呼和浩特铁路局GSM—R核心网方案研究

GSM—R技术在我国铁路通信中的应用与发展研究摘要近些年来，伴随着我国经济水平的不断发展提升，我国的各项基础设施建设事业也逐渐的趋于完善，这其中最为典型代表的就是铁路运输行业。

铁路运输行业的发展关系着国家的开发与建设，关系到国家的安全与保障，然而在铁路运输行业当中，通信系统的完善与否又直接关系到铁路运输的安全。

灵敏有效的通信系统是我们所追求的目标，GSM-R技术的诞生满足了铁路运输中通信一体化的需求，加强了对通信安全的维护。

GSM-R系统铁路运输通信事业青藏铁路当前，随着人们对铁路运输事业要求的不断提升，通信安全成为了铁路运输事业当中最为关键的一个部分。

GSM-R技术是一种铁路专用数字通信技术，已经被广泛的运用到铁路运输事业当中，在一定程度上提升了铁路运输的效率，但是，具体运营过程中难免还会存在一些实践性的问题，需要我们研究与讨论。

本文正是以GSM-R技术为切入点，首先对技术进行简单的介绍，随后以我国铁路建设为例说明了GSM-R技术在我国发展的现状，最后针对当前GSM-R技术的完善发展方针进行阐述，以期进一步提升GSM-R技术工作的有效性。

1 GSM-R技术简介GSM-R技术（Global of Mobile Communication for Railways）即全球铁路移动通信系统。

该系统是以GSM技术的应用为基础逐渐演化和发展而来的。

该系统最早发源于欧洲，随着技术的不断完善与发展，当前已经遍布全球各国，覆盖范围面非常广。

GSM-R技术的工作频段为900MHz，移动终端发送的频率为885-889MHz，可以满足时速高达500km的通信及列控要求。

GSM-R地面移动系统包括多种功能组合，这些功能组合为用户提供相应的基础和补充业务，它是由三个子系统构成的，分别是网络、操作和维护、基站子系统。

GSM-R技术在铁路通信、铁路调度与控制等方面，发挥了十分重要的作用，在原有功能的基础之上，加入了许多拓展功能，包括位置寻址、功能寻址、语音广播、语音组呼、列车操控等服务。

GSM-R方案设计近年来，在无线通信领域的不断发展，高速铁路的快速发展带动了不断转型，移动通信被越来越广泛地应用在各个领域。

GSM-R系统作为专为铁路进一步改进的通信系统，已成为各大铁路公司普及的重要技术，本文将从GSM-R方案的设计构架，数据传输与安全性强劲的特点和优势方面进行全面阐述。

GSM-R方案设计构架GSM-R stands for Global System for Mobile Communications — Railway. GSM-R是以GSM技术为基础的铁路专业独用移动通信系统，主要应用于高速铁路和重载铁路的列车间指挥、列车调度和列车安全等业务。

GSM-R方案的设计目标主要是提供可靠、实时、高质量的多媒体通信，并满足各种业务需求与业务优化。

GSM-R系统包含基站子系统、车载终端子系统、运营和维护子系统，一共三大部分。

基站子系统由信令网关、无线控制器、基站控制器组成。

车载终端子系统由车载终端和天线组成。

运营和维护子系统由OMC-R 和SOE 组成。

其中OMC-R 和SOE 的功能分别为网络元素管理和业务管理。

数据传输与安全性强劲GSM-R方案的数据传输和安全性得到极大的保障，GSM-R方案采用了专用指令语言RIL（Railway Integrated Language），实现了多种语音和数据业务，可以缩短终端用户和其他用户的响应延迟时间，从而更快完成用户的命令要求。

业务数据传输的安全也得到了很好的保障，通过GSM-R方案的域间漫游，可以实现铁路网络间的语音和数据的网络互联，同时也实现了平台与终端之间的信息交互安全。

此外，GSM-R还具有以下特点：1、高速移动通信技术，实现了高速铁路及重载铁路列车之间无缝覆盖的通信网络；2、集成传输协议，支持语音、数据、图像视频等多种业务力，覆盖行车调度、车载、监控、回传及广播等功能；3、高度的兼容性，适配了基于公安通信标准PDR、ACARS 和PAM的各种无线站通信设备，实现跨站通信；4、可靠的安全性，采用业界公认的加密算法和加密协议，安全加密技术；5、故障排除速度快，系统支持自动故障检测和自修复。

11网络通信技术Network Communication Technology电子技术与软件工程Electronic Technology & Software Engineering近年来，我国铁路建设飞速发展，从发达城市开始逐渐延伸到西南的山区等地。

这使得铁路的无线网络通信系统遇到了较大的难题，当前铁路通信主要使用GSM-R 网络系统，为了进一步提高铁路通信质量，确保铁路运行安全，本文对铁路GSM-R 网络优化设计进行了简要分析，希望能够对铁路建设有所帮助。

1 铁路GSM-R网络的现状和存在的不足1.1 铁路GSM-R网络的现状当前社会对于铁路的无线通信功能提出了更高的要求，数据通信内容越来越多，使得铁路通信方面暴露出许多不足之处。

调度命令的传输、车次号的传输以及列车尾风压值的传输是铁路通信的主要传输内容，使得GSM-R 网络系统承载了过多的数据量，系统的设计优化成为关键。

在很多偏远地区的铁路建设，受到山体以及建筑物的遮挡，使得GSM-R 网络系统的网络覆盖率受到较大影响，无线信号覆盖困难，加上铁路线路等级的不同，给GSM-R 网络系统带来了较大负担。

GSM-R 网络基站的规划也存在不合理的现象，未能够结合铁路的信号需求来进行规划，导致铁路的枢纽信号被干扰的现象频繁出现，通信也受到影响。

我国的铁路GSM-R 网络还应当从实际情况出发，进一步优化设计，提高铁路各线路的通信质量[1]。

1.2 铁路GSM-R网络存在的不足1.2.1 体系结构方面的不足铁路系统在运行的过程中，铁路工作人员要对整个运行情况以及设备故障情况进行实时的监督和了解，这一过程需要用到无线通信系统，当前铁路运行所使用的无线通信系统主要是GSM-R 网络系统，该项通信系统在体系结构方面还存在这一些不足之处，在运行过程中存在着一些安全漏洞，可能会影响着铁路系统的安全运行，带来严重的经济损失。

1.2.2 规划设计方面的不足铁路GSM-R 网络在频率资源方面存在明显缺陷，这主要是由于铁路的基础设施建设和规划设计等方面存在不足，我国铁路的建设规模正在不断扩大，建设的环境也发生了改变，随着铁路建设的环境逐渐恶劣，外界因素对于铁路无线通信系统的影响也越来越大，面对这种情况，铁路GSM-R 网络的频率干扰现象逐渐严重，给铁路的中心枢纽方面的切换设置、无线小区规划以及频率的分配都带来了很大的困扰，在无线小区规划方面会出现小区重选的现象，在切换设置方面会出现切换混乱的问题，影响着铁路通信网络的质量。