GSM-R无线通信系统在高速铁路中的应用
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。
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铁路综合数字移动通信系统
隧道和地下车站覆盖
GSM-R系统采用特殊的信号传输技术，实现了隧道 和地下车站的有效覆盖，保证了在这些区域的通信 质量。
山区和荒漠覆盖
GSM-R系统具备在山区和荒漠等复杂地形 下的覆盖能力，能够满足在这些区域的通信 需求。
兼容性好
与现有通信系统兼容
GSM-R系统与现有的公众移动通信网络兼容，如GSM、GPRS等，方便用户在铁路沿线及列车上使用 手机、上网等通信服务。
GSM-R铁路综合数字移动通信系 统
目录
• 引言 • GSM-R系统的组成 • GSM-R系统的功能 • GSM-R系统的优势 • GSM-R系统的应用场景 • GSM-R系统的未来发展
01 引言ห้องสมุดไป่ตู้
目的和背景
铁路运输是全球范围内重要的交通方 式之一，保障铁路运输的安全和效率 至关重要。
GSM-R系统是为了满足铁路运输在移 动通信方面的特殊需求而设计的，旨 在提供高效、可靠的通信服务，支持 列车控制、调度、旅客信息等多种应 用。
VS
远程监控
GSM-R系统可以用于远程监控货运列车 的运行状态和货物安全，提高运输安全性 和可靠性。
06 GSM-R系统的未来发展
5G技术在GSM-R系统中的应用
5G技术将为GSM-R系统带来更高的数据传输速率、更低的延迟和更高的可靠性，提 升铁路运输的安全性和效率。
5G技术将促进铁路移动通信系统的升级，支持更高清的视频监控、更准确的定位和 更智能的调度控制。
列车控制和调度通信
列车控制指令的传输
GSM-R系统能够传输列车控制指令，如启动、停止、加速、减速等，实现对列车的远程控制。
调度指令的传输
调度员可以通过GSM-R系统向列车发送调度指令，如调整列车运行计划、优先级调整等，确保列车的有序运行。
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—
Ｔｈ ｐ ｉａ ｉ ｎ ａ ｄ Ｄｅ ｅｏ ｍ ｅ ｔｏ Ｍ － Ｓ ｓｅ ｉ ｉ ｙ Ｗ ｉ ｅｅ ｓＣｏ ｍｕ ｉ ａ ｉ ｎ Ｓ ｓｅ ｓ ｅ Ａｐ ｌ ｔｏ ｎ ｖ ｌ ｐ ｎ ｆＧＳ ｃ Ｒ ｙ ｔ ｍ ｎ Ｒａ ｌ ｗａ ｒ ｌ ｓ ｍ ｎ ｃ ｔ ｙ ｔｍ ｏ
Ｋｅ ｒ ｓ ｙ ｗｏ ｄ ：ＧＳ — ｓ ｓｅ ｗｉｅｅ ｓｃ ｍｍｕ ｉａｉｎ ｓ ｓｅ ； ｐ ｌｃ ｔｏ Ｍ Ｒ ｙ ｔｍ； ｒｌ ｓ ｏ ｎ ｃ ｔｏ ｙ ｔｍ ａ ｐ ｉａｉｎ
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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
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。
雅万高铁GSM-R系统实施方案
特别策划·雅万高铁建设成就雅万高铁GSM-R系统实施方案温士雅，彭良勇（中国铁路设计集团有限公司电化电信工程设计研究院，天津300308）摘要：GSM-R系统主要提供铁路行车调度等调度通信业务，实现有线和无线相结合的调度通信，为高速列车运行控制系统提供安全可靠的车-地信息传送业务。
雅万高铁是由中国承建的全产业链“走出去”首条高速铁路，基于CTCS-3级列控系统标准建设，为确保列车控制系统信息在高速运行环境下的安全传输，结合雅万高铁实际情况，在参照中国GSM-R系统技术标准的基础上，根据其实际承载业务需求，构建一套适用于雅万高铁的GSM-R系统实施方案，包括GSM-R核心网、无线子系统以及数据编号等，可为中国高铁“走出去”的无线通信系统建设提供参考。
关键词：雅万高铁；GSM-R；核心网；列车控制中图分类号：U285 文献标识码：A 文章编号：1001-683X（2023）12-0069-05 DOI：10.19549/j.issn.1001-683x.2023.05.19.0030 引言我国高铁经过10多年的建设和运营，已形成行之有效的GSM-R系统建设与运营管理模式以及成熟的技术标准和体系。
目前，中国铁路GSM-R核心网及无线子系统均已建成多年，但基于中国无线网络整体规划及运营模式的GSM-R系统，尚未有照搬至境外铁路尤其是高速铁路使用的先例。
雅万高铁作为中国、印度尼西亚（简称印尼）共建的“一带一路”标志性项目，按照设计速度350 km/h 并基于CTCS-3级列控系统标准建设。
而印尼存在900 MHz频段被占用、当地没有已建成的GSM-R网络以及地震多发等现实因素，因此建设适用于雅万高铁的GSM-R无线通信系统成为工程的重点和难点。
在雅万高铁建设过程中，GSM-R系统设计与建设遇到无频段可用、无境外案例参照、征地困难等挑战。
为确保列车控制系统在高速环境下安全传输，需构建一套适用于雅万高铁的全套GSM-R无线通信系统，包括网络子系统（NSS）、基站子系统（BSS）、运行和业务支撑子系统（OSS/BSS）和监测系统等。
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
GSM-R在列控系统中的应用班级：姓名学号：GSM-R 作为铁路专用通信技术，正在世界铁路范围内得到越来越广泛的应用，发展GSM-R 已经成为我国铁路的技术政策。
近年来，GSM-R 数字移动通信网络在青藏、大秦和胶济线的应用取得成功，客运专线建设也将采用GSM-R 作为调度通信、列车控制和移动信息传输等的综合平台。
我国铁路发展GSM-R 的目标是在全路建立移动通信网络，利用通信手段实现铁路移动设施和固定设施的无缝连接，确保列车平稳、高速、安全运行。
1 基于GSM-R 的列车控制系统基于GSM-R 的列车控制系统是在车载设备和地面设备之间，利用无线通信系统双向传输列车控制信息，可以实现地面对列车的闭环控制（见图1）。
目前，相对比较成熟的有欧洲列车控制系统（ETCS）、北美增强型列车控制系统（ITCS）和应用于重载运输的机车同步操作控制系统（LOCOTROL）。
从图 1 可以看出，基于GSM-R 的列控系统主要包括三个部分：地面子系统、车载子系统和GSM-R 网络。
另外，还有一些外部接口，如列车接口、联锁设备、调度集中设备等。
图1基于GSM-R的列控系统结构图地面子系统中的无线闭塞中心（RBC）是一个安全计算机系统，根据来自外部信号系统（如联锁设备）的信息以及与车载子系统交换的信息，经过计算，产生发送给列车的消息。
这些许可列车运行的消息，保证列车在RBC的管辖范围内安全运行。
列控G S M -R 接入服务器主要用于连接RBC 和GSM-R 网络，可以方便实现接入控制。
车载子系统的核心也是一个安全计算机系统，通过与地面子系统交换信息来控制列车运行。
地面子系统和车载子系统之间的信息交换由GSM-R 网络实现，并且列控信息在网络中要安全、可靠、及时地传递。
2列控数据传输对GSM-R 业务的要求2.1 基本承载业务车载设备和R B C 之间的列控数据传输需要GSM-R 网络提供满足电路交换模式的数据传输、非限制数字信息（UDI）、全速率无线信道、非语音/ 数据交替、异步透明传输模式等要求的承载业务。
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。
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。
无线电频率在高速铁路中的应用
动 权 ，便于 掌 控军 事行 动 的 各个 阶 段 。
以 支 持 新 兴 的 网 络 中 心 战 能 力 以及 软 件 定义 无线 电 系统 的 应用 等 ，如未 来 战
用频 矛 盾 十分 突 出 ， 方面 对经 济 建 设 产 生 了影 响 ， 另一 方面也引发 了电磁空 间的博弈 ，
率。
事关高铁运行安全
中 国 移 动 、 中 国 联 通 等 运 营
通 信、短 消息 、电路域 及分组域 数据 传输业 务。我国高速铁路 ＧＳ Ｒ系 Ｍ—
统 主 要 承载 了 ＣＴ － ＣＳ ３级 列 控信 息 传 送 、 度 通信 、 度命 令信 息 无线 传 送 、 调 调 列 车 无 线 车 次 号 校 核 信 息 传 送 等 应 用
受到 ＣＤＭＡ基 站大 功率 发 射机 边带 杂散 噪声 干扰 或 多个 ＣＤＭＡ发 射机
载 波 在 通 过 ＧＳＭ— 系 统 设 备 非 线 Ｒ
效 消除无线 电干 扰 ，保障铁路无 线电
通 信 畅通 。
确保 ＧＳＭ— Ｒ专用频率 的使用安全 ，
对 于 提 高 铁 路 运 输 效 率 和 保 障 高 铁 的 安全 运 行具 有 十分 重 要的 意 义 。
无线电频率在高速铁路中的应用
中国铁道科 学研究 院 蒋志 勇
近 年 来 ，我 国 高 速 铁 路 建 设 不 断 加 快 ，相 继 有 多 条 高 铁 开 通 运 行 。与
大 而 复 杂 的 ＧＳＭ 系 统 的 同 频 、 邻 频 或 互 调 干 扰 ： 另 一 方 面 其 上 行 频
时 监 测 系 统 ，通 过 对 ＧＳＭ— Ｒ频 段 的 实 时 监 测 ，在 高 速 铁 路 沿 线 建 立 频 率
GSM-R在铁路通信中的应用--本科毕业论文.doc
目录摘要 (2)ABSTRACT (3)第一章绪论 (4)第一节引言 (4)第二节铁路通信的发展过程和现状 (4)第三节GSM-R的历史及技术特点 (5)第二章GSM-R基础 (6)第一节GSM-R基本原理 (6)一、面状覆盖 (7)二、线状覆盖 (10)第二节GSM-R网络结构和功能 (12)一、BSS结构和功能 (14)二、NSS 结构和功能 (15)三、OSS 结构和功能 (16)第三章GSM-R在铁路无线通信中的应用 (17)第一节功能寻址 (17)第二节调度通信 (17)第三节基于位置的路由 (19)第四节增强多级优先和强占业务（E MLPP） (19)第五节呼叫矩阵业务 (20)第六节铁路紧急呼叫 (20)第四章GSM-R在呼和浩特局铁路通信中应用的设计 (21)第一节GSM-R功能寻址的实现 (22)一、功能寻址的过程 (22)三、应用及其解决方案 (29)第二节GSM-R调度通信的实现 (31)一、系统构成 (32)二、系统业务 (33)三、系统技术要求 (36)四、通信过程 (37)五、调度通信系统的功能 (40)六、用GSM-R网络实现列车调度通信功能的设计 (43)第五章总结 (48)致谢 (49)参考文献 (50)摘要GSM-R （GSM for Railway）是在GSM蜂窝系统上增加了调度通信功能和适合高速环境下使用的要素组成，能满足国际铁路联盟提出的铁路专用调度通信要求的技术。
GSM-R目前在我国铁路通信中的应用主要有：调度通信功能、车次号传输与列车停稳信息的传送功能、调度命令传送功能、列车尾部装置信息传送功能、调车机车信号和监控信息系统传输功能以及列车控制数据传输功能。
功能寻址是非常重要的先进寻址功能，是实现集群调度通信多的关键技术和必要手段。
在功能寻址业务中，每个MSISDN可以建立与多个功能号码的映射关系，但是一个功能号码一次只能指定给一个用户。
功能寻址业务分为语音呼叫功能寻址和短消息功能寻址[4]。
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。
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毕业论文题目: GSM-R 无线通信系统在高速铁路中的应用系别: 信息科学与技术专业: 自动化姓名: 梁勇西南交通大学成人教育学院院系成教院专业自动化年级2009 级姓名梁勇题目指导教师评语指导教师 (签章) 评阅人评语评阅人 (签章) 成绩答辩委员会主任 (签章)年月日诚信承诺一、本设计是本人独立完成；二、本设计没有任何抄袭行为；三、若有不实，一经查出，请答辩委员会取消本人答辩（评阅）资格。
承诺人（钢笔填写）：年月日摘要高速铁路的蓬勃发展给GSM-R带来了新的机遇，但同时高速铁路的高可靠性要求对作为列控信息承载平台的GSM-R无线通信系统提出了严峻挑战。
无线接入部分是GSM-R系统中的薄弱环节，因此无线部分的可靠性将决定整个系统的可靠性。
同时，列车的高速运动会导致频繁的越区切换，严重影响列控通信业务的安全，需要对GSM-R系统进行合理的无线规划，以保证通信的持续性和可靠性。
本文针对高速铁路的情况，分析对比了不同无线冗余覆盖方式的优劣。
从满足列控需求的角度，对小区覆盖和基站间距进行了规划，并对列车速度与重叠区的关系进行了深入分析。
针对在高速铁路中广泛应用的三种无线冗余覆盖方案进行了深入分析，就不同方式的系统可靠性、容灾性、频率利用效率、抗干扰能力和对越区切换的影响进行了对比，为工程设计中无线冗余方案的选择提供了理论依据。
本次设计共分为四章，第一章是绪论，第二章介绍高速对GSM-R无线网络的要求和影响，第三章主要介绍高速环境下的无线冗余覆盖，第四章介绍高速环境下的小区规划。
关键词：无线通信；高速铁路；冗余覆盖目录摘要............................................................................................................................................. I II 第1章绪论 (6)1.1 国外高速铁路的发展 (6)1.2 国内高速铁路的发展 (6)1.3 GSM-R在高速铁路中的应用 (7)第2章高速对GSM-R无线网络的要求和影响 (8)2.1 高速对GSM-R无线网络的影响 (8)2.1.1 对无线网络规划的影响 (8)2.1.2 对小区重选和越区切换的影响 (8)2.1.3 对误码率的影响 (9)2.1.4 对GSM-R网络同步性能的影响 (10)2.2 高速列控对GSM-R系统的要求 (10)第3章高速环境下的无线冗余覆盖 (12)3.1 无线子系统冗余覆盖方案 (12)3.2 不同冗余方案的频率分配 (12)3.2.1 规划原则 (12)3.2.2 同频复用距离 (13)3.2.3 不同方案的频率分配 (14)3.3不同冗余方案的对比 (15)3.3.1 无线子系统可靠性 (15)3.3.2 系统容灾能力 (17)3.3.3 频率复用度 (17)3.3.4 抗干扰能力 (18)3.3.5 对越区切换的影响 (18)3.3.6 工程造价 (18)第4章高速环境下的小区规划 (19)4.1 小区类型 (19)4.1.1 宏小区 (19)4.1.2 小区 (20)4.1.3 微小区 (20)4.2 路径损耗 (20)4.2.1 常用传播模型 (20)4.2.2 路径损耗建模 (21)4.2.3 路径损耗计算 (22)4.3 小区覆盖规划 (23)4.4 重叠区规划 (23)4.4.1 重叠区定义 (23)4.4.2 决定重叠区长度的因素 (24)4.4.3 依据载干比计算重叠区长度 (25)4.5 基站间距规划 (25)4.5.1 列控QoS指标对最小基站间距的限定 (25)4.5.2 不同环境下的基站间距 (26)结论 (27)致谢 (28)参考文献 (29)第1章绪论根据国际铁路联盟(UIC)的定义，凡是新建线路运营速度超过250km/h或者既有改造线路运营速度超过200km/h的均可称为高速铁路。
1.1 国外高速铁路的发展国外高速铁路发展较早，主要以日本、法国和德国为代表，下面分别予以介绍。
1964年，世界第一条高速铁路在日本东京至大贩建成通车，全长515.4公里，投入运营后，列车运行速度达210km/h。
这条专门用于客运的电气化、标准轨距的双线铁路，代表了当时世界第一流的铁路高速技术水平，并标志着世界高速铁路试验阶段跨入了商业运营阶段。
法国于1981年建成TGV巴黎东南线(巴黎至里昂，全长417公里)，其列车最高运行时速达270公里。
法国东南线的成功运营，证明高速铁路也完全适合欧洲环境，高速列车是一种具有竞争力的现代交通工具。
在2007年四月，TGV创造了当前轮轨列车所能达到的最高时速：574.8km/h。
目前法国高速铁路总里程达到1700公里。
德国高速铁路称为ICE(Inter City Express)，其发展晚于法国TGV，起始于80年代，但是发展很快。
1991年6月汉诺威至维尔茨堡线(长327公里)正式通车，成为德国第一条正式运营的高速铁路。
此后于1992年6月建成了曼海姆至斯图加特线(长105公里)。
1999年，德国的第三代ICE线路的实际运营速度己经可以达到330km/h。
目前，法国已有科隆至法兰克福，汉诺威至柏林和卡尔斯鲁厄至巴塞尔等多条高速线路，总里程达1290公里。
1.2 国内高速铁路的发展与国外相比，我国高速铁路起步较晚，但是近年发展迅速。
我国于2004年三月在上海引进了磁悬浮列车，其最高时速达430 km/h；2007年四月开始了常规高速铁路运营，2008年正式开通的京津城际时速可达350km/h，是目前世界上运营速度最快的城际高速铁路。
2005年年初国务院常务会议讨论并原则通过了《中长期铁路网规划》，明确了我国铁路网中长期建设目标和任务，描绘了铁路网至2020年的宏伟蓝图，这标志着我国铁路新一轮大规模建设即将展开。
根据《规划》，我国将修建全长达到12000公里的高速铁路网络，时速超过200km/h，成为世界上最大的高速铁路网络。
1.3 GSM-R在高速铁路中的应用GSM-R是铁路行业的国际无线通信标准，同时也是ERTMS(欧洲铁路运输管理系统)的一部分，主要用于列车与地面控制中心的通信。
根据EIRENE- MORANE规范，GSM-R 可满足列车在最高500km/h时速下的列控无线通信需求。
伴随着高速铁路在世界范围内的蓬勃发展，GSM-R也必然在高速铁路环境中获得广泛应用。
GSM-R基于GSM，充分利用GSM技术的规模效应和成熟性，来实现经济高效且具有高度互操作性的数字移动通信系统，从而取代现有的各种互不兼容的轨道电缆和模拟通信系统。
作为一个具有高度独立性和互操作性的通信平台，GSM-R可将控制命令直接传输给列车驾驶员，从而允许列车以更高的速度行驶并具有更高的安全性。
GSM-R是一个可靠的语音和数据通信平台，可以为铁路运营工作人员，司机，调度员和维护人员等提供通信服务。
此外，它还可以提供像VGCS，VBS，基于位置寻址的呼叫以及增强多优先级强拆等业务，可以充分满足铁路环境复杂多样的通信需求。
由于GSM-R可实现跨国界的高速和一般列车之间的通信，能将现有的铁路通信应用融合到单一网络平台中，以减少集成和运行费用，而且GSM-R是由已标准化的设备改进而成，GSM平台上已经提供了大量的业务，因而引入铁路专用的功能时，只需最低限度地改动，就能保证价格低廉、性能可靠地实现和运行。
现在已经有38个国家和地区选择采用GSM-R标准，已广泛用于德国、瑞士、瑞典、意大利、西班牙、英国、比利时、荷兰和芬兰等国以及亚洲和非洲等地区。
可见，GSM-R受到了世界各国高速铁路行业的青睐。
我国从2005年起高速铁路客运专线GSM-R网络建设进入实施阶段。
作为奥运重点建设项目的京津城际铁路已于2008年开通，采用的是GSM-R系统。
正在建设的武广、郑西和京沪等长达7000km的高速线路都已决定采用GSM-R系统，GSM-R在中国高速铁路有巨大的发展空间。
第2章高速对GSM-R无线网络的要求和影响高速对无线通信系统提出了更高的要求，如何确保高速环境下无线通信的可持续性和可靠性是移动运营商和移动设备商需要共同面对的难题。
在高速铁路的环境下，由于列车的高速行驶和环境变化，使得高速下的无线通信面临着更大的挑战。
2.1 高速对GSM-R无线网络的影响2.1.1 对无线网络规划的影响高速铁路网络规划主要涉及到小区切换带、切换关系、重叠区规划、容量估算、冗余设计、隧道覆盖和位置区规划等。
总的来说，高铁无线规划最终要达到比公用GSM更好的覆盖和信号接收概率。
对于越区切换的规划要尤其注意。
为了减少在小区边界的切换次数，可以使用两根180度覆盖天线对一个小区进行覆盖，相比全向天线来说，这样将使得切换次数减少一半左右，并且能够扩大覆盖范围。
由于列车的高速运动，对于切换带和重叠区的设计要尤其仔细，重叠区域的设置会对越区切换的影响很大。
如果重叠区太小，可能会出现弱场，导致切换中接收不到信息而通信中断；如果重叠区太大，同频干扰增大，切换时间会很长，不易控制，因此要想解决好铁路沿线的切换问题，需要合理设计重叠区域的大小。
同时无线基站的选址也要与地面应答器等信号设备以及无线闭塞中心等设备协调考虑，比如不能让切换发生在RBC交接处等，这就更增加了无线网络规划的难度。
对于大型车站及普通车站，其频率规划及天线架设等也与轨道环境有很大的不同，也要合理设置，避免列车在车站环境产生信道拥塞或者频繁切换。
综上可见，满足列控通信的高速线路无线网络规划与普速线路和公用网络有很大的不同，如何建设高可靠的无线网络将成为高速线路GSM-R网络建设中至关重要的一环。
2.1.2 对小区重选和越区切换的影响移动通信系统需要一定的时间对无线信道资源进行测量、平均、判决、执行等，随着用户移动速度的加快，一项流程从发起到完成(如切换、呼叫等)，无线环境往往已经发生了很大的变化，这将给网络业务的正常进行带来一些新的问题。
在空闲模式下，MS会连续监测BA(BCCH分配)列表中所有载频的电平情况，对电平进行平均处理的时间是：Max{5，((5‘N+6)/7)XBS一PA一MFRMS/4}。
其中，N是BA表中载频的数量。
按网络的通常设置，BA表中的载频就是邻区的BCCH频点，在GSM-R网络中由于邻小区较少，因此N的最大值取6。
BSPAMFRMS表示小区中的寻呼信道被分配成的寻呼子信道数，包含于信息单元“控制信道描述”中，在每个小区广播的系统消息中传送，取值范围为2~9，该值的大小取决于寻呼负载，本处取4(GSM-R网络中话务量较少)。
可计算得出最大的平均处理时延为5s。