摘　要：

摘　要：目前，GSM-R無線技術(shù)在鐵路通信中得到了廣泛的運用。本文主要分析了GSM-R技術(shù)，探討了GSM-R系統(tǒng)的主要構(gòu)成，論述了GSM-R技術(shù)的特點，并概述了GSM-R技術(shù)在鐵路通信中的運用。

關(guān)鍵詞：

關(guān)鍵詞：GSM-R　無線技術(shù)　鐵路　通信

　　隨著國內(nèi)鐵路工程的發(fā)展，運輸日益向重載化方向發(fā)展，鐵路的電氣化改造已經(jīng)提上日程，很多路線上已經(jīng)實現(xiàn)了既有線路的提速，而這一切的發(fā)展都要求具有較高的通信信號技術(shù)。傳統(tǒng)的無線通信技術(shù)頻譜利用率不高，且功能不多，無法滿足當(dāng)前鐵路通信的要要。而GSM-R技術(shù)便能較好的處理這些問題，系統(tǒng)成熟、性能可靠、適用性較強，能有效推動通信系統(tǒng)一體化的發(fā)展，所以，已經(jīng)在全球范圍中得到了各國鐵路通信的普遍采用。

　　1　GSM-R技術(shù)概述

　　GSM-R就是全球鐵路移動通訊系統(tǒng)，英文全稱是Global System of Mobile Communicationfor Railways。它是對GSM技術(shù)的擴(kuò)展和發(fā)展，此技術(shù)增加了調(diào)度通信功能，比較適合使用在高速環(huán)境中。當(dāng)它跟基站之間存在5-10Km的距離時，仍然能實現(xiàn)最高500Km時速的通信要求。

　　GSM—R地面移動系統(tǒng)的構(gòu)成主要包括好幾個功能實體，對這些功能實體進(jìn)行功能集合，能更好實現(xiàn)用戶基本業(yè)務(wù)的補充，并且讓用戶實現(xiàn)數(shù)據(jù)的移動操作與管理。它的系統(tǒng)構(gòu)成下文會做較詳細(xì)的分析。所有地面移動系統(tǒng)都需跟固定網(wǎng)絡(luò)連接，以便實現(xiàn)各個移動用戶之間、移動用戶跟固定用戶之間的通信。GSM-R技術(shù)能形成面狀和鏈狀的通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋。

　　2　GSM-R系統(tǒng)構(gòu)成

　　GSM-R系統(tǒng)主要組成有四個部分：基站子系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)、運行和業(yè)務(wù)支撐子系統(tǒng)和終端設(shè)備。而其中的網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)又涉及到移動智能網(wǎng)子系統(tǒng)、移動交換子系統(tǒng)與通用分組無線業(yè)務(wù)子系統(tǒng)。

　　2.1　網(wǎng)絡(luò)交換子系統(tǒng)

　　此系統(tǒng)主要進(jìn)行交換業(yè)務(wù)與用戶數(shù)據(jù)的安全和移動管理，它主要是由VLR、MSC、HLR、AUC、IWF、GCR、SMSC、AC與IN等功能實體構(gòu)成。這些實體相互間都是借助No.7信令協(xié)議來實現(xiàn)通信。

　　2.2　通用分組無線業(yè)務(wù)的子系統(tǒng)

　　GPRS子系統(tǒng)的功能主要是提供分組數(shù)據(jù)承載業(yè)務(wù)給無線用戶。GPRS子系統(tǒng)主要有核心層和無線接入層。核心層注意包括以下功能實體：SGSN、GGSN、DNS和RADIUS。無線接入層主要包括基站、PCU與終端等結(jié)構(gòu)。

　　GPRS無線接入層組網(wǎng)必須要很好的運用GSM—R系統(tǒng)所提供的設(shè)備資源，以便節(jié)約投資;跟GSM—R系統(tǒng)同用一個頻率資源;利用GSM—R系統(tǒng)的基站來完成無線覆蓋，不增設(shè)單獨的GPRS系統(tǒng)基站。

　　2.3　基站子系統(tǒng)

　　BSS是借助無線接口跟移動臺實現(xiàn)直接連通，并且承擔(dān)著無線信號的發(fā)送接收工作與無線資源管理業(yè)務(wù);跟MSC相連，讓移動用戶相互間的通信、移動用戶跟固定網(wǎng)路用戶相互間的通信更加便利，并且還能傳送系統(tǒng)信號與用戶信息等。BSS的構(gòu)成主要包括以下幾個功能實體：編譯碼和速率適配單元(TRAU)、基站控制器(BSC)、基站收發(fā)信機(jī)(BTS)和弱場設(shè)備。

　　2.4　運行與支持子系統(tǒng)

　　OSS主要涉及到兩個系統(tǒng)：用戶管理系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備維護(hù)管理系統(tǒng)。

　　2.5　終端

　　終端主要的功能是讓用戶直接使用，并且用來接入GSM-R網(wǎng)的移動臺和無線固定臺等設(shè)備。

　　3　GSM-R技術(shù)的特點

　　GSM-R技術(shù)是一項為鐵路安全運輸專門設(shè)計的無線通信系統(tǒng)，本技術(shù)把當(dāng)前的鐵路移動通信業(yè)務(wù)匯集到了同一個綜合網(wǎng)絡(luò)平臺上，能靈活調(diào)度專網(wǎng)的語音與數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，實現(xiàn)高速列車跟其他普通列車間的高質(zhì)量通信。因為GSM-R是在成熟的GSM技術(shù)中發(fā)展起來的，并且是基于當(dāng)前的市場，所以它具有很大的發(fā)展空間。GSM-R技術(shù)具有以下幾個方面的優(yōu)勢：

　　首先，GSM-R技術(shù)是建立在較完善的GSM平臺上，它的無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃沿襲了GSM的大體結(jié)構(gòu)，它的設(shè)備也是對標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)備的改進(jìn)，并且很多軟硬件都是比較成熟的，所以，此技術(shù)比較完善、性能可靠。另外，GSM-R技術(shù)是對GSM的小程度改進(jìn)，整個系統(tǒng)的價格不高，且經(jīng)濟(jì)高效。

　　其次，GSM-R是專門為鐵路通信開發(fā)的，除了能開展漫游和越區(qū)切換等一般業(yè)務(wù)外，還能滿足鐵路運輸過程中對于無線列車的調(diào)度與高速接入等需求，為鐵路工程提供各種基礎(chǔ)的應(yīng)用與特色業(yè)務(wù)，同時，還引進(jìn)了通用無線發(fā)展業(yè)務(wù)(GPRS)，能夠?qū)⒅?dāng)成信號和列控系統(tǒng)的傳輸平臺。

　　最后，我國在1994年便確立了GSM-R技術(shù)這一鐵路專用移動通信系統(tǒng)，截止當(dāng)前，已經(jīng)擁有了很多的經(jīng)驗，獲得的成績也是可喜的。在鐵道部門的大力支持下，我國已經(jīng)組織了GSM-R網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的互聯(lián)互通測試工作，并在此基礎(chǔ)上制定了GSM-R相關(guān)的很多標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范，讓GSM-R為中國鐵路提供更好的通信服務(wù)。

　　4　GSM-R無線技術(shù)在鐵路通信中的運用

　　4.1　傳送調(diào)度命令

　　TDCS會按照調(diào)度命令中提到的機(jī)車編號來尋找相應(yīng)的IP目的地址，并從無線列調(diào)車站臺發(fā)出命令，再經(jīng)由GSM—R網(wǎng)絡(luò)組成的數(shù)據(jù)鏈路，最終傳達(dá)至車載無線通信設(shè)備中。這樣一來，機(jī)車就可以接收調(diào)度命令了。調(diào)度命令作為列車運行的重要指揮系統(tǒng)，是各個調(diào)度指揮人員傳達(dá)書面指令給列車司機(jī)的重要信息，相當(dāng)重要。

　　4.2　指揮列車調(diào)度

　　調(diào)度跟司機(jī)的通話是行車通信的重要方面，主要是為了更好的指揮各個車輛的運行，確保機(jī)車司機(jī)、車站值班員與列車調(diào)度員和運轉(zhuǎn)車長相互間的暢通通信，并保證通信安全。

　　4.3　機(jī)車同步控制

　　一些時候列車要在多個機(jī)車的牽引下運行，這時兩臺機(jī)車要實現(xiàn)同步的加速、減速與制動等操做，必須借助本技術(shù)方可實現(xiàn)機(jī)車之間信息的暢通傳遞。

　　4.4　自動控制列車

　　本技術(shù)能提供車地之間的雙向安全數(shù)據(jù)傳輸通道，，接收來自GPS于其他定位工具的位置信息，更好的指揮列車的運行，能替代傳統(tǒng)的信號燈完成指示，確保列車安全、暢通的運行。

　　4.5　傳送機(jī)車信號與監(jiān)控信息

　　能完成車載設(shè)備與地面之間的數(shù)據(jù)傳輸，實現(xiàn)機(jī)車信號與監(jiān)控信息的有效傳輸，并且儲存調(diào)車模式的相關(guān)信息，組成站場通信系統(tǒng)。

　　4.6　傳送列車停穩(wěn)信息

　　通過運用數(shù)據(jù)采集傳輸應(yīng)用系統(tǒng)，可以將列車的�？啃畔㈨樌麄鞒�，以便確保車輛運行的安全。

　　4.7　傳輸車次號

　　傳輸車次號是完成車輛調(diào)度的重要環(huán)節(jié)，通過自動跟蹤列車車次號，才能更好的實施調(diào)度中心監(jiān)控車輛運輸業(yè)務(wù)。

　　4.8　傳輸列車尾部監(jiān)控數(shù)據(jù)

　　在列車的運行過程中，司機(jī)必須隨時都對列車性能變化有一個準(zhǔn)確的認(rèn)識。通過列車監(jiān)控系統(tǒng)能實現(xiàn)車尾風(fēng)壓數(shù)值、電池電壓情況與主風(fēng)管風(fēng)壓情況的監(jiān)控，并且隨時監(jiān)控車輛狀態(tài)。

　　4.9　實現(xiàn)區(qū)間無線通信

　　可以借助GSM-R手持終端實現(xiàn)區(qū)間作業(yè)，機(jī)務(wù)、車務(wù)、工務(wù)、電務(wù)與公安等單位就能借此開展內(nèi)部的業(yè)務(wù)聯(lián)系，并且在特殊情況下跟列車調(diào)度人員取得聯(lián)系，一旦遭遇突發(fā)狀況，還可借助無線終端跟司機(jī)實現(xiàn)直接通話。

　　4.10　收集旅客業(yè)務(wù)信息

　　當(dāng)前的各輛客車都跟控制中心通過實時雙向數(shù)據(jù)傳輸通道實現(xiàn)溝通，并且借此傳輸旅客的相關(guān)移動信息，為各位旅客提供各類所需信息，增加旅客旅行的安全性和便利性，實現(xiàn)更加人性化的服務(wù)。

　　參考文獻(xiàn)：

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