原标题：日立采用毫米波实现240km/h列车与地面间的1.5Gbit/s高速通信

  日立国际电气公司与日本铁道综合技术研究所、日本信息通信研究机构（NICT）合作，全球首次利用毫米波（90GHz频带）无线Gbit的带宽成功实施了时速约240km的列车与地面之间的数据传输实验，1.5Gbit/s的传输速率是目前高速铁路使用的列车通信系统的约750倍。其特点是利用光载无线通信（RoF: Radio over Fiber）技术使地面无线基站联网。

  实验在北陆新干线的地面设备室里设置了中央控制装置，在轨道旁约2km的区间设置4个地面无线基站，在车尾驾驶席内设置车上无线基站，实施了传输试验（如下图）。地面无线基站利用光纤与中央控制装置连接，经由光纤无线网络自动追踪列车，能以所需最低限度的电波辐射维持稳定的高速通信。实验证明，在时速约240km的列车与地面设置的中央控制装置之间可维持每秒1.5Gbit的高速数据通信。

  本实验着眼于铁路车辆在轨道上有序行驶的特性，开发了沿着轨道构筑无线区域的系统。具体来说，采用以一维线状构成单元，而非像移动网络那样二维排列单元的方式，可通过光纤低损耗传输毫米波信号至所需位置，用无线信号在所需最低限度的距离内进行传输。系统构成及地面无线基站的配置主要由铁道综合技术探讨研究所开发，日立国际电气和NICT开发了将无线信号转换成光信号，并以低损耗进行光纤传输的光载无线通信（RoF）技术。

  车上无线基站和地面无线GHz频带化合物半导体。地面无线基站与中央控制装置利用RoF技术连接，构筑了可随着列车的移动自动切换无线区域的系统。该系统在地面设备室设置中央控制装置，在轨道旁的电气化铁路架线柱上设置地面无线个），在车尾驾驶席内设置车上无线基站。经行驶实验确认，在时速约240km的列车与地面设置的中央控制装置之间可实现每秒1.5Gbit的高速数据通信，这一传输速率是现有高速铁路利用的列车通信系统的750倍，而且切换地面无线基站时无需人工切换。

  此次确立了毫米波通信和RoF的基础技术，为了使采用这些新手段、适合高速铁路系统的新型无线通信系统实现实用化，将进一步推进技术研究，同时，包括本次实验采用的频带在内，还将在国际电信联盟（ITU）推进92.0-109.5GHz的铁路无线应用相关的国际标准化活动。

  随着我们国家科技技术的加快速度进行发展， 现代的通信技术也朝着多方面发展，智能化、数字化、个人化、高速化及宽带化等方面。人们无论在何地何时，都可通过现代的通信技术，通过数据、视频及语音等方式传递，不仅实现了信息交流，提高了人们的工作效率，进而提高了人们的生活质量。现代通信技术在高速铁路上的应用， 乘客坐在车厢里真的就如同在办公的地方里一样，在高铁上感受到通信技术带来的快捷与方便。在高铁上办公，信息传递交流完全不受通信硬件设施的阻碍，实现了移动办公，与外界分享信息资源也很方便。

  高速铁路的工作速度非常快，在完备的安全措施与多项技术系统支撑下，高铁才能提高速度。分析我国通信技术调研发现，我国的高铁的加快速度进行发展，其中一个重要支撑就是现代通信技术的利用，通信技术高速铁路网路将通信技术作为基础， 加上可交互界面， 在高速铁路上进行信息传递就很方便快捷，使高铁更具有操控性，在操控上更具有准确性，有效地控制高速铁路的速度。总之，现代通信技术为高铁的通信系统发展提供了有力技术保障。

  （1）在高速铁路上利用通信技术，实现了多领域间的渗透与融合，比如高铁的行车安全及现代化的行车组织等领域。

  （2）在高铁上通信技术的应用，使通信技术的设计思想在信号系统中，综合集成和集散控制思想反映出来了。

  （3）在高铁领域利用通信技术，不仅使高铁调度中心管理可以更安全，而且是高铁调度的质量保障的有效手段。

  （4）高铁通信技术采用“人机对话”的管理模式在高铁通信技术管理上采取“人机对话”管理模式，可以使通信技术对通信系统的运行信息更准确， 信息可以及时得到反馈，进而进行采集和处理，使信息资源得到共享。

  近几年，我国的高速铁路建设快速步伐，对通信系统技术的演进和发展要求越来越多。

  为了提高我国高速铁路的控制与调度效率， 使覆盖的范围越来越广阔， 更需要高铁的通信技术的承载量能够完全满足发展需求。

  随着高速铁路的安全监控水平的提升， 高铁的运行安全及其重要，只有应用先进的通信技术才能保障高铁安全运行。

  我国通信技术的发展，出行乘客对通信技术也有更多的需求，只有提高通信环境，更加便利，更加畅通无阻，才能满足人们的需求。

  随着我国铁路通信技术的不断发展， 高铁通信技术也在不断发展。通信系统集合了很多通信技术，其中光纤是一种可以利用的通信技术。虽然我国光纤技术的发展到如今才二十多年的时间，但由于光纤技术的传导速度快，高铁通信技术利用更为普遍，满足了高铁通信系统的时代要求，提升了我国的通信技术，完善了高铁通信系统。在高铁通信技术的发展上，还有许多技术维持着高铁通信系统的正常运行， 如数字程控交换技术、主干通信网技术、收费系统技术及监控系统技术等部分。

  在高速铁路通信技术的发展演变中，经历了模拟通信阶段、集群通信阶段到GSM-R网络通信阶段。如今在高铁领域，通信技术主要围绕着GSM-R 网络为主， 也就是通信技术GSM-R，随着对通信技术的要求标准的提升，GSM-R通信技术可以使高铁系统得到有效控制，并且在高铁环境中GSM-R技术运用自如。在我国，GSM-R 系统经历了三个阶段：第一阶段，铁路的信息建设刚刚起步，只是实现了移动系统和信息化系统的同步工作； 第二阶段，GSM－R 系统实现了与铁路的CTC 系统的同步，在这基础上提供了一些语音服务；最后一个阶段，随着铁路新建项目的增多，GSM－R 系统也与之同步，避免了重复建设。

  纵观GSM-R 的演进和发展，其过程中主要问题表现在以下几个方面：高铁速度的加快，环境的改变，影响到了GSM－R系统的稳定性和可靠性；GSM-R 系统的数据传输速率较低，是因为GSM-R系统的通信频谱较窄，其上下行的频谱仅为4MHz，导致GSM-R 系统提供的数据传输速率是十分有限的；受到GSM－R系统自身的通信制式影响，GSM-R系统的延迟较高。在高铁技术发展的历程中，GSM-R系统的演进和发展受到了很大的局限。在高铁运行中，随着技术的不断发展，各种各样的问题慢慢的变多，只有继续完善通信技术，提高高铁的通信技术，进而提高乘客的满意度。

  高铁运行中，地区与地区的地理位置的转换，导致通信信号的强弱不同，极易引发高铁通信的质量。如接通率低、网速慢、切换转换问题、掉线率高及话务接通信号差等等问题，在这其中最难的问题莫过于高速切换， 因为高速铁路在经过一个地区位置时，它的信号也会进行切换，使移动通信的网络信号薄弱，多次出现通信上的失败。

  相对普通铁路对通信技术的要求，高铁的技术要求很高，所以就会出现很多的问题。多普勒效应就是其中一个问题，较多发生在高速移动的环境中，那在低速环境中就是影响甚微。在高铁的运行中，如果对多普勒效应处理不当，间接会影响到频率的容差及无线列调，影响到了高铁通信运行系统，会产生不良影响。

  随着3G 及4G 技术的持续不断的发展，移动宽带的时代已经来临。同时无线局域网技术的发展更为我们带来便利，我们用手机上网更为快捷。但在互联网数据业务上，3G 移动网络有着典型的频谱效率不高的缺陷， 其标准化组织就在原有框架的基础上提出了3G 网络的分组接入技术， 从而大大提升了3G网络的数据下载速率。随着高铁通信技术的持续不断的发展，可以借鉴学习3G、4G技术的发展经验，以至高铁通信技术更快更好地实现通信快捷畅通，提供给乘客更优质的通信体验。

  总之，我国高铁的加快速度进行发展，给我们交通上注入活力，对通信技术的要求也是慢慢的升高。在高铁上通信技术的运用，未来高铁的通信业务发展需求会逐步扩大， 未来的高铁速度也会促进提升。因此对通信技术提出了更严格要求，只有在高铁领域通信技术的演进中，总结经验，把握发展趋势，创新提高通信技术，才会使高铁通信技术更加有助于人们的信息传递，使高铁系统更稳定发展。返回搜狐，查看更加多