GSM-R网络在铁路通信中的应用

文/张成

随着我国铁路运输事业的不断发展壮大，铁路通信成为了决定铁路运输作业的关键环节。GSM-R技术为铁路通信专用技术，我国铁路系统很早就开始跟踪GSM-R无线网络技术，并在2013年确定为铁路既有无线列调通信换代产品。并在全国各铁路段进行了实践应用。本论文基于GSM-R无线网络技术的系统构成对应用情况进行分析探讨，为完善GSM-R技术的实践应用以及全面发展提供相应的技术支持。

1 GSM-R无线网络技术

GSM-R技术意为全球铁路通讯系统，是基于GSM技术发展来而，具有完善的标准组织体系，可以随GSM的演进而演进。GSM-R技术工作频率及覆盖移动站到基站为885～889MHz，基站到移动站为930～934MHz。GSM-R技术的覆盖方式可以是面状覆盖、链状覆盖和地区性覆盖，全面适合铁路通讯信号的传输需求。GSM-R技术一经采用，就受到了铁路部门的大力欢迎。

2 GSM-R系统构成分析

一个GSM-R移动通信网络通常由多个功能实体构成，各功能实体为GSM-R网络提供全部的业务。当前一般主要有基站子系统、网络子系统和操作与维护子系统三大部分构成。

基站控制器和基站收发信台构成基站子系统，通过无线接口与移动台相连，A接口与网络子系统相连。基站收发信台是网络信号进行中继区域，通过移动台与基站收发信台进行连接。通常一个基站控制器服务于几个基站收发信台，为服务区域内的无线信号进行相应的运营、维护和管理。网络子系统有移动交换中心、归属位置寄存器、拜访位置寄存器、鉴权中心、设备识别寄存器、组呼寄存器共六大功能实体，全面负责端到端的呼叫、用户数据管理、移动性管理和固定网络的连接。维护子系统主要是实现通信设备与操作技术人员之间的联系，实现系统的维护、管理和操作。

3 GSM-R技术在铁路通信中的实践应用

从2002年至今，GSM-R技术在我国的铁路通信中得到了大量应用，主要是在青藏铁路、胶济线、合武客运专线等铁路通信中进行了实践应用，从当前的表现来看GSM-R技术性能良好，能有效的提高工作效率。

3.1 在青藏铁路当中的应用

青藏铁路连接青海西宁市至西藏拉萨市，在建设过程中面临着多方面的世界性难题，恶劣的自然环境造成了青藏铁路通信信号受到严重的影响。技术人员通过实践摸索，在该铁路运输线中应用了GSM-R技术，用来实现列车运行控制系统。这是我国第一条基于无线通信实现列车运行控制系统的铁路。有效的克服了存在的通信信号的问题，增加了传输信号的有效性，降低了通信系统的维修量。同时在建设过程当中首次采用了双交换机、同站址双基站的无线覆盖方式，提升了GSM-R技术的有效性和安全性。

3.2 在胶济线当中的应用

胶济线横跨于整个山东省内，客运繁忙，通信设施的电磁场环境较为复杂，原有的通信系统无法满足需求。基于GSM-R应用的创新，通过和不同的运营商的协调和沟通，对GSM的电磁环境进行了有效的整理，开始了GSM-R技术的建设。胶济线GSM-R采用边建设、边测试、边优化、边试验的建设方式，通过优化设计方案，完善应用功能，满足调度指挥、公务通信以及CTC系统车地之间信息传输的需要：胶济线首次将GSM-R用于繁忙干线的调度指挥，进一步验证中国铁路制定的GSM-R技术规范，为既有线提速、开行时速200公里列车，以及高密度、大运量、客货列车混合运行线路的通信系统运用积累了经验。

3.3 在合武客运专线中的应用

合武客运专线为国铁I级双线铁路，东起安徽合肥，西至湖北武汉，由中国铁路总公司（原铁道部）和地方政府合资建设，设计车速为200km/h．预留车速为250km/h。合武客运专线GSM-R系统和合宁客运专线共用1套基站子系统，合宁、合武线的核心网子系统暂时接入到既有济南核心节点。合武客运专线地形复杂．隧道较多，为保证通信质量，GSM．R网络沿线采用基站、光纤直放站和漏泄同轴电缆等多种设备进行弱场强区覆盖，采用高增益天线、合理天线挂高等技术手段满足系统功能需求。

当前针对GSM-R的技术，中国铁路总公司制定了相应的技术标准了规范，针对GSM-R技术施工过程中常需要应用到的系统类、工程类、设备类、测试类、应用业务类和接口技术等都规范化，为GSM-R技术的推广和应用打下了坚实的基础。

4 结束语

综上所述，GSM-R无线网络技术能够满足当前铁路通信系统信息化发展的需求，也是进一步推动铁路运输事业发展的基础。在铁路运输通信工作中，应该积极的应用GSM-R无线网络技术，不断的完善和创新相应通信技术，确实列车运行的稳定和安全。