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(guó)最主要也是最重要的交通手段。中國(guó)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(shí)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(chǎng)對(duì)通信的無線電信號(hào)造成了干擾。其次，列車的高速運(yùn)行給無線傳輸信號(hào)帶來了多普勒頻移，而且列車車廂本身對(duì)無線傳輸信號(hào)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(hào)的雜音大，接收困難，嚴(yán)重時(shí)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(gè)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(dòng)時(shí)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(duì)鐵路點(diǎn)多、線長(zhǎng)，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(tái)與高速列車上的移動(dòng)臺(tái)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(jiǎn)化了信號(hào)的互通以及信號(hào)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(jí)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(duì)鐵路沿線點(diǎn)多線長(zhǎng)的特點(diǎn)，為了保證通信的可靠性，鐵路通信信號(hào)的傳輸采用環(huán)行結(jié)構(gòu)，同時(shí)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(shí)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(shí)，由軟件系統(tǒng)自動(dòng)啟用7、8，從而實(shí)現(xiàn)了業(yè)務(wù)的不間斷傳輸。