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试论GSM—R网络系统在铁路无线通信系统中的运用和发展.doc 15页

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PAGE PAGE 1 试论GSM—R网络系统在铁路无线通信系统中的运用和发展   摘要:GSM-R是铁路专用移动通信系统。针对铁路运输的特点,在空中接口中引入了语音广播呼叫、话音通话组呼叫和用户优先级等功能,实现了调度员与司机间通信、调车作业通信、远程遥控传输,车站和维修段的地区通信、旅客服务通信,也可实现与公网的互联互通。   关键词:GSM-R;运用;发展   中图分类号:TN71文献标识码:A   1GSM-R的特点   GSM-R沿轨道方向设定天线,形成椭圆状的小蜂区,覆盖轨道两侧100-200m的范围。在车站地区,通信量大,但速度要求低,多采用扇形覆盖方式。这种铁路专用通信网具有数字移动通信和与位置无关的接续功能。它采用了较高的冗余技术和可靠性技术,移动话务呼叫的时间不超过2s,是普通移动电话的一半。通信蜂区覆盖铁路沿线和车站,每个蜂区有一个或多个用于传输和接受数据的基站,一个基站响应几个蜂区的访问。   1.1与传统的无线列调比较   1.1.1现有铁路无线通信系统存在许多问题   (1)投资方面:系统分散建设,投资浪费   各分散系统主要有:无线列调、站场调车、客运、货运、列检、商检、车号、公务维修、公安等。功能主要为语音业务,少量数据业务。这些系统均为自行投资建设、独立使用、分散维护,造成设备型号各异,种类繁多,相互间无法互通,维护运营成本较高。   (2)系统功能方面:功能单一,不具备网络能力   所有容量有限,话音、数据业务争抢信道,传输可靠性低,数据传输能力差。移动终端对讲距离受限,邻站交界区易发生业务中断。铁路各个无线通信系统分散,不能联合组网,使得各系统之间用户无法进行联络。铁路无线、有线调度网基本独立,无法形成有机融合的整体。   (3)频率资源方面:浪费严重,不能有效利用   原有铁路无线通信系统主要使用450M频段,共58对频点,固定分配给了无线列调、站调、公安等无线系统使用,各个部门间不能相互共享,造成频率资源的极大浪费。目前,国内部分重点枢纽等地已无频点可供申请使用。既有无线通信系统采用频点(信道)固定分配的方式,信道长期指配给某一系统(通常按专业划分)用户使用,当一个信道遇忙时,其它用户只能等待,往往造成该信道上的用户争抢或者出现阻塞,通信质量得不到保证;而信道空闲时,别的系统用户也并不能利用该信道进行通信。这无疑是对频率资源的一种浪费,也制约了用户数量的进一步发展。   (4)干扰严重,保密性差   枢纽站往往是多条线路的交汇处,通话的无序性,使各个机车台终端会对无线列调信道进行争抢,造成各种信号的相互干扰。目前,在枢纽车站设置多套车站电台,其中部分车站台使用同频工作,这些电台在车站附近形成一个大范围内的同频干扰,降低了车站值班员的行车指挥效率。无线列调系统是开放系统,并未做任何鉴权加密处理,对用户无需进行身份识别,只要无线终端用户频点和调制方式与无线列调相同,便可以加入到无线列调系统内的通信。因此,话音业务可以被接收或窃听,给行车安全带来极大的隐患。此外,公安系统对保密性的要求也很高,现有系统无法达到。   1.1.2GSM-R系统的优势   (1)GSM-R是一个比较完善的、综合业务的铁路数字移动通信平台。它可以囊括目前各种无线通信系统业务,包括无线列调、平面调车以及各部门各工种的对讲机通信系统,提供列车调度、编组场调车、区间维修、工程施工、应急抢险以及普通话音(即公务通信)等需要的移动通信功能;可以取代传统的电缆加通话柱的区间通信方式,能够给铁路运输指挥带来更多的好处、提供更多的先进功能,满足铁路运输生产各种基本要求;另外由于其组网方式和系统功能,完全具备了目前的有线调度通信系统功能;特别是GSM-R还满足了列车高速运行时的传输列控信息的任务。   (2)列车无线调度电话是为列车调度员、车站值班员指挥列车运行而设置的专用电话。根据《铁路技术管理规程》规定,系统用户包括列车调度员、机车调度员、车站值班员、助理值班员、机车司机等。传统的无线列调由于技术限制已经越来越不能满足运输需要了。GSM-R以其丰富的功能,不但完全具有传统的业务和功能,还在功能和性能各方面比原有基础上又有了大大的提升。GSM-R能够在一个综合平台上提供丰富的综合调度通信业务,尤其能够为列车控制提供无线数据传输。GSM-R不是无线列调的简单升级,而是具有强大调度功能的、综合业务的铁路数字移动通信平台,是铁路现代化和信息化必不可少的基础设施。   1.2GSM-R结构组成   GSM-R系统包括网络子系统(NSS)、基站子系统(BSS)、运行与管理子系统(OSS)和移动终端设备等4部分。其中网络子系统包括移动交换子系统(SSS)、移动智能网子系统(IN)和通用分组无线业务子系统(GPRS),是GSM-R系统的

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