鐵路通信中GSM-R系統(tǒng)的應用分析

鄭紀鋒

（中國鐵路北京局集團有限公司北京通信段，天津 300142）

1 GSM-R無線網(wǎng)絡技術(shù)

GSM-R無線網(wǎng)絡技術(shù)是由GSM技術(shù)中發(fā)展形成的，專門針對于鐵路系統(tǒng)通信設計而成的。GSM-R通信系統(tǒng)是對傳統(tǒng)鐵路運輸通信系統(tǒng)的優(yōu)化升級，為鐵路建設、運營及管理提供全面的通信服務，能夠?qū)崿F(xiàn)列車的控制、調(diào)度，并且在通信系統(tǒng)中增加了新的功能：優(yōu)先級與廣播呼叫，為鐵路建設、運營及管理的高效性做出巨大貢獻。GSM-R通信系統(tǒng)在類車實際運行過程中，可以實現(xiàn)移動臺到基站上行頻率885MHz～889MHz、下行頻率930MHz～934MHz。這兩種頻率能夠?qū)崿F(xiàn)面狀、鏈狀及區(qū)域性覆蓋，滿足鐵路運輸對通信數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊蟆?/p>

2 GSM-R系統(tǒng)構(gòu)成及功能

2.1 網(wǎng)絡子系統(tǒng)

網(wǎng)絡子系統(tǒng)是以移動交換中心為基礎建立起來的，以接口為前提保持與基站連接的有效性，其系統(tǒng)構(gòu)成部分可以分為有碼型變化器、組呼與設備識別寄存器以及鑒權(quán)中心等部分。網(wǎng)絡子系統(tǒng)的主要功能是保證數(shù)據(jù)與語音呼叫的實現(xiàn)。

2.2 基站子系統(tǒng)

基站子系統(tǒng)的構(gòu)成主要包括基站控制器與收發(fā)信息機，由MSC控制其在無線網(wǎng)絡中的運行?；究刂破鞯闹饕δ苁怯行Ч芾鞰SC與收發(fā)信息機之間的信息傳遞，同時可以對多臺收發(fā)信息機進行有效控制。收發(fā)信息及的主要功能則是對無線網(wǎng)絡的動態(tài)通信與空中接口實現(xiàn)有效管理。

2.3 子系統(tǒng)的操作和維護

子系統(tǒng)的操作和維護具有聯(lián)系緊密性以及相互獨立性。子系統(tǒng)的操作主要功能是完成各項網(wǎng)絡操作，維護則是對用戶及設備進行管理。在GSM-R通信系統(tǒng)中，子系統(tǒng)的操作和維護保證通信信息的有效傳遞，尤其是實現(xiàn)外部網(wǎng)絡全面連接，保證專網(wǎng)、公網(wǎng)以及移動網(wǎng)絡之間可以相互進行數(shù)據(jù)傳輸，保證聯(lián)系的高效性、密切性。

3 鐵路通信中GSM-R系統(tǒng)的應用分析

3.1 在重載鐵路通信中的應用

重載鐵路對通信系統(tǒng)具有較高的要求。通常情況下，重載鐵路的運行路線具有地形復雜、山體較多、隧道多而長、路線曲折多變等特點，因此要求通信系統(tǒng)能夠克服鐵路運行路線環(huán)境影響因素，實現(xiàn)通信的靈敏性與高效性。GSM-R通信系統(tǒng)在重載鐵路通信中能夠滿足通信要求，其在實踐應用中也獲得了成功。例如，在大秦線鐵路運輸段的應用中，通過GSM-R技術(shù)極大的優(yōu)化了鐵路通信系統(tǒng)的網(wǎng)絡條件，擴大的無線網(wǎng)絡的覆蓋面，充分滿足了重載鐵路通信需求。

3.2 在凍土鐵路中的應用

凍土鐵路區(qū)域內(nèi)的地況相對復雜，容易對鐵路通信系統(tǒng)的信號質(zhì)量造成影響，并且增加維護難度。而GSM-R系統(tǒng)在凍土鐵路中的實際應用同樣有成功案例，如其在青藏鐵路中的應用，采用雙交換機、同站址雙基站的無線覆蓋方式，有效提升了凍土鐵路地段的通信信號傳輸質(zhì)量，極大的提高了信息傳遞的可靠性，同時也為系統(tǒng)維護提供的便利，增強維護的安全性，并節(jié)省了大量的人工成本。

3.3 在復雜電磁環(huán)境鐵路中的應用

經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)的交通方式及交通線路往往多而繁雜，在這種環(huán)境中的鐵路通信信號往往會受到復雜的電磁環(huán)境干擾，而影響通信質(zhì)量。采用GSM-R技術(shù)極大的提升的鐵路通信的高效性、敏捷性。如山東膠濟線鐵路應用中，通過建設、測試、優(yōu)化以及試驗共同建設發(fā)展的形式，不斷改善設計方案、完善應用功能，實現(xiàn)了GSM-R技術(shù)在繁忙干線控制調(diào)度中的應用，為我國在復雜電磁環(huán)境鐵路中應用GSM-R技術(shù)完善鐵路通信提供了強力的實踐技術(shù)支撐。

3.4 在其他鐵路環(huán)境中的應用

GSM-R系統(tǒng)在鐵路通信系統(tǒng)中的應用范圍不斷擴大，在合寧、合武客運專線以及京津城際軌道交通中同樣實現(xiàn)了廣泛應用，進一步拓寬了GSM-R技術(shù)的應用領域。在多種鐵路環(huán)境應用中，GSM-R表現(xiàn)出了極大的優(yōu)勢，充分滿足了鐵路運輸通信系統(tǒng)的需求，實現(xiàn)了信息高效、靈敏、可靠傳輸，極大的提高了鐵路通信效率，并且有效節(jié)省了通信成本，表現(xiàn)出其技術(shù)應用的廣泛適用性。

4 總結(jié)

GSM-R系統(tǒng)在鐵路通信系統(tǒng)中的應用，是實現(xiàn)當前鐵路系統(tǒng)現(xiàn)代化發(fā)展，適應當前鐵路通信工程需求的重要途徑，也是推動鐵路運輸事業(yè)不斷向前發(fā)展的重要動力。因此，需要在鐵路通信中積極應用GSM-R技術(shù)，不斷發(fā)展完善相應通信技術(shù)，進一步提高鐵路運輸?shù)陌踩?、穩(wěn)定性、高效性。