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GSM—R技术在我国铁路通信中的应用和发展
作者：刘正维
来源：《中国高新技术企业》2013年第15期
摘要：随着我国经济的高速发展，铁路已成为我国重点交通的方式，越来越多的铁路被建设起来，但是目前铁路通信技术未能紧贴铁路的高速发展。因此利用GSM-R技术改善我国的铁路通信就成为了人们的共同希望。文章就对我国现阶段的GSM-R技术概况和功能进行研究，并提出相应的改进措施和发展方向。
关键词：GSM-R技术；铁路通信；铁路运输系统
中图分类号：TN929 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2013）22-0007-02
GSM-R作为我国自主研发的通信技术，其基础设定主要是从欧洲GSM-R研发企业中引进的，由于GSM-R技术能够在各种铁路运输系统中都适用，有效推动通信系统一体化的发展，因此目前已经受到世界各国铁路的广泛运用。据统计，已经在商业运用中投入的国家有瑞士、荷兰、意大利、德国等。我国铁路部门为了能更快速地适应信息化时代的发展，于2000年将这种GSM-R改进为适合我国铁路的通信技术，确定未来铁路的发展方向。 1 现阶段的GSM-R技术概况
GSM-R技术，全称为全球铁路移动通讯系统，为了能符合我国铁路通信的特点，它在GSM的技术上增加了通信调度功能，因此能更好地适应在列车高速行驶时的环境下工作。目前大部分的GMS-R技术终端所发射的信号频率基本为885MHz左右，而GMS-R技术终端的工作频段则为900MHz左右，与基站信道之间差距为200kHz左右，通过数据我们可以看出当基站与发射终端的距离在5～10km范围之内的话，就能够符合时速最大值为500km的列车的通信和控制的要求。
一般来说，目前的GSM-R移动通信系统都是由多个功能部分所组成的，为了能够帮助用户提供其需要的基本业务和补充业务就必须用到这些功能实体的集合。这个集合由三个部分组成，分别是网络子系统、维护子系统还有基站子系统，其主要作用就是对用户的数据进行移动性的操作和管理。
2 GSM-R技术的功能应用
以GSM平台为基础所设计出来的GSM-R技术除了拥有原先的漫游功能外，还有不少符合我国铁路通信的功能
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特性。 2.1 功能寻址
功能寻址是一种新的通信方式，它能够有利于固定或移动用户随时呼叫运行中列车上的移动用户。
2.2 语音广播功能
语音广播功能主要是为使用者提供在有效范围内的广播消息发布以及各类的紧急呼叫服务，而且可以方便根据区域内的需要相关设置进行动态设定的功能，因此GSM-R比GSM有更加强的适应性和灵活性。 2.3 语音组呼功能
在范围内的移动通信用户，通过ID的拨打可以与小组成员实现相互通讯，组内成员如果在同一信道内更可以同一时间进行接听，但是由于GSM-R系统根据谁按键就能获得服务的原则，因此所有小组成员都可以通过点击按键进行通话。 2.4 多优级和强占权
为了能使通讯网络无论在怎样的环境都能迅速并成功呼叫，那么通信系统就必须要有列车自动控制以及铁路通讯紧急呼叫这两种技术。假如出现了无线通讯小区发生信道阻塞的现象，系统会快速建立一个新的高优先权的通讯连接，并立即停止对低优先权的通讯服务。 2.5 列车操控系统
该系统是一种为了对列车进行有效的自动防护，而将GSM-R技术作为传送手段的操控系统。在GSM-R技术的基础上列车操控系统还具备列车自动驾驶服务，为列车操控带来了巨大的方便。
2.6 铁路通讯维护系统
GSM-R中的铁路通讯维护系统实现了铁路业务通信联络服务，使铁路管理人员能够根据铁路工作人员的职能以及所在范围内定位，通过GSM-R技术对他们的位置进行 明确。
2.7 列车故障诊断功能
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每当列车在高速行驶中由于意外出现故障时，该功能会通过GSM-R技术将对列车自身的诊断结果向附近的维修中心发送，然后维修中心就能够有针对性地及时对列车故障维修方案进行设计，做好维修前的准备。 2.8 多种旅客服务功能
GSM-R能够实现的旅客服务功能包括为乘客不断更新列车的最新动态以及售票服务及时查询功能等，加上能够满足乘客随时对列车的各类信息进行查询的要求。而且旅客只要通过对使用了GSM-R技术的自动售票机进行使用就能享受远程购票服务。除此之外，货运跟踪服务也是GSM-R的重点服务之一，它就是通过具备GPS功能的GSM模块的安装，实现对列车位置的精确追踪，并可以实时将追踪信息传输给运营总部和相关客户，以使运营中心和客户能够随时地了解货物运输的实时情况。另外，我国GSM-R技术的铁路运用在经过一段时间的发展后，现在已经能实现无线列车调度、无线列车人员通信以及连续式机车信号传输等功能。 3 我国GSM-R技术在铁路通讯运用的发展方向
现阶段，我国GSM-R技术的相关设备基本上都是通过从欧洲引进再加以研发的，但是由于欧洲的GSM-R设备一般具有规模小、移动通信功能较少、生产厂商单一等特点，因此从外国引进的GSM-R系统往往与我国铁路系统情况和需求存在不少的差异，因此为了消除这种差异，我国GSM-R技术在铁路通讯运用的发展方向应该以下列三点为指导： 3.1 加大国内的GSM-R理论研究力度
从20世纪末开始，GSM-R技术就开始受到我国的重视，相关研究人员开始对GSM-R进行研究，虽然还有不少地方需要继续探讨下去，但是发展到今天该技术的基本雏形已经完成。近年，我国在GSM-R研究中取得了比较大的成果，其中在GPRS引入GSM-R上更是取得了突破性的发展。作为一些非安全数据信息的传输平台，GPRS这种分组数据传输方式就能起到有效的信息传输作用，显然，在使用GSM-R中运用GPRS能够更有效率地对频率资源进行运用，提供给铁路信息化一个信息传输的平台。 3.2 实行互联互通现场测试工作
目前，我国在进行大型GSM铁路通信网络建造时，往往为了提高工程效果和收益，首先考虑怎样才能解决GSM-R系统与其余相关设备的互联互通问题是势在必行的。目的是实现互联互通后能够提高GSM-R系统功能的多样性，使它能够更好地为人们服务，增加工程投资收益，同时也能推动GSM-R设备市场的发展。其次，也有利于GSM-R系统能够与其他设备形成全程全网的形态，在网络规划和建立工作中发挥最大的作用，另外，从宏观的角度来看，实行互联互通现场测试工作对GSMR技术在我国的普及和发展都是百利而无一害的。 3.3 完善信息安全传输的设计方案
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为了能在日后可以不断更改铁路机动信息输送安全平台的设计方案，GSM-R要想应用在铁路通信中就要从实用、安全和可靠的角度出发，设计公用网与铁路专用网安全互联、移动设备与地面网络可靠互通的铁路移动信息传输安全平台。平台硬件系统应该由内通信服务器、行车监控及业务系统设备为主的实时监控和传输设施组成，平台软件系统主要由传输处理子系统、内网传输处理子系统、管理监视子系统构成。 参考文献
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[3] 任小军.刍议GSM-R系统在我国铁路网络通信中的发展和应用[J].中国高新技术企业，2007，（10）.
[4] 黄威，贾利民，钟彬.GSM-R数字移动通信系统及其应用[J].铁路计算机应用，2005，（12）.
[5] 赵新红，赵洪军.我国铁路GSM-R的应用和发展[J].中国铁路，2005，（12）. 作者简介：刘正维（1963—），男，天津人，供职于通号工程局集团有限公司天津分公司，研究方向：工程 管理。
