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关键词:无线通信;网络技术;网络安全
随着社会的发展和不断进步,通信已经成为人们生活中必不可少的部分,成为人们之间进行沟通和交流的主要手段。通信技术开发初期,信息的传输技术得到开发和应用,传输是通信的主要内容。不论是通过金属线传送信息,还是通过无线电传递,传送的过程中涉及到传送带这一概念,传送带根据不同的情况有不同的要求,受到不同程度的限制。因此长期以来传送大量信息是个难点。但是,光通信网络技术的开发缓解了这一问题,光通信网络技术助通信技术一臂之力,随着现代化的发展茁壮成大。
一 通信网络建设中不安全问题存在的特点
各种通信建设项目都存在着这样或那样的安全问题,通信网络建设也不列外,其建设过程中同样充满了各种大大小小的风险。然而,有时仅以人的力量是无法控制这种不安全问题的不确定性的,因为它们有些是由客观因素造成的,有些又是由人为因素造成的。我们能做的就是在建设过程中控制那些可以预见的不安全因素,把建设中的不安全因素降到最低,减少损失度,尽量保障公民与企业与国家的信息安全。通信网络建设除具有一般网络建设中的不安全因素的特点。
二 通信网络建设的中存在的不安全问题
1.通信网络建设中设备因素。
通信网络建设过程中需要大量网络建设本身的设备如大型交换机、服务器、光纤、光缆、电缆和相关土建的大型设备,这些与网络计算机相关的设备的易损性也极大地影响网络安全,同样如果这些网络设备本身存在质量问题,将极大关系到通信网络建成后的通信网络质量。
2.通信网络建设中系统平台问题。
如果说通信网络建设中,硬件好比是一个人的躯体,那么软件平台就相当一个人的中枢神经,软件平台质量的好坏,包括此平台的运行是否稳定,后续售后服务是否到位,软件平台是否可以升级,是否具有可持续发展性,都大大地关系到通信网络建设中的安全问题。 另外由于目前我国通信系统所使用的软件平台多是商用软件或是在商用的基础上加以改进的, 因此源代码的不安全性,是通信网络建设中的一个重大的安全隐患。
3.人类或动物因素的破坏。
人为因素的破坏主要由两部分组成,一是人类活动的无意识的偶然性的破坏,如在建筑过程中将通信网络的光缆挖断等;二是人们主观性有意的破坏活动,有的甚至是一种犯罪活动,如偷挖光缆,或是因某种行业竞争进行网络破坏,或是损害社会利益破坏通信网络建设的一种行为。动物破坏网络建设的安全问题一般都比较小,影响面不大,一般指被动物咬断光纤,咬断网线的一些偶然性的事件。
4.自然灾害的影响。
近年来,地球上的自然灾害频发,如海啸、地震、泥石流、水灾、火灾等,这些自然灾害对通信网络建设的损害是巨大的,有的是无法恢复的,但这一切又是现有人类的技术水平,人类的力量所不能抵抗的,在损害网络安全的这些灾害发生后,人类只能尽可能地恢复和弥补,将损失降到最小。
5.战争的影响。
由于现代科技的发展,现代战争对地球的损害几乎是毁灭性的,战争离不开通信设备,也是战争双方首先要破坏的设施, 因此战争成为通信网络建设不安定因素和破坏者之一。
三 提高通信网络建设安全的策略
通信网络建设过程中,建设周期内会面临各种各样的安全问题,并且大量的安全问题之间存在着内在的错综复杂的关系,有的安全问题与外界因素交互影响,使得网络建设的安全问题题显得复杂化、多样化和多层次化。我们应该在网络建设过程中采取有力的方法手段将这些安全问题最小化,保证通信网络建设的正常运行。
1.加强网络建设人员管理。
通信网络建设项目往往周期长、规模大、涉及范围广,人员是决定通信网络建设项目的重要因素,项目决策人可以为项目起到好的导向和管理作用,技术人员、施工人员和具体的业务管理人员,则细致到网络建设的各个部分,每个人的工作都影响到网络建设的安全问题, 如,采买设备的人员采买的质量是否过关,技术人员在具体实施过程中是否认真等。
2.做好网络建设的前期调查。
在进行通信网络建设时,一定要做好前期的调查和分析,做出可行性方案供多方面技术人员讨论, 因为通信网络建设有着本身的特点,涉及到多个领域多个学科的多个方面, 如地质勘测,可以决定某一区域的地质是否合适铺设光缆,是否适合建设大型机房,存放服务器等。 每个方面的调查分析都要尽量充分,将网络建设中的任何不安全问题都考虑在内, 尽量杜绝可以防止发生的网络建设安全问题。
3.做好防雷措施。
有些自然现象是人类无法更改的,更是望而兴叹的,通信网络建设中一定要充分考虑这一问题,做好防雷击的设施,防止雷击对通信网络、设备造成的损害。防雷设施对通信网络非常重要,直接影响到通信网络能否正常运行。
4.做好防灾措施。
网络通信市场面临的挑战是多方面的,综合分析来看,主要有以下几方面的制约因素。
(一)行业增长仍然主要依赖投资和用户规模驱动,不能形成可持续的核心竞争力
当前的网络通信市场发展盈利主要依靠大量的投资支撑市场的发展,这种不可持续的发展模式不利于我国信息化的形成。另外,由于网络通信的盈利增长点在于用户规模的扩大,而这种仅依靠用户规模以提高自己的发展水平不利于企业核心竞争力的建立,阻碍了网络通信行业的发展潜力的开发。这种短期化的行业增长模式对于企业和我国的经济都是不利的,应在网络通信行业下大功夫,投入资金用于研发,提高企业创新能力和核心竞争力,利于网络通信行业的可持续发展。
(二)国家宽带设施建设相对落后,阻碍网络通信市场的发展
宽带网络是信息时代经济社会发展的关键基础设施,宽带网络服务已经渗透到社会生活的各个领域,包括经济、文化、生活等,逐渐上升为提升国家竞争力的关键因素。当前宽带网络基础设施落后,并且明显落后与国际水平。主要表现在在政府政策层面,缺乏明确的政策规划,缺乏规范的技术标准。在行业和社会层面上,通信基础设施建设环境不和谐,这些都成为制约宽带网络的发展的因素,亟需得到解决。
(三)技术业务跨境能力比较薄弱,新型业态创新能力还不足
在我国网络通信行业发展过程中,相应技术的创新能力还不足,没有建立起可持续的核心竞争力。当前,由于在技术研发方面投入不足,导致在技术业务的跨境能力方面比较薄弱,不具备竞争优势。当前知识经济时代,创新成为企业盈利的源泉,和维持竞争力的关键。而我国网络通信技术在创新方面的不足,可能会在一定程度上影响通信行业的发展。
(四)市场格局失衡,与市场不规范竞争并存
我国从改革开放以来,进入市场经济大概三十年,当前的市场经济体制尚不规范,相关制度也不完善,这也影响了网络通信业的发展。当前的网络通信市场主要存在移动等垄断巨头,另外各电商之间的竞争恶化,不规范竞争与市场格局失衡并存,阻碍网络通信市场的健康发展。根据经济学理论,市场能够有效配置稀缺资源,但是前提是具备规范的市场竞争秩序。而当前混乱的市场格局,导致竞争恶化,不利于网络通信市场的发展。
(五)网络与信息安全问题也日益突出
科学技术的发展进步改变了人们的生活方式,也推动了世界的进步。但是在科技进步的同时也带来了一系列社会问题,其中信息技术的进步带来的隐患就是隐私安全问题。近年来,隐私泄露、触犯人身安全等网络事件频发,甚至由于隐私泄露而出现凶杀事件,上升为社会矛盾。因此,如何在发展信息技术的同时考虑到维护信息安全成为理论界和实务界争论的焦点。信息安全威胁到人权问题,因此应予以足够的重视。相关政府部门应建立相关的信息安全法律法规,完善监督约束制度,促进信息产业的健康发展。
二、提高我国网络通信行业竞争力的对策
我国的网络通信市场发展正在经历飞速发展期,虽然取得了一定的进步,但是存在着制约网络通信市场发展的一些关键因素,影响我国信息化市场的建设。针对这些制约因素,本文提出了相应的改善措施,主要从增强我国通信行业生产要素的比较优势、改善我国通信行业制度因素的比较优势和优化我国通信行业产业环境等方面加强完善措施,希望能够通过相应的努力,使网络通信市场取得更快速的发展。
(一)增强我国通信行业生产要素比较优势
首先要加大技术创新力度,提高通信行业技术水平。创新是企业核心竞争力形成的源泉和推动力,是当前知识经济时代的宝贵资源。我国网络通信行业新型业态创新能力不足导致企业不具备可持续发展的核心竞争力,影响了企业的发展。因此应加大技术创新力度,真正提高企业的竞争优势。其次,采取多种措施,强化劳动力要素优势。完善企业的人力资源开发制度,完善激励制度,提高员工工作积极性,真正做到留人用人,发挥人力资源的最大潜力。在当前的时代,人力资本被认为是可持续竞争资本,因此通过完备的人力资源绩效管理制度,有利于强化劳动力要素的优势,提高生产力。最后,加大技术改造力度,提高通信行业资本质量水平。网络通信行业是技术不断更新不断被淘汰的行业,因此如果不加大技术改造力度,就有可能被新的技术取代。企业应该在技术改造方面投入资本,致力于提高通信行资本的质量水平,提高效率。
(二)改善我国通信行业制度因素比较优势
首先,建立现代企业制度,形成规范的通信行业法人治理结构。应在通信行业中建立现代企业制度,以职业经理人来管理企业和决策,所有者对职业经理人进行监管。这有助于增强企业决策的专业性,同时在激烈的竞争中提高企业的灵活应变能力。另外,法人治理结构的规范,有助于通信行业企业提高竞争力,规范日常管理。其次,通过通信行业联合和重组,走企业集团化道路。当前信息化时代,竞争激烈,必须利用规模化优势,方能使企业在竞争中维持自己的生存和发展。兼并重组有利于企业之间的优势互补,整合不同的资源,从而达到资源的有效配置。另外,企业走集团化道路,可以使用规模化优势,降低生产成本。因此对于通信行业来说,将企业进行相应的联合和重组有利于企业整合资源,更有效率地发展。最后,促进通信行业组织创新,实行科学规范的管理制度。规范的制度有利于企业的日常管理,同时可以提高工作效率,简化工作流程。另外,经过完善的企业管理制度有利于界定工作职责,及责任追究和沟通机制,同时对于监督约束机制的完善也具备促进作用。为了加快我国网络通信市场的发展,应对企业的管理制度的完善投入时间和精力,只有在进一步完善企业制度的基础上,才能真正发挥企业员工的积极性,提供企业工作效率,从而促进企业的健康发展,及网络通信市场的完善。
(三)优化我国通信行业产业环境比较优势
首先,适时推进通信行业产业管理体制改革。当前我国通信行业主要存在垄断情况,竞争市场不规范,难以发挥各个企业的竞争优势。因此政府应进行相应的通信行业产业管理体制改革,放开垄断,使中小企业参与进来,真正展开充分的竞争,使资源得到有效配置,从而激发通信行业市场的活力,推动通信产业的快速发展。其次,进一步优化通信行业产业贸易政策。当前经济危机的到来,使全球消费疲软,其中通信行业也不能幸免。因此我国为推动通信行业产业的发展,应进一步优化通信行业产业的贸易政策,提供相应的优惠政策,有利于我国通信产业在贸易方面的发展。最后,要大力促进配套企业的发展。网络通信产业所涉及的企业来自方方面面,促进通信企业的发展的同时应该考虑到配套企业的发展,只有充分完善配套企业的发展水平,才能更好地为网络通信企业提供支持,使其免去后顾之忧。应以马克思的辩证思想看待问题,通过分析配套企业的特点,充分挖掘企业的优势资源,促进其快速发展,也有助于通信企业的可持续发展。
三、总结
计算机技术的发展为人们的生活与工作带来了便利,然而发展的过程中,风险和问题是不可避免的。面对计算机网络通信系统发展过程中存在的风险,相关人士对此进行了研究与分析。本文主要就计算机通信系统的发展与风险以及相关的应对措施进行了相应的阐述与分析。
【关键词】
计算机;网络通信系统;发展与风险
计算机网络技术结合通信技术就是所谓的计算机网络通信系统,其能够进行数据的传输和网络通信,满足人们对信息的需求。网络通信系统将不同位置的计算机终端和附属设备进行连接,通过某种软件在计算机内部实现资源的共享。该系统的应用不仅能够使不同地区的公司进行数据的传输,还能够实现全国范围内的数据输送和存储,具有较为广阔的应用前景。
一、计算机网络通信系统的发展前景
计算机网络通信系统是一种新兴技术,这种技术的应用能够有效加速数据的传播,进而实现世界范围的信息交换。不仅如此,其还能够提供语音、视频等服务,减少在国际通信中所产生的巨大费用,其只要支付网络费用即可实现信息的交换和传递。这项技术只要进行相关软件的匹配就可以对通信进行便捷有效的管理,并且随着计算机技术的进步与发展,这项技术也在逐步完善,相应的软件更是层出不穷。计算机用户之间可以进行数据传输、语音或视频的通话等等,这些功能超越了传统的计算机通信系统,使通信更加高效便利。展望未来,计算机技术将不断的完善和改进,随之计算机网络通信系统也将进一步完善,最终引导智能化生活的实现。
二、计算机网络通信系统的风险防范措施
目前,大多数行业都需要应用计算机技术,那么利用计算机网络进行信息的传播必然存在一定的风险。这些风险将影响整个单位正常运作,进而导致可能出现巨大的损失。其危险主要产生于四个方面:来自计算机硬件的风险,也就是物理安全方面,其是计算机设备本身具有的问题,无法通过软件程序进行改善,所以在硬件选择时需要谨慎;来自计算机软件的风险,一般软件都会存在一定的漏洞和风险,或是冗余的插件影响了系统安全,或是卸载后的垃圾没有清理干净;来自系统本身的风险,该系统本身存在一定的脆弱性,在应用的过程中容易受到攻击,进而影响网络安全;在网络传输过程中可能出现风险。面对这些风险,使用者需用采取相应的防范措施。
1、加强硬件组件的管理。
硬件组件中的风险来源于设计,为了避免这些固有问题的产生,在管理方面要强化人工的弥补措施,但是运用软件程序所带来的效果并不明显。所以,为了避免硬件组件所带来的风险,就要从根源遏制,加强硬件的管理,在选购的过程中严格筛选,消除风险来源。
2、加强软件组件的管理。
软件设计的过程中,如果不按照要求进行设计会产生诸多安全隐患。通常,软件组件可以分为三类:操作平台软件、应用平台软件、应用业务软件。这三类软件组成了软件组件的整体体系,其中,操作软件处于软件组件的基础层,其能够维系系统组件的运行,在操作平台软件中出现的风险可能危害或转移到应用平台软件。因此,操作平台软件的安全等级必须高于系统安全等级的要求,尤其是信息系统中的安全服务组件的操作系统必须设置较高的安全等级,建议安全服务组件的操作系统不要进行商业级或者实用操作系统的直接应用。应用平台软件处于系统的中间层次,其由操作平台支撑,对应用业务的软件进行管理和支持。其可能受到操作平台风险的危害,也可能受到平台软件风险的波及。所以,对应用平台软件的风险防范尤为重要,其在保护自身安全的同时,还要确保服务功能的安全性。应用平台软件处于最顶层,其直接受到用户的支配与操作。一旦出现风险,将影响整个系统,所以要确保应用业务软件安全功能的完整,并且使其具有较高的安全等级。通常,商业化软件的安全性要高于自制软件。
3、使用网络授权。
所谓网络授权,就是指通过网络的管理,对终端或是终端用户进行访问许可证书的发放,对系统加以访问控制,通过这种方式来避免非授权用户的使用,确保网络资源和信息的安全性,只有获得相应授权的用户才可以使用网络或传送资源。
4、加强身份鉴别。
身份鉴别主要是应用用户口令或密码等方式对计算机网络系统进行权限的设置或等级的划分,以此来鉴别信息的真伪。不仅如此,对访问地址也要设置相应的权限,如果对方没有使用权限,或者其使用权限受到限制,系统需中断连接或屏蔽访问地址,进而实现网络的分级机制,通过这种方法来确保网络系统的安全,降低风险性。结语:综上所述,计算机网络通信系统将逐渐成为人们工作生活中必不可少的技术之一,这项技术的应用能够有效提高人们的工作效率,实现大范围、大容量的数据传输。但是,其也存在一定的风险问题,为了确保其合理发挥效用,对其存在的风险要加以有效的防范。
参考文献
[1]张术平.计算机网络通信系统的发展与风险应对措施分析[J].计算机光盘软件与应用,2014(05).
[2]陆伟.计算机网络结合通信系统的发展与风险防范[J].电子技术与软件工程,2014(06).
【关键词】 下一代网络 NGN 市场前景
1 前言
随着多媒体业务的迅速发展,催生了下一代网络(next generation network,NGN)业务,这种业务为公众提供了更加多样和多层次的网络服务。由于其在多类型信息传输方面所具备的优越性,用户对NGN的市场偏好也越来越乐观,这就给NGN通信带来了广阔的市场发展机遇,使得越来越多的市场资本进入该领域。不过,NGN的发展仍然存在一些障碍,这需要市场加以克服。在相信NGN通信市场发展必然向好的前提下,本文将对这些机会及障碍加以分析。
2 NGN通讯的市场机遇
随着NGN技术的完善和市场的逐渐成熟,各类运营商都可以从中寻找到商机。比如,网络设备运营商可以从中谋取更新原有技术、进行技术升级从而抢占更多市场份额。接下来,本文将对固网新兴运营商的市场机会、固网主导运营商的市场机会和移动运营商的市场机会分别展开论述。
2.1 固网新兴运营商的市场机遇
在2011年电信改革之前,中国的固网市场呈现“南北分立”的局面,北方市场由中国网通独霸,南方市场则由中国电信控制。电信改革之后,双方市场都被撕开了缝隙,固网运营商都在想方设法地进入对方原有地域。随着NGN的完善和发展,这为各个固网运营商都提供了扩大自身市场覆盖范围的机会。固网运营商都在思考如何才能够开发出新业务和新用户,如何才能够建立自身独有的品牌,如何才能够与竞争对手在越来越开放的市场展开全面竞争,又应该怎么做才能够使自身获得长远的发展优势。对这些问题进行思考并着手解决这些问题之后,公司就会获得原来所难以预料的市场机遇。比如说,随着新业务的建立和发展,固网运营商可以建立起灵活而丰富的新业务、降低运营成本;建立起自身独特的品牌则有助于运营商完成从传统业务向新增值业务的过度,构建自身核心竞争力,从而获得持续发展的动力。
2.2 固网主导运营商的市场机遇
随着网络设备运营商业务的更新,它们向市场推出了新的产品和服务,而这些新产品或者新服务都无一例外地随着整个宏观经济形势的变化而出现价格上涨等新情况。这样一来,固网主导运营商如果仍然坚持维护原有的PSTN网络,那么就必须承担更高的维护和开发成本,甚至要承担对口业务市场逐渐被蚕食的致命风险。在这种情况下,NGN就为这些主导固网运营商提供了更新业务的机会,使得它们可以从传统的PSTN较为平稳地过渡到下一代网络(NGN)。这会为它们带来新的赢利点,在降低运营成本的同时,为市场提供更丰富的网络服务,从而促进自身的不断发展。
2.3 移动网络运营商的市场机遇
NGN不仅会给固网运营商带来大量机会,也会给移动运营商提供新的发展机遇。随着3G市场的形成和开放,用户对通信也有了越来越丰富的需求,他们需要更加快速、更加稳定和更加多样的通讯服务。而NGN是3G通讯体现中的重要组成部分,并且还是3G业务的基础部分。因此,移动运营商想在新市场中占得先机,就必须首先推动自身NGN的发展和完善。通过对NGN进行移动测试并将其应用于新业务,移动运营商就有机会获得相对领先的技术、提供相对领先的业务,从而增强其核心竞争力。
3 NGN通讯业务的市场障碍
3.1 技术
一种应用技术的完善必然离不开资本的支持和引导。通讯业在我国的起步本来就相对较晚,加之各种经济领域的体制性约束的影响,社会资本进入该领域并在该领域及周边业务自由流动则是在近10年来才出现活跃局面。因此,我们的通讯技术在很大程度上没有能够呈现较好的资本引导特性,更多的是政策的推动。这就会导致原有技术在开放的市场难以和来自于国外的先进技术相竞争。这个问题已经被很多公司注意到了,它们投入了越来越多的资金在技术研发领域并寻求更大的自主研发份额,从而谋求使自己的核心竞争力具备更多的不可复制性。然而,当前的技术在在提供宽带电话等方面仍然存在技术瓶颈,这对于希望利用手机终端享受高速电信服务的用户来说,还需要等待一些时间。从另外一个层面来讲,这也是对消费者信心和耐心的考验。另外,通信的安全性也是越来越突出的技术问题,它需要NGN服务提供者能够保护用户的个人信息特别是通讯信息不被非法窃取。
3.2 NGN提供的业务市场定位不准
NGN提供的业务很多都是对原有网络服务的整合,比如可视电话、IP centrex和点击传真,这些业务虽然有更丰富的具体应用,但是其中的大部分功能在原来的PSTN等网络模式下都可以实现。在对这些业务进行开发的时候,没有经过市场试验便想当然地以为原有客户会自动流向新业务,新客户自然也会被吸引过来。这种不准确的市场活动就必然会导致NGN的发展没有原来想象的那么顺利,它必然是一个曲折发展的过程。
4 结语
NGN市场的发展正如很多经济学者所分析的那样,由于客户需要更好的通讯服务、运营商需要构建新的竞争力,加上通讯技术的推动,它的市场前景很令人期待,甚至可以说NGN的发展是通讯领域不可逆转的趋势。在这种情况下,NGN市场的参与者和潜在进入者如果想取得先机,就必须在准确定位的前提下,做好技术研发工作,只有在需求定位准确和技术服务过硬的双重保障下,运营商才可以真正把握住市场机遇,才能真正赢得越来越激烈的竞争。
参考文献:
[1]肖娟.下一代网络的广阔发展空间——NGN的市场机会和进入障碍分析[J].数字通讯世界,2009,8:17.
[2]邓利.下一代网络(NGN)贵州市场业务发展策略研究[D].贵州贵阳:贵州大学,2008.
关键词:GSM-R;运用;发展
中图分类号:TN71 文献标识码:A
1 GSM-R的特点
GSM-R沿轨道方向设定天线,形成椭圆状的小蜂区,覆盖轨道两侧100-200m的范围。在车站地区,通信量大,但速度要求低,多采用扇形覆盖方式。这种铁路专用通信网具有数字移动通信和与位置无关的接续功能。它采用了较高的冗余技术和可靠性技术,移动话务呼叫的时间不超过2s,是普通移动电话的一半。通信蜂区覆盖铁路沿线和车站,每个蜂区有一个或多个用于传输和接受数据的基站,一个基站响应几个蜂区的访问。
1.1 与传统的无线列调比较
1.1.1 现有铁路无线通信系统存在许多问题
(1)投资方面:系统分散建设,投资浪费
各分散系统主要有:无线列调、站场调车、客运、货运、列检、商检、车号、公务维修、公安等。功能主要为语音业务,少量数据业务。这些系统均为自行投资建设、独立使用、分散维护,造成设备型号各异,种类繁多,相互间无法互通,维护运营成本较高。
(2)系统功能方面:功能单一,不具备网络能力
所有容量有限,话音、数据业务争抢信道,传输可靠性低,数据传输能力差。移动终端对讲距离受限,邻站交界区易发生业务中断。 铁路各个无线通信系统分散,不能联合组网,使得各系统之间用户无法进行联络。铁路无线、有线调度网基本独立,无法形成有机融合的整体。
(3)频率资源方面:浪费严重,不能有效利用
原有铁路无线通信系统主要使用450M频段,共58对频点,固定分配给了无线列调、站调、公安等无线系统使用,各个部门间不能相互共享,造成频率资源的极大浪费。目前,国内部分重点枢纽等地已无频点可供申请使用。既有无线通信系统采用频点(信道)固定分配的方式,信道长期指配给某一系统(通常按专业划分)用户使用,当一个信道遇忙时,其它用户只能等待,往往造成该信道上的用户争抢或者出现阻塞,通信质量得不到保证;而信道空闲时,别的系统用户也并不能利用该信道进行通信。这无疑是对频率资源的一种浪费,也制约了用户数量的进一步发展。
(4)干扰严重,保密性差
枢纽站往往是多条线路的交汇处,通话的无序性,使各个机车台终端会对无线列调信道进行争抢,造成各种信号的相互干扰。目前,在枢纽车站设置多套车站电台,其中部分车站台使用同频工作,这些电台在车站附近形成一个大范围内的同频干扰,降低了车站值班员的行车指挥效率。无线列调系统是开放系统,并未做任何鉴权加密处理,对用户无需进行身份识别,只要无线终端用户频点和调制方式与无线列调相同,便可以加入到无线列调系统内的通信。因此,话音业务可以被接收或窃听,给行车安全带来极大的隐患。此外,公安系统对保密性的要求也很高,现有系统无法达到。
1.1.2 GSM-R系统的优势
(1)GSM-R是一个比较完善的、综合业务的铁路数字移动通信平台。它可以囊括目前各种无线通信系统业务,包括无线列调、平面调车以及各部门各工种的对讲机通信系统,提供列车调度、编组场调车、区间维修、工程施工、应急抢险以及普通话音(即公务通信)等需要的移动通信功能;可以取代传统的电缆加通话柱的区间通信方式,能够给铁路运输指挥带来更多的好处、提供更多的先进功能,满足铁路运输生产各种基本要求;另外由于其组网方式和系统功能,完全具备了目前的有线调度通信系统功能;特别是GSM-R还满足了列车高速运行时的传输列控信息的任务。
(2)列车无线调度电话是为列车调度员、车站值班员指挥列车运行而设置的专用电话。根据《铁路技术管理规程》规定,系统用户包括列车调度员、机车调度员、车站值班员、助理值班员、机车司机等。传统的无线列调由于技术限制已经越来越不能满足运输需要了。GSM-R以其丰富的功能,不但完全具有传统的业务和功能,还在功能和性能各方面比原有基础上又有了大大的提升。GSM-R能够在一个综合平台上提供丰富的综合调度通信业务,尤其能够为列车控制提供无线数据传输。GSM-R不是无线列调的简单升级,而是具有强大调度功能的、综合业务的铁路数字移动通信平台,是铁路现代化和信息化必不可少的基础设施。
1.2 GSM-R结构组成
GSM-R系统包括网络子系统(NSS)、基站子系统(BSS)、运行与管理子系统(OSS)和移动终端设备等4部分。其中网络子系统包括移动交换子系统(SSS)、移动智能网子系统(IN)和通用分组无线业务子系统(GPRS),是GSM-R系统的核心组成部分。
1.3 利用GPRS解决了铁路运输对数据业务的要求
1.3.1 GPRS(通用分组无线业务)在GSM-R网络中的重要作用是高效、低成本、资源配置灵活,特别适用于间断、突发性、频繁、数据量小的数据传输,也适用于偶尔的大数据量传输。将GPRS分组交换模式引入到GSM-R网络中,GSM-R在数据传输上产生了由电路交换到分组交换的质的飞跃,数据传输速率从原来的9.6kb/s提高到最大传输速率171.2kb/s(理论上)。GPRS方式的数据传输链路,可以为铁路运输行车指挥提供数据通信业务,包括列车控制系统信息传输、机车同步控制信息传输、调度命令传输、调车无线机车信号和监控信息传输、无线车次号传输、进站停稳信息及接车进路信息的传输等数据通信业务。
1.3.2 在高铁CTCS-3级模式下车载设备通过GSM-R无线通信GPRS子系统向RBC发送司机选择输入和确认的数据(如车次号)、列车固有性质数据(列车类型、列车最大允许速度、牵引类型等),车载设备在RBC的注册、注销信息,定期向RBC报告列车位置、列车速度、列车状态(正常时)和车载设备故障类型(非正常时)信息,列车限制性信息以及文本信息等。
2 GSM-R在铁路运输中的作用
2.1 实现运输指挥调度系统的语音及数据传送
GSM-R系统具有功能号呼叫、语音广播和组呼业务、基于列车位置寻址等高级语音呼叫功能,不仅可以替代目前各种无线通信系统,实现列车调度、区间维修、工程施工、应急抢险等移动通信功能,还可以取代传统的电缆加通话柱的区间通信方式,能够给铁路运输指挥提供更多的先进通信功能。
2.2 为现代信号控制技术提供强有力的通信支持
传统的功能单一、控制分散、独立运行的信号控制技术,正向数字化、智能化、网络化和综合化方向发展。以新一代分散自律调度集中(CTC)和列车控制系统(CTCS)为代表的现代化信号控制技术,是中国铁路提高装备水平、确保行车安全和实现铁路跨越式发展的重要内容。这些技术都将基于移动通信技术平台实现。GSM-R系统承担地面控制中心和移动机车之间车次号、列车位置及完整性信息、列车速度信息等控车信息的传输任务。
3 GSM-R的主要业务功能
3.1 语音组呼业务
为适应专用移动通信网的要求,在GSM-R中引入了组呼业务,允许一种由多方参加(GSM-R移动台或固定电话),一人讲话、多方聆听的语音通信方式,工作于半双工模式下。语音组呼业务突破了GSM网络点对点通信的局限性,能够以简捷的方式建立组呼叫,实现调度指挥、紧急通信等特定功能,尤其适用于铁路的行车指挥调度部门,用以完成一点对多点的组呼业务和群呼业务。
3.2 语音广播呼叫业务
允许-个业务用户,将话音或其他用话音编码传输的信号发送到某一个预先定义的地理区域内的所有用户或者用户组。同语音组呼业务一样,语音广播呼叫也提供了一点对多点呼叫的能力,适用于铁路的行车调度。
3.3 增强多优先级与强拆业务
GSM-R还具有增强多优先级与强拆功能,规定了在呼叫建立或越区切换时呼叫接续的不同优先级,以及资源不足时的资源抢占能力。这种业务为满足铁路对于某些类型通信的高性能要求,保证高等级呼叫或紧急呼叫快速可靠地建立,提供了一种强制能力,符合无线列车调度通信的特点。
3.4 其它功能
3.4.1 车控制系统(Train Control System,TCS):是以GSM-R作为传输手段的列车自动防护/列车自动控制系统,甚至可以实现列车自动操作(驾驶)。
3.4.2 铁路维护通信:利用GSM-R建立铁路沿线维护人员的业务联络通信(新的路边电话和隧道电话),并能够根据维护人员的职能和所在的场所很快地确定他们的位置。
3.4.3 列车诊断:如果列车发生故障,诊断数据将通过GSM-R传输到下一个维修中心。使维修站能够及时为维修做好相关准备,因而大大缩短维修时间。
3.4.4 旅客服务:包括列车时刻信息、在线售票(订座)服务。基于列车自动控制和GSM-R的列车时刻信息服务,能够随时为旅客和乘客提供列车的动态位置和时刻信息;基于GSM-R连接的售票机可提供在线售票(订座)服务。
3.4.5 货运跟踪服务:利用一个带有GPS接收器的简单GSM模块,可指示该货车(集装箱)的精确位置,可实时掌握所运货物的确切位置,并可将这一数据发送给其客户。
4 GSM-R系统技术发展方向
GSM-R平台实现机车同步操作控制系统、列车控制系统CTC3/CTC4的安全信息传输,替代无线列调,建立有无线融合的调度通信,实现列车尾部风压的信息传送;在旅客列车上、机车上实现移动信息综合接入系统,满足车、机、工、电、辆、运输、服务等的需要;在编组站、动车所、大型车站等建立移动信息综合服务系统,满足自动控制、调度指挥、移动作业、电子商务等的需求;逐步取代区间话柱,提供区间移动和公务移动通信的手段。前期的发展,主要是将GSM-R网络引入中国铁路并与中国铁路的实际相结合,配套国内自主研究开发成果,实现中国铁路特有的应用。现阶段的建设为中国铁路的全部推广应用积累了丰富的经验。后期主要将加快核心网建设、无线电资源建设、GSM-R与3G的发展关系、进一步探索GPRS在铁路中的应用。
4.1 加快建成核心网
GSM-R是一个基于交换技术的通信网络,与分散设置、直接对讲无线通信有很大区别。GSM-R网络的交换机、智能网等许多设备,不仅仅属于某一段专用,而是许多线路、甚至全网共用。因此,必须统筹合理安排核心网交换机的建设,统一规划,分层次、分阶段进行,进一步优化系统资源配置,降低工程总体造价。
4.2 管好用好无线电频率资源
GSM-R频率带宽目前只有4MHz,相对于铁路需求而言,无线频率资源是非常紧张的。我们必须合理规划,严格高效地利用有限的频率资源,以保证GSM-R系统不受到干扰,保证通信的高安全性。无线电管理包括两个面:GSM-R系统内部无线电规划管理和GSM-R系统外部无线电干扰的监测和处理。而GSM-R系统外部干扰中最为突出的问题是与中国移动按地域复用频率资源的边界场强协调及干扰协调工作。
4.3 GSM-R与3G的关系
GSM-R能够满足铁路应用的可靠性、可用性、可维护性和安全的苛刻要求,目前3G规范中还未考虑铁路特色业务,其应用在国内也未开着。但是,GSM-R与固定通信网(PSTN、PDN、IP、卫星)的发展是紧密关联的,与先进的网络技术(软交换、智能网、全光技术)是同步发展的,与3G移动通信有着良好的后向兼容性。
4.4 继续探索GPRS在铁路中的应用
GPRS是一项以分组交换技术为基础的高速数据处理技术,由于其资源利用率高、突发速度高等特性,在铁路上引入GPRS可提高GSM-R系统的容量,满足工作非安全数据传输的需求。目前,已经利用GPRS网络传送调度命令和车次号信箱,对于GPRS业务的发展和应用还需要进一步结合铁路的特点,发展其优势。
5 采取多种措施高质量的建成包西线(陕西段)GSM-R网络系统
包西铁路(陕西段)线路相对较长,北起陕西、内蒙古交界,南至侯西线的张桥车站,纵贯西安、渭南、延安、榆林四个城市的18个区县,其中有隧道94座,特大桥70座,周边多为山区,相对网络建设比较复杂,网络规划、网络优化难度较大。
5.1 基站覆盖规划
良好的信号覆盖有利于提高网络性能和抵御网外干扰。在一定的网络投资、一定数量的基站设备的条件下,合理的布置基站站址,可以更好的提高基站信号的覆盖场强,从而提升网络性能。
5.1.1 依据设计方案,综合诺西基站设备参数确认方案的合理性和安全性,需要进行基站的现场勘测工作,基站勘测从无线的角度出发,现场确认和评估站址的合理性,确认基站的塔高、天线的俯仰角和方位角,评估无线信号场强的覆盖,现场确认设计方案等等,如果发现问题,结合现场情况修改方案,解决问题,提升网络的质量,降低风险。同时在基站勘测是也会对工程安装方面的条件进行确认,提出合理方案,这样以便于在后期的安装、调试过程中避免出现问题,加快通信工程建设。
5.1.2 现场勘查工作结束后,再次对基站的站址、站高、天线方向、天线俯仰角等信息进行比对,使用网络规划攻击导入数据,进行工具的参数设置并覆盖仿真,覆盖仿真后对全网进行频率分配、相邻关系分配并分配BCC等参数。并对全网频率作网内频率干扰仿真,对于存在干扰的地方,或者C/I不达标的地方,进行频率修改或天线调整。仿真频率干扰,提前解决网内频率干扰问题,最终提交网络规划报告。发现覆盖问题提出解决方案。
5.2 网络优化
GSM-R网络的服务质量(QoS)测试和性能保证服务是网络优化服务的一种,它是针对GSM-R网络系统工程后,对GSM-R网络进行覆盖改进、业务服务质量测试和性能保障为目的的网络优化活动,保障GSM-R网络高质量运行和正常使用。通过网络优化使得达到铁道部所要求的验收标准。
5.2.1 GSM-R无线场强覆盖调整
(1)电磁环境测试。通过场强测试对铁路沿线电磁环境进行检测,对发现外部运营商电磁干扰,协调无线电管理委员会清除外来干扰,保障铁路专网电磁环境质量达标。
(2)无线场强覆盖测试。通过对GSM-R网络现场的测试,收集GSM-R铁路沿线无线信号电平和无线场强质量的现场覆盖数据。
(3)无线场强覆盖分析及调整。分析无线场强覆盖质量对发现问题的无线覆盖进行硬件(天馈系统)调整或者参数的调整。在测试前期主要是天馈系统的调整,中后期主要对参数进行调整已达到标准要求。
(4)无线场强覆盖调整的验证。通过以上调整等情况,再次对覆盖质量进行测试验证。
5.2.2 GSM-R网络语音业务服务质量测试和优化
(1)语音业务服务质量测试。现场语音业务服务质量的测试和数据收集。
(2)网络参数检查和调整。对BSS无线控制参数的分析和调整。
(3)语音业务服务质量分析和改进。语音业务服务质量的综合分析和优化建议。
5.3 GPRS业务性能服务质量测试和优化
5.3.1 GPRS业务服务质量测试
现场通过大量GPRS基础数据服务质量的测试和数据收集。
5.3.2 GPRS网络参数优化
通过现场实测并大量采集数据,对GPRS控制参数进行分析和调整。
5.3.3 GPRS业务服务质量性能分析
GPRS业务性能服务质量的综合分析和性能优化。
5.4 测试仪表
网优测试期间结合厂家及铁科研利用多套专业测试仪表进行测试,测试现场所采集的数据当天进行分析,在第二天开始测试前施工单位完成天馈系统的调整,厂家完成数据参数的调整。保障第二天的测试,同时可以验证调整完成后的效果。
采用一体化测试仪表,可支持所有的GSM-R/GPRS/GMS功能测试。采用高速以太网接口GSM-R扫频,每秒可测试多达1000个信道以及每秒采集10万个样本读数。
5.5 顺利地实施并优化了包西线与郑西客专跨BSC切换
郑西客专GSM-R工程,早于包西线两年运营。包西线GSM-R按照设计由北向南终止于何寨基站,何寨至西安区段将不设计包西线GSM-R网络覆盖,此段网络由既有郑西客专覆盖。在设计之初就考虑到包西线何寨基站要与郑西客专基站间存在跨BSC切换以满足列车的正常行驶。
5.5.1 并线区段
5.5.2 分岔区段
其中,WNB-LTD05、WNB-LTD06、LinTongDong基站采用载波瓣30°天线。
(1)通过前期仿真、优化,为减少何寨车站对郑西客专的影响,将何寨车站天线改为载波瓣30°18.5dBi,并将上行天线下倾角调整为4°,下线调整为6°。
(2)为了不影响郑西客专的正常运行及影响,利用网上的郑西客专天窗点在何寨至WNB-LTD06、WNB-LTD06至WNB-LTD02区间分别对各个基站的场强进行测试,采集所有场强及覆盖测试记录数据。并合理调整天线俯仰角、方位角、BSC数据参数,达到最为理想的效果。
(3)经过测试及大量数据分析,并在天窗点内利试验车进行多次往返测试,测试结果完全符合郑西客专的要求,从而确保在切换区段完全实现平滑切换。
6 GSM-R新业务的应用
6.1 智能网系统
基于智能网实现业务具有快速、有效、经济、灵活等特点。GSM-R智能网主要用来实现铁路特定业务,同时,能够解决多厂家设备组网环境下业务互联互通的问题。根据互联互通需要,同时考虑今后业务的发展,我国GSM-R智能网基于CAMEL3技术标准。该规范应根据3GPP和国内相关行业规范,结合我国铁路实际需求,从系统构成、业务技术要求及信令流程、服务质量要求、管理和维护、软件要求、主要设备技术要求等方面做出具体的规定。
6.2 感应通信的特色
从感应通信的传播过程来说,它既具有移动无线通信的灵活性,又具有有线传输的特性,通过选择适当的频率和耦合空间,减少耦合衰耗,经波导线的引导传输,解决了山区、隧道内、井下等弱电场问题,保证了在这些地区建立可靠的移动通信。感应通信虽然不是最先进的移动通信技术,但有它独特的优点。我国现采用接触网导线做波导线的铁路感应通信比漏泄电缆方式(LCX方式)和国外的感应通信方式(IR方式)相比较,具有投资少、施工快、操作简单、维修方便、效果好,符合我国路情、国情的特点。尽管这种方式必须依靠电气化铁路的接触网设备才能进行传输,有一定的局限性,但在目前为止,它在我国某些区段铁路的使用中为提高运输效率,保证行车安全,发挥了很大的作用,从而为解决山区电气化铁路无线通信建立了一种新制式。
结语
为保证GSM-R在我国健康、顺利发展。目前,急需建立健全相关标准体系,严格执行并不断完善标准规范,从而为GSM-R发展、建设提供有利支撑条件。
参考文献