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GSM_R系统与应用

第一篇：GSM_R系统与应用摘要：介绍了铁路专用通信网的现状及将在铁路专用通信网中采用的铁路移动通信全球系统（GSMR）的组成、网络结构及特点、主要功能和延伸功能，探讨了铁路对GSM-R网络建设的特殊要求，以及在GSM-R网络建设中需要做的一些工作。关键词：铁路移动通信全球系统；专用通信网；铁路通信随着铁路跨越式发展和提速工作的顺利进行，传统独立的专用通信网技术及信号技术正在相互融合和向数字化、智能化、综合化的方向发展；移动通信技术与专用通信网技术也在有机地结合，逐步形成铁路专用移动通信网络。1现有的铁路专用无线通信网络专用无线通信网是指在有关部门和单位内部使用的移动通信网络，主要用于调度通信，也称为无线调度通信网。专用无线通信网的特征是网络拓扑为星状结构，便于实现调度中心对各个移动终端的指令传输。网络功能包括：动态重组、划分优先级及组呼、选呼等。通信方式以单工通信为主。目前铁路的专用无线通信网主要由无线列车调度系统和站场无线通信系统两大部分组成：（1）作为保障铁路行车安全的重要通信手段，无线列车调度系统分为A、B、C三种制式。A制式是按调度员直接指挥机车行车的方式设计的，以调度员—司机间的通信为主；B制式是按照以车站指挥行车为主，允许调度员加入行车指挥的方式设计的，以车站值班员—司机—车长三者间的通信为主；C制式是按照车站值班员直接指挥行车设计的，可以提供车站台对调度台的通信转接等。另外无线列调还具有列车尾部风压信息的传送及车机联控录音等功能。（2）站场无线通信系统主要用于铁路区段站、编组站间的无线通信，包括平面调车、车号、列检等，属于站场单工无线通信系统，由相应的单位自行投资和建设，已被广泛应用。2GSM-R系统2.1概述GSM-R网络是基于目前最成熟、最通用的GSM公共移动通信系统平台之上，针对铁路运输通信调度、列车控制和支持高速列车运行等特点，为铁路运营提供特定的附加功能开发的一种数字移动通信系统和经济高效的综合无线通信系统，其终端的外形与普通的手机差不多，可以通话、也可以传递短消息。由于GSM-R是一种数字式的集群系统，从集群通信的角度看，GSM-R能提供无线列调、编组调车通信、应急通信及养护维修组通信等语音通信功能；能满足列车在0～500km/h运行速度下无线通信的要求和作为信号及控制系统良好的传输平台。随着列车的提速，磁悬浮式的速度信号灯将被逐步淘汰，取而代之的是GSM-R直接传递控制信息的方式，逐步实现列车自动驾驶。同时，GSM-R也将被服务和安全检查人员用来随时传递信令，实现便、快捷的工作。所以，GSM-R不久即会与铁路现有的专用无线通信资源相结合而被应用于专用无线通信网络中。2.2系统组成、网络结构及特点GSM-R系统是在GSM蜂窝移动通信系统的基础上增加调度通信功能构成的一个综合性的专用移动通信系统，共分交换系统（SSS）、基站系统（BSS）和操作维护系统（OMS）三大部分。与GSM相比较，只是在系统中增加了为调度通信建立呼叫用的组呼寄存器（GCR），并将接口UM和ABIS分别修改为U、R和ABIS-R，其它接口，如A、B、C、D、E的标准和定义均与GSM相同。GSM-R的网络结构也与GSM相同，可构成链状覆盖或面状覆盖的蜂窝网络。GSM-R基于GSMPHASEⅡ+,在GSMPHASE基础上，引入了智能网的应用部分（INAP），可应用移动网高级客户化应用程序（CAMFL）将业务交换和业务生成逻辑分开；引入了高速数据通信和更多的补充业务，如先进的语音呼叫业务（ASCL：AdvancedSpeechCall），包括优先级（EMLPP）、语音广播业务（VBS）和语音组呼业务（VGCS）等。在软件方面，GSM-R采用了用于优化呼叫建立时间的业务信道分配算法、越区算法，及用于增强高速移动体（如高速铁路）通信服务质量的高速抗失真算法等。利用GSM/GSM-R双模手机可进行GSM网的公众移动通信，也可以进行GSM-R网的专用移动通信。2.3主要功能及延伸功能（1）GSMR的延伸功能GSMR网络与普通的GSM网络无太大的区别，包括在网元标准接口和网络扩展上，都无太大的区别。目前，在公网中引入的一系列新技术，如优化利用频率，在高话务量区域（如车站）使用微蜂窝，以及多层覆盖和根据速度进行越区切换技术等等，经过略加改动后都可以用于铁路GSM-R网络上。其区别仅在于因铁路网的特殊需求而引起的网络结构和规划上的不同而已。中国铁路发展GSMR网络的特殊要求主要有：（1)高达200～500km/h的无缝通信。（2)对有限频点数（例如20个）的有效利用。（3)载干比（C/I）至少12dB。（4)在一个制定区域内应有95%的时段及95%的覆盖率，信号强度应大于-90dBm。（5)在GSM-R之间切换，成功率应高于9