作者：阮一凡 黃健 張東升 單位：中國鐵道科學研究院標準計量研究所 中國鐵道科學研究院鐵道科學技術研究發展中心

根據牽引機車功率不同，可以采用不同的編組方式，如1+1，2+2方式等。3分集接收技術在山區隧道地區，障礙物的阻擋使得無線通信質量大幅下降，分集接收技術能夠減輕這種影響。在多個支路上接收相關性很小的載有同一消息的信號，然后通過合并/選取后輸出，這樣便可以在接收端降低無線通信信號衰落的概率。目前，較多采用的分集接收技術主要有空間分集和頻率分集。空間分集是利用多副接收天線獨立地接收統一信號，然后選擇質量較好的信號進行輸出；頻率分集是通過多個頻率的載波同時發送和接收同一信息，然后選擇質量較好的信號輸出，即利用不同的載波在衰落特性的差異，實現降低信號衰落的概率，提高無線通信傳輸質量。

無線同步操控通信系統我國長大重載列車的無線同步操控通信系統較多采用空間分集和頻率分集相結合的分集接收技術。頻率分集技術中采用的載波頻率主要有800MHz、900MHz（GSMR頻率）、400kHz（感應通信頻率）；空間分集技術主要采用廣播與接力傳播相結合的方式。

不同制式通信系統800MHz通信在開闊地段和隧道內的通信效果都能滿足要求，但并不能避免由于高大物體或隧道口的遮擋帶來的通信質量下降，需要在特殊地段增加地面中繼設備進行信號補償，增加了系統成本。GSMR通信是鐵路基于GSM制式的專用通信系統，其基站和中繼設備的合理配置能夠滿足無線信號的覆蓋要求，但投入資金很大。400kHz感應式通信是通過機車頂部的耦合天線將400kHz調制信號耦合至接觸網，通過接觸網傳輸信號，在遠端的機車通過同樣的耦合天線將信號接收下來，實現信息的傳輸，其傳輸距離可達到3km以上，而且并不受地形影響。我國重載鐵路中應用的無線同步操控通信系統頻率配置存在著800MHz+GSMR和400kHz+800MHz2種方案。無論那種方式，各個牽引機車之間的同步操控間隔時間都應被控制在一定范圍之內。以圖1中的編組方式為例，假設2組機車之間的間隔54節C70型車輛（約750m），由于空氣制動波速約為300m/s［1］，所以此時的同步操控間隔時間應小于2.5s。

800MHz+GSMR通信系統目前，大秦鐵路無線重聯重載列車的通信系統采用的是800MHz+GSMR方式。每列重載列車的牽引機車分別配備了800MHz無線數據傳輸設備和GSMR車載通信單元。列車控制信息由主控機車的列車控制系統同時發送給本車的2套通信設備，GSMR車載通信單元通過指定信道將數據廣播至地面基站，再通過GSMR地面基站管理中心、網絡交換中心以及地面節點服務中心處理后，通過從控機車的指定信道同時發送至各個從控機車，各從控機車的GSMR車載單元將接收到的信息發送至本車的列車控制系統。與此同時，800MHz無線數據傳輸設備也會將接收到的列車控制信息通過4副全向天線在4個不同信道發送出去，守候在這4個信道的各個從控機車會收到列車控制信息，經過信號選擇發送至列車控制系統。同時，各個從控機車之間也會采用接力方式進行通信。800MHz無線數據傳輸設備采用了4頻組的頻率分集技術以及多天線接收的空間分集技術，結合GSMR車載通信單元以及合理優化的無線傳輸時隙管理，實現了完善可靠的列車控制信息的無線傳輸。

400kHz+800MHz通信系統由于800MHz+GSMR方式需要較大的投入資金，來滿足GSMR基礎網絡的建設需求，所以對年運量較低的貨運專線來說，400kHz+800MHz方式更具可行性。神朔鐵路重載組合列車的無線通信系統應用的是400kHz+800MHz方式。每列重載列車的牽引機車配備1套無線數據傳輸設備，每套設備裝備2個400kHz電臺和2個800MHz電臺，分別設置在1個400kHz信道和2個不同的800MHz信道。主控機車的列車控制系統將列車控制信息通過3個信道同時發送，各個從控機車能夠通過2個守候在不同頻率的800MHz電臺以及2個守候在相同頻率的400kHz電臺接收到信息，經過信號選擇后，傳送給列車控制系統。在這個過程中，各個機車之間的通信采用了廣播與接力相結合方式，對無線數據的傳輸時隙進行了合理有效的管理，滿足了實際應用中對同步操控間隔時間的要求。隨著通信系統的不斷發展，除了上述我國無線同步操控技術中應用的無線通信系統，還有更多可以應用于無線同步操控的通信系統，例如WLAN系統、衛星通信系統等等。