GSM-R系統在鐵路系統中的應用

芮東峰

（哈爾濱鐵路局建設處，哈爾濱 150001）

隨著科技水平的不斷發展，我國鐵路信息化建設也在逐漸完善更新，為了更好地實現鐵路建設的發展，鐵道部決定采用GSM-R系統作為我國鐵路信息化建設的主要通信系統。自確定這一系統以來，我國相繼建立了相應的鐵路GSM-R數字移動通信系統發展建設規劃和標準，并且先后在大秦線、膠濟線等線路上建立了GSM-R網絡，逐步開展對我國鐵路GSM-R系統的完善和實施工作。

1 GSM-R系統結構

GSM-R系統主要由7個子系統組合而成。分別是基站子系統、交換子系統、運行與維護子系統、通用分組無線業務子系統、固定用戶接入交換機子系統、移動智能網子系統以及終端子系統。

基站子系統主要有兩方面作用，一方面是基站子系統通過無線接口與移動網實現相連，相連之后負責無線的發送、接收以及無線資源的管理。另一方面，基站子系統與交換子系統相連，從而實現移動用戶與固定網用戶之間的通信連接。基站子系統是一個比較大的設備聚集系統，它包含了基站的收發信機、基站的控制器以及小區廣播短消息中心等設備。

交換子系統。交換子系統主要的負責區域是用戶的數據管理、移動管理以及與其他相關網絡的連接，主要包括網關移動交換中心、訪問位置寄存器、鑒權中心、消息中心、確認中心等設備。

運行與維護子系統。它的主要功能是實現系統的集中操作與維護，從而完成移動用戶管理、網絡操作維護等功能，主要包括交換網絡管理子系統、數字業務管理子系統、FAS網管系統等。

通用分組無線業務子系統。這一子系統主要實現的是GSM-R系統的分組無線數據傳輸業務，主要包含了網關支持節點GGSN、分組控制單元PCU等設備。

固定用戶接入交換機子系統。這一系統主要包括鐵道部FAS、鐵路局FAS、站段FAS。

移動智能網子系統。這一子系統主要提供的業務包括：基于位置的尋址、自動獲取調度中心地址、呼叫限制靈活等，主要包含業務交換點、智能外設以及業務管理系統等設備。

終端子系統。這一系統主要包括固定終端、移動終端等設備。其中固定終端主要包括調度終端、呼叫記錄和錄音系統等設備，而移動終端則包括綜合通信設備、便攜臺等設備。

2 GSM-R系統在鐵路系統中的應用

2.1 語音業務

GSM-R網絡中的語音業務主要是由交換子系統、基站子系統、固定用戶接入交換機子系統以及移動智能網子系統來實現的。它可以為鐵路運輸指揮提供調度信息和專用通信等通信業務。現階段我國鐵路通信主要的業務有：

第一，列車調度通信。列車調度通信是目前我國主要的鐵路行車通信系統之一，主要負責的是列車的位置和運行的方向，列車調度通信系統主要用戶包括列車調度員、司機、助理值班員、列車段值班員、救援列車主任以及其他的列車相關人員。而為了更好地滿足鐵路調度指揮的需求，GSM-R出現了一些鐵路獨有的功能，比如優先業務，這一業務為鐵路的調度提供了一種強制能力，比較符合列車調度通信的特點。而語音呼叫業務則突破了點對點通信的局限性，可以利用更為簡潔的方式建立呼叫組，這一功能對于鐵道部門實現調度指揮來說是非常有益的。此外，GSM-R新增的功能尋址可以通過編輯功能號來實現呼叫用戶，這樣就有效避免了一般情況下用戶需要使用終端設備進行尋址。

第二，專用通信。專用通信業務所涵蓋的范圍較廣，主要包括電務、供水、水電、公安等專用的通信業務，以便為各個部門提供使用具有調度功能的專業通信業務。其主要的通信方式有三種：一是調度員或者值班員可以接受所屬用戶的個別呼叫并通話。二是調度員或者值班員可以進行個別呼叫所屬用戶并通話。三是與列車等行車有關的調度員可以按功能號呼叫司機等用戶并通話。

2.2 數據業務

現階段我國鐵路通信已經實現的業務有：第一，調度命令的傳送，這也是列車安全行駛的保證。第二，機車同步控制傳輸。這一業務可以在很大程度上實現本務機與補機之間信息的交換與傳遞。第三，列尾裝置信息傳送。這是檢查列車在實際的運行當中是否完整的最為重要的依據之一，我們通過這一系統可以及時地將列尾壓數據傳送到列車中，這些數據供司機進行檢測。此外，尾部風壓的狀態能夠隨時通過列尾主機進行傳輸，機車也能夠隨時進行查詢，從而更好地反饋車尾的工作情況以及狀態，我們采用這種方式可以在一定程度上擺脫原有系統抗干擾性差等缺點。

3 結語

GSM-R系統是為鐵路而專門開發的數字式無線通信系統，所以它對于鐵路的運輸而言，特點更為明顯。其發展前景也是非常可觀的，GSM-R系統在鐵路系統中的發展前景主要包括以下幾個方面：

第一，能夠適應我國鐵路的發展需求，在高速列車和地面調度中心之間進行相互的信息傳輸。

第二，使我國鐵路的安全性、可靠性以及路線的保密性得到相應的提高。

第三，能夠適應不同地區和復雜的地形，而且對基站的部署也能夠更加靈活。

第四，以后可以建造一個全國范圍內的、統一的無線通信平臺，以便在行業內實現漫游。

第五，以后可以提供更多的有利于鐵路發展的業務，比如多媒體業務、電子商務業務，實現對貨物的實時跟蹤、網絡售票，不斷發展鐵路業務，其根本的目的是為了讓廣大群眾能夠出行更加舒適、方便。

隨著GSM-R系統在鐵路系統中的應用，相信以后這一系統必然會更加全面地適應我國鐵路的發展方向，從而使其發展的領域更為廣泛。

［1］ 李旭，蔣文怡.鐵路綜合數字移動通信系統［M］.北京：中國鐵道出版社，2003．

［2］ 朱惠忠，張亞平，蔣笑冰.GSM-R通信技術及與應用［M］.北京：中國鐵道出版社，2005.