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城際鐵路通信系統(tǒng)承載的主要業(yè)務(wù),有電路域數(shù)據(jù)話音業(yè)務(wù)和分組域數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。具體如表1所示。電路域數(shù)據(jù)話音業(yè)務(wù)對實時性要求較高,又要十分準確地傳遞信息,具有最高或者較高的優(yōu)先級;分組域數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)對實時性要求較低(與電路域業(yè)務(wù)相比),突發(fā)性強,有一定的數(shù)據(jù)量。本文將跨層設(shè)計應用于城際鐵路無線通信系統(tǒng)中,根據(jù)業(yè)務(wù)類型的不同,在物理層和鏈路層進行AMC-HARQ跨層優(yōu)化設(shè)計。AMC-HARQ跨層自適應傳輸?shù)南到y(tǒng)模型如圖1所示。
物理層釆用自適應調(diào)制編碼技術(shù),根據(jù)業(yè)務(wù)類型分類,制定M種調(diào)制方式和編碼方式。首先,接收端通過信道測量技術(shù),估計出信道質(zhì)量信息,并通過反饋信道,將信道質(zhì)量信息反饋給發(fā)送端;然后,發(fā)送端根據(jù)接收到的信道質(zhì)量,選擇下次傳輸要使用的調(diào)制編碼階數(shù)。MAC層采用同步并行停等協(xié)議即HARQ協(xié)議。首先對各數(shù)據(jù)幀分別進行CRC編碼,級聯(lián)構(gòu)成數(shù)據(jù)幀進入物理層。物理層使用FEC編碼對整個數(shù)據(jù)幀進行編碼,然后存入緩存用以進行重傳。接收端經(jīng)過譯碼、CRC校驗后,回送確認幀。確認幀包含了幀確認號和重傳比特向量。
幀確認號表示鏈路層上一個按序接收的幀的序號,重傳比特向量比接收窗口長度(W)小1的比特向量,即長度為W-1。比特向量表示當前接收窗口的所有幀接收情況,如“1”表示需要重傳,“0”表示接收成功。由于重傳比特向量是接收窗口的歷史移位記錄,即使當前的確認幀因信道變化而丟失,確認幀也不應重發(fā),因為后續(xù)的確認幀包含歷史的接收記錄。確認幀格式如圖2所示。收發(fā)雙方的鏈路層都緩存W個數(shù)據(jù)幀。發(fā)方維護發(fā)送緩存和重傳列表,發(fā)送緩存中保存著當前發(fā)送窗口中未確認的幀,重傳列表中保存了待重傳的幀序號。收方的接收緩存保存當前接收窗口中亂序的數(shù)據(jù)幀,當接收到的幀有序后,鏈路層向。
2AMC-HARQ跨層自適應傳輸性能分析
本文使用Matlab仿真工具對基于AMC-HARQ跨層自適應傳輸系統(tǒng)進行仿真分析,模擬信道使用瑞利衰落信道模型,每個數(shù)據(jù)包中含信息位500bit,通過1/3碼率的卷積碼,仿真包數(shù)目每次1000個,結(jié)果取6次平均值,同時假設(shè)CRC能正確校驗。在物理層,提供不調(diào)制、BPSK、QPSK、8PSK等4種傳輸模式,系統(tǒng)可以根據(jù)AMC中每種傳輸模式的瞬時誤包率(PER)和接收到的SNR在各種物理層傳輸模式之間的關(guān)系,自適應地選擇合適的調(diào)制編碼方式。在鏈路層,要綜合考慮時延、誤包率和吞吐量,真正滿足城際鐵路不同業(yè)務(wù)的QoS要求。設(shè)置最大重傳次數(shù)為N=0、1、2,測試在不同干擾條件下,不同的業(yè)務(wù)類型的成功率,見圖3,圖4,圖5。可見,通過AMC-HARQ跨層自適應傳輸方案,當鏈路層重傳1次,可以在5%干擾情況下實現(xiàn)95%的接收成功率;鏈路層重傳2次,可以在5%干擾情況下實現(xiàn)99%的接收成功率,在10%干擾情況下實現(xiàn)94%以上的接收成功率。
數(shù)據(jù)網(wǎng)、通信網(wǎng)和計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)平臺共同組成了通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)平臺,其中涉及多種通信業(yè)務(wù),一方面可以發(fā)揮傳送外部業(yè)務(wù)系統(tǒng)信息的作用,另一方面還能夠提供IP數(shù)據(jù)互聯(lián)服務(wù),這類服務(wù)在實效性較差的特點,但可以保障專業(yè)通道服務(wù)的安全性能。
鐵路客運專線的通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)平臺中的通信網(wǎng)能夠為實現(xiàn)匯聚層的高效連接,不會對接入、寬帶共享進行限制,應用環(huán)形拓撲設(shè)計原理,使鐵路兩旁光纖形成環(huán)形,進一步增強網(wǎng)絡(luò)的安全性;而數(shù)據(jù)網(wǎng)又可以劃分為接入層、匯聚層及骨干層三個部分,接入層及匯聚層的路由器分別設(shè)置在鐵路通信站、車站站房或樞紐位置,具有接入遠端用戶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的及匯聚數(shù)據(jù)等功能[2]。
這些功能都以業(yè)務(wù)接入網(wǎng)的匯聚及專線透傳性能為基礎(chǔ);域名、局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)及IP地址設(shè)計是計算機網(wǎng)絡(luò)設(shè)計的關(guān)鍵要素,其中在鐵路工作站通過綜合布線方式構(gòu)建的局域網(wǎng),可以共享通信鏈路及網(wǎng)絡(luò),廣域網(wǎng)可以實現(xiàn)客運專線調(diào)度所同鐵路客運沿線基層站鏈路的連接。
二、鐵路客運專線通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)平臺的通道要求與接口設(shè)計
在鐵路客運專線中應用通信技術(shù),在構(gòu)建的通信網(wǎng)絡(luò)平臺基礎(chǔ)上,可以將廣域連接交換變?yōu)楝F(xiàn)實,使得低速數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性大大增強,同時還可以進行相應的視頻監(jiān)控和管理,加強多種業(yè)務(wù)之間的聯(lián)系,使信息交換平臺、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)更加高效化和安全化[4]。
針對網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的可變寬業(yè)務(wù)、固定帶寬業(yè)務(wù),前者可以在基于SDH的多業(yè)務(wù)傳送平臺中借助傳輸通道完成,而后者需要將MSTP設(shè)備在原有基礎(chǔ)上進一步增強調(diào)度及承載性能,GSM-R移動通信平臺承載多種鐵路業(yè)務(wù)應用系統(tǒng),為運輸調(diào)度指揮、設(shè)備維護及安全管理提供移動語音通信、短消息、電路域及分組域數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)[5]。鐵路客運專線通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)平臺的通道要求詳見表1。
三、結(jié)語
1.1數(shù)字無線電臺應用
目前,鐵路常用的數(shù)字無線電臺主要有450MHz、400MHz數(shù)字無線電臺。450MHz數(shù)字無線電臺主要用于普速鐵路列車無線調(diào)度通信、調(diào)度命令和無線車次號校核信息傳送,400MHz數(shù)字無線電臺主要用于站場常規(guī)無線通信。國家規(guī)定給鐵路的450MHz、400MHz頻點有限,需要各鐵路局申請額外頻點才能滿足站場無線對講業(yè)務(wù)需求。鐵路總公司鐵運函[2014]31號要求,貨車列尾裝置可采用GSM-R/400MHz雙模列尾裝置,在非GSM-R鐵路區(qū)段,列尾無線通信使用400MHz頻率;站場無線調(diào)車繼續(xù)使用鐵路專用的400MHz頻段頻率。在編組站,規(guī)劃分配的400MHz專用頻率資源不足,無法滿足運用需求時,由各鐵路局無線電主管部門負責向?qū)俚厥〖墴o線電管理部門申請400MHz額外的頻率。對于當前使用450~470MHz頻段頻率用于鐵路養(yǎng)護維修、生產(chǎn)組織、監(jiān)控監(jiān)測、公安保衛(wèi)、應急保障等各類區(qū)域性普通無線電對講通信業(yè)務(wù),應結(jié)合更新改造退出450~470MHz頻率。需要繼續(xù)使用的業(yè)務(wù),由鐵路局統(tǒng)一向?qū)俚厥〖墴o線管理部門申請400MHz、150MHz、160MHz的頻率。鐵路總公司規(guī)定,對涉及車地人員之間相互通信的業(yè)務(wù),為簡化終端設(shè)備的配置,宜優(yōu)先規(guī)劃申請400MHz頻率,以便與總公司規(guī)劃的跨局通信業(yè)務(wù)頻率工作在同一頻段。站場所有業(yè)務(wù)采用無線電臺通信,則會造成無線設(shè)備設(shè)置分散、數(shù)量多、無法集中維護和管理。而且,無線電臺通信不適應高速率、高帶寬的車地數(shù)據(jù)信息業(yè)務(wù)傳送,不能滿足未來站場的自動化、智能化、高帶寬業(yè)務(wù)發(fā)展需求。
1.2數(shù)字集群無線通信技術(shù)應用
集群通信,即無線專用調(diào)度通信系統(tǒng),早期,集群通信從“一對一”的對講機形式、同頻單工組網(wǎng)形式、異頻雙工組網(wǎng)形式以及進一步帶選呼的系統(tǒng),發(fā)展到多信道用戶共享的調(diào)度系統(tǒng),并在政府部門、警務(wù)、鐵路、地鐵、電力、民航等各行各業(yè)的指揮調(diào)度中發(fā)揮了重要作用。國際上數(shù)字集群調(diào)度系統(tǒng)主要有TETRA、iDEN和FHMA3種較為先進的技術(shù)體制,由于這3種技術(shù)體制構(gòu)成的無線通信系統(tǒng)互通性不太理想,主要用于地鐵、航空、公安等專網(wǎng)應用,未在鐵路領(lǐng)域獲得推廣應用。近年來,隨著數(shù)字移動無線電標準(DMR)制定,我國無線設(shè)備供貨商根據(jù)數(shù)字移動無線電標準(DMR)為各企業(yè)用戶提供DMR數(shù)字集群系統(tǒng)設(shè)備。DMR標準是完全公開的標準,國內(nèi)擁有眾多供應商支持,國內(nèi)設(shè)備廠家生產(chǎn)的400MHz的DMR數(shù)字集群系統(tǒng)已在部分鐵路站場獲得應用。鐵路使用的400MHz的DMR數(shù)字集群系統(tǒng)主要采用403~470MHz頻段的專用頻點,通過數(shù)字通道實現(xiàn)基站與IP控制服務(wù)器間的連接,控制臺、運用服務(wù)器與IP控制服務(wù)器連接,構(gòu)成站場無線通信平臺,可提供同頻單工或異頻雙工方式,根據(jù)站場業(yè)務(wù)特性要求進行業(yè)務(wù)與頻點綁定,也可以各業(yè)務(wù)采用公共頻點通信。400MHz的DMR數(shù)字集群無線通信系統(tǒng)主要功能是實現(xiàn)移動人員間點對點對講功能,以及移動終端與固定終端或移動終端與移動終端間的點對點低速率數(shù)據(jù)信息傳送。站場所有業(yè)務(wù)采用400MHz集群無線通信,其無線設(shè)備可以集中設(shè)置、減少設(shè)備數(shù)量、并能集中維護和管理,最適用于解決站場平面調(diào)車業(yè)務(wù)和無線對講業(yè)務(wù),以及綜合自動化SAM系統(tǒng)車地信息傳送。但是,不適應高速率、高帶寬的車地數(shù)據(jù)信息業(yè)務(wù)傳送,頻點也受限于國家規(guī)定給鐵路的400MHz頻點,系統(tǒng)能提供的業(yè)務(wù)容量有限。
1.3GSM-R移動通信技術(shù)應用
GSM-R數(shù)字移動通信技術(shù)作為中國鐵路列車無線通信主要采用的技術(shù),鐵路總公司已建立了一整套相關(guān)標準和規(guī)定。在中國高速鐵路、客運專線、重載鐵路、城際鐵路或部分普速鐵路均選擇GSM-R數(shù)字移動通信技術(shù)構(gòu)建鐵路無線通信系統(tǒng),主要用于列車無線調(diào)度語音通信,以及調(diào)度命令、車次號校核、列控信息、機車同步操控等數(shù)據(jù)信息傳送。GSM-R系統(tǒng)包括移動交換子系統(tǒng)(SSS)、移動智能網(wǎng)子系統(tǒng)(IN)、通用分組無線業(yè)務(wù)子系統(tǒng)(GPRS)、無線子系統(tǒng)(BSS)、無線終端、運營與支撐子系統(tǒng)(OSS)等部分。其中,移動智能網(wǎng)子系統(tǒng)(IN)由鐵路總公司統(tǒng)一設(shè)置2套,互為冗余,作為全路GSM-R系統(tǒng)共用。在鐵路總公司各鐵路局設(shè)置移動交換子系統(tǒng)(SSS)、通用分組無線業(yè)務(wù)子系統(tǒng)(GPRS)、運營與支撐子系統(tǒng)(OSS)各1套設(shè)備,根據(jù)用戶需求在鐵路沿線、車站、樞紐設(shè)置無線子系統(tǒng)(BSS),配置相應的無線終端設(shè)備。雖然,GSM-R數(shù)字移動通信系統(tǒng)可以實現(xiàn)鐵路沿線和車站統(tǒng)一的綜合無線通信系統(tǒng)平臺,提供列車無線調(diào)度通信、站場常規(guī)無線通信語音和低速數(shù)據(jù)信息傳送,設(shè)備能集中維護和管理。但是,由于GSM-R數(shù)字移動通信系統(tǒng)的頻點有限,站場所有業(yè)務(wù)采用GSM-R的系統(tǒng)實現(xiàn)會造成信道占用很大,現(xiàn)有的頻點不夠使用,當站場靠近正線鐵路或通過正線列車時,會對列車調(diào)度指揮系統(tǒng)產(chǎn)生影響。因此,GSM-R數(shù)字移動通信系統(tǒng)未被全面應用于站場常規(guī)無線通信業(yè)務(wù)。目前,只能適用于解決站場部分語音業(yè)務(wù),以及低速率、時延要求不高的數(shù)據(jù)信息傳送。
1.4WLAN無線局域網(wǎng)技術(shù)應用
WLAN無線局域網(wǎng)是指利用無線通信技術(shù)在一定的局部范圍內(nèi)建立的網(wǎng)絡(luò),屬于計算機網(wǎng)絡(luò)與無線通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。WLAN無線局域網(wǎng)技術(shù)使用戶擺脫各種線路的束縛,可以隨時隨地接入網(wǎng)絡(luò)。WLAN(Wi-Fi)無線通信可采用2.4GHz或者5.8GHz通信頻段。在鐵路領(lǐng)域,WLAN無線局域網(wǎng)技術(shù)主要應用在編組站綜合自動化車地數(shù)據(jù)信息無線傳送。采用2.4GHz頻段和IEEE802.11g、IEEE802.11n標準的設(shè)備進行組網(wǎng),實現(xiàn)綜合自動化CIPS調(diào)機業(yè)務(wù)等信息傳送需求。綜合自動化WLAN無線局域網(wǎng)系統(tǒng)主要由WLAN終端設(shè)備、接入點設(shè)備(AP)、接入控制點設(shè)備(AC)、PORTAL服務(wù)器、RADIUS認證服務(wù)器、用戶認證信息數(shù)據(jù)庫、業(yè)務(wù)運營支撐系統(tǒng)等組成。由于WLAN無線局域網(wǎng)頻點是公眾頻點,將會受到外界終端設(shè)備的干擾,列車遮擋物影響,以及缺乏站場無線對講業(yè)務(wù)、無線調(diào)車等業(yè)務(wù)的終端設(shè)備支持。因此,WLAN無線局域網(wǎng)不適用于涉及行車安全的鐵路調(diào)車業(yè)務(wù),不適應未來站場業(yè)務(wù)發(fā)展需求。
1.5LTE移動通信技術(shù)應用
LTE移動通信技術(shù)是鐵路下一代寬帶無線通信技術(shù)發(fā)展方向,比較適用于寬帶數(shù)據(jù)信息無線傳輸。LTE有TD-LTE與FD-LTE兩種不同的制式,雖然總體上都滿足大帶寬的數(shù)據(jù)通信需求,但也存在很多不同。FD-LTE是在分離的兩個對稱頻率信道上進行接收和發(fā)送,依靠頻率來區(qū)分上下行鏈路。TD-LTE是用時間來分離接收和發(fā)送信道,接收和發(fā)送使用同一頻率載波的不同時隙作為信道的承載,可以根據(jù)上下行的數(shù)據(jù)大小動態(tài)進行分配,對于頻率信道的利用率更好。未來鐵路移動通信采用TD-LTE的概率較大。目前,在朔黃鐵路已引入TD-LTE集群技術(shù)應用于列車同步操控、列車無線調(diào)度通信系統(tǒng)構(gòu)成;在部分鐵路局站引入TD-LTE集群技術(shù)應用于站場貨檢、車號等無線對講和作業(yè)信息傳送;在鄭州地鐵引入TD-LTE集群技術(shù)用于車地間PIS信息和視頻監(jiān)控圖像傳送。工信部根據(jù)《中華人民共和國無線電頻率劃分規(guī)定》及我國頻譜使用情況,確定使用1447~1467MHz頻段建設(shè)時分雙工(TDD)工作方式的寬帶數(shù)字集群專網(wǎng)系統(tǒng)。而1785~1805MHz頻段,則主要用于本地公眾網(wǎng)接入,對確有需要的本地專網(wǎng)也可用于無線接入,具體頻率指配和無線電臺站管理工作,由各省、自治區(qū)、直轄市無線電管理機構(gòu)負責。在同一地區(qū)給一具有無線接入業(yè)務(wù)經(jīng)營權(quán)的公眾網(wǎng)運營商或?qū)>W(wǎng)單位指配的頻率寬帶一般不超過5MHz。未來,在鐵路領(lǐng)域,可以考慮申請使用1785~1805MHz頻段的5MHz帶寬用于站場無線通信業(yè)務(wù)。TD-LTE支持1.8G/1.4G/400M專用頻段,覆蓋增強算法、高增益定向天線、高終端發(fā)射功率,多方式天線組網(wǎng)。TD-LTE移動通信系統(tǒng)移動性好,支持350km/h,具有完善的QoS業(yè)務(wù)保障,可二次開發(fā)定制終端、調(diào)度臺、無線通信模塊等;可提供調(diào)度通信語音業(yè)務(wù)、低速率或高速率數(shù)據(jù)信息傳送業(yè)務(wù),是一個比較完善的綜合無線通信系統(tǒng)解決方案。LTE移動通信技術(shù)在鐵路調(diào)度通信業(yè)務(wù)中的應用正在研究開發(fā)階段,在站場或編組站中的無線調(diào)車、無線對講、綜合自動化信息無線傳送系統(tǒng)中尚未被應用開發(fā)。
2未來站場綜合無線通信系統(tǒng)技術(shù)選擇
站場或編組站作業(yè)范圍比較獨立,技術(shù)作業(yè)業(yè)務(wù)較多,綜合上述幾種無線通信技術(shù)應用介紹,以及應用于站場多種業(yè)務(wù)情況下的可適用性進行分析,結(jié)合無線通信技術(shù)發(fā)展,選擇TD-LTE移動通信技術(shù)作為未來站場綜合無線通信技術(shù)。TD-LTE移動通信技術(shù)已在鐵路和地鐵領(lǐng)域獲得應用,具有技術(shù)實用性和先進性,系統(tǒng)安全可靠,具備集中監(jiān)測和維護管理,能滿足站場各類業(yè)務(wù)綜合承載能力和未來各業(yè)務(wù)信息化、智能化發(fā)展需求。鐵路局可以申請使用1785~1805MHz頻段的5MHz帶寬合法頻點用于站場無線通信業(yè)務(wù)。站場無線通信使用TD-LTE數(shù)字集群系統(tǒng),可將公網(wǎng)MME、HSS、S-GW以及P-GW等多個網(wǎng)元合并為一個網(wǎng)元eCN,使其小型化,降低核心網(wǎng)成本,可以有效的節(jié)約近期工程投資,為將來鐵路正線引入LTE移動通信系統(tǒng)應用預留互聯(lián)互通條件。TD-LTE數(shù)字集群通信系統(tǒng)主要由核心網(wǎng)節(jié)點、無線子系統(tǒng)和無線終端組成。其中,核心網(wǎng)節(jié)點設(shè)置TD-LTE核心網(wǎng)設(shè)備,核心網(wǎng)設(shè)備通過交換機等設(shè)備與各種業(yè)務(wù)應用服務(wù)器相連;無線子系統(tǒng)根據(jù)站場覆蓋和業(yè)務(wù)需求在鐵路站場內(nèi)設(shè)置,無線子系統(tǒng)設(shè)備包括LTE基站設(shè)備BBU(BasebandUnit)和RRU(RadioRemoteUnit)設(shè)備;根據(jù)需要配置相應的無線終端。
3結(jié)束語
我國鐵路系統(tǒng)信息建設(shè)是1個超大規(guī)模的政企合一的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)。即鐵路總公司、鐵路局、主要鐵路站段共同擁有1個內(nèi)部的計算機網(wǎng)絡(luò)。中國鐵路的信息技術(shù)應用自20世紀60年代以來,從簡單的單機應用,以18點報告為代表的統(tǒng)計項目,逐步發(fā)展到今天涉及全路各部門,覆蓋車、機、工、電、輛、財務(wù)、統(tǒng)計和辦公等鐵路各系統(tǒng)。當前的鐵路信息系統(tǒng)建設(shè)已進入飛速發(fā)展階段,但是信息安全系統(tǒng)建設(shè)卻一直處于滯后狀態(tài),并且存在許多隱患。由于各種原因造成的系統(tǒng)崩潰、中斷及非法進入等信息安全問題則更為突出。主要表現(xiàn)在以下幾個方面。
1.1缺乏上層的整體策略
主要體現(xiàn)在管理力度不夠,政策的執(zhí)行和監(jiān)督力度不夠,部分規(guī)定過分強調(diào)部門的自身特點,而忽略了在鐵路運輸?shù)拇蟓h(huán)境下自身的特色。部分規(guī)定沒有準確地區(qū)分技術(shù)、管理和法制之間的關(guān)系,以管代法,用行政管理技術(shù)的做法仍較為普遍,造成制度的可操作性較差。
1.2評估標準體系有待完善
主要表現(xiàn)在信息安全的需求難以確定,要保護的對象和邊界難以確定。缺乏系統(tǒng)的全面的信息安全風險評估和評價體系,以及全面完善的信息安全保障體系。
1.3信息安全意識缺乏
普遍存在重產(chǎn)品、輕服務(wù),重技術(shù)、輕管理的思想。
1.4安全措施建設(shè)滯后
主要體現(xiàn)在網(wǎng)絡(luò)安全措施建設(shè)不夠健全。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速進步,網(wǎng)絡(luò)安全也在不斷地遇到新的挑戰(zhàn),原來的安全措施已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)的需要。
1.5安全人才建設(shè)滯后
當前鐵路系統(tǒng)信息技術(shù)人員較多,已經(jīng)初步形成了一支鐵路信息系統(tǒng)開發(fā)建設(shè)、運行維護的專業(yè)技術(shù)隊伍。但從事信息安全技術(shù)方面的人才還非常缺乏,特別是既懂技術(shù)又懂管理的復合型人才。
2加強信息安全的重要性和必要性
2.1信息安全的重要性
近年來,信息技術(shù)的不斷推廣與應用推動了信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)性、全局性以及全員性的不斷增強。鐵路運輸組織、客貨服務(wù)、經(jīng)營管理、建設(shè)管理和安全保障等對其依賴程度越來越高,特別是隨著鐵路生產(chǎn)與管理向著智能化和管控一體化方向的進一步發(fā)展,對網(wǎng)絡(luò)和信息安全提出了更高的要求。由信息安全引入的風險也越來越大。網(wǎng)絡(luò)和信息系統(tǒng)一旦發(fā)生問題,將給鐵路生產(chǎn)、服務(wù)和經(jīng)營帶來重大威脅和損失,給鐵路形象造成不良影響。信息安全已成為鐵路安全的重要組成部分。鐵路信息系統(tǒng)不僅包括管理信息系統(tǒng)、信息服務(wù)系統(tǒng),而且還包括生產(chǎn)自動化系統(tǒng)等。因此,信息安全保護的內(nèi)容不僅是數(shù)據(jù)和系統(tǒng)本身的安全,更重要的是運行于網(wǎng)絡(luò)之上的業(yè)務(wù)安全,即保證業(yè)務(wù)應用系統(tǒng)的實時性、可靠性和操作的不可抵賴性。結(jié)合實際應用,就是要確保運行于網(wǎng)絡(luò)之上的行車調(diào)度指揮、列車運行控制、編組站綜合自動化等控制系統(tǒng),以及生產(chǎn)實時管理、客票預訂和發(fā)售、貨運電子商務(wù)、12306客戶服務(wù)等業(yè)務(wù)系統(tǒng)安全運行。
2.2信息安全的必要性
隨著信息系統(tǒng)在鐵路應用范圍的不斷擴大,功能的不斷強大,網(wǎng)絡(luò)覆蓋的不斷延伸,開放性與互聯(lián)性的不斷增強,以及技術(shù)復雜性的不斷提升,由于信息網(wǎng)絡(luò)和信息系統(tǒng)自身的缺陷、脆弱性以及來自內(nèi)外部的安全威脅等所帶來的信息安全風險日益凸現(xiàn),而且日趨多樣化和復雜化。傳統(tǒng)的安全管理方式已不適應信息安全保障要求,必須采取先進的管理理念和科學的管理方法。信息安全管理的實質(zhì)是風險管理。開展鐵路信息安全風險管理,就是運用科學的理論、方法和工具,從風險評估分析入手,識別潛在風險,制定有效管控和處置措施,加強安全風險過程控制,強化應急處置,努力消除安全風險或使風險可能造成的后果降低到可以接受的程度。加強信息安全風險管理是鐵路信息系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的內(nèi)在需要,是保障鐵路運輸安全和正常秩序的必然要求,符合信息安全管理工作特點,是做好信息安全工作的科學方法和有效手段。
3加強信息安全管理對策
為應對日益嚴峻的信息安全形勢所帶來的挑戰(zhàn),鐵路系統(tǒng)必須采取一系列的措施來提高信息管理水平。主要體現(xiàn)在以下幾個方面:
3.1端正信息安全認識
如何看待鐵路系統(tǒng)的信息安全問題,實質(zhì)上是如何看待鐵路系統(tǒng)的信息資產(chǎn)的問題,信息化建設(shè)中的鐵路系統(tǒng)管理者應該認識到,與鐵路系統(tǒng)的有形資產(chǎn)相比,信息資產(chǎn)的生存和發(fā)展有著更加重要的地位。而鐵路系統(tǒng)的信息安全防護,雖然不能直接參加鐵路系統(tǒng)價值的創(chuàng)造,但能間接地影響鐵路系統(tǒng)的管理水平,管理能力,影響鐵路系統(tǒng)的競爭能力。在某些特殊條件下,甚至會影響鐵路系統(tǒng)的生存和發(fā)展。因此,鐵路系統(tǒng)的管理者必須充分認識到信息安全的重要性和嚴峻性,從鐵路系統(tǒng)生存發(fā)展的戰(zhàn)略高度來看待信息安全問題,國內(nèi)有關(guān)研究機構(gòu)和企業(yè)提出了“信息安全治理”的概念,即將信息安全策略提升到和企業(yè)發(fā)展策略相同的地位,作為企業(yè)策略層的1項重要任務(wù)來實施,這個觀點在國外已經(jīng)得到廣泛實踐,值得鐵路系統(tǒng)借鑒。
3.2建立完善信息安全管理體制
在信息安全學界,人們經(jīng)常會提到,對于信息安全防護,應該“三分技術(shù),七分管理”,這充分說明了管理在鐵路系統(tǒng)信息安全防護中的重要性,明確自己的信息安全目標,建立完善、可操作性強的安全管理體制,并嚴格執(zhí)行,這也是鐵路系統(tǒng)真正實現(xiàn)信息安全的重要環(huán)節(jié)。
3.3加大投入與提高人員素質(zhì)
安全技術(shù)是鐵路系統(tǒng)信息安全的基礎(chǔ),高素質(zhì)的人員是實現(xiàn)鐵路系統(tǒng)信息安全的保證,對于鐵路系統(tǒng)的信息安全問題,必須加大人員、資金和技術(shù)投入力度,科學配置資源,達到投入和收益的最佳結(jié)合。圍繞鐵路系統(tǒng)的信息安全目標和策略,系統(tǒng)、科學地進行軟硬件系統(tǒng)的采購和建設(shè),要重點加強信息安全人員資源素質(zhì)的培養(yǎng)和提高,在信息安全防護體系的建設(shè)和實踐中,不僅要利用傳統(tǒng)的補動防護技術(shù),同時也要引入主動防護技術(shù)。此外根據(jù)實際的業(yè)務(wù),可以引入PKI技術(shù)、VPN技術(shù)等,再結(jié)合專業(yè)素質(zhì)過硬的人員以及科學的信息安全管理,從而達到最優(yōu)的信息安全防護能力。定期組織專業(yè)的網(wǎng)絡(luò)與信息安全培訓,進一步提高人員素質(zhì)。
3.4制定突發(fā)事件的應急預案
必須針對不同的系統(tǒng)故障或災難制定應急計劃,編寫緊急故障恢復操作指南,并對每個崗位的工作人員按照所擔任角色和負有的責任進行培訓和演練。
3.5加強數(shù)據(jù)完整性與有效性控制
數(shù)據(jù)完整性與有效性控制要保證數(shù)據(jù)不被更改或破壞,需要規(guī)劃和評估的內(nèi)容包括:系統(tǒng)的備份與恢復措施,計算機病毒的防范與檢測制度,是否有實時監(jiān)控系統(tǒng)日志文件,記錄與系統(tǒng)可用性相關(guān)的問題,如對系統(tǒng)的主動攻擊、處理速度下降和異常停機等。
4結(jié)束語
英文名稱:Railway Signalling & Communication
主管單位:鐵道部
主辦單位:中國鐵道部科學研究院;通信信號研究所
出版周期:月刊
出版地址:北京市
語
種:中文
開
本:大16開
國際刊號:1000-7458
國內(nèi)刊號:11-1975/U
郵發(fā)代號:2-403
發(fā)行范圍:國內(nèi)外統(tǒng)一發(fā)行
創(chuàng)刊時間:1957
期刊收錄:
核心期刊:
中文核心期刊(2000)
中文核心期刊(1996)
中文核心期刊(1992)
期刊榮譽:
中科雙效期刊
聯(lián)系方式
期刊簡介
《鐵道通信信號》(月刊)創(chuàng)刊于1957年,由鐵道科學研究院、通信信號研究所主辦。主要任務(wù):以科學技術(shù)為主線,面向國家鐵路、地方鐵路及城市軌道交通領(lǐng)域,宣傳黨和國家的技術(shù)、裝備政策;報道科技成果、新技術(shù)、新產(chǎn)品;交流設(shè)計、施工、維護經(jīng)驗;介紹國外相關(guān)技術(shù)資料等。