GSM-R技术在高速铁路通信系统中应用
揭秘高铁调度指挥：GSM-R系统
我国高速铁路采用GSM-R数字移动通信系统作为移动通信平台，承载多种铁路业务应用系统，为运输调度指挥、设备维护及安全管理提供移动语音通信、短消息、电路域及分组域数据传输业务。
我国高速铁路GSM-R系统主要承载了CTCS-3级列控信息传送、调度通信、调度命令信息无线传送、列车无线车次号校核信息传送等应用业务。
CTCS-3级列控系统是基于GSM-R无线通信实现车地信息双向传输，无线闭塞中心生成行车许可，轨道电路实现列车占用检查，应答器实现列车定位，并具备CTCS-2级功能的列车运行控制系统，由地面设备和列控车载设备组成。
高速铁路调度通信系统包括列车调度通信、客运调度通信、牵引变电调度通信、其他调度及区间通信、应急通信、施工养护通信等。
调度命令信息无线传送系统是我国高速铁路GSM-R系统承载的重要应用业务之一，主要实现调度员通过GSM-R系统向列车司机发送调度命令、调度集中系统（CTC）自动通过GSM-R系统向列车司机发送进路预告等信息的功能，达到进一步提高列车运行效率的目的。
列车无线车次号校核信息传送系统主要实现车载机车综合无线通信设备（CIR）向CTC发送车次号校核信息的功能，可向CTC提供列车当前实际的车次号、机车号、公里标、列车运行速度、经纬度等信息，由CTC判断对运行图上相应列车的车次进行校核及处理，并建立该列车的车次号与动车组或牵引机车机车号之间的一一对应关系。
高速铁路GSM-R系统承载的CTCS-3级列控信息传送、调度通信、调度命令信息无线传送、列车无线车次号校核信息传送等业务均与列车的高效率运行直接相关，要求GSM-R系统的场强覆盖、网络服务质量（QoS）等应满足相关标准的要求，保证高速铁路行车指挥的需求。
我国GSM-R系统工作频率采用900MHz EGSM频段，885MHz～889MHz （移动台发，基站收）、930MHz～934MHz（基站发，移动台收），共4MHz 频率带宽。
双工收发频率间隔45MHz，相邻频道间隔为200kHz。
基于GSM-R小区广播的高速铁路防灾预警信息无线传输系统
- 50 -CHINESE RAILWAYS 2015/06前，各高速铁路（客运专线）均建设了防灾安全监控系统，实现了沿线各信息点防灾安全信息的采集、上传、处理、报警等功能，但列车防灾预警信息下达则主要采取人工方式，由调度员根据报警信息发生的位置，结合管辖范围内每次列车当前位置、速度、行驶方向等因素进行判断，然后再通过话音或以调度命令的形式逐个下达到相应的列车司机。
这种防灾预警信息的下达方式需要调度员人工介入，容易出错，影响防灾预警的及时性和有效性。
为了降低列车运行风险，提高运输效率，构建基于GSM-R小区广播的高速铁路防灾预警信息无线传输系统（简称系统），能够及时、自动地将预警信息发给特定区域内的列车司机，实现防灾预警。
1 GSM-R小区广播小区广播短消息是GSM系统的一种特定业务，可向指定区域的所有车载终端周期性地广播数据信息。
小区广播短消息业务允许在一定区域内将短消息广播给所有的车载终端。
这些区域可能是一个或多个小区，甚至整个公共陆地移动通信网络（PLMN）区。
支持这一业务的车载终端能够连续地监测广播信息并显示给司机。
来自于小区广播中心（CBC）的广播型短消息送到基站控制器（BSC），BSC对消息进行管理，将接收到的消息按发送要求发给基站（BTS），BTS能够进行负载控制。
小区广播是一种基于短消息的增值服务。
它的特点是可以实时向特定区域的移动终端以短消息的方式提供各类信息，接收信息时不影响移动终端的正常通话。
小区广播短消息系统主要由5部分组成： CBC负责广播短消息的管理和存储；小区广播实体（CBE）负责广播短消息的收集；小区广播调度中心（CDB）负责广播短消息的调度和发送；BSC负责广播短消息的转发；BTS负责向车载终端发送广播短消息。
2 系统功能系统与现有防灾安全监控系统互连，采集防灾预警信息，采用GSM-R小区广播机制通过CBC将防灾预警信息基于GSM-R小区广播的高速铁路防灾预警信息无线传输系统蒋 韵：中国铁道科学研究院通信信号研究所，助理研究员，北京，100081蒋志勇：中国铁道科学研究院通信信号研究所，副研究员，北京，100081王开锋：中国铁道科学研究院通信信号研究所，助理研究员，北京，100081高尚勇：中国铁道科学研究院通信信号研究所，助理研究员，北京，100081杨居丰：中国铁道科学研究院通信信号研究所，助理研究员，北京，100081高 媛：中国铁道科学研究院通信信号研究所，助理研究员，北京，100081摘 要：充分利用GSM-R网络小区广播系统的特点，构建基于小区广播的高速铁路防灾预警信息无线传输系统，实现高速铁路防灾预警信息自动、及时传输与下发。
GSM-R 在铁路通信系统中的应用
GSM-R 在铁路通信系统中的应用摘要；GSM-R在GSM标准上加入了适合高速移动环境使用的技术要素，GSM-R完全汲取了GSM+多年来的发展成果，在GSMPhase2+的规范协议的高级语音呼叫功能，如组呼、广播呼叫、多优先级抢占和强拆业务的基础上，加入了基于位置寻址和功能寻址等功能，针对铁路通信列车调度、列车控制、支持高速列车等特点和需求开发了许多专用功能，能传输列车诊断数据，提供货运信息、车载旅客信息服务和其他增值服务等，是铁路运营提供定制的附加功能的一种经济高效的综合无线通信系统。
关键词GSM-R铁路通信发展和应用设计1前言GSM-R(GSM for Railway) 中文全称为铁路移动通信系统标准，其最早起源于欧洲，是基于目前世界最成熟、最通用的公共无线通信系统GSM平台上的、专门为满足铁路应用而开发的数字式的无线通信系统。
GSM-R在GSM标准上加入了适合高速移动环境使用的技术要素，GSM-R完全汲取了GSM+多年来的发展成果，在GSMPhase2+的规范协议的高级语音呼叫功能，如组呼、广播呼叫、多优先级抢占和强拆业务的基础上，加入了基于位置寻址和功能寻址等功能，针对铁路通信列车调度、列车控制、支持高速列车等特点和需求开发了许多专用功能，能传输列车诊断数据，提供货运信息、车载旅客信息服务和其他增值服务等，是铁路运营提供定制的附加功能的一种经济高效的综合无线通信系统。
具有适应铁路运输特点的功能优势，以及更符合通信信号一体化技术发展的需要。
GSM-R除了能提供无线列调、编组调车通信、应急通信、养护维修通信等语音通信功能外，其无可比拟的优势是能提供时速500km下良好、安全的无线传输平台，为高速行驶列车的信号及列控提供了条件。
使中国铁路在这个层面上的技术由原来的单信道模拟系统一下子达到了国际行业先进水准。
在欧洲的德国和法国、荷兰、瑞士等国家已在铁路沿线进行了GSM-R 的放号。
正在试验中的ETCS欧洲列车控制系统(也称FZB)和另一种用于160公里以下的低成本的列车控制系统(FFB)，都是将GSM-R作为传输平台。
2024年GSMR铁路移动通信
GSMR铁路移动通信GSM-R铁路移动通信：技术特点与发展前景引言一、GSM-R技术特点1.1专用频段GSM-R使用专用频段，避免与其他通信系统干扰，确保铁路通信的稳定性和可靠性。
在全球范围内，GSM-R主要使用900MHz频段，部分国家和地区使用1800MHz频段。
1.2安全性GSM-R采用了加密和认证机制，确保通信内容的安全。
同时，GSM-R还支持列车无线紧急呼叫功能，提高了列车运行的安全性。
1.3系统容量GSM-R系统具有较大的系统容量，可以满足铁路运营中的大量用户需求。
同时，GSM-R支持多用户同时通话，提高了通信效率。
1.4网络覆盖GSM-R系统实现了铁路线路的全覆盖，确保列车在任何位置都能进行通信。
GSM-R支持跨区切换，保证了列车在不同区域之间的通信连续性。
1.5兼容性GSM-R与其他通信系统具有较好的兼容性，可以与其他铁路通信系统（如TETRA、VHF等）进行互联互通，为铁路运营提供更多选择。
二、GSM-R发展历程与应用现状2.1发展历程GSM-R的发展始于20世纪90年代，欧洲铁路通信标准化组织（ERATO）开始研究铁路通信的标准化问题。
1993年，欧洲电信标准协会（ETSI）正式立项研究铁路通信标准。
1997年，ETSI发布了GSM-R标准。
此后，GSM-R在全球范围内得到了广泛的应用和推广。
2.2应用现状目前，GSM-R已经在全球范围内得到了广泛应用，成为铁路通信领域的事实标准。
在欧洲，GSM-R已经成为所有新建设的高速铁路线路的通信系统。
在中国，GSM-R也得到了广泛应用，成为高速铁路、普速铁路和城市轨道交通的主要通信系统。
三、GSM-R未来发展趋势3.1向LTE-R过渡随着4G移动通信技术的发展，GSM-R将逐渐向LTE-R （LongTermEvolution–Rlway）过渡。
LTE-R基于先进的4G技术，具有更高的数据传输速率、更大的系统容量和更好的性能。
目前，欧洲、中国等国家和地区已经开始进行LTE-R的研究和试验。
GSM-R系统在铁路通信中的规划应用
GSM-R系统在铁路通信中的规划应用摘要本文介绍了GSM-R系统在铁路通信系统中的应用及其功能,展望了GSM-R系统在我国铁路通信中的发展前景。
关键词GSM—R 通信系统铁路通信规划应用TN915GSM-R通信系统的特点GSM-R是在GSM蜂窝移动通信系统的基础上增加了调度通信功能和适合高速环境下使用的无线集群通信系统。
其工作频段为900MHz，移动端发送频率为885～889MHz(基站接收)，基站发送频率为930～934MHz(移动端接收)，信道间隔为200kHz，双工间隔为45MHz。
按等间隔频道配置的方法，共有21个载频，频道序号从999～1019，扣除低端999和高端1019做为隔离保护，实际可用频道19个，频道序号为1000～1018。
GSM-R是专门针对铁路移动通信的需求而推出的专用通信系统，由国际铁路联盟（UIC）和欧洲电信标准化组织制定技术标准，并被许多欧洲国家采纳。
GSM-R基于GSM并在其功能上有所超越，是成熟的通过无线通信方式实现移动话音和数据传输的一种技术体制。
铁道部2000年底正式确定将GSM-R作为我国铁路专用通信的发展方向。
（一）铁路GSM-R系统的功能特点。
1、调度通信功能2、车次号传输与列车停稳信息的传送功能3、调度命令传送功能4、列车尾部装置信息传送功能5、调车机车信号和监控信息系统传输功能6、列车控制数据传输功能7、区间移动公务通信8、应急指挥通信话音和数据业务9、铁路基本业务，功能寻址是GSM-R的特征, 是通过编制功能号来实现呼叫用户, 而不是通常情况下的按照用户使用的终端设备来进行寻址。
（二）GSM-R铁路通信业务的需求。
随着铁路通信信号技术相互融合，行车调度指挥自动化等技术突破了功能单一、控制分散、通信信号相对独立的传统技术理念，推动了铁路运输调度指挥朝着数字化、智能化、网络化和综合化的方向发展。
铁路通信引入GSM-R，它基于GSM的基础设施及其提供的ASCI(先进语音呼叫业务)，其中包含eMLPP(增强型多优先级与强拆)、VGCS(语音组呼)和VBS(语音广播)，并提供铁路特有的调度业务，包括：功能寻址、功能号表示、接入矩阵和基于位置的寻址；并以此作为信息化平台，使铁路部门用户可以在此信息平台上开发各种铁路应。
GSM—R系统在我国铁路应用状况分析
Ｒａ ｌ ｙ Ｅｎ ｎ ｅｒ ｇ ｉ ｗａ ｇｉ ｅ ｉ ｎ
铁路工程
Ｇ Ｍ－ Ｓ Ｒ系统在我国铁路应用状况分析
（ 中国铁路通信信号上海工程公司 朱学伟） 摘要 ：本文通过对 ＧＭ Ｒ系统的介绍，分析 了Ｇ Ｍ Ｒ系统在我 国铁路应用的优势。 Ｓ— Ｓ— 关 键词 ：Ｇ Ｍ ｇ 铁路 应 用 Ｓ－
息 和路 由信 息 ， 由信 息用 于 Ｇ ＲＳ 路 Ｐ 移动 台通 过 隧道
下使 用要 素的 系统 ， 能够 满足 国际铁 路联 盟提 出的铁 路专 用调 度通信 的要 求 ， 以实现 跨越 国界 的高速 列 可
车 和一般 列 车之 间的通 信 。 Ｇ Ｍ— Ｓ Ｒ采 用 Ｔ ＤＭＡ 结构 ，信 道带 宽 ２ ０ Ｈｚ ０ｋ ， 每载 波 ８个时 隙 ，全速 率 话音编 码 １ ．ｋ ／ ，半 速 ３０ｂ ｓ
我国铁路无线通信还存在着技术落后 、功能单
一 －－
通 话功 能 提 供 的 多个 司机 问的 通 信 ；直 接 脱 网模 式 等 。 Ｍ— ＧＳ Ｒ除 了具 备 这些 必不 可 少的 专用 调 度功能 外 ，还 体现 在与 列车 控 制 系统 的完 美 结合 上 。
Ｇ Ｍ— 系统 组 成 ： Ｓ Ｒ
２ＧＭ Ｒ Ｓ － 概述 铁 路综 合数 字移动 通信 系统 Ｇ Ｍ— 是在 Ｇ Ｍ Ｓ Ｒ Ｓ
蜂 窝系统上增加 了铁 路调 度通 信功能 和适合高速 环境
是分 组业 务 的位置 寄存 器 ， 中 ， ＧＳ 其 Ｓ Ｎ存储 已注册 用户 的 签约信 息和 位置 信 息；Ｇ Ｓ Ｇ Ｎ存储 用户 签约信
、
频率利 用率 低 、干 扰严 重 、数 据 传输能 力差 、系
统 分散 、 不具 备 网络能 力 等缺 陷 ， 与铁 路的 发展和现 代化 需要 不相适 应 ， 发达 国家铁 路无 线通信 技 术差 与
GSM-R技术在委内瑞拉高速铁路中的应用及发展
步／ 同步切换 、 预 与速度有关的切换等算法 的改进 ， 区切换 的判 越
决 时间和执行 时间进 一步缩 短 ， 提高 了切换 的成功率 ， 同时提供
对 车 站 和调 度 区 间更 好 的覆 盖 。
ｗｙ） ａｓ技术， 为列控信息提供传输通道。
２ ＧＳ Ｒ 技术 的适应 性 Ｍ－
Ｇ Ｍ— Ｓ Ｒ系统是无线列调的更新换 代产 品 ， 能够满 足区间公务 采用 Ｇ Ｍ— Ｓ Ｒ能够实现中国高铁通信 系统 与委 内瑞拉 当地 通 移动 、 场无线等 移动语音 通信 的需求 ； 站 满足 Ｄ Ｉ Ｍ Ｓ无线车次 号、 信网络 以及与意大利修建的铁路 网络 的互联互 通 ， 高铁路 的安 列车 尾部 风压 、 提 机车 状态信 息等 移 动和 固定无 线数 据传输 的需 全性 ， 降低 铁 路 信 息 建 设 成 本 ， 旅 客 提 供 完 善 的服 务 。 为 求； 满足铁路 的安 全信 息发布 和预警 系 统的需求 ， 确保 铁路 的畅 委铁沿线主要是热带乔 木灌 木和牧场 ， 人烟稀少 ， 通不便 ， 通 、 线 施 工 养护 人 员 、 辆 、 械 的安 全 。 交 沿 车 机
工程 。
铁路应用而开发 的数字综合无线通信系统 。
Ｇ Ｍ— 网 提 供 的 业 务 包 括 语 音 业 务 、 据 业 务 、 呼 叫 相 关 Ｓ Ｒ 数 与 的业务和铁路特定业务 ：
１ 调度通信 ： 车调度 、 ） 列 货运调度 、 牵引变电调度等 ；
２ 区 间 维 护 作 业 通 信 ： 供 区 间维 护 作 业 通 信 业 务 ； ） 提
Ｇ Ｍ— Ｓ Ｒ技术 在 委 内瑞 拉高 速 铁 路 中 的应 用及 发 展
罗 广 斌
摘 要： 讨论 了 Ｇ Ｍ． Ｓ Ｒ技术 在委 内瑞拉 高速 铁路 中的 适应性 ， 阐述 了 Ｇ Ｍ— 系统 的主要功 能及技 术特 点 ， Ｓ Ｒ 并对委 铁
350_公里时速下高铁线路GSM-R_无线网络优化
78科技时空 Technical Horizon中国电信业CHINA TELECOMMUNICATIONS TRADE高速铁路GSM-R 关键指标覆盖优化是GSM 无线网络优化的核心之一。
GSM-R 系统承载CTCS-3级列控数据传送业务，场强覆盖应符合规定，95%的时间、地点概率条件下，最小可用接收电平Prmin 应高于-92dBm。
GSM-R 的网络服务质量全面反映了网络质量的好坏。
结合高铁C3线路联调联试来看，时速350公里的高速铁路对传输干扰时间、无差错传输两个指标要求极高，需要投入很大的人力物力。
覆盖和干扰问题是影响两个指标的关键因素，其原因类别及场景见表1。
干扰直接影响列控业务链路性能，会造成误码；基站覆盖异常，会导致切换位置不合理，发生错切、回切，这些都会影响指标达标。
表1 GSM-R 关键指标不达标原因及问题突出场景类别原因类别问题较为突出场景网内干扰1.直放站多径干扰2.网内同邻频干扰1.隧道区段2.交叉并线区段外网干扰1.运营商基站同邻频干扰2.宽频（阻塞）干扰靠近市区铁路覆盖不合理1.基站覆盖异常、天线角度产生变化2.参数设置不合理1.平原区段2.枢纽地区GSM-R 关键指标不达标优化方案平原区段无线网络覆盖优化平原地区过覆盖情况较为常见，过量覆盖会350公里时速下高铁线路GSM-R 无线网络优化高铁线路动车组列车运行途中发生C3无线超时、降级可能会导致列车晚点，降低运输效率，从而影响铁路运输秩序。
作为承载C3的通信网络，GSM-R 无线网导致的超时、降级问题需要重点关注。
从近年来的大数据分析结果看，湖北武汉铁路局管内高铁线路GSM-R 无线网存在基站覆盖情况变化、无线网络运行质量不稳等问题。
实现已开通高铁350公里时速常态化运营，涉及电务、通信、工务、供电等各专业协同调整。
其中，通信专业最主要的就是对GSM-R 服务质量进行优化调整，以下将结合郑武高铁达速的实施经验就网络服务质量优化进行研究探讨。
GSM-R系统技术分析及在我国铁路通信中的应用
摘要:本文主要介绍了GSM-R系统的组成,工作频率,结构与覆盖,功能特点,关键技术以及在我国铁路通信中的应用,最后对GSM-R系统发展方向做以展望。
关键词:GSM-R系统;铁路通信;应用1GSM-R系统介绍GSM-R是一种专门为铁路设计的专业无线数字通信系统,基于GSM系统技术平台,针对铁路通信列车调度、列车控制、支持高速列车等特点,为铁路运营提供定制的附加功能的一种经济高效的综合无线通信系统,并将铁路移动通信所具有的特色(群呼、组呼、优先级别、强插、强拆等功能)加进去,构成GSMR用于铁路的全球移动通信系统的解决方案。
从集群通信的角度来看,GSM-R是一种数字式的集群系统,能提供无线列调、编组调车通信、应急通信、养护维修组通信等语音通信功能。
GSM-R能满足列车运行速度为0-500km/小时的无线通信要求,安全性好。
GSM-R可作为信号及列控系统的良好传输平台,正在试验中的ETCS欧洲列车控制系统(也称FZB)和另一种用于160公里以下的低成本的列车控制系统(FFB),都是将GSM-R作为传输平台。
1.1GSM-R系统组成GSM-R 系统由六个子系统组成:交换子系统(SSS)、基站子系统(BSS)、运行与维护子系统(OMC)、通用分组无线业务子系统(GPRS)、终端子系统及移动智能网子系统(IN),并通过交换子系统(SSS)中的网关移动交换中心(GMSC)实现与其他通信网络的电路域业务的互联互通,通过通用分组无线业务系统(GPRS)中的网关GPRS业务支持节点(GGSN)实现与其他数据信息网络的分组域业务的互联互通。
GSM-R系统框图如下图,A接口往右是NSS系统,它包括有移动业务交换中心(MSC)、拜访位置寄存器(VLR)、归属位置寄存器(HLR)、鉴权中心(AUC)和移动设备识别寄存器(EIR),组呼寄存器(GCR), 操作维护中心(OMC),A接口往左Um接口是BSS系统,它包括有基站控制器(BSC)和基站收发信台(BTS)。
GSM_R通信技术在我国铁路通信中的应用
［摘要］铁路通信是保证列车行车安全、提高运输效率的重要保障。
ＧＳＭ－Ｒ通信技术为铁路通信提供了可靠的保障，推动了我国铁路通信的发展，并在我国铁路建设中起到了关键的作用。
［关键词］铁路；通信；ＧＳＭ－ＲＧＳＭ－Ｒ通信技术在我国铁路通信中的应用张凯（北京铁路局北京电务段，北京市１０００６９）铁路是一个庞大的企业，包含了运、机、工、电、车辆等专业部门，各部门之间围绕铁路运输协同运作，为保证部门之间信息畅通，指挥列车运行和编解列车，因此铁路需要一套完整的专用通信。
随着我国铁路电气化改造、既有线提速、客运专线、青藏线建设和高速铁路研究，进一步推动了铁路通信的发展。
我国铁路发展通信网络的总体目标是建立语音数据综合业务的移动通信平台，形成现代化的通信系统。
欧洲ＧＳＭ－Ｒ技术的成功应用，为我国铁路通信信号技术发展提供了良好技术借鉴。
ＧＳＭ－Ｒ系统的引入，不但实现了铁路移动通信系统的升级换代，改善了语音通信质量，而且为数据业务应用提供了数字无线通信平台，能够支持列车诊断、车辆跟踪、货物跟踪、移动售票、旅客信息服务等各种新业务。
ＧＳＭ－Ｒ是在ＧＳＭ蜂窝系统的基础上增加了调度通信功能和适合高速环境下使用要素的无线集群通信系统，能满足国际铁路联盟提出的铁路专用调度通信要求，提高了铁路信息化整体水平，将有力地推动我国铁路信息化进程。
1GSM-R 技术ＧＳＭ－Ｒ是从ＧＳＭ网络上发展起来的，作为中国铁路新型的通信产品已经被广泛的应用于中国铁路通信系统中，比较典型的就是中国自主开发的青藏线铁路通信的应用，为中国铁路通信信号技术的发展提供了一个成功的范例。
１．１ＧＳＭ－Ｒ网络ＧＳＭ－Ｒ技术在数字蜂窝移动通信系统（ＧＳＭ）上增加了调度通信功能和适合高速环境下使用的要素，其工作频段为９００ＭＨｚ，移动端发送频率为８８５～８８９ＭＨｚ（基站接收），基站发送频率为９３０～９３４ＭＨｚ（移动端接收），信道间隔为２００ｋＨｚ，双工间隔为４５ＭＨｚ。
GSM—R系统在铁路无线通信系统中的应用与发展
关键 词 ： Ｓ Ｒ 系统； 线通信 系统 ； 用 Ｇ Ｍ— 无 应
Ａｂｓｒ ｔ ｔａｃ：Ｗ ｉｈ ａｎ ｗ ｏ ｎｄ ｃｉ ｘ ｏ ａｌ ｙ ｃ ｎ ｔｕ ｔ ｎ ｉ ｉ ａ，ｈ ｕ ｕ ｅｎ ｗ ａ ｓ ｎ ｅ ｉ ｓ ｉｔｒ ｉ ａｌ ｈ ｇ ｓ ｅ ｄ ｕ ｅ ＧＳＭ—Ｒ ｙ ｔｍ ｓ ｔ ｅ ｒｕ ｌｍａ ｆｒｉｗａ ｏ ｓｒ ｃｉ ｎ Ｃｈ ｎ ｔｅ ｆｔ ｒ ｅ ｐ ｓｅ ｇ ｒｌ ｏ ｎｅ ，ｎｅ ｃｔ ｒｉ， ｉｈ— ｐ ｅ ｓ ｙ ｓ ｓｅ ａ
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２ 统 在 铁 路 无 线 通信 系统 中的应 用 与 发展 Ｍ—
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文 献 标 识 码 ： Ａ 文章 编 号 ：０ ６ ４ １ （０ ０）０ ０ ３ 一 １ １０ — ３ １２ １ ３ — ２ ４ Ｏ
ｉｓｉｔｇ ａｅ ｒｌｓ ｏ ｔ ｎ ｅ ｒｔｄ ｗｉｅｅｓ ｃ ｍｍｕ ｉａｉｎ ｓ ｓｅ ｎｃ ｔ ｙ ｔｍｓ，ｈ ａ ｅ ｐ ｃｆｃ ｌｙｄ ｓ ｕ ｓ ｄ ＧＳＭ—Ｒ ｅｗｏｋ ｓ ｓｅ ｓｒ ｃｕ ｅ，ｈ ｏｅ ｏ ｅ ｒ ｉ ｙ ｔａ ｐ ｒ ｓｓｅ ， ｏ ｔｅ ｐ ｐ ｒｓ ｅ ｉ ａｌ ｉｃ ｓｅ ｉ ｎ ｔ ｒ ｙ ｔｍ ｔｕ ｔｒ ｔｅｒ ｌ ｆｔ ａｌ ｒｎｓ ｏｔ ｙ ｔｍ ｈ ｗａ
GSMR在我国铁路信号中的应用发展
GSM-R在我国铁路信号中的应用发展申报论文（中级）题目：GSM-R技术在我国铁路信号系统中的应用单位：安萨尔多姓名：位永彩课题方向：电子技术2011 年06 月20 日摘要GSM-R是一种专门为铁路设计的专业无线数字通信系统，基于GSM系统技术平台，针对铁路通信列车调度、列车控制、支持高速列车等特点，为铁路运营提供定制的附加功能的一种经济高效的综合无线通信系统，并将铁路移动通信所具有的特色（群呼、组呼、优先级别、强插、强拆等功能）加进去，构成GSM-R 用于铁路的全球移动通信系统的解决方案。
目前已建成的青藏铁路ITCS列车控制系统，大秦铁路重载运输列车控制系统以及京沪、武广、郑西高速铁路CTCS列车控制系统中均采用GSM-R网络作为通信支撑，完成调度通信，列车控制，车地通信，旅客广播，旅客信息服务等功能，其中基于车地安全无线通信的列车控制系统是为铁路的安全高速运营提供技术的保障。
本文着重介绍GSM-R网络技术在青藏铁路，大秦铁路和郑西高速铁路信号中的系统结构和典型应用，针对工程应用中的具体问题对GSM-R网络的通信系统需求进行分析，提出切实可行的网络设计方案和系统架构，为更多的铁路工程应用提供参考。
关键词：GSM-R，CTCS\ITCS\ETCS\，高速铁路，重载列车目录摘要 (III)目录 (IV)绪论 (1)一、铁路通信信号技术的发展 (2)1、信号技术的几个发展阶段 (2)2、GSM-R技术的发展历史 (2)3、技术结合点 (3)二、GSM-R技术在信号应用的典型方式 (3)1、GSM-R技术与青藏铁路ITCS技术 (3)1.1 技术背景 (3)1.2 系统架构及工作原理 (4)1.3 技术优势与不足 (5)2、GSM-R技术与大秦铁路LOCOTROL同步操控技术 (5)2.1 技术背景 (5)2.2 系统架构及工作原理 (6)2.3 技术优势与不足 (7)3、GSM-R技术与郑西高铁CTCS3列车控制技术 (8)3.1 技术背景 (8)3.2 系统架构及工作原理 (8)3.3 技术优势及不足 (9)三、GSM-R技术的其他应用 (9)结论 (10)参考文献 (11)绪论当前我国铁路处于高速发展期，《中国铁路中长期规划》中明确了未来10年中国铁路的发展方向，到2020年，全国铁路营业里程达到10万公里，主要繁忙干线实现客货分线，复线率和电化率均达到50％，运输能力满足国民经济和社会发展需要，主要技术装备达到或接近国际先进水平，其中的通信信号信息技术是铁路实现安全运营的重要保障，本文根据中国铁路技术发展中的具体需求，分析三种不同类型的GSM-R技术在信号系统中应用，为铁路通信信号融合和创新提出建议。
GSM-R漏缆及天馈线在线监测系统在高速铁路中的应用
GSM-R漏缆及天馈线在线监测系统在高速铁路中的应用摘要本文分析了GSM-R漏缆在高速铁路中的应用，介绍了其使用的基础理论，以及天馈线在线监测系统的原理、性能特点和优势。
本文还详细讨论了如何正确地安装GSM-R漏缆，并且展示了一些应用实例，以说明其在高速铁路中的重要性。
最后，文章总结出GSM-R漏缆与天馈线在线监测系统的结合对高速铁路的运行具有重要的意义。
关键词GSM-R漏缆；高速铁路；在线监测系统；安装正文本文旨在探讨GSM-R漏缆在高速铁路中的应用，以及天馈线在线监测系统在该应用中的作用。
GSM-R漏缆是一种适用于有线通讯和电力系统的光纤电缆，它由一条或多条单模光纤和集成电缆组成，内部覆盖有一层绝缘材料，具有抗水、耐腐蚀和耐化学腐蚀的特点。
GSM-R漏缆可用于传输数据和信号，可用于线路作业的控制接口，可用于开关机控制接口，还可以作为监控张力的接口。
由于其具有体积小、重量轻、耐候性好和阻燃性好等优点，因此GSM-R漏缆被广泛应用于新建线路或改造线路中。
在GSM-R漏缆的应用中，需要配合使用天馈线在线监测系统。
该系统是高速铁路监控、报警和安全保障所必需的装备，它可以实时监控天馈线的受力情况，并采取相应的措施确保铁路安全，保障铁路运行的正常和稳定。
天馈线在线监测系统可以帮助铁路部门检测、识别和预防由于老化因素引起的漏损；它也可以帮助铁路部门检测、识别和预防由于非正常使用所引起的漏损。
正确安装GSM-R漏缆是安全、稳定运行的关键。
在安装GSM-R漏缆前，首先应该建立全面的计划，明确各个安装环节的要求，包括地质条件、天气条件和工作环境的要求。
在安装过程中，需要采用专业的工具与材料，及时添加橥连接器，避免人力损坏，并且要将漏缆固定支架固定，防止其振动变形，保证漏缆的安全。
本文介绍了GSM-R漏缆在高速铁路中的应用，并讨论了如何正确安装，以及天馈线在线监测系统的作用。
实例展示中，我们可以看到GSM-R漏缆与天馈线在线监测系统的结合，对于保障高速铁路运行具有重要意义。
GSM与GSM-R的异同及GSM-R在铁路中的应用
GSM与GSM-R的异同及GSM-R系统在高速铁路中的应用【摘要】本文主要介绍GSM和GSM-R的基本网络结构，分析它们之间的区别，描述GSM-R 作为铁路数据移动通信系统，能够为铁路提供的业务以及目前的应用情况。
【关键词】GSM GSM-R 移动通信一、GSM系统组成包括：移动交换子系统（SS）或称网络交换子系统（NSS）、基站子系统（BSS）、移动台（MS）和操作维护管理子系统（OMS或OSS）。
GSM系统的网络结构MS通过无线接口接入GSM系统，即具有无线传输和处理功能。
此外，MS必须提供和使用者之间的接口。
MS的类型包括车载台、便携台和手持台（手机）；BSS通过无线接口之间与移动台相接，负责无线发送接收和无线资源管理。
BSS主要有基站收发信机（BTS）和基站控制器（BSC）两部分组成。
此外，BSC还应包括码型转换和速率适配单元（TRAU）。
BTS主要负责无线传输，它在网络的固定部分和无线部分提供中继。
BSC主要承担无线资源、参数和接口的控制管理。
BSC通过BTS和MS的远程命令对无线接口进行管理，主要有无线信道的分配、释放以及越区切换到管理等。
根据话务量，一台BSC可以控制几十个BTS。
NSS对GSM移动用户之间通信和移动用户与其他通信用户之间通信起管理作用。
其主要功能包括：交换、移动性管理、安全管理等。
基本的NSS由6个功能实体组成，分别是：移动业务交换中心（MSC）、归属位置寄存器（HLR）、访问位置寄存器（VLR）、设备识别寄存器（EIR）、鉴权中心（AuC）和互联功能单元（IWF）。
OMS是操作人员与人机之间的中介，它实现了系统的集中操作与维护，完成包括移动用户管理、移动设备管理及网络操作维护等功能。
二、GSM-R陆地移动网络由3个子系统组成，包括BSS、NSS、OMS；其基本机构如下：GSM-R与GSM在网络的网元结构、标准接口上都没有大的区别，主要区别在与根据铁路通信网的特殊性，如功能编号、紧急状况处理、定位信息应用、控制调度信息等，引起网络结构和规划方面要作相应的调整。
GSM-R技术在铁路中的应用
陈燕 （ 湖南交 通工 程职业 技术学院）
摘 要 ： 文 通过 介 绍铁 路 Ｇ Ｍ — 本 Ｓ Ｒ系 统 的结 构 ， 析 研 究 了 ＧＳ Ｒ业 分 Ｍ— 务 在 我 国 铁 路 应 用 ， 括列 车 调 度 通 信 、 车 同步 控 制 、 次号 无 线 传 递 、 包 列 车 调 度 命 令 无 线 传 送 、 尾 脏控 数据 传 输 等 。 列 关 键 词 ： Ｍ — 列 车调 度 通信 调 度 命 令 传 送 ＧＳ Ｒ 列 车 同 步控 制 调
图 ２ 列车 调 度 通 信 系 统 图
网络
值班 员
该业务可实现本务机与补机之间信 息的交换和传 递。 ２４ 调 度 指 令 传 输 ：调度 命 令 是 调 度 所 里 的调 度 员 或 车站 值 班 ． 员 向辖 区 内的 司机 下达 的书 面 命 令 。基 于 Ｇ Ｍ— Ｓ Ｒ通 信 系统 的调 度 命 令 ， 用 ＧＰ Ｓ数 据 传 输 方 式 ， 现 在 机 车 号 和 ｌ 采 Ｒ 实 Ｐ间建 立对 应 关 系 ， 度 所里 的调 度 员 或 车 站值 班 员在 工 作 台 编辑 调 度 命令 并 发 送 ， 调 ＴＣ Ｄ Ｓ根 据 调 度 命 令 中的 机 车 号 查 找 到 对 应 的 目的 Ｉ Ｐ地址 ， 调 度 将 命令从无线列调车站 台发送 出去 ， 通过 ＧＳ Ｒ网络传到机车综合 Ｍ— 通信设备 ， 机车就能收到调度命令。 ２５ 车 次号 传 输 与 列 车 停 稳信 息传 送 ：车 次 号 传 送 是铁 路 实现 ． 运输生产调度指挥 现代化 的重要一环 ，即要实现调度 中心对移动体 位 置管理 ，首 先要实现调度 中心对列车 的车次号 自动 跟踪。基于 ＧＳ Ｒ 电路 交 换 技 术 （ ＧＰ Ｓ技 术 ） 据 采 集传 输 应 用 系 统 ， Ｍ— 或 Ｒ 的数 可 实现 ＧＳ Ｒ车 次 号传 输 与列 车停 稳 信 息 的 数 据 传 输 ， 证 铁 路 运 Ｍ— 保 输管理和行车安全性。 图 １ ＧＳ Ｒ 系统 结构 图 Ｍ— ２６ 列尾 监 控数 据传 输 ： 车行 进 当 中 ， 应 当及 时 了解 列车 ． 在列 司机 Ｇ Ｍ— Ｓ Ｒ核 心 网络 采 用 二级 网络 结 构 ，包 括 移 动 汇 接 网和 移 动 尾部 的性能变化。列尾监控系统可 以提供列尾风压数值 ， 电池 电压情 本 地 网 ， 立 Ｔ Ｃ和 ＭＳ 汇 接 中 心 之 间 网 状 网 相 连 。 目前 全 国 设 ＭＳ Ｃ， 况 ， 风 管风压 情 况 等等 。通过 Ｇ Ｍ— 主 Ｓ Ｒ网络 ， 以将这 些列 车尾 部 的 可 共 设 置 了 ３个 Ｔ Ｃ， 别 在 北 京 、 汉 、 安 ，９个 ＭＳ 分 别 在 ＭＳ 分 武 西 １ Ｃ， 数据传送到机车综合通信设备， 供司机查看。基于 Ｇ Ｍ— Ｓ Ｒ的列尾监 侣 个铁 路 局 所 在 地 和 拉 萨 。 控系统采用 Ｇ Ｒ Ｐ Ｓ数据传输方式， 实现车头和列尾之间的数据传输。 列 车 时 速 超 过 １ ０ ｍ ／ｈ 采 用 Ｇ Ｍ 信 号 ， 造 成 通信 质 量 降 ４ｋ ， Ｓ 会 ２７ 调 车 机 车 信 号 和 监 控 信 息 系 统 传 输 ： Ｓ Ｒ调 车 机 车 信 － Ｇ Ｍ— 低 及误 码 率 提 高 。 误码 率 的增 加 会 降 低话 音质 量 ， 而 甚至 当服 务 质 量 号和监控 系统 的主要功能 是提供调车机 车信号和 监控信息传输通 达 到 最 低 阈值 时 ，特 别 是 与 Ｅ Ｔ Ｒ ＭＳ （ 洲 铁 路 运 输 管 理 系 统 ） 欧 和 道 ， 现 地 面 设 备和 多 台车 载 设 备 间 的数 据 传 输 ， 储 进入 和 退 出调 实 存 ＥＣ （ Ｔ Ｓ欧洲铁路控制 系统） 关的数据将被中断 ， 而导致列车不必 有 从 车模 式 的有 关 信 息 ， 成 铁 路 站 场 通信 系统 重 要 组成 部 分 。 构 要的停 车或减速。 因此需 要采用双 网覆盖系统 以提高 系统的可靠性 ｏ ２８ 区间 移 动 公 （ 务 通 信 及 紧 急 救 援 移 动服 务 ： 用 Ｇ Ｍ— ． 工） 使 Ｓ Ｒ ２ ＧＳ Ｒ系统在我 国铁路 中的应用 Ｍ— 作 业 手持 台代 替 区 间 通话 柱 ， 满 足 紧 急救 援 、 急 抢 险通 信 指 挥 的 可 应 ＧＳ Ｒ系统 不仅 可以提供语音业务 ， Ｍ— 而且可以提供 数据 业务 ， 需要 ， 方便灵活 ； 同时还可实现区间作业人员的移动通信。
高速铁路长大隧道GSM-R网络冗余组网方案分析
高速铁路长大隧道GSM-R网络冗余组网方案分析袁廷瑞1，熊 洁1，路晓彤2，焦晓辉2（1．中铁二院工程集团有限责任公司，成都 610031；2．中国国家铁路集团有限公司工管中心，北京 100844）摘要：高速铁路长大隧道需要按照GSM-R冗余组网方案进行覆盖。
目前GSM-R网络可采用数字直放站与分布式基站作为数字中继设备，两种设备均有多种组网方案。
从故障应对能力、载频利用率、建设成本等多个角度开展分析，对比多种高速铁路隧道内GSM-R数字中继设备冗余组网方案，提出各种方案的适用范围和性能优劣。
关键词：GSM-R；组网；高速铁路；隧道；无线通信中图分类号：U285.21 文献标志码：A 文章编号：1673-4440(2024)01-0036-06Analysis of GSM-R Redundancy Networking Scheme forLong Tunnel of High Speed RailwayYuan Tingrui1, Xiong Jie1, Lu Xiaotong2, Jiao Xiaohui2(1. China Railway Eryuan Engineering Group Co., Ltd., Chengdu 610031, China)(2. Engineering Management Center, China State Railway Group Co., Ltd., Beijing 100844, China)Abstract: Long tunnels of high-speed railway need to be covered according to GSM-R redundancy networking scheme. At present, GSM-R network can use two kinds of digital relay equipment: digital repeater and distributed base station. Both of the equipment have a variety of networking solutions.This paper analyzes the fault response capability, carrier frequency utilization, construction cost and other aspects, compares various GSM-R digital relay equipment redundancy networking schemes in high-speed railway tunnels, and proposes the application scope and performance advantages and disadvantages of various schemes.Keywords: GSM-R; networking; high speed railway; tunnel; wireless communicationDOI: 10.3969/j.issn.1673-4440.2024.01.007收稿日期：2022-11-15；修回日期：2023-12-20第一作者：袁廷瑞（1994—），男，工程师，硕士，主要研究方向：铁路无线通信，邮箱：********************。
关于现代通信技术在高速铁路中的应用
关于现代通信技术在高速铁路中的应用摘要：近年来，在经济和科技快速发展的背景下，我国的铁路运输得到了快速的发展，铁路正式进入了高速时期，无论是客运还是货运的速度都得到了明显的提高，承载能力不断增强，高速铁路逐渐朝着网络化发展。
就现代通信技术在高速铁路的应用而言，不仅在一定程度上保障了铁路运行的安全性，而且也确保了列车的运行速率和相关信息的准确性，为未来高速铁路更好的发展打下了坚实的基础。
关键词：现代通信技术；高速铁路；应用1高速铁路应用现代通信技术的重要性伴随着现代科学技术的飞速发展，现代通信技术也正在向网络化、数字化、宽带化、智能化、高速化和信息化方向全面、快速发展。
随着各种现代通信信息技术的高效推广和应用，用户能够在任意时间、任意地点，利用通信网络，实现视频、语音、图像、文字等各种信息的相互交换，从而提升人们的生活质量和工作效率。
特别是，在高速铁路上，各种现代移动通信技术得到了充分的运用，这让所有坐在列车上的乘客和线路上的铁路工作人员，都能真正体会到现代通信技术给他们带来的方便和快捷。
他们不会受到列车高速运行、铁路复杂地形和环境等任何因素的影响，可以快速地得到自己真正需要的各类信息资源，从而实现信息的共享和交换。
高速铁路的一个重要交通特点就是其在高速行驶的时候，更安全、更方便，这对于通讯技术的各个方面都有更高的要求。
但是，要真正实现高速实时的通信需求，还需要一套高度集成的现代化铁路运输通信信息技术设备系统作为强大的支持，只有建立一个通信技术先进、功能完善的高速通信运输网络，并辅以一个友好的交互应用界面，才能有效地实现高速铁路的远程自动控制，为高速铁路运输系统管理和操作人员提供全面的通信网络服务，进而提高高速铁路的运行速度，提高运输管理效率。
2现代通信技术在高速铁路中的具体应用2.1GSM-R技术应用在列车调度系统当中铁路全球移动系统也被称为GSM-R技术，就当前GSM-R技术的应用而言，与过去的GSM技术相比，它已经十分成熟，它是指在铁路运行过程中有少量移动通信要求的基础上研发出的一种特殊系统，它的主要功能是承载无线车次号检查数据，并对无线传送指令信息进行有效调度。
高速铁路中铁路数字调度通信系统的应用研究
高速铁路中铁路数字调度通信系统的应用研究随着科技的不断发展，铁路运输在安全性、便捷性和效率方面都得到了极大的提升。
高速铁路作为现代化交通工具的重要组成部分，其运行管理系统更是体现了科技的应用和创新。
铁路数字调度通信系统在高速铁路中起着至关重要的作用，本文将介绍该系统的核心技术和应用研究。
一、铁路数字调度通信系统的核心技术1.无线通信技术铁路数字调度通信系统主要依靠无线通信技术实现列车之间、列车与调度中心之间的信息传输。
目前，高速铁路通常采用的是移动通信技术，如GSM-R（全球移动通信系统-铁路）系统。
GSM-R系统具有高可靠性、覆盖范围广等特点，可以确保列车之间和列车与调度中心之间的通信畅通。
2.信号控制技术铁路数字调度通信系统还包括信号控制技术，即通过信号灯、信号机等设备实现列车的安全驶入和驶出。
这种技术通过电子信号控制，能够确保列车在行驶过程中能够获得准确的信号指示，避免发生交通事故。
3.数据传输技术数据传输技术是铁路数字调度通信系统的重要组成部分，通过局域网、广域网等方式实现调度中心与各个车站、列车之间的数据传输。
这种技术能够高效地传输各种信息，包括列车位置、速度、行驶方向等，为调度员提供了精确的车辆运行信息。
1.实时调度铁路数字调度通信系统能够实现对列车的实时监控和调度。
通过系统提供的信息，调度员可以随时了解列车的运行状态，及时做出调整和安排，确保列车的正常运行。
2.故障诊断铁路数字调度通信系统还可以帮助调度员进行故障诊断与分析。
一旦出现列车故障或者线路问题，系统能够立即发出警报并提供相关信息，让调度员能够快速作出应对措施，确保列车和乘客的安全。
3.运行优化通过铁路数字调度通信系统的运行数据分析，可以对列车的运行情况进行评估，从而提出运行优化方案。
调度员可以根据系统提供的数据，对列车的运行速度、间隔等进行调整，以提高铁路运输的效率和准时率。
4.调度决策支持铁路数字调度通信系统能够为调度员提供决策支持，为其提供全面的信息，使其能够做出更合理的调度决策。
GSM-R在铁路通信中的应用
GSM-R在铁路通信中的应⽤摘要本论⽂从GSM-R在铁路应⽤中的发展历史开始，详细介绍了GSM-R的基本原理，通过与GSM系统的对⽐，突出了GSM-R系统的优势。
通过与450MHz⽆线列调系统的⽐较，对GSM-R系统的主要业务功能进⾏了⽐较详细的说明,并对铁路通信优先级业务、语⾳组呼、语⾳⼴播、功能寻址、基于位置寻址等技术进⾏了分析。
并通过GSM-R在青藏以及武⼴铁路中的应⽤，对GSM-R技术在中国铁路中的发展以及应⽤推⼴进⾏展望。
关键词：GSM；450MHz；蜂窝移动通信；GSM-RAbstractT his paper from GSM-R in railway applications development history began, details the basic principles of GSM-R by comparison with the GSM system, highlighting the advantages of GSM-R system. By comparison with 450MHz wireless column conditioning system, the main business functions GSM-R system is a more detailed explanation, and railway traffic prioritization, voice group calls, voice broadcast, functional addressing, location-based addressing, etc. techniques are analyzed. By GSM-R application in the Qinghai-Tibet Railway and the Wuhan-Guangzhou, the GSM-R technology for the development and application in China to promote railway were discussed.Keywords: GSM; 450MHz; Cellular mobile communication; GSM-R⽬录第⼀章绪论 (1)第⼆章 GSM-R基本原理 (3)第⼀节区域覆盖 (3)⼀、⾯状覆盖 (3)⼆、线状覆盖 (5)第⼆节GSM-R⽹络结构 (6)⼀、GSM-R系统组成 (6)⼆、GSM-R的新特性 (9)第三章 GSM-R的主要业务功能 (10)第⼀节450MH Z⽆线列调设备存在的主要问题 (10)⼀、450MHz系统⽆法满⾜TDCS系统的数字信号传输 (10)⼆、450MHz场强覆盖满⾜不了铁道部的有关规定 (10)三、⽆线列调450MHz场强区域易受到⼲扰 (10)第⼆节GSM-R的主要业务及其功能 (11)⼀、GSM业务 (11)⼆、⾼级语⾳组呼业务 (12)三、铁路特⾊业务 (13)四、铁路应⽤ (14)第三节GSM-R的优势 (15)⼀、低速铁路450MHz⽆线列调存在的缺陷 (15)⼆、⾼速铁路GSM-R数字移动通信 (15)三、GSM-R数字移动通信的优势 (16)第四章 GSM-R在中国铁路中的应⽤和发展 (17)第⼀节我国铁路通信领域应⽤GSM-R技术的发展⽅向 (17)第⼆节GSM-R系统在我国的应⽤情况 (17)结束语 (19)致谢 (20)参考⽂献 (21)第⼀章绪论铁路是我国国民经济的⼤动脉，铁路的运输能⼒直接影响着我国国民经济的发展。
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GSM-R技术在高速铁路通信系统中应用
摘要:GSM-R具有适应铁路运输特点的优势,及更符合通信信号一体化技术发展的需要, GSM-R属于专用移动通信,专用于铁路的运营管理,是有效的调度指挥通信工具。
关键词:GSM-R;铁路通信;高速铁路
GSM-R(GSM for Railways)是专为铁路通信设计的综合专用数字移动通信系统。
该系统满足国际铁路联盟提出的铁路专用调度通信要求,在GSM Phase2+规范协议的高级语音呼叫功能:组呼、广播呼叫、多优先级抢占和强拆业务的基础上,加入了基于位置寻址和功能寻址等功能,适用于铁路专用调度通信的需要。
主要提供列车调度、养护维修作业通信、应急通信等语音通信功能,可为列车自动控制与检测信息提供数据传输通道。
1GSM-R系统组成
GSM-R系统包括网络子系统、基站子系统、运行和业务支撑子系统和终端设备等四个部分。
其中,网络子系统包括移动交换子系统、移动智能网子系统和通用分组无线业务子系统。
①网络交换子系统。
主要完成业务交换及用户数据、移动性管理、安全性管理功能,由一系列功能实体构成:移动业务交换中心(MSC)、拜访位置寄存器(VLR)、归属位置寄存器(HLR)、鉴权中心(AuC)、互连功能单元(IWF)、组呼寄存器(GCR)、短消息服务中心(SMSC)、确认中心(AC)、移动智能网(IN)。
各功能实体之间通过No.7信令协议互相通信。
②通用分组无线业务子系统。
GPRS子系统负责为无线用户提供分组数据承载业务。
GPRS子系统包括核心层和无线接入层。
核心层由SGSN、GGSN、DNS、RADIUS等功能实体组成。
无线接入层由PCU、基站、终端等组成。
GPRS无线接入层组网应充分利用GSM-R系统的设备资源,保护投资;与GSM-R系统共用频率资源;利用GSM-R系统的基站实现无线覆盖,不单独增加GPRS系统基站。
③基站子系统。
BSS通过无线接口直接与移动台相接,负责无线信号发送接收和无线资源管理;与MSC相连,实现移动用户之间或移动用户与固定网路用户之间的通信连接,传送系统信号和用户信息等。
BSS由基站控制器(BSC)、编译码和速率适配单元(TRAU)、基站收发信机(BTS)、弱场设备等功能实体构成。
④运行与支持子系统。
OSS包括网络设备维护管理系统和用户管理系统。
⑤终端。
终端是供GSM-R系统用户直接操作、使用,用来接入GSM-R网的设备,包括移动台和无线固定台。
2基于GSM-R系统的铁路通信业务
基于GSM-R技术开发的铁路应用业务可以分为两大类:调度与司机通信业务、列车控制业务。
2.1调度与司机通信业务
2.1.1调度语音业务
①调度台呼叫机车台,该业务利用了网络中智能网。
在线运行的机车台通过智能网注册车次功能号码,车次功能号在机车担当牵引任务时有效。
列车在线运行期间,调度员需要和司机通话时通过拨打机车台注册的车次功能号呼叫司机,这种方式调度免去了记忆繁琐的机车台MSISDN号码。
②司机呼叫调度员,该业务也是通过智能网来实现的。
司机拨打短号码1200呼叫调度员,省去了记忆每个调度台的ISDN号码,智能网根据司机当前所在的位置,自动接续当前位置对应的调度台。
③语音组呼类业务,网络可以把不同专业的铁路运维人员进行编组,根据业务需要分组、分区域进行通话。
2.1.2GPRS数据业务
在机车运行过程中,调度员会不断的根据线路的运行情况向机车发送调度命令,根据线路等级不同调度命令发送方式也不同。
传统方式是进行语音呼叫通过对话方式传达调度命令。
GSM-R系统应用后,利用GRRS技术实现了调度台给机车台发送调度命令数据。
目前利用GPSR数据业务的除调度命令外还有无线车次号校核、CIR出入库检测等。
2.2列车控制业务
我国铁路基于GSM-R传递列车控制信号的有青藏线的ITCS、大秦线的LOCOTROL,还有目前正在武广、郑西线进行试验的CTCS-3, 这种业务方式需要给通信双方分配一条永久在线的数据电路,来保证数据传输的实时可靠,传输速率为4.8或9.6 kbps。
这种方式适用于数据量不大但对数据的实时性要求高的列控业务。
3结语
通信技术在飞速的发展,作为铁路专用通信的GSM-R系统也可以在GSM的基础之上持续发展,依照GSMR-C /GPRS/WCDMA-R/LTE-R发展的道路,与通信产业保持一致,能够持续稳步的超这移动分组数据、宽带多媒体、基于IP的核心网络方向融合发展。
参考文献:
[1] 钟章队.路数字移动通信系统(GSM-R)应用基础理论[M]. 北京:铁道出版社,2009.。