高速列車互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)無線傳輸DS-CDMA系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　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(fā)送旅客16億人次。為了緩解鐵路運(yùn)輸能力的不足，京廣、京滬、京哈、隴海四大干線已經(jīng)逐步實(shí)現(xiàn)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(wǎng)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(dá)2.75萬V。強(qiáng)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(yùn)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(yán)重時甚至使通信中斷。

　　因此，如何通過技術(shù)手段克服這些現(xiàn)實(shí)中的困難，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)一個有效的鐵路高速列車互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)無線傳輸系統(tǒng)，為車廂內(nèi)的旅客在高速移動時提供寬帶無線接入服務(wù)，成為目前急待解決的問題。

　　本文針對鐵路點(diǎn)多、線長，站點(diǎn)分布較散，呈線形分布等特殊情況，充分利用鐵路現(xiàn)有的SDH有線傳輸設(shè)備SBS622，通過設(shè)計(jì)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(shù)，實(shí)現(xiàn)了鐵路高速列車互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)DS-CDMA無線傳輸系統(tǒng)。

　　SDH接入網(wǎng)傳輸通道設(shè)計(jì)

　　在本設(shè)計(jì)中，我們主要利用SDH接入網(wǎng)來提供傳輸通道。光同步數(shù)字網(wǎng)SDH是不僅適用于光纖也適用于微波和衛(wèi)星傳輸?shù)耐ㄓ眉夹g(shù)體制。它具有全世界統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)接口NNI，簡化了信號的互通以及信號的傳輸、復(fù)用、交叉連接和交換過程;而且具有一套標(biāo)準(zhǔn)化的信息結(jié)構(gòu)等級和塊狀的幀結(jié)構(gòu)，允許安排豐富的開銷比特用于網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行、管理和維護(hù)OAM。它的基本網(wǎng)絡(luò)單元有同步光纜線路系統(tǒng)、同步復(fù)用器SM、分插復(fù)用器ADM和同步數(shù)字交叉連接系統(tǒng)。它的特殊的復(fù)用結(jié)構(gòu)，允許現(xiàn)存的傳統(tǒng)數(shù)字復(fù)用系統(tǒng)都能進(jìn)入其幀結(jié)構(gòu);并且它大量采用軟件進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)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(diǎn)多線長的特點(diǎn)，為了保證通信的可靠性，鐵路通信信號的傳輸采用環(huán)行結(jié)構(gòu)，同時在傳輸媒質(zhì)層和復(fù)用段層及通道層實(shí)現(xiàn)保護(hù)，具體的實(shí)現(xiàn)方案如圖1所示。

　　接入網(wǎng)的主要業(yè)務(wù)是從11、12兩根光纖傳輸，同時由7、8兩根光纖實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的環(huán)回。當(dāng)11、12中斷時，由軟件系統(tǒng)自動啟用7、8，從而實(shí)現(xiàn)了業(yè)務(wù)的不間斷傳輸。