铁路通信的发展史铁路通信的简介：铁路通信（railway communication）是指铁路运输生产和建设中，利用各种通信方式进行各种信息传送和处理的技术与设备。
铁路通信是以运输生产为重点，主要功能是实现行车和机车车辆作业的统一调度与指挥。
但因铁路线路分散，支叉繁多，业务种类多样化，组成统一通信的难度较大。
为指挥运行中的列车，必须用无线通信，因此铁路通信必须是有线和无线相结合，采用多种通信方式。
自1839年英国在大西方铁路上使用车站间的电报通信以来，随着通信技术的不断提高和现代化，已广泛采用电报机、电话机和传真设备并利用架空线、对称电缆、同轴电缆开通载波通信，使用了中短波无线电通信、微波接力通信、卫星通信和光纤通信等。
中国铁路在20世纪前半叶，通信设备比较简单，主要有：办理站间行车的路签、路牌、闭塞电话；脉冲选号式列车调度电话;磁石式共线站间电话、养路电话;扳道电话等。
长途传输信道只是用架空明线开通三路载波电话。
各铁路局（总局）只构成其管内的通信系统。
中华人民共和国成立后，迅速建成以铁道部为中心的统一的铁路通信系统，实现了铁道部、铁路局、分局以至车站和铁路段间相互通话通报。
1949年末，铁道部、铁路局开始使用会议电话。
50年代中期装设了明线电子管12路载波机。
50年代末至60年代初，在宝鸡至凤州电力机车牵引区间铺设了高屏蔽对称电缆,开通12路和3路载波电话。
60年代中期，晶体管在铁路通信中被广泛应用。
60年代末至70年代初，铺设了小同轴综合通信电缆，开通300路载波通信,为实现多路化、自动化创造了良好条件。
70年代初，开始采用音频调度电话，用音频选叫代替原有设备的高压脉冲选叫方式。
长途电话自动化方面，在70年代初,安装了点对点的长途自动拨号装置,实现了铁道部对铁路局以及铁路局对分局的长途自动拨号。
70年代末,安装了长途电话自动交换机,使长途电话自动化的发展进入了新的阶段。
70年代开始至80年代初,200门到3000门铁路专用纵横制自动电话交换机得到广泛应用。
在无线电通信方面，60年代中期北京与天津间开通了60路微波接力通信,1977年开通300路微波接力通信。
70年代中期，大量安装了列车无线调度电话。
80年代初，在编组站使用了站场无线电话。
这些无线电话对保证行车安全，提高运输效率起到了很好的作用。
1983年试验开通了12公里光纤通信。
铁路接入网技术的现状：由于铁路列车具有高速运动的特点，因而无线（移动通信）接入网在铁路通信网中占有相当大的比重。
当然，固定位置的车站（场）、单位以及各种固定设施之间的通信方式，首选方案仍是采用SDH光同步数字传输设备进行组建，同时应考虑采用ATM交换以及网络IP通信等先进技术来构成通信主干网及光纤用户接入网。
比如采用“双纤单向环”接入方式，其不仅具有高速、安全、传输质量高、价格合理等光纤通信特有的优点，而且还具有路由迂回、设备备用等特点，从而具备自愈合功能，并使系统的可靠性大大提高。
另外，采用远端用户单元（RSU）和数字环路载波（DLC）设备，组网更灵活、方便。
组网的过程中要把投资与效益综合统筹来考虑，使系统不仅满足现在乃至几年内铁路通信的需求，而且还能够为出行的旅客及地面用户提供先进的电信业务，并且还需具备便于扩容的功能。
按照通信网被分为主干网，局域网和接入网等三部分的构思来看，铁路通信网也可以通过上述划分方法进行。
就铁路的通信网来看，接入网占有相当大的比重，包括有线接入网和无线接入网两大部分。
铁路有线接入网的情况与电信的接入通信网相似，铁道部将在未来的1～2年内建成可覆盖全国大中城市的铁路互联网，它是由铁路部门依托于基础铁路电信网，组织建设的可以支持众多信息服务的、具有多媒体通信能力的全国范围的计算机网络，铁道部将有可能成为我国第六个面向大众的计算机信息互联网络单位，为铁路通信走向市场做准备。
关于有线接入这里不再叙述，下面主要讨论铁路的无线接入网，为此首先回顾一下移动通信的发展过程。
1．移动通信的发展过程移动通信技术经历了由模拟到数字，由频分多址到频分+时分多址，再到码分多址（CDMA）的发展过程，并即将向宽带化、智能化和个人化的方向发展。
移动通信系统大体可分为二代，第一代是以模拟技术为主，频分多址，工作在400～800MHz频段。
由于模拟系统存在频谱利用率低、容量小、设备复杂、抗干扰性能差、保密性不强、价位高、业务面窄等固有缺点，不能满足通信市场急速发展的需要，因此诞生了第二代移动通信系统。
第二代移动通信系统采用数字化、时分多址方式等全数字化技术，克服了第一代移动通信的缺点，得到了迅速发展，目前的移动通信数模兼容，以数字系统为主。
随着用户对信息接入量的需求呈指数的增长，电信工作者们着手建立最新一代的移动通信第三代移动通信系统。
第三代移动通信系统具有全球化、智能化、个人化和综合化的特点，工作在2000MHz波段，采用宽带的CDMA技术，涵盖地面系统和卫星系统，包括海陆空三维服务面，集成话音、数据、视像、ISDN和多媒体多种业务。
这一系统以多种空中接口和接入方式，可向高速和慢速移动用户提供服务。
2．铁路无线接入网现状铁路通信网是为旅客和铁路公务、应急抢险、行车维修等人员提供及时可靠的通信，以提高服务等级和运输效率。
保证列车的安全，达到高效运营而建立的，它是一种集列车公务通信和区间移动作业通信为一体的列车移动通信系统。
但是铁路结构自身的特点，决定了该系统与公用移动通信网和区域性的专业移动通信网的差别，它是一种属于线面结合、以线为主的链状网。
铁路通信的无线接入部分目前仅有的是400MHz的无线列调系统，它完成车站值班员与进入其管辖区段的列车车长以及列车司机之间的通话联系。
当列车即将进站或即将出站时，这些通话才进行，否则如果没有特殊的情况，则在列车运行于区间时，通话一般不进行，这主要是从节约频率资源，减少同频干扰的角度出发的。
但是，随着铁路现代化改造进程的迅速推进，从前单一的无线列调系统已经远远不能满足铁路无线通信的需要，这样就迫切需要建设一套适合于铁路现代化运营指挥需要的先进的无线通信系统。
这一系统应该采用小区制，并完成大三角功能。
也就是说，系统必须可以实现调度中心与车站值班员之间、车站值班员与列车司机之间、列车司机与调度中心之间的通话功能，必须可以实现线路管理区间的公务移动通信功能，同时还必须能够实现调度中心与列车司机室之间实时的双向数据通信功能。
基于这一想法，构成铁路无线通信接入网的方式可以采用现有的无线通信方式的集群通信方式、GSM（全球移动通信系统）移动通信方式、CDMA移动通信方式。
集群通信系统是一种功能强大的专用移动通信系统，是通信与微处理机技术、程控交换技术、计算机网络技术紧密结合的产物。
它集交换、控制、通信于一体，通过无线拨号的方式把一组信道自动最优地动态分配给系统内部用户，最大限度地利用系统资源和频率资源，降低系统内呼损，提高服务质量。
由于它具有群呼、组呼、强插、强拆等功能，特别适合于调度指挥以及应急、抢险等场合，并较好地解决了通信频率合理分配的问题，因而倍受专业运营管理部门的青睐，被确定为现行铁路移动通信方式的首选类型。
但是这一系统还具有一定的缺点，主要包括采用动态的频率分配，没有考虑与周围公用网的有效融合问题，没有先进的路由合理选择功能，并且在建立通路和自动过网时存在信息丢失现象，保密性不强，容易受干扰等，这些缺点对于话音通信的影响不大，但是会对列车与调度指挥中心之间的实时双向数据通信造成较大的误码，因而对于要求较高数据通信误码率的场合并不适合。
即将动工的秦沈客运专线的移动通信系统主要包括400MHz的无线列调系统和800MHz的集群移动通信系统，考虑到集群移动通信系统在越区切换过程中会存在信息的损伤，因此将数据通信部分交由无线列调系统来完成，集群移动通信系统仅进行区间通信（如大三角功能的话音通信，公务通信以及应急抢险通信等），并留有调度电话进入的余地和接入公用通信网的功能。
这一系统也是我国铁路以集群通信的方式为无线接入系统的第一例，是我国铁路通信史上的一个重大变革。
铁路无线接入网未来的发展趋势：随着改革的进一步深入和社会信息化的进展，不仅要求铁路通信网具有更强的保障铁路安全运营的通信功能，以适应高速列车通信的需求，而且要以铁道部的全程全网的优势全力发展电信增值服务及经营与中国电信业务范围一样的电信业务，参与同中国电信的竞争，使旅客和网络覆盖区的广大用户方便地享受信息的服务。
比如随时随地的提供铁路客货运输资讯信息、订购火车票等服务，在列车就能享受语音、传真、数据、视频、移动通信及Internet等服务。
不过，铁路现有的通信网络设施庞大而落后，这是目前该网络发展的最大障碍。
80年代开发应用的集群移动通信系统具有信道利用率高、组网灵活等优点，能够确保旅客通话的高质量和优先等级，可供列车公务人员进行业务通信，也可利用调度功能组成临时的应急通信和收容沿线的移动作业通信，基本上能够满足目前的铁路通信的需要，秦沈客运专线就是采用这一系统来实现铁路移动通信的功能。
但从更高的通信目标来说，比如为了实现列车的实时定位、追踪，让列车上和列车下的公务人员都能够随时随地获得整个路况信息，实现列车运行、调度等自动控制，能够为广大旅客提供除语音服务外，还能提供传真、数据、视频、移动通信及Internet等服务，还有向铁路沿线的居民提供电信业务，随着这些业务的出现，原有的通信系统就不能满足要求，应该应用先进的移动通信技术，对铁路通信网进行改造，建立新的、必要的移动通信系统，比如微蜂窝移动通信系统，或者是第三代的移动通信系统。
当然，建造铁路通信网，应根据铁路的实际情况，在不同的地区要因地制宜地发展有线和无线接入系统。
考虑到未来铁路发展对通信的需求，认为在通信系统寿命期内，运输会出现明显的增加，作为用户联络手段的通信系统，在规划其指标构成时，必须计算一定的弹性需求。
此外还要考虑通信系统的容量扩充性问题，选择便于扩容的通信方式。
从系统高可靠性的要求出发，还必须与别的系统（如微波／租用线路等）结合起来构成一个统一的整体，以此提供必要的备份。
在欧洲，经过长期的研究和决策，最初确定的是两种系统，一个是GSM，另一个是TETRA（泛欧集群无线通信）。
后来由于GSM的技术日趋成熟，使用范围迅速扩大，造价逐渐下降，并且又由于在用户迅速扩展的情况下，集群移动通信解决方案所存在的问题日趋突出。
鉴于此，欧洲的铁路移动通信系统最后定位于GSM的方式，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。
铁路通信网未来的发展趋势应该是向着与公用网相融合的方向，并达到与公用网的统一。
