无线通信技术在智能交通系统论文

无线通信问题解决方法论文

1 介绍

科学技术的不断发展使得现代通信技术已经进入到了数字时代。20世纪90年代信息化革命以及信息高速公路建设的完成,让信息和知识呈现出爆炸式的增长。无线通信技术由无线终端、无线基站、应用管理服务器三部分组成。如果按照传输距离可以将其分为、基于IEEE 802.11的无线局域网(WLAN)、基于IEEE802.1的无线城域网(WMAN)、基于IEEE802.20的无线广域网(WWAN)和基于IEEES02.15的无线个域网(WPAN)四种类型。无线通信技术按照不同的要求可以划分为不同的类型。例如可以按照移动性将其划分为固定接入式和移动接入式;按照带宽可以分为宽带和窄带两种无线接入;按照传输距离则又可分为长距离无线接入和短距离无线接入等。

在移动通信发展过程中通信技术从固定方式发展到移动方式,大致经历了以下五个重要阶段:

第一阶段:20世纪20年代初至50年代初,移动通信技术主要是在军用装备方面使用。这个阶段的移动通信设备主要是采用电子管技术以及短波频率,直到5 0年代初,才出现了MTS 即150 MHZ VHF单工汽车公用移动电话系统 。

第二阶段:20世纪50年代到60年代,这个时期的移动通信设备器件已开始向半导体过渡,频段扩展至 UHF450 ~ t Z,并形成了移动环境中的专用系统。同时,也很好的解决了移动通信网络与公用电话网的融合问题。

第三阶段:20世纪70年代初至80年代初,这个阶段提出了蜂窝移动通信系统,并在70年代末开始进行 AMPS试验。频段扩展至800 MHZ。

第四阶段:20世纪80年代初至90年代中,也就是第二代数字移动通信大发展的时期,移动通信技术开始逐步朝着个人通信业务的方向进行转变。

第五阶段:20世纪90年代中至今,适应移动数据、移动计算及移动多媒体运作需要的第三代移动通信技术开始兴起并得到应用,从而加速推进了全球移动通信技术标准化工作,使得样机研制和现场试验得到了蓬勃发展。由于第二代至第三代移动通信的平滑过渡,让数据通信与多媒体业务需求不断增加。

2 问题

现今,无线通信产业两个重要特点是:1、大众移动通信发展十分强劲,新技术麻用更新不断加快。但在一些国家和地区,存在发展不均衡问题。2、无线宽带通信技术的研究、应用不断发展全球移动市场呈总体增长,不均衡增长的趋势。北美、欧洲等发达国家的新增用户日益减少,而在亚洲、非洲等地区的发展中国家,用户数量却得到了迅猛增长。从数据新业务市场的增长来看,韩国日本呈现爆发态势,已成为全球移动通信发展的新热点。移动通信仍是发展最为迅速的领域,移动通信用户超过30亿人,四大3G标准(WEDMA、CDMA2000、TD-SCDMA、WiMAX)演进技术不断出现,商用的进程加速,全球有10亿人被3G网络覆盖。光通信已成为电信业务传输的主要手段,近年来得到了高速发展。在超长距离传输方面,也已达到了4000km无中继的技术水平。源于移动电话对固定电话的巨大冲击,固网主导运营商开始寻求各种形式的'FMC(Fixed MobilityConvergence,固定移动融合)整合服务。IMS(IP多媒体子系统)为网络融合提供了一个统一的结构,极大地促进了网络融合的进程,三网融合进程加速。

3 可解决的方法

3.1 无线通信领域各种技术之间的互补作用日益凸显

由于不同的接入技术具有不同的覆盖范围以及不同的适用区域和不同的接入速度,因此多元网络一体化可以实现对不同用户群体的需求覆盖,实现无线通信技术的均衡发展。如3G和WLAN之间进行互补:3G可以满足强漫游的移动性需求并解决广域网无缝覆盖,WLAN则可以实现近距离的超高速无线接入。

3.2 宽带化是现代无线通信技术重要方向

在信息化社会的环境下,随着宽带应用的不断发展,宽带化将是未来通信技术发展的重要方向之一。在未来无线宽带与有线网络的无缝衔接和数据传输速度的不断提高,也会使无线宽带得到更广泛的应用。

3.3 无线通信网络多样化和综合化

未来无线通信网络的结构,将向核心网/接入网进行转变。通信网络的多样化和综合化将随着网络管制的逐步开放和市场竞争需要而得到发展,从而推动传统的通信网络与新兴通讯网络的有机融合,提高无线通信网络普及和应用负效率。

4 小结

综上所述,未来无线通信的发展趋势为多元网络互补化、宽带化、综合化与多样化、信息个人化。无线通信网络将是一个综合一体化的解决方案,各种无线技术都将最大地发挥着自己的作用。而我国作为迅速崛起的发展中国家,信息技术的发展对于科技的发展起着不可举足轻重的作用,所以不断促进无线通信技术进行创新,并使无线通信产业得到大力发展,对我国未来经济发展和国民建设将会十分有益。

铁路应急系统中无线通信技术的应用论文

【摘要】 铁路应急系统对抢险救援工作起着重要作用。当紧急状况发生时，铁路应急系统应具备基本的无线通话能力，现阶段接入设备采用Wi-Fi和无线PBX技术，可满足应急系统最基本的要求。分析Wi-Fi和无线PBX技术的特点，比较其优缺点，总结其在应急系统中的应用。

【关键词】 铁路应急系统；无线通信技术；应用

引言

随着我国铁路建设规模的日益扩大，列车速度及密度得到了很大的提高，因此对运输安全及应急通信保障能力的要求相应也越来越严格。一旦出现行车事故或者遇到破坏程度大的自然灾害时，铁路应急通信系统必须立即做出反应，把现场信息发送到应急指挥中心，是上级部门能够切实了解现场的实际状况，并采取应对措施，同时将指令及时传达给现场的抢险救援人员。

1铁路应急系统的概述

1.1铁路应急中心通信设备

应急中心通信设备是铁路应急系统中的核心部分，其所具备的功能主要是对事故现场与应急中心进行有效连接，以此实现语音、视频及数据信息的实时交互，以此使应急指挥中心采取相应的解决措施。主设备利用外部接口和自动电话网、调度通信网之间进行通信，由此一方面完成综合视频系统的接入，另一方面完成静图系统图像信息的接入，同时为图像显示系统提供真实可靠的信息数据。

1.2铁路应急通信接入设备

在铁路应急系统中，应急通信接入设备是其不可或缺的组成部分，通过各种通信技术，将事故现场的语音、数据及视频等信息经由传输网络接入至各级应急救援指挥中心。通常情况下，应急通信接入设备主要包括：现场终端设备、GSM-R基站应急接入设备以及和事故现场相邻的车站或区间的接入点。其中，应急现场终端设备又分为三大类型，即移动影音采集设备、数据终端设备及话音终端。

2铁路应急系统建设的原则

（1）先进性。在应急系统建设中，网络通过无线、光纤、数据网等方式实现传输功能。

（2）便捷性。应急系统现场部署应便捷、简单，接入方式灵活，保证在短时间内开通业务。

（3）经济实用性。充分利用现有的`数据网和光纤资源。

（4）集成性。通过光纤、AV、Z等接口搭建光纤与数据网的联通，实现图像、电话等设备的接入，系统设备应兼容。

（5）可扩展性。通过无线通信技术，将语音、图像等业务拓展至区间，与既有自动电话、调度电话网、动静图互联互通。我国铁路应急系统站点与应急中心之间，可利用既有的光纤与数据网，对其进行优化整合，提高传输稳定性，解决传输带宽窄的问题，而且降低建设投资。应急电话、动静图等业务采用无线平台承载，可接入铁路区间通信业务，接入形式应多样。

3接入方案

在救灾抢险现场，首先要解决无线话音的接入。一般情况下，应急现场配备的专用手机数量不得低于4部，现场基站设备可以轻松挪移，无线网络搭建要快捷。虽然通用的3G/4G系统及GSM-R手机可实现话音接入，但事故区域的移动通信网络可能并未覆盖，若是地震、洪水等自然灾害导致的铁路事故，通用网络往往不能发挥作用，所以有必要引进专用无线网络与专用手机。专用无线网络，若选择GSM或CDMA，涉及设备多，组网复杂。尽管一些厂家已将移动交换中心、基站控制器等重要设备集成于一体，但其重量和体积也难以满足应急通信快捷、便利的需要，而且成本费用极高。为了满足铁路应急事故现场无线话音通信需求，目前最佳的技术方案：①Wi-Fi手机；②无线PBX手机方案。这两种技术均具有着良好的优越性，不但在体积、重量因素上适应铁路应急现场的工作，便于携带，并且成本投入较少，实现起来不存在难度。

3.1Wi-Fi技术

在无线局域网络接入的Wi-Fi手机，采取直接接入和增加中继的形式，能够实现无线话音通信功能。在应急系统中，Wi-Fi手机的注册服务器一般由事故现场或应急指挥中心提供，将注册服务器和AP接入点连接，Wi-Fi手机利用AP注册到服务器，实现手机之间以及手机和固定电话之间的通话。当前，在全球范围内Wi-Fi使用的2.4GHz频段属于免费频段，用户在Wi-Fi覆盖区域内可随意拨打或接听电话，不用考虑时间、地点因素。基于WLAN的宽带数据应用完全可以和Wi-Fi一并使用。Wi-Fi传输速度高，有效距离达到300m以上，如果在合适的地点加设AP装置，能够满足铁路应急系统语音通话功能。Wi-Fi使用的频率属于自由频段，AP模块能够实现话音、数据通信的兼容，而且Wi-Fi手机是通用产品，投入费用较少。然而AP和Wi-Fi手机功率不高，通常在400MW以内，如果要满足铁路应急系统规定的500m距离，需在合适地点加设中继设备；另外，Wi-Fi使用频段的波长为12.5cm，绕射能力不高，当处于隧道、山区等环境复杂境地时，通话质量很难保障。

3.2PBX技术

无线PBX设备的组成部分是主机，每个主机可配备1~90部手机，采用跳频技术，每秒在100个频道内采用伪随机方式跳变100次。此外，无线PBX技术的寻址采用码分多址方式，每一个手机与主机均被授予一个单独的编码，编码容量众多，最多达6万以上，具有良好的安全性及保密性。整个无线PBX系统覆盖面积比较大，在开阔地域能够超过1000m。手机能够设置群组，在脱离主机的情况下，手机之间仍然能够通话，同时具有单呼、组呼及群呼等功能。利用和铁路应急指挥中心通信主设备之间的有效连接，通过应急指挥台，在中心与事故现场之间实现二级调度通信功能及电话会议功能。无线PBX技术的优点：①非视距通信覆盖范围达到1000m以上；②无线PBX模式使用的频段为900MHz，波长较长绕射能力较强；③能够实现全双工双向呼叫、半双工多路通信功能；④能够实现群组呼叫功能；⑤手机具有良好的防尘及防雨功能。无线PBX技术的缺点：①无线PBX技术不属于自由频段，使用时需到国家相关部门进行备案；②主机与手机非通用设备，购买途径具有一定的特殊性，投入成本较高。

4结束语

在铁路应急通信系统中，应用Wi-Fi和无线PBX技术，两者均可以满足铁道应急系统的需求，然而在具体使用Wi-Fi模式时，需要加设中继设备。根据当前的铁路应急现场的使用情况的相关调查，从专业性、便利性、无线覆盖范围及绕射能力的角度来说，无线PBX专用手机所具备的优越性比较显著，所以其在铁路应急系统中得到了良好的推广与应用。对于Wi-Fi而言，其主要的优越性表现在能够充分发挥出IP技术的作用，紧密结合基于IP技术的各种数据、视频业务，无需占用抢险救援现场接入设备的话音通道即可实现无线通信功能。从整体层面来看，Wi-Fi的实现较集中紧凑，投入费用也不高，当事故现场的环境因素不太复杂，对其绕射能力、距离要求不高时，Wi-Fi技术具有一定的应用价值。在日后我国铁路实现光通话主方案后，因为预留IP接口，因此Wi-Fi技术的应用会更加便捷。反之，因为光通话柱内所预留的模拟用户有限，不能和无线PBX设备进行直接对接，还需利用VoIP模拟网关转接，所以日后在铁路通信系统中应用无线PBX会受到一定的制约。

参考文献

[1]李卫华.Wi-Fi和无线PBX技术在铁路应急通信中的应用[J].铁道技术监督，2014（12）．

[2]张建华，刘佳伟．无线通信中Wi-Fi技术的发展与应用[J].电视技术，2013（06）．

[3]高建荣.与移动协同发展之无线PBX方案探讨[C].中国通信学会信息通信网络技术委员会－2009年年会，2009.

[4]李斌．铁路应急通信无线图像传输系统的研究与实施[J]．铁道通信信号，2014（08）．