高速列车互联网络无线传输DS-CDMA系统设计

引言

铁路是我国最主要也是最重要的交通手段。中国的铁路列车每年约发送旅客16亿人次。为了缓解铁路运输能力的不足，京广、京沪、京哈、陇海四大干线已经逐步实现电气化改造。铁路电气化的改造能使列车提速的同时也给列车通信方面带来了一定的影响。

首先，电气化铁路的电力接触网距离地面仅6米，距列车车厢的顶部只有1米左右的距离，而电压却高达2.75万伏。强大的电磁场对通信的无线电信号造成了干扰。其次，列车的高速运行给无线传输信号带来了多普勒频移，而且列车车厢本身对无线传输信号就具有一定的屏蔽作用。这些诸多因素的影响，造成列车行驶中无线传输信号的杂音大，接收困难，严重时甚至使通信中断。

因此，如何通过技术手段克服这些现实中的困难，设计并实现一个有效的铁路高速列车互联网络无线传输系统，为车厢内的旅客在高速移动时提供宽带无线接入服务，成为目前急待解决的问题。

本文针对铁路点多、线长，站点分布较散，呈线形分布等特殊情况，充分利用铁路现有的SDH有线传输设备SBS622，通过设计的固定在火车站上的基地台与高速列车上的移动台之间的无线接口以及加顶圆盘天线等技术，实现了铁路高速列车互联网络DS-CDMA无线传输系统。

SDH接入网传输通道设计

在本设计中，我们主要利用SDH接入网来提供传输通道。光同步数字网SDH是不仅适用于光纤也适用于微波和卫星传输的通用技术体制。它具有全世界统一的网络节点接口NNI，简化了信号的互通以及信号的传输、复用、交叉连接和交换过程;而且具有一套标准化的信息结构等级和块状的帧结构，允许安排丰富的开销比特用于网络的运行、管理和维护OAM。它的基本网络单元有同步光缆线路系统、同步复用器SM、分插复用器ADM和同步数字交叉连接系统。它的特殊的复用结构，允许现存的传统的数字复用系统都能进入其帧结构;并且它大量采用软件进行网络配置和控制，使得新功能和新特性的增加比较方便。

针对铁路沿线点多线长的特点，为了保证通信的可靠性，铁路通信信号的传输采用环行结构，同时在传输媒质层和复用段层及通道层实现保护，具体的实现方案如图1所示。

图1 铁路SDH传输设备组网