摘 要 铁路应急通信综合传输系统是一个综合的应急通信系统，该系统可实现话音、数据、静图、动图及视频等综合业务，满足了铁路应急抢险对多业务的需求，并且还可适用于站场、货场及其它行业的监控。根据移动通信及无线视频技术的发展，本文提出铁路应急通信必将向基于2.5／36系统的无线视频会议方向发展，并对其基本结构、压缩标准及应具备的主要性能做了初步探讨。
关键词 铁路；应急通信；3G
中图分类号U41 文献标识码A 文章编号1674—6708(2011)36—0213—02
1 概述
铁路作为国家的经济大动脉，在交通运输系统中起着举足轻重的作用。因此保证其安全就显得尤为重要，而应急通信则是保证其安全的重要手段之一。我国铁路线所处地理环境复杂，自然灾害或人为因素造成的行车事故具有不可预见性和随机性，并且多发生在只设有接线盒或通话柱的区间内，而这种状况在相当长的时间内不会有所改变，其有限的带宽，就成了铁路应急通信动图、视频会议实时传输的瓶颈。
目前，移动通信技术正在蓬勃发展，3G网呼之欲出，为许多应用提供了可能。所以，基于3G移动通信网的铁路应急通信的无线视频系统的研究将是铁路应急通信发展的趋势。
2 铁路应急通信系统功能浅析
铁路应急通信综合传输系统同时具有以下基本功能：
1)多话路功能：在应急抢险时，现场各专业人员都有，他们需要与应急指挥中心的各部门负责人同时通话，为方便其工作，设备具备多路通话功育旨；
2)动图(包括音频)传送功能：通过摄像机对现场进行实时动态摄像，并通过图像传送功能送至应急指挥中心，为各级应急指挥中心实时地了解应急抢险情况提供救援动态图像信息；
3)为原有静图传输系统提供通道：为了兼容和保留原有的静图传输系统，本系统具有为原有的静图传输系统提供合适的话音通道功能，确保静图传输系统能够通过此话音通道以拨号的方式登录静图服务器，最大限度地保护现有的设备资源。
3 基于3G的铁路应急通信系统探析
3.1 基于3G的铁路应急通信系统基本结构
基于3G移动通信网的铁路应急通信无线视频系统是由现场无线视频终端设备、铁路局多点控制单元设备及铁道部多点控制单元设备组成，采用二级和三混合组网方式。
3.1.1 系统视频编解码标准的选择
视频编码标准与它们所采用的基本技术是密切相关的。所有这些标准可以归类为混合了离散余弦变换／连续补偿编码的标准。在这些标准中，由于MPEG在一开始就是作为一个国际化的标准来研究制定的，故它具有良好的兼容性，并在提供高压缩比的同时，数据损失很小。所以，MPEG标准已成为当今压缩标准的主流，得到了不断发展和广泛的应用。
基于MPEG-4的无线视频技术中的关键技术主要是MPEG-4的编码和解技术。MPEG-4可以根据应用要求不同现场配置解码器，它的编码系统是放的，可以随时加入新的有效的算法模块。这对以前基于专用硬件的压编码方法都是不可想象的。
MPEG-4作为自适应方案非常适合于移动多媒体的应用。因此，铁路应急通信无线视频系统选择基于MPEG-4压缩标准的编解码技术
3.1.2 系统设备研发的基础
由于存在着移动多媒体的市场需求，很多公司都在致力于基于MPEG4压缩标准的编解码技术的研究开发，目前已有很多适用技术。他们采用的解决方案及技术各具特点。
综合目前无线视频产品的研究发展趋势，铁路应急通信无线视频系统应采用硬件发送软件接收的方式，现场无线视频终端采用硬件压缩技术，运用数字视频算法和高性能的图像编码芯片，对视频流进行处理，来达到高质量的视频画面。
3.2 系统主要性能
当发生自然灾害或行车事故等紧急情况时，此系统应确保应急现场与上级各级应急中心能迅速组建视频会议，使现场与各级应急中心之间无时空感，可迅速确定最佳救援方案，并能很快解决救援过程中遇到的问题，以保证以最快的速度恢复行车，将经济损失和社会影响降到最小。因此，系统应具备以下主要性能：
1)具备丰富的外部接口，以适应不同网络接人的需要；
2)具备特性优良的时钟模块，在参考时钟突然丢失或切换时能够保持目种特性使系统抗突发干扰性能力大大提高，使系统在各种恶劣情况中都能正常运行；
3)具有很强的容错特性，以保证系统能够长时间地稳定运行；
4)拥有支持多画面能力；
5)具有视频协议适配和速率适配能力，支持多个不同类型和不同速率接口的终端同时参加一个会议；
6)具有音频协议适配能力，支持不同音频编解码协议之间的互相切换，允许不同音频协议的终端加入同一个会议；
7)在系统中有为数据会议系统打开带内数据通道，使与会者除了使用声像交流外，还能使用丰富的数据会议业务进行交流；
8)系统具备很强的自检能力，包括系统上电自检和运行时自检，并显示自检结果。
3.3 制约系统实行的主要因素
铁路应急通信无线视频系统具有优越的技术性能，但就其实现目前还存在一些制约因素，主要有以下几方面：
1)移动通信网建设方面的制约
当前，基于陆地上可移动蜂窝系统的无线视频通信现在刚开始起步，在GSM网最好的信道条件下数字信号的传输速率也限制在14.4kb／s以下。在14.4kb／s的流量下的传输有着很大的时延，因而降低了视频业务的有效性。
GPRS是基于GSM网的无线分组交换技术，可以通过“分组”的形式传送数据。CDMAIX是采取补充信道的方式加大数据传送速度，调节能力强。GPRS和CDMAIX在理论上可以达到较高的速率，但在目前建网初期其传输速率还较低，一般只能达到20K-40K，在这种情况下，不可能达到真正意义上的视频传输。
3G的相关技术标准已经成熟，3G产品开始进入市场，但目前对3G网的建设速度放缓，计在2003年底在我国开始规模商用的计划被推迟。从移动运营商先建设用户密集的城市，然后逐步向周边辐射，最终达到覆盖所有地区的网络建设原则，要实现铁路沿线的网络覆盖，还需要相当长的时间。
2)无线视频技术方面的制约
全球各大电信公司均在计划推出无线视频应用，为抢占市场先机，很多公司都在致力于这方面的研究开发。但目前无线视频技术的研发都是针对手机或小型手提多媒体终端设备的，据了解尚未有具备无线视频会议陸能的设备。
3)无线视频标准方面的制约
无线视频技术很多，但缺乏统一的技术标准，这在一定程度上，制约了无线视频技术的推广应用，目前“无线多媒体论坛”这一组织正致力于将各种技术统一到一类标准框架中。
4 结论
本文根据现在通信技术的发展趋势，对基于2.5／3G移动公网的铁路应急通信系统进行了初步探讨，分析了制约系统实现的主要原因，搭建了系统网络结构，确定了采用的压缩标准及其主要性能。
为了健全铁路应急通信体制，必须完善标准，增强应用实效，从而彻底提高铁路应急通信的总体水平。我相信，随着技术发展，铁路应急通信系统的设备配置将逐渐减少，接人手段将更加简单灵活，提供的业务更加多样化，最终将实现基于3G的无线视频。
参考文献
[1]付琴，朱健，董德存，能交通系统2.5G和3G移动通信系统的应用[J]，微型电脑应用，2002，18(3)：50－51
[2]张伟华，我国铁路应急通信图象传输系统的技术现状与发展趋势[J]，铁道通信信号，2003，39(4)：6—7
