高速列車互聯網絡無線傳輸DS-CDMA系統設計

　　引言

　　鐵路是我國最主要也是最重要的交通手段。中國的鐵路列車每年約發送旅客16億人次。為了緩解鐵路運輸能力的不足，京廣、京滬、京哈、隴海四大干線已經逐步實現電氣化改造。鐵路電氣化的改造能使列車提速的同時也給列車通信方面帶來了一定的影響。

　　首先，電氣化鐵路的電力接觸網距離地面僅6m，距列車車廂的頂部只有1m左右的距離，而電壓卻高達2.75萬V。強大的電磁場對通信的無線電信號造成了干擾。其次，列車的高速運行給無線傳輸信號帶來了多普勒頻移，而且列車車廂本身對無線傳輸信號就具有一定的屏蔽作用。這些諸多因素的影響，造成列車行駛中無線傳輸信號的雜音大，接收困難，嚴重時甚至使通信中斷。

　　因此，如何通過技術手段克服這些現實中的困難，設計并實現一個有效的鐵路高速列車互聯網絡無線傳輸系統，為車廂內的旅客在高速移動時提供寬帶無線接入服務，成為目前急待解決的問題。

　　本文針對鐵路點多、線長，站點分布較散，呈線形分布等特殊情況，充分利用鐵路現有的SDH有線傳輸設備SBS622，通過設計的固定在火車站上的基地臺與高速列車上的移動臺之間的無線接口以及加頂圓盤天線等技術，實現了鐵路高速列車互聯網絡DS-CDMA無線傳輸系統。

　　SDH接入網傳輸通道設計

　　在本設計中，我們主要利用SDH接入網來提供傳輸通道。光同步數字網SDH是不僅適用于光纖也適用于微波和衛星傳輸的通用技術體制。它具有全世界統一的網絡節點接口NNI，簡化了信號的互通以及信號的傳輸、復用、交叉連接和交換過程;而且具有一套標準化的信息結構等級和塊狀的幀結構，允許安排豐富的開銷比特用于網絡的運行、管理和維護OAM。它的基本網絡單元有同步光纜線路系統、同步復用器SM、分插復用器ADM和同步數字交叉連接系統。它的特殊的復用結構，允許現存的傳統數字復用系統都能進入其幀結構;并且它大量采用軟件進行網絡配置和控制，使得新功能和新特性的增加比較方便。

　　針對鐵路沿線點多線長的特點，為了保證通信的可靠性，鐵路通信信號的傳輸采用環行結構，同時在傳輸媒質層和復用段層及通道層實現保護，具體的實現方案如圖1所示。

　　接入網的主要業務是從11、12兩根光纖傳輸，同時由7、8兩根光纖實現業務的環回。當11、12中斷時，由軟件系統自動啟用7、8，從而實現了業務的不間斷傳輸。