接入网技术在铁路通信中的应用及发展.pdf

2 0 2 3年8期 2 5 2 0 2 3年第4 5卷第8期接入网技术在铁路通信中的应用及发展谭南方收稿时间:2 0 2 3-0 6-0 3作者简介:谭南方(1 9 7 1-),本科,工程师,研究方向为铁路通信网络维护和建设。(中国铁路广州局集团有限公司株洲职工职业技能培训基地 湖南 株洲4 1 2 0 0 0)摘 要 随着我国铁路事业的不断发展,铁路通信系统的安全性和稳定性越来越受人们的关注。作为铁路通信中的重要技术,接入网技术被广泛应用于铁路通信系统中,为铁路运输提供了更加安全和高效的通信服务。文中介绍了接入网技术在铁路通信中的应用,包括原理、技术特点和优势,并对其未来的发展进行了展望。关键词:接入网技术;铁路通信;安全性;稳定性;高效性;发展中图法分类号 U 2 8 5A p p l i c a t i o na n dD e v e l o p m e n t o fA c c e s sN e t w o r kT e c h n o l o g y i nR a i l w a yC o mm u n i c a t i o nT ANN a n f a n g(Z h u z h o uV o c a t i o n a lS k i l l sT r a i n i n gB a s eo fC h i n aR a i l w a yG u a n g z h o uB u r e a uG r o u pC o.,L t d.,Z h u z h o u,H u n a n4 1 2 0 0 0,C h i n a)A b s t r a c t W i t ht h ec o n t i n u o u sd e v e l o p m e n to fm yc o u n t r ys r a i l w a y i n d u s t r y,t h es e c u r i t ya n ds t a b i l i t yo f r a i l w a yc o m-m u n i c a t i o ns y s t e m sh a v e a t t r a c t e dm o r e a n dm o r e a t t e n t i o n.A s a n i m p o r t a n t t e c h n o l o g y i n r a i l w a y c o mm u n i c a t i o n,a c c e s sn e t w o r kt e c h n o l o g y i sw i d e l yu s e d i nr a i l w a yc o mm u n i c a t i o ns y s t e m s,p r o v i d i n gm o r es e c u r ea n de f f i c i e n t c o mm u n i c a t i o ns e r v i c e s f o r r a i l w a yt r a n s p o r t a t i o n.T h i sp a p e r i n t r o d u c e s t h ea p p l i c a t i o no f a c c e s sn e t w o r kt e c h n o l o g y i nr a i l w a yc o mm u-n i c a t i o n,i n c l u d i n g i t sp r i n c i p l e,t e c h n i c a l c h a r a c t e r i s t i c sa n da d v a n t a g e s,a n d l o o k s f o r w a r dt o i t s f u t u r ed e v e l o p m e n t.K e y w o r d s A c c e s sn e t w o r kt e c h n o l o g y,R a i l w a yc o mm u n i c a t i o n,S a f e t y,S t a b i l i t y,E f f i c i e n c y,D e v e l o p m e n t0 引言随着铁路运输业的快速发展,铁路通信系统的安全性和稳定性越来越重要。铁路通信系统是铁路运输业中必不可少的一环,其能保证铁路运输的安全性和高效性。为了满足铁路运输业的需求,各种技术手段被应用于铁路通信系统。其中,接入网技术是铁路通信中应用广泛的一种技术,它具有安全、稳定、高效等优点。本文介绍了接入网技术在铁路通信中的应用和发展情况,并对接入网技术的原理、技术特点、优势和未来发展进行了分析和研究。通过对接入网技术在铁路通信中的应用和发展情况的研究,可以为铁路通信系统的建设和发展提供参考和帮助。同时,本文也为铁路运输业的安全性和稳定性提供了支持,以推动铁路运输业的可持续发展。1 接入网技术的概述1.1 接入网技术的定义接入网技术指通过一定的技术手段,将用户终端与网络相连的技术。在通信系统中,接入网技术非常重要,其对通信系统的安全性、稳定性和高效性有着至关重要的作用。在铁路通信中,接入网技术的应用具有重要意义。1.2 接入网技术的分类和发展历程1.2.1 分类根据接入网技术的实现方式,可以将其分为有线接入网和无线接入网。有线接入网通过光纤、千兆网线等传输媒介连接用户终端与网络,其主要特点是传输速度快、稳定性好,但线路布置较为困难。而无线接入网则通过无线信号连接用户终端与网络,其主要特点是线路布置方便,但会受距离限制和信号干扰等因素的影响,传输速度相对较慢。1.2.2 发展历程随着通信技术的不断发展和进步,接入网技术也经历了不同的发展阶段。早期,接入网技术主要采用了模拟传输技术,如通过电话线连接用户终端与网络,这种方式主要应用于简单的数据传输的场合。数字传输技术的出现,使数字接入网逐渐成为主流。数字接 入 网 主 要 采 用 了 数 字 传 输 技 术,如I S D N,A D S L等1,其传输速度更快、数据传输更加稳定。但数字接入网的线路布置较为困难,且成本较高,因此其应用范围存在一定的限制。近年来,随着光纤传输技术和无线传输技术的快速发2 6 2 0 2 3年8期展,光纤接入网和无线接入网逐渐成为接入网技术的主流应用,其传输速度更快、覆盖范围更广,在铁路通信中得到了广泛应用。总体而言,随着通信技术的不断发展和进步,接入网技术的应用范围也在不断扩大,其技术特点和优势也不断得到彰显。在铁路通信中,接入网技术的应用已经成为不可或缺的一部分。2 接入网技术在铁路通信中的应用2.1 接入网技术的应用原理接入网技术在铁路通信中的应用原理是通过一定的技术手段,将铁路通信系统与用户终端相连。在实际应用中,用户终端可以是行车调度员的工作站、列车司机的车载终端、车站售票窗口的电脑、移动电话等。铁路通信系统可以通过有线传输媒介(如光纤、网线等)和无线传输媒介(如无线电波等)实现与用户终端的连接。通过接入网技术,用户可以方便地使用铁路通信系统提供的各种服务和资源。2.2 接入网技术在铁路通信中的特点在铁路通信中,接入网技术具有以下特点。(1)大带宽。接入网技术可以提供极高的传输速度和大带宽,满足铁路通信系统对数据传输速度和稳定性的要求。(2)高可靠性。接入网技术可以保证铁路通信系统的高可靠性和稳定性,降低数据传输中断等失误发生的可能性。(3)灵活性。接入网技术可以根据不同的业务需求和用户需求进行调整和优化,以提高铁路通信系统的运行效率和用户体验。(4)多样性。接入网技术可以利用不同的传输媒介和协议,支持多种不同的业务和应用,为铁路通信系统提供多样的服务和功能。2.3 接入网技术在铁路通信中的应用场景接入网技术在铁路通信中有多种应用场景,部分典型的应用场景如下。(1)行车调度系统。行车调度员可以通过接入网技术连接铁路通信系统,实现对列车运行情况的监控和调度,并对运输任务进行安排和指挥。(2)车站售票系统。车站售票窗口的电脑可以通过接入网技术连接铁路通信系统,实现售票、退票、查询等各种功能。(3)车载终端系统。车载终端可以通过接入网技术连接铁路通信系统,实现对列车运行状态的监控和控制,并对车辆故障进行检测和处理。(4)移动电话和互联网服务。铁路通信系统可以通过接入网技术,向用户提供移动电话和互联网服务。用户可以通过移动设备连接铁路通信系统,实现通话、短信、上网等多种功能。这不仅可以提高用户的服务体验,还可以为铁路通信系统带来更多的收入,提升经济效益。(5)高清视频监控系统。铁路通信系统可以通过接入网技术连接高清视频监控系统,实现对铁路线路、车站、隧道、桥梁等重要区域的实时监控,提高安全防范和事故应急能力。3 接入网技术在铁路通信中的优势作为重要的基础设施,铁路通信需要具备高度的安全性、稳定性和高效性。作为铁路通信中的重要技术手段,接入网技术具备多重优势,如可以帮助铁路通信系统实现更高水平的安全性、稳定性和高效性。本文将从安全性、稳定性和高效性3个方面来探讨接入网技术在铁路通信中的优势。3.1 安全性铁路运输是一个容易发生安全事故的行业,安全性是铁路通信系统的重中之重。接入网技术作为通信系统的重要组成部分,具有以下优势。(1)安全加密。接入网技术可以采用安全加密算法,对用户数据进行加密,确保用户数据的安全性和保密性,避免黑客攻击和信息泄露。(2)身份认证。接入网技术可以实现用户身份认证,通过用户的身份信息和密码进行认证,防止非法用户接入系统。(3)支持多种安全协议。接入网技术可以支持多种安全协议,如I P S e c,S S L等,从而为铁路通信系统提供多重安全保障2。3.2 稳定性铁路通信系统需要具备高度的稳定性,保证系统在长时间连续运行的情况下不出现故障,确保通信服务的稳定性和可靠性。接入网技术作为铁路通信系统中的关键技术,具备以下优势。(1)宽带支持。接入网技术可以支持宽带通信,保证通信系统的高速稳定运行。(2)多路复用技术。接入网技术可以通过多路复用技术,将多个用户的通信信号合并且进行传输,提高系统的传输效率和稳定性。(3)故障恢复能力。接入网技术可以通过自动切换和容错技术,在系统发生故障时快速切换至备用通信链路,确保通信系统的稳定性和可靠性。3.3 高效性铁路通信系统需要具备高效性,即系统可以高速传输大量数据,以满足铁路运输的需要,而接入网技术具备以下优势。(1)高速数据传输。接入网技术可以支持高速的数据传输,满足铁路通信系统对大量数据传输的需求,提高通信系统的工作效率和运行速度。(2)Q o S保障。接入网技术可以提供Q o S服务3,为不同类型的数据流分配不同的带宽和优先级,保障铁路通信系统中各种数据的传输质量。移动信息2 0 2 3年8期 2 7 (3)自适应调节。接入网技术可以根据铁路通信系统的实时传输情况,自适应调节数据传输速度和带宽,保证系统的高效稳定运行。4 接入网技术在铁路通信中的未来发展4.1 发展趋势随着铁路通信系统的不断发展和升级,接入网技术在铁路通信系统中的应用将更加广泛和深入。未来,接入网技术在铁路通信中的发展趋势,主要体现在以下方面。(1)通信网络的扩展。未来,铁路通信系统的通信量将大幅增加,因此接入网技术需要支持更大的带宽和更高的数据传输速率,以适应未来的通信需求。(2)多样化服务的支持。未来,铁路通信系统中的各种应用和服务将更加多样化,接入网技术需要支持多种数据类型和服务,保证铁路通信系统中各种服务的稳定传输。(3)智能化支持。未来,接入网技术需要支持更加智能化的服务,如自适应带宽分配、自适应优先级分配等,以提高铁路通信系统的智能化水平。4.2 技术创新在铁路通信中,接入网技术需要不断进行技术创新和改进,以满足不断增长的通信需求。(1)高速数据传输技术。未来,铁路通信系统中的通信需求会更加高速化和大规模化,因此需要开发更高速的数据传输技术,如5 G技术等,以满足铁路通信系统的需求。(2)安全保障技术。未来,铁路通信系统的安全需求会更加严格和复杂,因此需要开发更加先进和高效的安全保障技术,以保障铁路通信系统的安全性。(3)人工智能技术。未来,铁路通信系统需要支持更加智能化的服务,因此需要开发更加先进和智能的人工智能技术,如自适应调节技术等,以提高铁路通信系统的智能化水平。4.3 应用前景随着铁路通信网络的不断扩展和铁路运营的不断升级,接入网技术在铁路通信中的应用前景将愈发广阔4。随着5 G通信技术、物联网技术等新技术的不断发展,铁路通信网络的智能化和自动化水平会不断提高,接入网技术也会不断升级和创新。通过接入网技术在铁路通信中的应用,可以实现列车信息化管理、列车调度自动化、列车安全监控等目标,提高铁路运营的效率和安全性,为旅客提供更加高效和智能化的铁路通信服务,提高铁路运输的舒适性和便利性。5 接入网技术在铁路通信系统中面临的挑战5.1 技术瓶颈随着接入网技术应用的广泛,也逐渐暴露出一些技术瓶颈。例如,接入网技术在铁路通信中的实时性和稳定性要求非常高,需要满足大量数据的实时传输和处理,同时还需要满足高可靠性和高容错性的要求。然而,由于铁路通信网络的规模庞大、复杂程度高,因此在实际应用中,如何保证接入网技术的实时性、稳定性和可靠性,仍是一个较大的挑战。另外,接入网技术的标准化和规范化也是一个技术瓶颈。由于目前接入网技术的标准和规范尚未完全统一,各厂家和系统之间的兼容性问题较为突出,这对接入网技术的应用和推广造成了一定的难度。5.2 资源约束在实际应用中,接入网技术也面临着一定的资源约束。铁路通信系统需要满足大量的数据传输和处理需求,还需要大量计算、存储和带宽资源的支持。然而,由于铁路通信系统的规模和复杂性,如何有效地分配和利用这些资源仍是一个较大的挑战。同时,铁路通信系统的能源消耗问题也较为严峻,如何提高能源利用效率,降低系统运营成本,也是亟需解决的问题。5.3 安全风险在铁路通信系统中应用接入网技术,还需要关注其安全风险。铁路通信系统涉及列车的运行安全和旅客的人身安全,因此系统的安全性至关重要。然而,当前铁路通信系统面临着来自黑客、病毒等的安全威胁5,因此如何保证系统的安全性和可靠性,防止恶意攻击和破坏,也是重要的问题之一。为了应对上述挑战,需要在接入网技术的研发和应用过程中采取有效的措施。(1)加强标准化和规范化工作,制定统一的技术标准和规范,保证不同系统和设备之间的兼容性。(2)提高资源利用效率,采取优化算法和相应的技术手段,减少资源的浪费和消耗。(3)加强网络安全防护,采取安全措施,加密数据,防范黑客攻击、病毒攻击和其他安全威胁,确保铁路通信系统的安全性和可靠性。6 结语接入网技术在铁路通信中的应用有着巨大的发展潜力。随着铁路通信系统的不断升级和发展,接入网技术在未来会发挥越来越重要的作用。虽然其在应用过程中面临着一些挑战和安全风险,但只要采取正确的应对措施,就可以充分发挥其优势,提高铁路通信服务的质量和效率,为广大旅客提供更加安全、快捷、高效的出行体验。参考文献1陈杨,梁楚雯,沈慧卿.铁路通信网接入网技术研究现状与发展趋势J.铁道通信与信号自动化,2 0 2 2(2):4 3-4 9.2李强.铁路通信网络接入网技术研究综述J.铁路通信与信号,2 0 2 2(1):2 9-3 3.3刘文杰,王利民,肖祖建.基于MP T C P技术的铁路通信接入网研究J.铁道通信与信号自动化,2 0 2 1(6):4 9-5 3.4吴海燕.铁路通信接入网技术的研究进展J.通信技术,2 0 2 1,5 4(6):1 3-1 6.5贺娟,刘玲玲,贺文娟.铁路通信接入网技术在智能列车运行控制中的应用J.铁道通信与信号自动化,2 0 2 1(5):4 4-4 8.移动信息