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目前高速鐵路的運行速度已經(jīng)達到300km/h，歐洲和日本還在研制列車速度達到500km/h的高速鐵路線。高速化是鐵路提高競爭力的手段，是鐵路發(fā)展的必然趨勢，同時也給未來的鐵路無線移動通信系統(tǒng)在技術上提出了更高的要求。特別是在無線傳輸信道的條件上，高速鐵路與普通鐵路有較大的差別，從而對鐵路無線移動通信系統(tǒng)的傳輸可靠性的研究帶來了新的課題
鐵路對無線通信要求何在？
未來鐵路移動通信系統(tǒng)必須要適應鐵路高速化的要求。在技術和功能方面，未來鐵路對移動通信系統(tǒng)的要求主要包括：
* 移動通信系統(tǒng)在網(wǎng)絡結構、硬件設備、軟件算法方面都要適應列車最高時速達到300km/h～500km/h時的情況。
* 無線移動通信系統(tǒng)能夠實現(xiàn)無線列控方式。此種方式為基于通信的信號和列車控制方式，在高速列車和地面調(diào)度中心之間進行大量的雙向信息傳輸。
* 高速鐵路移動通信網(wǎng)沿著高速鐵路建設，無線基站設置為鏈狀結構；由于列車的高速行使，頻繁跨越小區(qū)，移動通信系統(tǒng)必須具有快速越區(qū)切換的功能。
* 系統(tǒng)應該滿足雙線雙方向運行要求和功能尋址的要求。
* 具有可靠的保密措施。
* 能夠適應不同的地形環(huán)境（平原、丘陵、山區(qū)、橋梁、隧道、城市）。
* 模塊式結構、公共標準、維護簡單。
* 系統(tǒng)滿足故障安全原則，與現(xiàn)在列控系統(tǒng)比較具有相同或更高的安全可靠性。
* 充分利用頻譜資源，具有較強的通用性，適用各種鐵路運輸?shù)男枰?
綜合以上分析，我國鐵路新一代的移動通信解決方案的選擇必須能夠提供一個綜合的移動通信系統(tǒng)平臺，可以根據(jù)鐵路各個部門的需求提供虛擬的獨立的專用移動通信系統(tǒng)；還要滿足我國鐵路未來的移動通信業(yè)務需求，保證鐵路運行的安全高效；既能適應我國鐵路向高速化發(fā)展對移動通信系統(tǒng)的技術需求，能夠有效地利用無線頻率資源；又要采用先進成熟的現(xiàn)代通信技術，并且技術標準能與發(fā)達國家接軌；還要能夠便于向更先進的通信系統(tǒng)過渡，以便滿足鐵路發(fā)展的新的需求。
目前，欲進入我國市場的具有調(diào)度功能的數(shù)字移動通信系統(tǒng)包括歐洲的GSM-R系統(tǒng)、歐洲的TETRA系統(tǒng)、MOTOROLA的iDEN系統(tǒng)、以色列的FHMA系統(tǒng)，它們都是基于TDMA多址方式系統(tǒng)。我國鐵路數(shù)字移動通信采用何種通信系統(tǒng)，現(xiàn)在爭論的焦點主要在GSM-R系統(tǒng)和TETRA系統(tǒng)之間。
TETRA vs GSM-R: 誰領風騷？
在語音業(yè)務方面，我國鐵路的列車調(diào)度通信與歐洲有很大不同。歐洲鐵路的列車調(diào)度體制是調(diào)度指揮行車，沒有車站臺的概念。而我國是客貨混跑，絕大部分線路是車站指揮行車。雖然GSM-R 在歐洲已有應用，但在中國鐵路各調(diào)度部門應用GSM-R 系統(tǒng)也需要進行二次開發(fā)，還要制定相應的規(guī)范，其工作量與TETRA 系統(tǒng)所需要的二次開發(fā)的工作量基本相同。由于GSM-R 的呼叫和漫游機制，使得調(diào)度臺和機車臺可以呼叫任意的GSM-R 機車臺，難以對調(diào)度臺呼叫非本調(diào)度轄區(qū)的機車臺和車站臺呼叫非本車站轄區(qū)的機車臺從系統(tǒng)上加以限制，容易造成管理上的混亂。
在數(shù)據(jù)業(yè)務方面，GSM-R 系統(tǒng)是采用電路方式傳輸ETCS 數(shù)據(jù)的。由于電路方式接續(xù)較慢，傳輸數(shù)據(jù)的時間最短也需要幾秒鐘。在高速情況下，為保證控制的實時可靠，每個列車數(shù)據(jù)傳輸都需要長期占用一個專門的信道。目前正在試驗采用分組方式GPRS傳輸ETCS 數(shù)據(jù)。
TETRA系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸功能很強，有電路數(shù)據(jù)方式、分組數(shù)據(jù)方式、短數(shù)據(jù)傳輸方式等。TETRA系統(tǒng)目前已有類似GPRS 的分組數(shù)據(jù)方式，并且可以開辟專用的通信時隙傳輸列控信息，所有列控用戶在這專用時隙上傳輸數(shù)據(jù)，既可保證通信安全又可以快速實時地傳輸數(shù)據(jù)。此外在短消息傳輸、呼叫建立時間等方面，TETRA也都比GSM-R具備不少優(yōu)勢。
總之，GSM-R系統(tǒng)雖然在歐洲得到應用，但由于我國與歐洲鐵路的管理體制、調(diào)度方式、地理環(huán)境及經(jīng)濟發(fā)展水平都不相同，GSM-R 系統(tǒng)在我國鐵路應用還有很多問題要解決。TETRA 系統(tǒng)是專用數(shù)字移動通信系統(tǒng)，本身就具備了所有的調(diào)度功能。而且，TETRA 所具有的直通功能和單基站獨立工作能力（單站集群），使得TETRA系統(tǒng)網(wǎng)絡具有很高的可靠性和安全性，對我國鐵路的應用環(huán)境極為有利。
天津輕軌數(shù)字集群實戰(zhàn)剖析
天津輕軌無線通信系統(tǒng)采用的是MOTOROLA公司提供的Dimetra數(shù)字集群系統(tǒng)。Dimetra系統(tǒng)在滿足TETRA標準的同時提供了很多附加功能，大大增強了系統(tǒng)的效率，如：動態(tài)站分配和傾向站鎖定等。
天津輕軌的數(shù)字集群系統(tǒng)主要解決固定人員（調(diào)度員、值班員）與流動人員（司機、站務、維修人員與列檢人員等）及其相互之間的通話及數(shù)據(jù)傳輸問題。
天津輕軌無線通信系統(tǒng)功能組成上主要分7個無線通信子系統(tǒng)，分別為這7個通信組提供服務，既可實現(xiàn)不同通信組的相互獨立性，使其各自通信操作互不妨礙，又可以實現(xiàn)系統(tǒng)設備和頻率資源的共享。這7個無線通信系統(tǒng)包括：行車調(diào)度通信子系統(tǒng)、車輛段調(diào)度通信子系統(tǒng)、停車場調(diào)度通信子系統(tǒng)、維修調(diào)度通信子系統(tǒng)、公安調(diào)度通信子系統(tǒng)、防災調(diào)度通信子系統(tǒng)、站務無線通信子系統(tǒng)。
行車調(diào)度通信子系統(tǒng)負責完成正線行車調(diào)度員與機車司機的通信聯(lián)系，傳送行車指揮話音和數(shù)據(jù)指揮命令。呼叫方式采用選號呼叫，行車調(diào)度員通過行車調(diào)度臺完成對機車司機的一對一個別選呼，并可以發(fā)送數(shù)據(jù)指令和接收列車上傳來的信息。
車輛段調(diào)度通信子系統(tǒng)、停車場調(diào)度通信子系統(tǒng)負責完成段、場內(nèi)的行車調(diào)度員與機車司機的通信聯(lián)系，傳送行車指揮話音和數(shù)據(jù)指揮命令。維修調(diào)度通信子系統(tǒng)提供各專業(yè)調(diào)度員對本專業(yè)維修人員的調(diào)度通信（組呼方式）。
公安調(diào)度通信子系統(tǒng)、防災報警系統(tǒng)提供公安、防災調(diào)度員、沿線指揮人員和搶險救災人員之間的調(diào)度通信（采用組呼方式）。必要時由網(wǎng)絡調(diào)度員通過動態(tài)重組功能設置臨時通話小組，將各專業(yè)的維修人員組成一組以適應現(xiàn)場救護需要。而站場無線通信系統(tǒng)則提供站場管理人員與相應移動人員之間的調(diào)度通信（采用組呼功能）。
在網(wǎng)絡構成上，天津輕軌的Dimetra數(shù)字集群系統(tǒng)采用的是800MHz數(shù)字集群系統(tǒng)，上行（移動臺、基站收）806MHz—821MHz；下行（無線基站發(fā)、移動臺收）851MHz—866MHz。另外，為解決部分站廳的弱場覆蓋問題，還采用一些弱場覆蓋設備。
無線通信系統(tǒng)采用單交換控制設備+多基站的方式構成。其中交換控制設備在控制中心（以下簡稱OCC）內(nèi)，位于東海路站；沿線共6個基站，分別設在休閑娛樂區(qū)、洞庭路站、車輛段、大無縫站、東麗開發(fā)區(qū)站、二號橋站。根據(jù)用戶分布情況，這6個基站依次配置2+1載頻、2+1載頻、2+1載頻、1+1載頻、2+1載頻、1+1載頻(“+1”的載頻為備用)。以上基站用于覆蓋從東海路到中山門的輕軌運營線路和沿線15個車站（包括站臺和站廳），以及車輛段、停車場地面區(qū)域。
----《通訊世界》
