摘要：在我國，鐵道部2000年將GSM-R作為鐵路專用的通信發(fā)展技術(shù)。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展和更新?lián)Q代，我國的GSM-R技術(shù)在鐵路通信上創(chuàng)造出了不少的成績。文章就鐵路通信技術(shù)的發(fā)展，探討GSM-R無線網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化在鐵路通信技術(shù)方面的創(chuàng)新與發(fā)展。

關(guān)鍵詞：GSM-R技術(shù)；鐵路通信；無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化

中圖分類號：TP313 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-2374（2013）11-0050-02

1 GSM-R無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化概述

GSM-R是專用于鐵路的運(yùn)作管理的移動通信系統(tǒng)。它是在基于傳統(tǒng)的GSM技術(shù)開發(fā)出來的，它能夠比傳統(tǒng)的GSM技術(shù)提供更多的鐵路通信業(yè)務(wù)，還可以讓列車在行駛速度達(dá)500km/h的情況下還能使通信維持可靠、信號順暢、傳輸速度快。

我國的GSM-R技術(shù)有了一定的發(fā)展，最成功的典型案例就是2004年開始建設(shè)的青藏鐵路。而隨著中國鐵路的不斷發(fā)展壯大，鐵路已經(jīng)成為人們出行和貨物運(yùn)輸?shù)陌踩煽俊⒈憷?、?shí)惠的重要運(yùn)輸工具。GSM-R技術(shù)隨著我國鐵路的發(fā)展壯大也在不斷地發(fā)展更新，在鐵路行業(yè)被成熟

運(yùn)用。

無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化指的是對已經(jīng)投入使用的GSM-R移動通信系統(tǒng)采集參數(shù)和進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，發(fā)現(xiàn)影響網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的因素時，通過一些技術(shù)手段或者參數(shù)的調(diào)整，對網(wǎng)絡(luò)的配置、數(shù)據(jù)、資源等進(jìn)行優(yōu)化配置，保證網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行速度和質(zhì)量，為鐵路的運(yùn)行提供良好的通信保障。

2 GSM-R無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的流程

第一，準(zhǔn)備工作。在對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化前對網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行有一個全面的考察，例如：當(dāng)前工程的實(shí)施進(jìn)度、現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)的信號統(tǒng)計情況等。

第二，參數(shù)采集。采集GSM-R的多方面的參數(shù)，如：路測數(shù)據(jù)采集、用戶申告情況采集、工程參數(shù)總表數(shù)據(jù)采集等。

第三，分析數(shù)據(jù)。對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，找出影響網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行質(zhì)量的影響因素。

第四，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)。通過技術(shù)手段和參數(shù)調(diào)整來優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)，使網(wǎng)絡(luò)資源、數(shù)據(jù)、配置達(dá)到最佳的使用狀態(tài)。

3 GSM-R無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化的技術(shù)硬件

3.1 移動交換子系統(tǒng)

移動交換子系統(tǒng)是GSM-R技術(shù)的核心硬件設(shè)備，它還包括了拜訪位置寄存器、設(shè)備識別寄存器、組呼寄存器、移動業(yè)務(wù)交換中心等。移動交換子系統(tǒng)作為GSM-R技術(shù)的核心設(shè)備，主要的功能就是GSM-R系統(tǒng)的基本呼叫接續(xù)功能、語音呼叫業(yè)務(wù)、用戶數(shù)據(jù)的管理、安全性的管理等。

3.2 智能網(wǎng)子系統(tǒng)

它主要包括業(yè)務(wù)控制點(diǎn)、GSM業(yè)務(wù)交換點(diǎn)、GPRS業(yè)務(wù)交換點(diǎn)、智能外設(shè)、業(yè)務(wù)管理點(diǎn)、業(yè)務(wù)管理接入點(diǎn)。智能網(wǎng)子系統(tǒng)是在交換子系統(tǒng)的基礎(chǔ)上引入智能網(wǎng)功能實(shí)體，實(shí)現(xiàn)對呼叫的智能控制。

3.3 GPRS子系統(tǒng)

它主要是為無線用戶提供分組數(shù)據(jù)承載業(yè)務(wù)。在內(nèi)部它又分成GPRS核心層和無線接入層。核心層有域名服務(wù)器、網(wǎng)關(guān)GPRS支持節(jié)點(diǎn)等；無線接入層是由基站、終端、PCU等組成，利用基站實(shí)現(xiàn)無線的覆蓋。

3.4 基站子系統(tǒng)

基站子系統(tǒng)包括基站控制器、基站收發(fā)信機(jī)、編譯碼和速率適配單位等。它是通過無線接口與移動臺相接，負(fù)責(zé)無線信號的發(fā)送、接受和管理。而與MSC相連保證了移動用戶與固定用戶之間相互的通信連接。

3.5 運(yùn)行和支持子系統(tǒng)

這個子系統(tǒng)包括了網(wǎng)管、SIM卡管理系統(tǒng)和計費(fèi)、結(jié)算、客服子系統(tǒng)。網(wǎng)管主要就是負(fù)責(zé)交換、智能網(wǎng)、直放站、基站等的網(wǎng)絡(luò)管理。SIM卡管理系統(tǒng)包括了鐵道部管理中心和路局發(fā)卡中心。

3.6 終端

終端是接入GSM-R網(wǎng)的設(shè)備，由移動臺和無線固定臺組成。移動臺由移動設(shè)備和SIM卡組成，它包括手持臺、車載臺、列尾信息傳輸設(shè)備、列控數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備、防災(zāi)檢測信息傳輸?shù)冉K端。無線固定臺是在固定狀態(tài)下使用的無線終端，和移動臺有著相同的業(yè)務(wù)功能。

4 GSM-R技術(shù)創(chuàng)新

我國GSM-R技術(shù)運(yùn)用得最成功的案例是2004年開始建設(shè)的青藏鐵路。青藏鐵路是目前世界上海拔最高的鐵路線，它北起青海省格爾木市，途經(jīng)納赤臺、五道梁、沱沱河、雁石坪，翻越唐古拉山進(jìn)入西藏自治區(qū)境內(nèi)后，經(jīng)安多、那曲、當(dāng)雄至拉薩市，全長約1142km。線路大部分是在高原缺氧的無人區(qū)。

采用GSM-R移動通信系統(tǒng)讓青藏線實(shí)現(xiàn)了以下八個方面的鐵路運(yùn)輸通信功能：一是調(diào)度通信功能；二是車次號傳輸與列車停穩(wěn)信息的傳送功能；三是調(diào)度命令傳送功能；四是列車尾部裝置信息傳送功能；五是調(diào)車機(jī)車信號和監(jiān)控信息系統(tǒng)傳輸功能；六是列車控制數(shù)據(jù)傳輸功能；七是區(qū)間移動公務(wù)通信；八是應(yīng)急指揮通信話音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。青藏線鐵路通信運(yùn)輸是我國鐵路通信上的一個創(chuàng)新之舉，它促進(jìn)了我國GSM-R移動通信系統(tǒng)在技術(shù)、管理、設(shè)備、理論等方面的不斷發(fā)展和創(chuàng)新，目前，我國在GSM-R技術(shù)方面的創(chuàng)新之舉主要是以下三個方面：

4.1 重載鐵路的技術(shù)創(chuàng)新

我國的大秦鐵路率先實(shí)現(xiàn)了LOCOTROL技術(shù)和GSM-R的有機(jī)結(jié)合，這在世界重載鐵路上都是領(lǐng)先的。它實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通信傳輸，實(shí)現(xiàn)了重載列車前后的同步控制，解決了山區(qū)鐵路中的通信可靠性、長坡道等問題。大秦鐵路的運(yùn)輸量也是逐年的增長，據(jù)統(tǒng)計，2007年突破3億噸，2008年達(dá)到了3.4億噸，經(jīng)濟(jì)效益逐年提高。

4.2 高原鐵路的技術(shù)創(chuàng)新

在高原鐵路上的創(chuàng)新就是前文中所提到的青藏線，自2004年開始建設(shè)，到2007年歷經(jīng)三年半成功建設(shè)成的鐵路線。ICTS系統(tǒng)是一套對通信的準(zhǔn)確性、安全性、實(shí)時性等有著極高要求的鐵路應(yīng)用系統(tǒng)，青藏鐵路在自然環(huán)境如此惡劣的情況下，實(shí)現(xiàn)了GSM-R的ICTS列控系統(tǒng)，保證了青藏鐵路的網(wǎng)絡(luò)通信可靠、安全、快捷。

4.3 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通

GSM-R技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)工程互聯(lián)互通測試的技術(shù)研究項(xiàng)目從2006年8月正式開始，它是為了驗(yàn)證本地節(jié)點(diǎn)之間、本地節(jié)點(diǎn)與無線網(wǎng)絡(luò)之間接口的互聯(lián)互通。GSM-R的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互通是不同的廠家按照國家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)設(shè)備接口，這樣有利于實(shí)現(xiàn)良好的競爭的環(huán)境。

我國首先在北京、廣州、西安進(jìn)行了GSM-R網(wǎng)絡(luò)工程互聯(lián)互通測試，到2007年12月29日，已經(jīng)完成了第一階段的室內(nèi)靜態(tài)測試；到2009年11月30日，完成了第二階段的動態(tài)測試；到2009年12月，建成GSM-R核心匯接網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)了互聯(lián)互通，首次在北京、武漢和西安投入使用運(yùn)營。

GSM-R互聯(lián)互通測試為工程建設(shè)中出現(xiàn)的問題提供了一定的解決方案，促進(jìn)了相關(guān)技術(shù)的改革完善。

5 結(jié)語

由于GSM-R無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化是一項(xiàng)復(fù)雜且持續(xù)的工作，要不斷地發(fā)展更新?lián)Q代，并且，鐵路通信管理人員要時刻注意對鐵路通信網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)、優(yōu)化、調(diào)整，促進(jìn)鐵路通信系統(tǒng)的安全、快速、可靠地運(yùn)行下去。鐵路通信技術(shù)的發(fā)展是一個動態(tài)的過程，隨著社會的發(fā)展和未來“高速公路”信息工程的建設(shè)，人們對鐵路的通信要求會越來越高，GSM-R技術(shù)要不斷地發(fā)展壯大才能滿足人們的要求，適應(yīng)社會的發(fā)展。我國的GSM-R技術(shù)從無到有，經(jīng)過了艱難的發(fā)展歷程，在今后的發(fā)展歷程中，政府、社會還要給予較大的扶持和幫助，吸取國外有用經(jīng)驗(yàn)，使得我國的GSM-R技術(shù)能夠跟上社會發(fā)展的步伐，為人們創(chuàng)造鐵路上

（下轉(zhuǎn)第87頁）

（上接第51頁）

的安全、信息生活。

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作者簡介：張敬華（1972—），男（壯族），廣西武宣人，中國鐵建電氣化局集團(tuán)第五工程有限公司工程師，研究方向：鐵路通信工程。

（責(zé)任編輯：秦遜玉）