GSM-R技术在我国铁路通信中的应用

GSM-R技术在我国铁路通信中的应用

刘洋

刘洋

中铁七局集团电务工程有限公司河南省郑州市450000

摘要：随着近些年社会经济水平的发展和人民生活水平的提升，我国铁路的运输量也在不断增长。想要适应新时代对铁路提出的高效和安全的要求，必须提升当前铁路的无线通信技术。GSM-R技术对铁路移动通信系统具有重要的意义，能够保障语音通信质量并提供相应的数据业务，在数字无线通信平台上，还可以拓展一系列新业务功能，具有非常深远的研究意义。

关键词：GSM-R技术；铁路通信；应用

一、概述GSM-R通信技术

随着中国的经济的不断高速发展，在铁路这一行中，每个部门之间都应进行有效的沟通交流，彼此之间传递信息，且需要保证能有效地指挥行车，在铁路通信中，GSM-R技术渐渐地被应用在铁路通信中，相比于传统技术，弥补了其缺陷，在我国的铁路通信领域中，目前已经取得了很好的进展，现代社会，人们的关注点是列车行车中的安全性，为了确保行车安全，主要取决于铁路部门的通信技能是否敏捷和高效。针对铁路这一行特别设计了一种技术，称为综合性数字化技术，即GSM-R通信技术（图1是其基本结构）。铁路行业中，在铁路指挥、调度和通信等方面都制定了更高的目标要求，GSM-R系统在拥有高级语音外，还添加了其他的新功能：功能性寻址和位置寻址，在铁路通信和调度方面，GSM-R系统提供一系列相关的语音通信功能，包括列车调度、养护维修应急通信和作业通信等方面，提供了一个通道来传输数据，实现了列车的自动控制和信息检测。

图1GSM-R网络基本结构图

二、我国铁路事业的发展离不开GSM-R系统

1、GSM-R系统的发展需求

GlobalSystemofMobileCommunicationforRailway是GSM-R系统的英文全称，中文解释就是全球铁路移动通信系统。其属于综合性的专用的数字移动通信系统，主要就是针对铁路的移动通信而开发设计的。

GSM-R系统针对列车的控制和调度、铁路特有的移动通信等应用加以设计，包括了许多的功能，如无线列调、功能寻址、编组调车通信、应急通信、隧道通信和位置寻址等功能，实现了铁路系统的移动通信，在高铁的专用调度通信领域作用更为突出。

GSM-R系统将主要业务划分为4个层次：①底层业务，以GPRS和GSM作为基础，在铁路运输方面，可以提供基础性的语音业务和数据业务；②以高级语音呼叫业务为主，即以ASC为主，第二层的业务主要内容包括了语音的组织呼叫、语音广播、优先级和强拆等；③铁路常规性的业务，包括的内容有基于位置寻址、接入矩阵、基本的功能寻址和功能号表；④以基本常规性的铁路业务作为基础，开发获得不同类型的铁路应用，包括的内容有应急指挥、区间通信、通信调度、机车调车信号、列车尾部装置信息传送、监控信息传送、调度命令传输、列车停稳信息传送、列车控制数据传输和无线车次号等。

2、GSM-R系统应满足我国铁路事业的发展需求

伴随着我国高速发展的经济，人民的生活质量也在逐步改善，在铁路运输方面要求也越来越高。目前在运营方面，铁路将会有更多的需求，随着科学技术的不断发展创新，中国的铁路现在已经具有了综合的服务性、信息传输的特殊性和高速的移动性等特点，因此在铁路事业方面，GSM-R的应用需要根据业务的不同满足其具体需求。

我国在建设青藏铁路的过程中，GSM-R系统的作用就很大。因为青藏铁路所处海拔较高，在铁路建设中海拔属于最高，而且青藏高原的气候和地理条件极其恶劣，在铁路的施工过程中和之后的运行方面都会碰到很多不便之处。青藏铁路为了使偏远地区的列车实现无线通信从而引进了GSM-R系统。

三、在我国铁路通信中GSM-R技术的应用

1、指挥列车调试。GSM-R系统的应用，能够保障铁路行车调度指挥过程中各种通信的顺利进行，为司机与调度间的顺畅通话提供保障，从而提升列车运行的安全性。2、传送调度命令。铁路TDCS系统已经能够实现机车编号与地址的查找功能，并实现调度命令的发布。在GSM-R网络数据链路的作用下，还可实现向运行中的机车及时准确的传输调度指令。通过在车载无线通信的设备上高度指令的传送，完成列车信号的层级管理。3、多种旅客服务功能的应用。GSM-R技术能够实现运行列车动态的实时更新，将售票信息及时提供给旅客，为乘客提供便捷与高效的服务。同时，还能完成货运跟踪服务，定位指定货车，及时掌握货物精准位置。4、控制机车同步。GSM-R技术在多机牵引的同步性控制方面有重要作用，当列车由多机共同牵引时，对机车的制动同步性有严格的要求，运用GSM-R技术可以高效和安全的实现信息交换与传递。5、多优先级抢占呼叫权。GSM-R技术具有多优先级抢占呼叫权，在保障正常情况通信的前提下，还设立了紧急呼叫系统，当无线通信信道拥堵时，优先保障高优先权通讯的建立与连接，保障通讯效果。

四、我国GSM-R技术的发展方向

尽管GSM-R技术最早由欧洲引入我国，但经过多年的研究和应用已经取得了较好的发展，后续仍需要在如下方面继续努力：1、强化GSM-R理论研究。当前我国对GSM-R的研究中仍然存在很多盲区或难点，能够分组实现的安全数据传输量有限，现有频率资源下，仍需进一步研究该技术的扩容与提升技术，从而为铁路的建设与运营提供更好的传输平台。2、互联互通的现场测试工作。GSM-R系统的开放性问题一直以来都是研究的难点，尤其是当前各类投资项目层出不穷的背景下，大规模铁路通信不断建设，互联互通工作对GSM-R系统的开放性提出了新的要求。解决GSM-R系统的开放性问题能够降低当前的各项工程建设投资，减少工程风险，充分发挥全程化网络方案作用，提升网络建设多目标效果，最大限度满足建设效益与长远网络发展要求。3、改进信息传输安全平台。GSM-R技术支持的信息传输必须遵循安全、实用、可靠的原则，需要不断的完善与改进传输平台，充分利用铁路公用网与专用网设备，优化软硬件系统结构，提升GSM-R传输效果。4、注意GSM-R的电磁环境。GSM-R技术在发挥作用时经常会受到内部干扰或外部干扰，其中内部干扰主要是小区频率规范不当或邻频与同频干扰，外部干扰主要包括CDMA基站下行对GSM-R上行链路干扰、GSM网干扰和全频段堵塞干扰等。这些复杂的电磁环境会频繁的影响系统的正常使用，需要在研究中进一步寻找抗干扰的方法，提升GSM-R传输质量。

结束语

综上所述，在引进GSM-R技术，然后消化吸收，再不断创新的工作中，我国铁路部门投入了很大的精力，在这个领域中，促使我国的铁路与发达国家基本处于同一水平，在某些方面还领先于其他国家。在我国，对于GSM-R的发展和建设还有很长的路要走，建设客运专线马上步入一个重要的阶段，伴随着铁路研究和建设的步步深入，GSM-R领域将会有更好的发展。

参考文献：

[1]廖剑锋.分析GSM-R技术在我国铁路通信中的应用现状与发展前景[J].通讯世界，2016（04）：122～123.

[2]邢红霞.GSM-R技术在我国铁路通信中的应用和发展[J].现代电子技术，2009（23）：182～184.