文/張成

隨著我國鐵路運(yùn)輸事業(yè)的不斷發(fā)展壯大，鐵路通信成為了決定鐵路運(yùn)輸作業(yè)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。GSM-R技術(shù)為鐵路通信專用技術(shù)，我國鐵路系統(tǒng)很早就開始跟蹤GSM-R無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，并在2013年確定為鐵路既有無線列調(diào)通信換代產(chǎn)品。并在全國各鐵路段進(jìn)行了實踐應(yīng)用。本論文基于GSM-R無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的系統(tǒng)構(gòu)成對應(yīng)用情況進(jìn)行分析探討，為完善GSM-R技術(shù)的實踐應(yīng)用以及全面發(fā)展提供相應(yīng)的技術(shù)支持。

1 GSM-R無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

GSM-R技術(shù)意為全球鐵路通訊系統(tǒng)，是基于GSM技術(shù)發(fā)展來而，具有完善的標(biāo)準(zhǔn)組織體系，可以隨GSM的演進(jìn)而演進(jìn)。GSM-R技術(shù)工作頻率及覆蓋移動站到基站為885～889MHz，基站到移動站為930～934MHz。GSM-R技術(shù)的覆蓋方式可以是面狀覆蓋、鏈狀覆蓋和地區(qū)性覆蓋，全面適合鐵路通訊信號的傳輸需求。GSM-R技術(shù)一經(jīng)采用，就受到了鐵路部門的大力歡迎。

2 GSM-R系統(tǒng)構(gòu)成分析

一個GSM-R移動通信網(wǎng)絡(luò)通常由多個功能實體構(gòu)成，各功能實體為GSM-R網(wǎng)絡(luò)提供全部的業(yè)務(wù)。當(dāng)前一般主要有基站子系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)和操作與維護(hù)子系統(tǒng)三大部分構(gòu)成。

基站控制器和基站收發(fā)信臺構(gòu)成基站子系統(tǒng)，通過無線接口與移動臺相連，A接口與網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)相連?；臼瞻l(fā)信臺是網(wǎng)絡(luò)信號進(jìn)行中繼區(qū)域，通過移動臺與基站收發(fā)信臺進(jìn)行連接。通常一個基站控制器服務(wù)于幾個基站收發(fā)信臺，為服務(wù)區(qū)域內(nèi)的無線信號進(jìn)行相應(yīng)的運(yùn)營、維護(hù)和管理。網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)有移動交換中心、歸屬位置寄存器、拜訪位置寄存器、鑒權(quán)中心、設(shè)備識別寄存器、組呼寄存器共六大功能實體，全面負(fù)責(zé)端到端的呼叫、用戶數(shù)據(jù)管理、移動性管理和固定網(wǎng)絡(luò)的連接。維護(hù)子系統(tǒng)主要是實現(xiàn)通信設(shè)備與操作技術(shù)人員之間的聯(lián)系，實現(xiàn)系統(tǒng)的維護(hù)、管理和操作。

3 GSM-R技術(shù)在鐵路通信中的實踐應(yīng)用

從2002年至今，GSM-R技術(shù)在我國的鐵路通信中得到了大量應(yīng)用，主要是在青藏鐵路、膠濟(jì)線、合武客運(yùn)專線等鐵路通信中進(jìn)行了實踐應(yīng)用，從當(dāng)前的表現(xiàn)來看GSM-R技術(shù)性能良好，能有效的提高工作效率。

3.1 在青藏鐵路當(dāng)中的應(yīng)用

青藏鐵路連接青海西寧市至西藏拉薩市，在建設(shè)過程中面臨著多方面的世界性難題，惡劣的自然環(huán)境造成了青藏鐵路通信信號受到嚴(yán)重的影響。技術(shù)人員通過實踐摸索，在該鐵路運(yùn)輸線中應(yīng)用了GSM-R技術(shù)，用來實現(xiàn)列車運(yùn)行控制系統(tǒng)。這是我國第一條基于無線通信實現(xiàn)列車運(yùn)行控制系統(tǒng)的鐵路。有效的克服了存在的通信信號的問題，增加了傳輸信號的有效性，降低了通信系統(tǒng)的維修量。同時在建設(shè)過程當(dāng)中首次采用了雙交換機(jī)、同站址雙基站的無線覆蓋方式，提升了GSM-R技術(shù)的有效性和安全性。

3.2 在膠濟(jì)線當(dāng)中的應(yīng)用

膠濟(jì)線橫跨于整個山東省內(nèi)，客運(yùn)繁忙，通信設(shè)施的電磁場環(huán)境較為復(fù)雜，原有的通信系統(tǒng)無法滿足需求?；贕SM-R應(yīng)用的創(chuàng)新，通過和不同的運(yùn)營商的協(xié)調(diào)和溝通，對GSM的電磁環(huán)境進(jìn)行了有效的整理，開始了GSM-R技術(shù)的建設(shè)。膠濟(jì)線GSM-R采用邊建設(shè)、邊測試、邊優(yōu)化、邊試驗的建設(shè)方式，通過優(yōu)化設(shè)計方案，完善應(yīng)用功能，滿足調(diào)度指揮、公務(wù)通信以及CTC系統(tǒng)車地之間信息傳輸?shù)男枰耗z濟(jì)線首次將GSM-R用于繁忙干線的調(diào)度指揮，進(jìn)一步驗證中國鐵路制定的GSM-R技術(shù)規(guī)范，為既有線提速、開行時速200公里列車，以及高密度、大運(yùn)量、客貨列車混合運(yùn)行線路的通信系統(tǒng)運(yùn)用積累了經(jīng)驗。

3.3 在合武客運(yùn)專線中的應(yīng)用

合武客運(yùn)專線為國鐵I級雙線鐵路，東起安徽合肥，西至湖北武漢，由中國鐵路總公司（原鐵道部）和地方政府合資建設(shè)，設(shè)計車速為200km/h．預(yù)留車速為250km/h。合武客運(yùn)專線GSM-R系統(tǒng)和合寧客運(yùn)專線共用1套基站子系統(tǒng)，合寧、合武線的核心網(wǎng)子系統(tǒng)暫時接入到既有濟(jì)南核心節(jié)點。合武客運(yùn)專線地形復(fù)雜．隧道較多，為保證通信質(zhì)量，GSM．R網(wǎng)絡(luò)沿線采用基站、光纖直放站和漏泄同軸電纜等多種設(shè)備進(jìn)行弱場強(qiáng)區(qū)覆蓋，采用高增益天線、合理天線掛高等技術(shù)手段滿足系統(tǒng)功能需求。

當(dāng)前針對GSM-R的技術(shù)，中國鐵路總公司制定了相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)了規(guī)范，針對GSM-R技術(shù)施工過程中常需要應(yīng)用到的系統(tǒng)類、工程類、設(shè)備類、測試類、應(yīng)用業(yè)務(wù)類和接口技術(shù)等都規(guī)范化，為GSM-R技術(shù)的推廣和應(yīng)用打下了堅實的基礎(chǔ)。

4 結(jié)束語

綜上所述，GSM-R無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能夠滿足當(dāng)前鐵路通信系統(tǒng)信息化發(fā)展的需求，也是進(jìn)一步推動鐵路運(yùn)輸事業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。在鐵路運(yùn)輸通信工作中，應(yīng)該積極的應(yīng)用GSM-R無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，不斷的完善和創(chuàng)新相應(yīng)通信技術(shù)，確實列車運(yùn)行的穩(wěn)定和安全。