【摘 要】本文簡要介紹了鐵路運輸中，TDCS調(diào)度命令無線傳輸數(shù)據(jù)業(yè)務在無線列調(diào)系統(tǒng)采用區(qū)間中繼臺組網(wǎng)時的實現(xiàn)方式。

【關鍵詞】鐵路 TDCS調(diào)度命令無線傳輸 無線列調(diào)系統(tǒng) 區(qū)間中繼臺

一、引言

隨著鐵路運輸?shù)目焖侔l(fā)展，要求無線列調(diào)系統(tǒng)能可靠地實現(xiàn)行車調(diào)度語音通信，并提出由該系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)業(yè)務的需求。目前由無線列調(diào)系統(tǒng)承載的數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務有TDCS調(diào)度命令無線傳輸、無線車次號傳輸、列車尾部信息（TMIS路徑信息）。本文重點介紹TDCS調(diào)度命令無線傳輸在無線列調(diào)系統(tǒng)中的實現(xiàn)。

在山區(qū)鐵路，由于地形、地物極大地限制了無線電波傳播，使得無線列調(diào)場強分布特性極差，降低了通信可靠性。因此，山區(qū)鐵路無線列調(diào)系統(tǒng)可靠實現(xiàn)無線語音、數(shù)據(jù)通信業(yè)務的前提條件是處理好弱場區(qū)的無線場強覆蓋。

傳統(tǒng)無線列調(diào)系統(tǒng)實現(xiàn)方式有幾種，本文僅介紹TDCS調(diào)度命令無線傳輸在以區(qū)間中繼臺組網(wǎng)的無線列調(diào)系統(tǒng)中的實現(xiàn)方式。山區(qū)鐵路無線列調(diào)系統(tǒng)采用區(qū)間中繼臺組網(wǎng)方式，以有線電路連接車站電臺和區(qū)間中繼臺，形成類似于GSM-R的小區(qū)覆蓋，以部標規(guī)定的頻率資源和較小的投資代價，可靠地解決弱場區(qū)場強覆蓋；采用區(qū)間中繼臺解決弱場區(qū)場強分布的組網(wǎng)方式，借助車站電臺與區(qū)間中繼臺之間的全雙工有線數(shù)字通道滿足既有數(shù)據(jù)業(yè)務的需求，并為數(shù)據(jù)業(yè)務的發(fā)展提供了優(yōu)良的傳輸平臺。采用區(qū)間中繼臺解決弱場區(qū)場強覆蓋的組網(wǎng)方式，數(shù)據(jù)信息通過有線和無線相結(jié)合的方式實現(xiàn)地面和機車之間的可靠雙向傳輸。

二、 綜合平臺

（一）無線信道平臺

無線信道平臺的實現(xiàn)可采用軟件無線電技術或者獨立的數(shù)傳接收模塊實現(xiàn)。

地面設備（車站電臺、區(qū)間中繼臺）采用軟件無線電技術時，其構(gòu)成方式見圖1。

（二）有線通道平臺

有線通道平臺其構(gòu)成方式見圖3。

三、TDCS調(diào)度命令無線傳送

采用有線和無線相結(jié)合的方式將TDCS調(diào)度命令經(jīng)車站電臺和區(qū)間中繼臺傳送到機車電臺。為了保證TDCS調(diào)度命令的可靠傳送，在車站電臺和區(qū)間中繼臺設備中采用軟件無線電技術或獨立的數(shù)據(jù)傳輸接收模塊同時接收多路射頻信號。因此，可以設定車站電臺和區(qū)間中繼臺同時接收無線列調(diào)當前工作頻組的f4和TDCS無線車次號工作頻率（457.550MHz）。

（一） 系統(tǒng)主要功能

滿足TDCS調(diào)度命令無線傳送系統(tǒng)技術規(guī)范的要求，詳細功能見鐵道部制定的TDCS調(diào)度命令無線傳送系統(tǒng)技術規(guī)范。

（二）系統(tǒng)構(gòu)成及設備組成

系統(tǒng)由TDCS設備、無線列調(diào)系統(tǒng)設備（車站電臺、區(qū)間中繼臺和機車電臺）、無線車次號車站接收解碼器、TAX2型機車安全信息綜合監(jiān)測裝置（以下簡稱TAX2箱）、TDCS無線車次號數(shù)據(jù)采集編碼器（以下簡稱TDCS車次號編碼器）、調(diào)度命令車站轉(zhuǎn)接器（以下簡稱車站轉(zhuǎn)接器）、調(diào)度命令機車裝置等構(gòu)成。

調(diào)度所、車站和機車的TDCS調(diào)度命令無線傳輸設備按照TDCS調(diào)度命令無線傳送系統(tǒng)技術規(guī)范要求配置。

為滿足在區(qū)間傳送TDCS調(diào)度命令的需要，無線列調(diào)通信系統(tǒng)的區(qū)間中繼臺增加發(fā)送TDCS調(diào)度命令和接收TDCS調(diào)度命令機車裝置發(fā)送的自動、手動確認信息的功能。

（三）通道選擇

調(diào)度所與車站之間利用TDCS通道；

車站和區(qū)間中繼臺至機車方向利用無線列調(diào)通道；

機車至車站或區(qū)間中繼臺方向利用TDCS無線車次號通道；

車站電臺與區(qū)間中繼臺間利用無線列調(diào)數(shù)字傳輸通道。

（四）工作頻率

車站至機車方向采用無線列調(diào)工作頻率（結(jié)合具體情況由設計確定采用同頻或異頻）；

機車至車站和區(qū)間中繼臺方向采用TDCS無線車次號工作頻率。

（五）設備配置

1.除區(qū)間中繼臺之外，其他設備的配置均按照鐵道部制定的TDCS調(diào)度命令無線傳送系統(tǒng)技術規(guī)范要求配置。

2.區(qū)間中繼臺發(fā)射工作頻率按f1，f2，f3交替配置，固定接收當前工作頻組的f4。根據(jù)部標，機車至車站和區(qū)間中繼臺方向采用TDCS無線車次號工作頻率，與區(qū)間中繼臺的接收頻率f4不在同一個頻組，這樣就要求區(qū)間中繼臺能接收兩個不同頻率的信息。由于TDCS調(diào)度命令機車機車裝置發(fā)送自動、手動確認信息耗時通常為幾百毫秒，區(qū)間中繼臺采用掃描接收方式已經(jīng)不能滿足可靠接收的需要，因此在區(qū)間實現(xiàn)TDCS調(diào)度命令傳送時，區(qū)間中繼臺必須能完成兩路不同頻率信息的同時接收，采用軟件無線電技術或獨立的數(shù)據(jù)傳輸接收模塊可以滿足需求。

（六）工作過程

1.行車調(diào)度臺、TDCS車務終端至車站轉(zhuǎn)接器的工作過程與TDCS調(diào)度命令無線傳送系統(tǒng)技術規(guī)范完全一致。

2.車站轉(zhuǎn)接器控制無線列調(diào)車站電臺建立信道，車站電臺建立對區(qū)間中繼臺的廣播通信，車站轉(zhuǎn)接器向車站電臺發(fā)送的調(diào)度命令信息同時經(jīng)車站電臺轉(zhuǎn)接至區(qū)間中繼臺發(fā)射。

3.TDCS調(diào)度命令機車裝置在接收和處理TDCS調(diào)度命令的工作過程與TDCS調(diào)度命令無線傳送系統(tǒng)技術規(guī)范完全一致。

4.區(qū)間中繼電臺將收到的TDCS調(diào)度命令機車裝置發(fā)送的自動確認、手動確認信息通過有線傳輸通道傳給車站電臺，并由車站電臺轉(zhuǎn)換為無線車次號車站接收解碼器

所需的信號。

5.車站轉(zhuǎn)接器接收到通過TDCS無線車次號車站接收解碼器發(fā)來的自動確認、手動確認的工作過程與TDCS調(diào)度命令無線傳送系統(tǒng)技術規(guī)范完全一致。

6.行車調(diào)度臺在調(diào)度命令發(fā)出后15秒內(nèi)收不到機車自動確認信息的處理過程與TDCS調(diào)度命令無線傳送系統(tǒng)技術規(guī)范完全一致。

（七） 傳輸可靠性分析

1.調(diào)度命令發(fā)送時序

調(diào)度命令車站轉(zhuǎn)接器啟動車站電臺和區(qū)間中繼臺，發(fā)異頻車站呼叫機車3秒信令à等待1秒（回鈴時間）à發(fā)送FFSK信息（0.6-2.8秒）。

調(diào)度命令發(fā)送占用信道時間：最小4.6秒，最大6.8秒，F(xiàn)FSK信息傳送最大2.8S。

2.自動、手動確認信息發(fā)送時序

機車電臺啟動發(fā)射（0.1秒）à發(fā)送FFSK信息（0.6秒），信道占用時間：大致0.7秒。

3. 以機車200Km/h的時速計算

車站電臺和區(qū)間中繼臺建立與機車電臺的無線通道用時3S，信令結(jié)束后，機車電臺鎖定最優(yōu)信道進入通話狀態(tài)，接收完整的調(diào)度命令最長需要3.8S。以機車200Km/h的時速計算，機車在3.8S內(nèi)最大移動距離為：212米。（機車位置在區(qū)間中繼臺附近的背向行駛，現(xiàn)有工程中測試背向的場強衰減）

工程應用中，區(qū)間中繼臺的分布遵循場強根部覆蓋（提出準確的場強覆蓋重疊區(qū)域范圍）的原則，兩區(qū)間中繼臺之間的距離為1-4Km，每臺區(qū)間中繼臺的場強覆蓋范圍不小于2Km。一般機車電臺鎖定的信道為距離最近的區(qū)間中繼臺發(fā)射信道，機車電臺接收完整的調(diào)度命令的時間內(nèi)不會超出當前鎖定信道的區(qū)間中繼臺場強覆蓋范圍。

四、結(jié)論

綜上所述，TDCS調(diào)度命令地面向機車傳送的數(shù)據(jù)信息是完全可靠的接收；機車向地面?zhèn)魉偷淖詣?、手動確認信息，由于地面設備（車站電臺、區(qū)間中繼臺）守侯在無線車次號工作頻點上接收，不存在越區(qū)切換的問題，接收也是完全可靠的。

作者簡介：

陳巧玲（1982.1-），女，民族：漢，寧夏自治區(qū)（?。┲行l(wèi)市（籍貫），現(xiàn)職稱：工程師，學歷：本科，研究方向：鐵路通信工程。