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科技信息（下转第266页）随着科学技术的发展，信息化带动机械化应运而生GSM -R 。
GSM -R 是铁路综合数字移动通信系统，实现现代化的调度通信、公务移动、信息传输、列车控制一体化的通信网络系统。
与铁路运输组织、控制、生产、安全密切相关，并结合第三代移动通信技术。
适应世界铁路市场规律和运输技术装备，覆盖铁路干线的巨大网络，以达到为铁路运输提供高质量服务的目的。
进行网络优化的关键一步就是综合从交换机、基站和路测所获得的数据，进行数据分析。
从交换机的操作维护中心（O M C ）获得话务统计报表，然后用后台软件加以处理。
包括针对无线网络而言的全网接通率，话音信道掉话率，信令信道掉话率，切换成功率和切换失败原因占有率等。
分析是验证与评估网络规划与优化方案的重要手段。
全方位的分析手段，有利于全面掌握网络状况。
数据分析主要包括交换机统计数据分析，无线路测数据分析，信令分析，干扰数据分析和基站测试结果分析。
（1）交换机统计数据的分析统计数据分析包括：对掉话率的分析，相邻小区的关系是否完整，信令流量的设置准确度，误码率情况，话务流量是否溢出，高话务量基站是否出现阻塞掉话，接通率和拥塞等。
话务数据分析还应该注意话务量发展的前期预测，如某个区域话务量的增长情况。
通过交换操作维护中心可以获得绝大多数网络数据。
对于交换机可统计到各信令点的信令负荷，忙时鉴权次数，忙时临时移动用户识别（T MS I ）分配次数，访问位置寄存器(V L R )用户数，关机或脱网用户数，业务类型使用频率，忙时位置更新次数等。
利用这些数据，结合GSM -R 当时的运行情况，可修改MS C 和B S C 参数，减轻其工作负荷。
通过基站操作维护中心可以获得B S C 话务量统计（话务量，被叫话务量、位置更新、切换、小区话务量、话务信道和信令信道）。
可统计小区内主被叫应答率、T C H 分配成功率、分配失败原因占有率、掉话率、忙时话务量、T C H 平均占用时长、忙时占用T C H 信道数、临小区切换及成功率、切换失败原因占有率等。
浅谈GSM-R系统网络优化方法作者：陈小友来源：《中国新通信》 2017年第18期随着我国高铁建设的发展，GSM-R 系统逐渐广泛应用于高铁通信中。
GSM-R 是铁路专用数字移动通信系统，这种系统与传统的GSM 相比，增加了铁路运输智能调度管理的功能，直接参与列车控制。
GSM-R 网络优化包括覆盖优化、切换优化、QoS 优化、干扰排查、直放站优化、隧道优化等。
一、GSM-R 系统网络结构GSM-R 系统包括基站控制器（BSC）、分组控制单元（PCU）、编译码和速率适配单元（TRAU）、基站（BTS）、直放站等。
针对时速250KM/ 小时以下铁路，根据铁路沿线车站分布和场强覆盖的需要，GSM-R 系统一般采用普通单网覆盖的建设方案: 即沿铁路线非隧道区段设置基站，在隧道区段设置直放站+ 漏缆方式进行连续覆盖。
基站间距约为5-6km，区间基站采用O2，枢纽采用O3 站型。
基站采用传输系统提供的2M 环通道与BSC 相连，按3 － 5 个基站环形组网。
区间及隧道覆盖场强必须保证最小接入电平和高速列车的有效切换，小区重叠区域有两次切换机会，两次切换时间约8 ～ 10S。
如图1 所示：二、GSM-R 网络优化方法1、覆盖优化。
覆盖优化是最基础优化，涉及天馈方位角调整、下倾角调整，天馈检查、驻波比检查、功率调整、基站主设备连接器件调整等，整个优化过程需要多次测试、逐步排查，循环校正。
覆盖优化流程如图2 所示。
2、切换优化。
GSM-R 的覆盖目标是铁路沿线，由于铁路覆盖是线性的，切换目标单一，而用户数量的相对稳定和用户迁徙的可预测性，保证了容量数据的准确，基本也不会产生拥塞导致的切换失败。
GSM-R 的切换失败大多由于弱覆盖或者重叠覆盖区长度不够或者干扰所导致。
弱覆盖的问题较容易判断，通过路测观察下行电平强度，或信令跟踪上报测量电平强度就可判断是否属于弱覆盖。
需注意的是，由于GSM-R 频段独立，无线环境比较干净，因此服务小区的信号电平高于-92dBm 的基础上留一点工程余量，就能保证切换成功。
78科技时空 Technical Horizon中国电信业CHINA TELECOMMUNICATIONS TRADE高速铁路GSM-R 关键指标覆盖优化是GSM 无线网络优化的核心之一。
GSM-R 系统承载CTCS-3级列控数据传送业务，场强覆盖应符合规定，95%的时间、地点概率条件下，最小可用接收电平Prmin 应高于-92dBm。
GSM-R 的网络服务质量全面反映了网络质量的好坏。
结合高铁C3线路联调联试来看，时速350公里的高速铁路对传输干扰时间、无差错传输两个指标要求极高，需要投入很大的人力物力。
覆盖和干扰问题是影响两个指标的关键因素，其原因类别及场景见表1。
干扰直接影响列控业务链路性能，会造成误码；基站覆盖异常，会导致切换位置不合理，发生错切、回切，这些都会影响指标达标。
表1 GSM-R 关键指标不达标原因及问题突出场景类别原因类别问题较为突出场景网内干扰1.直放站多径干扰2.网内同邻频干扰1.隧道区段2.交叉并线区段外网干扰1.运营商基站同邻频干扰2.宽频（阻塞）干扰靠近市区铁路覆盖不合理1.基站覆盖异常、天线角度产生变化2.参数设置不合理1.平原区段2.枢纽地区GSM-R 关键指标不达标优化方案平原区段无线网络覆盖优化平原地区过覆盖情况较为常见，过量覆盖会350公里时速下高铁线路GSM-R 无线网络优化高铁线路动车组列车运行途中发生C3无线超时、降级可能会导致列车晚点，降低运输效率，从而影响铁路运输秩序。
作为承载C3的通信网络，GSM-R 无线网导致的超时、降级问题需要重点关注。
从近年来的大数据分析结果看，湖北武汉铁路局管内高铁线路GSM-R 无线网存在基站覆盖情况变化、无线网络运行质量不稳等问题。
实现已开通高铁350公里时速常态化运营，涉及电务、通信、工务、供电等各专业协同调整。
其中，通信专业最主要的就是对GSM-R 服务质量进行优化调整，以下将结合郑武高铁达速的实施经验就网络服务质量优化进行研究探讨。
高速铁路GSM -R 无线通信网络的优化设计□段清豪中国铁建电气化局集团北方工程有限公司互联网+通信nternet Communication _________________________,______________________________________【摘要】GSM -R 覆盖整体上呈现出线状，导致列车在实际行驶中经常出现频繁切换网络现象，严重影响了列车行驶速度，为了解 决这一问题，现针对高速铁路无线通信网络关键问题，根据铁路数字移动通信系统GSM -专业人员网络结构及工作原理，从直放站 优化方案、无线通信网络覆盖优化、越区切换优化三个方面入手，为实现对高速铁路GSM -R 无线通信网络的科学设计提出具有建 设性的建议。
结果表明：无线通信网络优化措施具有非常高的可行性和有效性，不仅解决了高速铁路无线通信网络小尺度衰落、越区 频繁切换问题，还提高了无线通信网络性能，为乘客和司机提供了良好、稳定、可靠的无线通信网络环境，满足人们的无线通信需求。
【关键词】高速铁路GSM -R 无线通信网络优化设计随着社会经济水平的不断提高和信息时代的不断发展， 高速铁路行业取得了良好的发展，而这得益于GSM -R 无线 通信网络的出现和应用，但是，一旦GSM -R 无线通信网络 没有得到科学优化和设计，将会直接影响高速铁路通信水平， 给乘客或者司机与外界沟通、通信造成了很大的不便，因此，为了提高高速铁路通信水平，如何科学优化设计GSM -R 无 线通信网络是专业人员必须思考和解决的问题。
一、高速铁路无线通信网络关键问题1.1小尺度衰落小尺度衰落主要是指无线通信网络信号在短时间传输期 间或者短距离传输期间，出现快速衰落现象，导致小尺度路 径出现严重的损耗问题m ，这种小尺度衰落出现的根本原因 是统一传输信号沿着多条路径进行传输，由于受接收机信号 的干涉和影响而出现的。
接收机天线根据多径波信号强弱， 在尽可能缩小传输时间的基础上，实现对传播信号带宽的科 学控制。
铁路通信中GSM—R技术应用及性能的优化提升铁路的重要地位随着现代科学技术的不断发展，使其对通信有了更高的需求，伴随着现在的铁路速度一次次提升，更需要通信网络的良好衔接，这样才能保证铁路的平稳、安全、快速的运营。
本文介绍了无线技术在铁路通信中的应用和针对一些问题应进行性能的优化提升。
标签：铁路通信GSM-R 无线技术应用优化提升0 引言通信系统的完善和技术的进步是提升铁路列车发展步伐的重要基础，铁路通信系统是保证行车安全的重要信息传递。
铁路专用数字移动通信系统，同GSM 系统在工作原理方面相同，但是专门用于铁路通信环境。
GSM-R网络正因为这种特殊的应用环境，出现诸多与GSM不同的网络工作特性，而由于肩负着铁路通信职责，其安全和稳定性也随之受到关注。
1 铁路移动通信系统介绍针对铁路无线通信的特点，GSM-R是基于GSM技术平台，专门为铁路设计的数字移动通信系统，提供特色的附加功能的高效综合无线通信系统，并增加铁路移动通信所需业务，构成整体的解决方案。
GSM-R为满足列车高速运行时的无线通信要求，同时还具备数字集群的功能，可以提供应急通信、无线列调等语音通信功能，安全可靠。
GSM-R技术利用其先进的通信手段实现了铁路移动设施和固定设施的无缝隙连接，利用其固有的网络特性，很好的顺应了科技的发展，为铁路自动化和信息化发展奠定了良好的基础，确保列车安全、平稳的运行。
2 GSM-R技术的应用2.1 调度命令传送TDCS根据调度命令中的机车编号查找对应的目的IP地址，将命令从无线列调车站台发出，经过GSM-R网络组成的数据链路传送到车载无线通信设备，机车就能接收到调度下发的命令。
调度命令是列车运行指挥系统的重要组成部分，是各级调度指挥人员向列车司机下达的书面指令。
2.2 列车调度指挥调度与司机之间的通话负责指挥各种车辆的运行，是行车通信系统的重要组成，保证车站值班员、机车司机、列车调度员之间以及机车司机、车站值班员、运转车长之间的通信畅通，确保安全。
浅谈GSM—R网络检测与网络优化技术【摘要】本文主要介绍了GSM-R的网络检测技术和检测工具，分析了其优缺点和适用范围。
阐述了目前实际维护工作中碰到的主要问题，对今后的网优工作的发展方向提出了自己的看法。
【关键词】GSM-R；检测；网络优化0.引言随着社会的发展，中国的高速铁路也正经历着翻天覆地的变化，其高速、安全、可靠已被人们所认可。
强大的技术保障是其实现的前提，铁路通信技术方面GSM-R已成为铁路专用移动通信的发展趋势。
GSM-R作为专门为铁路设计的数字移动通信系统，能够提供各种铁路所需的话音和数据业务，为CTCS-3列控系统提供可靠的传输平台。
GSM-R的可靠性则是建立在稳定、可靠的硬件设备，良好的检测系统的前提上。
这里主要介绍下GSM-R网络的检测和网络优化的发展方向。
1.GSM-R网络主要的检测工具及检测方法目前GSM-R网络测试的主要项目有电磁环境检测、无线场强覆盖检测、服务质量检测、应用功能检测等。
服务质量检测包括GSM-R语音服务质量、GSM-R CSD列控性能检测、GPRS业务服务质量检测，应用功能检测包括调度通信业务检测、调度命令业务检测、车次号业务检测。
以上项目的测试主要通过铁科院自主研发的检测车的通信检测系统（路测系统）来完成，关键设备有ESPI电磁兼容测量接收机：测量接收机ESPI每秒钟最多可以输出10，000个电平样本，满足400km/h运行速度下采样间隔4cm的要求；SELEX RMM2320GSM-R信令跟踪模块及驱动（8W）：SELEX RMM2320为发射功率8W的测试模块，内置的Trace软件的配合下能够实现网络检测功能，实现GSM-R层3/层2信令的解析；OT890（RF）测试手机：SAGEM OT890（RF）为2W测试手机，可配合SIMCOM3002WGPRS模块进行GPRS网络测试。
测试手机OT890（RF）能够输出同频道载干比，同时具备GPRS网络检测功能（Trace），能够实现分组数据空闲模式和分组数据传输模式下的GPRS空中接口信令解析；SIMCOM 300 2W GPRS模块；SAGEM MRM 8W话音、CSD数据模块。
GSM-R无线通信网络性能提升及优化研究摘要：文章首先针对GSM-R系统自身特征展开了必要分析，而后进一步在此基础上，针对该系统目前存在的主要性能瓶颈展开讨论，提出了相应的解决方案和实践建议，对于整体通信网络的优化有着积极的意义。
关键词：GSM-R；性能；提升；优化铁路专用数字移动通信系统（Global System of Mobile Communication for Railways，GSM-R），同GSM系统在工作原理方面相同，但是专门用于铁路通信环境。
正因为这种特殊的应用环境，才导致了GSM-R网络出现诸多与GSM 不同的网络工作特性，而由于肩负着铁路通信职责，其安全和稳定性也随之受到关注。
1GSM-R无线通信网络特征想要有效提升GSM-R网络的性能，首先需要对其内在特征有深入的了解。
GSM-R无线通信网络从技术层面上并无过多特殊之处，直接采用了GSM等相关协议进行工作，其主要的特征源于其应用环境。
同GSM网络所面对的服务区域不同，GSM-R网络所面对的铁路服务区，从覆盖特征上呈现出链状，即其只覆盖铁路沿线相对较窄的地域。
其次，GSM-R系统覆盖地理跨度大，是其又一个地理性特征，然而这一特征直接带来了区域流量方面的特质。
虽然GSM系统也存在较大地理跨度上数据的传输，但是GSM的数据传输通常是由很大比重的当地数据，和一定的话务潮汐共同构成；而GSM-R网络中的数据传输请求，基本全部是非当地数据。
虽然铁路通信系统的数据请求在很多时候也需要列车同当地的控制台联系，但是鉴于列车行驶的速度以及GSM-R系统本身在区域划分方面的特征，这种传输请求在地理跨度上还是要大于GSM系统中的本地数据请求。
以北京铁路局专用数据网为例，其在河北范围内的数据子网划分为三个，即北京数据网、天津数据网以及河北数据网，并且在各列车站点设定汇聚层节点，这从一个层面反映出GSM-R系统的区域跨度。
从技术层面上，GSM-R系统使用的频带与CDMA频带以及GSM频带紧邻，这种对频带的占用状况，使得GSM-R网络很容易受到其他网络的干扰。
GSM-R无线通信网络性能提升及优化研究摘要：文章首先针对gsm-r系统自身特征展开了必要分析，而后进一步在此基础上，针对该系统目前存在的主要性能瓶颈展开讨论，提出了相应的解决方案和实践建议，对于整体通信网络的优化有着积极的意义。
关键词：gsm-r无线通信；网络性能提升；优化研究
中图分类号：u285.21文献标识码：a 文章编号：
引言：铁路专用数字移动通信系统（global system of mobile communication for railways，gsm-r），同gsm系统在工作原理方面相同，但是专门用于铁路通信环境。
正因为这种特殊的应用环境，才导致了gsm-r网络出现诸多与gsm不同的网络工作特性，而由于肩负着铁路通信职责，其安全和稳定性也随之受到关注。
1、gsm-r系统组成
gsm-r系统包括网络子系统、基站子系统、运行和业务支撑子系统和终端设备等四个部分。
其中，网络子系统包括移动交换子系统、移动智能网子系统和通用分组无线业务子系统。
1.1网络交换子系统。
主要完成业务交换及用户数据、移动性管理、安全性管理功能，由一系列功能实体构成：移动业务交换中心（msc）、拜访位置寄存器（vlr）、归属位置寄存器（hlr）、鉴权中
心（auc）、互连功能单元（iwf）、组呼寄存器（gcr）、短消息服务中心（smsc）、确认中心（ac）、移动智能网（in）。
各功能实体之间通过no.7信令协议互相通信。
1.2通用分组无线业务子系统。
gprs子系统负责为无线用户提供分组数据承载业务。
gprs子系统包括核心层和无线接入层。
核心层由sgsn、ggsn、dns、radius等功能实体组成。
无线接入层由pcu、基站、终端等组成。
gprs无线接入层组网应充分利用gsm-r系统的设备资源，保护投资；与gsm-r系统共用频率资源；利用gsm-r系统的基站实现无线覆盖，不单独增加gprs系统基站。
1.3基站子系统。
bss通过无线接口直接与移动台相接，负责无线信号发送接收和无线资源管理；与msc相连，实现移动用户之间或移动用户与固定网路用户之间的通信连接，传送系统信号和用户信息等。
bss由基站控制器（bsc）、编译码和速率适配单元（trau）、基站收发信机（bts）、弱场设备等功能实体构成。
1.4运行与支持子系统。
oss包括网络设备维护管理系统和用户管理系统。
1.5终端。
终端是供gsm-r系统用户直接操作、使用，用来接入gsm-r网的设备，包括移动台和无线固定台。
2、gsm-r网络常见问题以及优化
gsm-r网络的优化是一个长期的过程，在实际工作过程中，主要需要优化的包括如下几类问题。
2.1跨区切换优化
在列车行驶的过程中，将会穿过多个基站服务区，为了能够得到连贯的数据传输服务，就需要在不同服务区的交接点进行切换。
对于列车行驶过程而言，一路上会途经为数众多的基站服务区，因此跨区切换将会十分频繁，与此同时，由于列车处于高速行驶状态，因此在不同服务区的边界处停留时间很短，对此，需要整个系统提供更为迅速的跨区切换优化。
跨区切换常见的问题包括不切换、频繁切换、切换失败以及切换延迟等，通常源于硬件故障或者是参数配置的不合理，在对这些问题进行排除和网络优化方面，可以从以下几个方面着手，首先需要对gsm-r网络的配置需要进行深入了解，对网络中msc、bsc软件的版本特点予以掌握，并根据gsm-r系统设计文件，对无线侧硬件参数、基站环网络结构、bss版本特征以及gsm-r网络的切换计算方法有所了解，同时对于网络历史运行信息，参数变更资料等有所掌握。
在此基础之上，第一步是需要检查异常切换状况存在范围，如果仅存在于某相邻小区，则应当重点查看这两个小区的基站硬件；如果存在于同一bsc下所有小区，则应当重点查看bsc以及msc 之间的数据兼容配置状况。
如果相应的参数配置没有问题，就需要通过网管系统查看bss系统告警信息，包括载频告警以及直放站或天馈系统驻波比告警等，以及基站环链路光传输系统告警。
同时在结合故障所在服务区的告警记录，利用相关软件对话务状态进行统
计，查看切换性能测量、tch性能测量状态，重点查看掉话率是否平稳、出入切换成功率以及失败原因等相关数据，最终实现对切换失败的原因定位。
在对切换性能进行提升的时候，除了必须要针对硬件做出的调整以外，重点还在于对于设备参数的调整。
在深入了解系统切换算法的基础上，根据实际的状况，针对切换优先级以及切换门限做出必要的调整，并设定相关程序进行必要的模拟，力求达到最优状态。
2.2干扰优化
gsm-r网络目前面临的干扰主要可以分为网外干扰和网内干扰
两类。
鉴于目前gsm-r网络占用频段的状况，不难理解该系统在实际运行过程中多少都会受到来自于gsm网络以及cdma网络的干扰，而网内干扰，则重点指gsm-r网络自身形成的干扰。
首先对于网外干扰中来自于gsm系统的干扰而言，由于gsm系统和gsm-r系统的频带紧邻，虽然有相关规定要求在铁路两侧各2 km处作为铁路通信服务区的分水岭，但是在实际的操作中却难以得到完美实施，这就会产生干扰。
而cdma系统由于自身的扩频过滤技术，也会对gsm-r系统产生干扰。
针对于此类情况，铁路通信工作需要在铁路沿线沿途定期对接收到的信号加以测定，并且根据测定的情况分析出干扰源，和当地gsm系统运营方协调双方的基站参数和天线方向进行解决。
而网内干扰则通常存在两个方面的主要成因，即多径干扰以及
异区干扰。
所以多径干扰，即指同一信号源发出的信号，对于同一信号接收方而言，采用了多种不同的传输途径，而导致采用每种传输途径因为途径反射等特殊情况，导致用时不同，进一步在信号接收端形成信号叠加现象，影响接收。
针对这一状况，有必要深入考察当地的信号传输状况，尤其是存在有隧道的通信段中，应当妥善放置基站的位置和天线的角度。
另一种网内干扰即异区干扰，主要存在于地理上相邻，并且使用同样频段的小区之间的形成的干扰。
这种现象之所以会出现，还要归因于铁路通信特殊的工作环境，因为通常铁路通信环境中依据铁路线路的延伸划定基站通信范围，这种划定方法将铁轨视为直线延伸，但是由于地理差异，沿铁轨延伸并不相邻的基站服务区，却有可能在地理位置上相邻，如果这样的小区采用有重合的频段，就很容易造成干扰。
对此应该深入考察地理特征，划定合理小区范围，并且在面对此类问题的时候，妥善分配频段确保通信畅通。
2.3网络布局优化
虽然铁路通信系统是沿铁轨的延展方向将整个通信环境划分成为若干小区实现通信，但是还是必须要注意到铁路通信系统是一个整体，在进行布局的时候必须要考虑到不同小区之间的影响，以及gsm-r系统同其他社会化系统之间的影响。
类似于上文提到的网内干扰问题中的两个主要方面，在解决的时候就是需要对整个网络的结构以及基站的安置状况，以及天线的
设定进行深入详实的考证，只有如此才能获取较优的信号传输质量。
与此同时，除了注意到预防其他外部环境带给gsm-r系统的干扰以外，对于gsm-r系统给予外部环境的影响也应当控制，毕竟目前的状况是多通信系统共存的大环境，只有相互之间的和谐才能获得良好和有效的数据传输服务。
3、结束语
对于gsm-r系统的优化工作，远远不仅如此。
单从干扰方面看，民间非法电台以及其他类似的信号干扰也是gsm-r系统性能提升的工作重点。
此外，对于目前的gsm-r系统而言，通常为了保证未来一段时间的发展，预留出无线列控ctcs-3功能的客运专线和高速铁路线路gsm-r基站系统，都采用了交叉冗余覆盖方式进行铺设，即当其中一个基站发生故障时，可以确保其两侧基站能够完成数据传输请求。
但是目前有些线路，通过测试表明，其无线覆盖余量过大，以至于已经成为了一个新的网内干扰源。
参考文献：
[1]华为技术有限公司.gsm无线网络规划与优化[m].北京:人民邮电出版社,2004.
[2]李坚,刘志明,王仲贞等.gsm-r网络切换掉话的分析与处理[j].北京交通大学学报(自然版),2011,5.。
