系统为基础支持。
三、车辆共享将成为新经济随着城市交通拥堵和汽车排放等问题的不断加剧,车辆共享成为一种新的经济模式。
车辆共享需要车载通信系统的支持,在车辆共享平台上通过车辆追踪、位置共享等技术,实现车辆使用和管理的高效化和智能化。
同时,车辆共享还可以减少城市交通压力,降低城市交通污染,推动可持续发展。
四、人工智能将广泛应用如今,人工智能技术的应用已经渗透到各个领域。
而在车载通信系统中也将得到广泛的应用。
通过深度学习、自然语言处理等技术,人工智能可以对车辆数据进行处理和分析,从而为车主提供更加个性化的服务。
通信技术• Communications Technology26 •电子技术与软件工程 Electronic Technology & Software Engineering【关键词】城市轨道交通 车地无线通信 具体应用随着我国经济的快速发展,城市轨道交通得到了快速发展,舒适性和安全性受到了社会各界人士的高度重视,主要原因是乘客已经不能满足单一的文本、声音信息服务,这就要求城市轨道交通急切需要提高信息服务水平,吸引更多乘客;同时国外城市轨道交通恶性事件的频繁发生,这就要求地铁列车增加监控措施,以此防止意外事故的发生。
对于城市轨道交通而言,车地无线通信系统的使用性能起着非常重要的作用,能很大城市提升服务水平和管理水平,为了更加直观的了解施工现场的现状需要采用高速率的车载视频信息进行传输,通过利用无线通信技术来满足轨道列车对车地通信需求,为人们提供安全舒适的乘车环境,确保地铁平稳安全的运行。
1 我国城市轨道交通车地无线通信的需求1.1 无线集群调度信息在城市轨道交通正常运行当中驾驶人员与调度员和值班员之间进行无线调度语音通话,司机与维护人员是使用无线调度语音通话的重要对象。
现阶段在我国范围内地铁无线集群调度系统以800MHz 的数字群系统为主,这一系统既具备调度语音通信功能,也具备短数据传递输送功能。
1.2 列车控制信息在轨信号系统中,CBTC 是应用最为广泛的一种系统,车地之间的列车控制信息传送主要是依靠ATC 、CBTC 两个系统的移动闭塞来实现的,在车地无线通信系统中经常采用WLAN 技术,其中无线通道主要是由轨道信号或通信系统单独建立的。
1.3 乘客信息多媒体信息城市轨道交通车地无线通信的应用文/王锐 王大成乘客信息多媒体信息起着非常重要的作用,向乘客播放各种类型的新闻、安全知识和非票务信息进行宣传,现阶段,在我国轨道交通中大多数都是采用WiMAX 、RailView 、DVBT 等技术,车厢内部的乘客是指向用户,建设实施主要是依靠地铁乘客信息系统来实现。
车载卫星通信方案引言车载卫星通信技术是指通过车载终端与卫星之间建立连接,并借助卫星传输数据和进行通信的技术方案。
这项技术在交通运输、军事、应急救援等领域发挥着重要作用。
本文将介绍车载卫星通信方案的基本原理、主要应用场景以及技术发展趋势。
基本原理车载卫星通信方案的基本原理是通过车载终端与卫星建立双向通信链路,实现数据传输和通信功能。
车载终端通过天线接收来自卫星的信号,并将信号解码后进行处理。
同时,车载终端还可以将数据通过天线发送给卫星,从而实现与地面终端或其他车载终端的通信。
车载卫星通信方案通常采用全球范围卫星通信系统,如伽利略、格洛纳斯和GPS等。
这些卫星系统覆盖全球,具有较高的信号覆盖率和稳定性,可以提供可靠的通信服务。
车载终端一般搭载接收和发送设备,包括天线、调制解调器、控制单元等,用于接收和处理卫星信号。
主要应用场景交通运输领域在交通运输领域,车载卫星通信方案可以用于车辆定位、导航系统、车载视频监控等方面。
通过与卫星建立连接,可以实时获取车辆位置、速度等信息,并将这些数据传输到调度中心,实现对车辆的监控和管理。
此外,车载卫星通信方案还可以提供准确的导航服务,帮助驾驶员选择最佳的行驶路线。
军事领域在军事领域,车载卫星通信方案具有重要的战略意义。
通过与卫星的通信,可以实现联合作战、指挥调度、战场监测等功能。
军用车载卫星通信系统可以提供军事机密级别的数据传输服务,并具有抗干扰和保密性能。
应急救援领域在应急救援领域,车载卫星通信方案可以用于灾难发生时的信息传输和救援调度。
当灾害发生时,有时地面通信网络会受到损坏或中断,而车载卫星通信提供了一种独立的通信方式。
救援人员可以通过车载终端与卫星进行通信,发送救援请求或接收救援指示,提高救援工作的效率和准确性。
技术发展趋势车载卫星通信技术正朝着提高通信速度、增加传输容量和提升安全性能的方向不断发展。
以下是目前的技术发展趋势:1.高速通信技术: 现代车载卫星通信系统采用高速通信协议,如LTE、5G等,以满足大容量数据传输的需求。
汽车车载通信系统的最新发展近年来,随着科技的不断进步和人们对汽车智能化的需求增加,汽车车载通信系统的发展也越来越迅猛。
汽车车载通信系统作为连接车辆与外部网络的重要环节,在提供驾驶辅助、信息娱乐和车辆安全等方面发挥着重要作用。
本文将探讨汽车车载通信系统的最新发展。
一、5G技术的应用随着5G技术的到来,汽车车载通信系统得到了极大的改善。
5G技术具有更高的传输速度、更低的延迟和更可靠的连接,为汽车通信系统提供了更多的可能性。
通过5G技术,车辆可以实现与其他车辆和基础设施之间的实时通信,从而提升道路安全性和交通效率。
此外,5G技术还使得车辆可以与互联网直接连接,实现信息娱乐和远程控制等功能。
二、车辆与基础设施的互联近年来,车辆与基础设施的互联成为汽车车载通信系统发展的热点之一。
通过与交通信号灯、智能路标等基础设施的互联,车辆可以获取到更多的道路信息,如交通流量、路况变化等,以便进行智能化的导航和优化路线选择。
同时,车辆与基础设施的互联还可以通过实时传输数据,改善车辆的能源管理和减少排放量,达到节能环保的目的。
三、车辆与车辆之间的通信除了与基础设施的互联,车辆与车辆之间的通信也是汽车车载通信系统发展的重要方向。
通过车辆之间的通信,车队可以实现协同驾驶,车辆之间可以相互协调行驶速度和安全距离,从而提高道路安全性和交通效率。
此外,车辆之间的通信还可以通过共享实时数据,如交通事故和拥堵信息,为其他车辆提供及时警示和避让提示,大大减少交通事故的发生。
四、智能语音助手的应用随着人工智能技术的迅猛发展,智能语音助手也开始广泛应用于汽车车载通信系统中。
通过智能语音助手,驾驶员可以通过语音指令来控制车载系统,如导航、音乐播放等,从而提高驾驶安全性和便利性。
智能语音助手不仅可以识别驾驶员的命令,还可以智能化地回复和提供相关信息,实现人机交互的全新体验。
五、信息安全的挑战与应对随着汽车车载通信系统的不断发展,信息安全问题也成为了亟待解决的挑战。
车用通信机制的分类车用通信机制的分类随着汽车技术的不断进步,车用通信技术也得到了广泛的应用。
目前,车用通信机制可以分为以下几类。
一、车辆对车辆通信(V2V)车辆对车辆通信是指在汽车间建立起直接的无线通信连接,实现汽车之间的信息交换和互动。
这种通信机制可以帮助驾驶员更好地掌握道路情况,提高行驶安全性。
此外,V2V技术还可以实现自动化驾驶和交通拥堵管理等功能。
二、车辆对基础设施通信(V2I)车辆对基础设施通信是指汽车与道路设施之间建立起直接的无线连接,实现汽车与交通管理中心之间的信息交换和互动。
这种通信机制可以帮助交通管理部门更好地掌握道路情况,及时采取有效措施进行交通管理。
同时,V2I技术还可以为驾驶员提供实时导航、停车场信息查询等服务。
三、基础设施对基础设施通信(I2I)基础设施对基础设施通信是指道路设施之间建立起直接的无线连接,实现交通管理中心之间的信息交换和互动。
这种通信机制可以帮助交通管理部门更好地协调道路设施之间的工作,提高道路设施的整体效率。
四、车辆对行人通信(V2P)车辆对行人通信是指汽车与行人之间建立起直接的无线连接,实现汽车与行人之间的信息交换和互动。
这种通信机制可以帮助驾驶员更好地掌握周围环境,提高行驶安全性。
同时,V2P技术还可以为行人提供实时导航、天气预报等服务。
五、车辆对云端通信(V2C)车辆对云端通信是指汽车与云服务器之间建立起直接的无线连接,实现汽车与云服务器之间的信息交换和互动。
这种通信机制可以为驾驶员提供更加智能化的服务,如语音识别、智能推荐等功能。
六、基础设施对云端通信(I2C)基础设施对云端通信是指道路设施与云服务器之间建立起直接的无线连接,实现道路设施与云服务器之间的信息交换和互动。
这种通信机制可以帮助交通管理部门更好地掌握道路情况,及时采取有效措施进行交通管理。
总结车用通信机制的分类主要包括车辆对车辆通信、车辆对基础设施通信、基础设施对基础设施通信、车辆对行人通信、车辆对云端通信和基础设施对云端通信。
城市轨道交通车地无线专用通信系统 5G技术应用探讨摘要:城市轨道交通作为一个大型综合系统,其信息化、智慧化建设是一项浩大的工程。
轨道交通通信系统主要分为专用通信、民用通信以及公安通信系统。
其中,专用通信系统包括电源系统、传输系统、视频监控系统、无线系统、PIS系统、集中告警系统等十几个系统,而无线系统作为轨道交通专用通信系统三大基础系统之一,主要服务于地铁生产网的运维人员日常工作的沟通与交流,通过组呼、单呼、派接呼、列车广播、转组、功能号呼叫、列车ATS位置显示等定制化的专网业务功能,为中心调度员对全线列车司机、车站值班员等各部门各专业人员的统一调度提供可靠有效的无线通信手段,满足地铁运营管理的需要。
关键词:城市轨道交通;车地无线专用通信系统;5G技术引言现阶段,5G通信技术在城市轨道交通领域中主要应用在车地通信系统内,用于提升列车与地面设备的通信效果,拓展车地通信容量,实现列车与地面通信间的双向数据传输,确保地面控制中心可实时掌握列车位置信息。
稳定可靠的通信技术可提升城市轨道交通运营安全性,且可提高城市轨道交通领域自动化程度,确保列车工作效率。
1 5G传输业务需求分析1)列车视频数据转存:铁总建设[2016]18号《中国铁路总公司关于发布设计时速200km及以上铁路区间线路视频监控设置有关补充标准的通知》要求采用高清化监控,《中华人民共和国反恐怖主义法》规定车载视频录像存储需由30天增加到90天,而目前列车实际存储不能达到以上要求。
目前每列列车的车载摄像机有42个,每路的传输速率为2Mbit/s,需硬盘的存储容量为11×6T。
在列车的震动环境下,机械硬盘容易损坏,且人工拷取耗时耗力。
采用5G无线通信技术可将视频数据转储到地面,读取便捷;存储设备大部分设置在机房内,减少了车载存储设备的数量;机房环境比车载环境稳定,因此机械硬盘使用寿命更长,不易损坏。
2)车辆运行状态数据转存:每天每列列车的监测数据量大约为2.3GB,含受电弓网监测数据和车辆相关记录数据。
车地无线通信系统中的移动通信覆盖与扩展技术移动通信覆盖与扩展技术在车地无线通信系统中的重要性随着科技的不断发展,车地无线通信系统在各个领域中扮演着越来越重要的角色。
无论是智能驾驶、车联网还是车辆远程监控等应用,都需要可靠高效的移动通信覆盖与扩展技术来实现数据的传输与交互。
本文将从车地无线通信系统的角度,探讨移动通信覆盖与扩展技术的重要性,并介绍其中的一些关键技术。
首先,移动通信覆盖技术是车地无线通信系统中不可或缺的一环。
车辆在行驶过程中需要与基站之间进行通信,保持信号的稳定传输是确保通信质量的关键。
因此,优秀的移动通信覆盖技术必须能够有效地解决车辆在高速行驶和信号跳转等复杂环境中出现的难题。
例如,车辆在高速公路上以高速行驶时,如何保证车载设备与基站之间的持续通信?这就需要移动通信覆盖技术能够实现无缝的信号切换和快速的信号重建。
此外,在城市环境中,车辆通常会遇到信号屏蔽等问题,这要求移动通信覆盖技术能够提供稳定的覆盖范围,解决信号不稳定的情况。
其次,移动通信扩展技术在车地无线通信系统中的作用也不可忽视。
随着车辆数量的增加以及交通拥堵问题的加剧,现有的通信网络往往面临着带宽不足的问题。
为了满足车辆之间、车辆与基站之间大量数据传输的需求,必须采用有效的扩展技术来优化网络资源的利用。
目前,5G通信技术被广泛应用于车地无线通信系统中,其高速率和低时延的特点为车辆提供了更好的用户体验。
同时,车辆与车辆之间的协同通信也成为了车地无线通信系统中的一个重要问题,移动通信扩展技术能够将多台车辆连接在一起,实现信息的共享与传递。
例如,在智能交通系统中,车辆之间的实时信息交换可以减少交通事故的发生,并提升整个交通系统的效率。
除了移动通信覆盖和扩展技术,还有一些其他关键技术对车地无线通信系统的性能和稳定性也有着重要影响。
首先是天线技术,优化天线设计可以提高通信系统的信号质量和接收灵敏度,进而增强车辆的通信能力。
其次是多天线技术,通过使用多天线系统实现空间分集和多输入多输出技术,可以提高通信系统的容量和可靠性。
地铁PIS系统车地无线技术研究与分析一、引言地铁PIS系统(Passenger Information System,乘客信息系统)是地铁客运系统中一个重要的信息发布平台,其作用是向乘客提供列车运行信息、车站信息、乘客安全信息等。
而PIS系统的信息传播依赖于车地无线技术,也就是列车和地面控制中心之间的无线通信技术。
本文旨在对地铁PIS系统中的车地无线技术进行研究与分析,以期为地铁客运系统的信息发布提供技术支持。
二、地铁PIS系统概述地铁PIS系统是一种为乘客提供实时信息的系统,具有列车调度、车站信息、乘客安全等多种功能。
在地铁车站和列车上安装了显示屏、喇叭和LED等设备,通过这些设备向乘客呈现列车的运行信息、车站广播、安全提示等消息。
PIS系统的成功实施,不仅增强了地铁系统的信息化管理水平,也提升了乘客的出行体验。
地铁PIS系统主要包含以下几个方面的技术内容:1. 列车运行信息的获取、处理和传输;2. 车站信息的获取、处理和传输;3. 乘客安全信息的获取、处理和传输。
这几个方面的技术均涉及车地无线技术,本文将重点分析车地无线技术在地铁PIS系统中的应用。
三、车地无线技术概述车地无线技术是地铁PIS系统中用于列车和地面控制中心之间的无线通信技术。
它的作用是实现列车运行信息、车站信息、乘客安全信息等消息的传输,保证信息的准确、及时和稳定地传递。
地铁PIS系统中的车地无线技术需要满足以下几个方面的要求:1. 高可靠性:地铁客运系统对PIS系统的信息发布要求十分严格,因此车地无线技术需要有很高的可靠性,确保信息完整、准确地传输。
2. 实时性:列车运行信息、车站信息等都需要实时传输,因此车地无线技术需要具备良好的实时性。
3. 抗干扰性:地铁运行环境复杂,车地无线技术要能够抵抗各种信号干扰,保证信息传输的稳定性。
四、车地无线技术在地铁PIS系统中的应用1. 列车运行信息的获取、处理和传输列车运行信息是地铁PIS系统中最重要的信息之一,它包括列车的实时位置、行驶速度、预计到站时间等。
城市轨道交通车地无线通信的应用摘要:随着社会经济发展和科学技术进步,我国城市化建设速度不断加快。
在此背景下,为了提高城市轨道交通运营效率与服务水平,对于列车运行控制系统提出了更高的要求,而车载通信系统作为其中重要组成部分,其作用也越来越受到人们关注。
目前车载通信系统主要采用有线传输方式,车载无线网络就是一种新型的通信手段,其具有传输距离远、抗干扰性强等优点,但是存在着较大的局限性。
本文概述了车地无线通信技术的特征,叙述了当前用于城市轨道交通领域的主要车地无线通信技术,并进一步提出了未来车地无线通信的主要应用方向,着重探讨了功能安全与信息安全融合的应用与挑战。
关键词:轨道交通;车地无线通信;应用前言目前,我国城市轨道交通运营管理采用行车控制中心(CTC)与车站之间通信的方式,存在传输距离短、设备数量多、系统资源浪费等问题。
作为现代城市轨道交通的重要组成部分,在列车运行过程中需要通过计算机网络控制车辆与信号系统之间的通讯连接,完成列车的自动运行控制。
随着我国城市化建设速度加快和人们对生活质量要求提高,城市轨道交通已成为了现代人出行中不可或缺的交通工具。
而在这个过程当中需要利用车载设备实现与地面之间的通信联系。
目前车载系统主要是通过无线电波来进行信息传输的。
由于车载设备具有体积小、重量轻以及成本低等特点,因此受到了广泛关注,并且也得到了快速的发展。
其中最为重要的一点就是车载通信技术。
1无线通信技术的特征1.1复杂的信道环境无线信道与物理环境有着紧密联系。
使无线通信系统在应用中具有很大优势,但是也存在一些问题。
为了提高通信质量和效率,需要对无线网络进行合理设计。
无线网络主要包括3类:有线网络、无线局域网以及无线专网。
其中,无线专网是一种新型的无线通信方式,它可以通过无线电波来完成数据传输,并且不受时间与空间限制,因此受到了广泛关注。
在城市轨道交通系统当中,车载终端设备与有线传输设备之间通过无线网络进行信息交互和数据交换。
现阶段车地通信技术归纳与比较
作者:张学文
来源:《科学与财富》2018年第15期
摘要:如今公共互联网落发展相当迅速,已经覆盖到了铁路列车上。
人们希望可以在高速运行的列车上也享受到快捷的网络服务。
在文中主要就当前所使用的车地通信技术进行归纳与比较。
关键词:车地通信技术,通信方案,对比
铁路作为国民经济的大动脉和国家重要的基础设施,在新时代经济生产中肩负着重要的历史使命。
截至2017年底,中国铁路营业里程突破12.7万公里,其中高铁运营里程达到1.9万公里。
根据中国铁路总公司2017年统计公报显示,国家铁路旅客发送量完成30.38亿人,比上年增长2.56亿人,增长9.6%;国家铁路旅客周转量完成13396.96亿人公里,比上年增加869.09亿人公里,增长6.9%[1]。
铁路运输越来越成为影响国民经济和国家综合实力的重要因素,同时,世界各地的城市轨道交通的需求量与建设量也一直在增大。
近年来因为全世界范围内信息网络技术迅猛发展,公共互联网络越来越普及,尤其是无线宽带接入技术的发展,人们越来越希望无线网络信号可以覆盖在生活的每个角落,甚至是在铁路列车上,人们很希望能够在铁路列车上高速率地、更快捷地接入到公共互联网,从而享受网络供给的各种服务。
本文将对现行的一些车地通信方案进行了汇总并介绍了两种主流的通信方案。
目前主要的车地通信技术有:专用泄露电缆方案、卫星通信方案、wimax技术方案等。
一、泄漏电缆方案介绍:
泄漏电缆是泄露同轴电缆的简称,它是一种特制的通信同轴电缆。
泄露同轴电缆是一种在同轴电缆外导体纵长方向,并且是按照一定的间隔和不同的形式将同轴电缆进行开槽。
开槽的目的在于让电信号能量可以从所开槽口向外辐射出来,从而达到向外传播以及接收外来无线电波的目的。
其优缺点如下:
1、泄漏同轴电缆通信的优点:泄漏同轴电缆通信是通过同轴电缆做无线电台的天线,并以此进行相关通信,它可以在特定的范围里产生非常均匀的信号场强,并且这种通信不会受到周围环境的干扰,因此它的通信是比较可靠的,而且不会存在信号盲区,并且接收的电平也会很稳定,较难受到外来信号的干扰,并且泄漏同轴电缆通信系统可以提供多信道服务,满足部分通信需求。
2、泄漏同轴电缆通信缺点:泄漏电缆方案可为高速行驶列车上的乘客提供较稳定的
2MbPs的车地通信带宽,但是它的信号覆盖范围受到同轴电缆的传输损耗限制从而会比较小,并且实施该方案的造价非常昂贵!安装的技术难度大,不适合大范围面积的推广使用。
[2]
二、卫星通信方案
卫星通信系统是由卫星端、地面端、用户端三个组织构成。
卫星端所起的是中继站的作用,地面端会发射上来一系列的电磁波并且在卫星端经过放大以后,再返回到用户端。
卫星通信实际上是一种微波通信,可以对地面实现“无缝隙”覆盖。
1、卫星通信方案优点:该技术是将卫星技术、UMTS以及GPRS UMTS技术与Wifi技术相结合,由卫星和车站所覆盖的Wifi中继器结合以此为基础为列车提供互联网接入服务。
该系统是一种双向的卫星系统,在卫星不能够覆盖到相关列车时,Wifi中继器便会接管无线信号接入,使上传与下载的业务不会因失去信号而中断。
2、卫星通信方案缺点:该方案虽然可以在一定程度上解决高速车地通信问题,但当列车速度达到 300k/h后便无法保证连接的稳定性。
列车高速运行运行会产生电磁干扰、并且经由隧道桥梁以及树枝等的遮挡都可能会较严重的干扰卫星信号。
并且这种方案目前也未成熟,无法进行大范围的推广。
三、Wimax技术
Wimax是一种无线城域网(MAN)技术,它不仅可以向固定的终端设备,而且也可以对半固定的移动设备提供宽带无线连接,通过该技术还可以连接802.11热点和因特网,以及在最后1公里宽带项目接入领域作为Cable或DSL的替代品[3]。
Wimax技术是一种新兴的宽带互联网接入技术,一般Wimax系统由两部分构成,即发射塔和接收机。
Wimax发射塔其概念和手机通讯基站发射塔相似,一台Wimax发射塔可以覆盖的面积非常大,可以达到8000平方公里。
其接收机和天线可以是任意一张PCmcia卡,或者是一个接收模块。
1、Wimax技术优点:由于wimax技术有诸如很远的传输距离、高速的宽带接入、优良的最后一公里网络接入服务、很好的多媒体服务等优点,Wimax技术己经成为近几年来各国研究的热点问题之一。
2、Wimax技术缺点
Wimax技术在列车上的应用仍然处在研究阶段,还存在有很多尚没能解决的问题。
因此,Wimax技术优势也未能在在车地通信应用中完全体现,目前尚不能大范围推广。
四、现行的车地通信方案选择
综合上文描述,当前国际上还没有一种能很好的解决车地通信问题的方案,大部分方案也都是在试验阶段。
当下国际上比较成熟的已经得到实际应用的技术有以下两种方案基于无线Mesh网络的车地通信技术以及基于无线CBTC系统的车地通信技术。
无线Mesh网络是经典的无线局域网(简称WLAN)与移动AdHoc网络相结合的产物。
因为无线Mesh网络技术同时拥有WLAN网络和移动AdHoc网络高吞吐率、快捷接入、自动组网、成本低廉、支持快速切换等的特点。
它的实现路径如下:由车载终端无线节点移动接入沿路布置的无线Mesh网络,从而通过无线Mesh网络连接地面调度中心以及公共互联网络
CBTC(Communication Based Train Control System)技术,是一类可以在列车运行控制系统中常用的技术。
利用高精度得列车定位系统、双向的大容量车-地数据通信模块以及车载、地面的安全功能处理器去实现一种连续的自动列车控制系统。
基于无线通信的CBTC系统采用无线数据传输替代了传统的轨道电路的地位,实现连续、不间断双向数据通信[4]。
数字技术的优势在于其信息量大,可同时实现多重任务的传输与交换。
五、总结与展望
展望未来中国铁路信息化发展历程,车地通信是其中的重头戏,优质的车地通信技术满足的不仅是人们出行的对于移动网络的需求,而且也会对维护铁路安全,实时的关键性数据传输起到很重要的作用。
参考文献:
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