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GSM-R方案设计

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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。能够提前感知并预测故障部位，提高系统的可靠性和可用性。

总结

GSM-R作为专门应用于铁路行业的移动通信系统，经历了多年的发展，已经成为中国铁路上应用最为广泛的通信技术。本文详细分析了GSM-R方案的设计构架、数据传输以及安全性强劲的特点，并阐述了其优势。GSM-R方案不仅提供了可靠、实时、高质量的多媒体通信，还满足了多种业务需求和优化，为铁路行业的发展奠定了坚实基础。在未来，GSM-R将继续发挥重要作用。

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沪杭高铁GSM—R电磁环境保护性监测方案设计与实践

沪杭高铁GSM—R电磁环境保护性监测方案设计与实践

沪杭高铁Ｇ　Ｓ　Ｍ—Ｒ　

电磁环境保护性监测方案设计与实践　

浙江工业大学严文忠　

摘要：针对沪杭高铁线路特点提出了高铁沿线ＧＳＭ．Ｒ电磁环境保护性监测的方案，包括监测系统组成、监　

测数据采集、分析和干扰查处的方法，并结合实践效果给出方案的客观评估。　

关键词：ＧＳＭ．Ｒ电磁环境无线电监测　

／　／　

０前言　

近年来，我国高速客运专线铁路建设快速推进。高速铁　

路具有载客量高、输送能力大、速度快、安全性好、准点率　

高以及舒适方便等特点。ＧＳＭ—Ｒ是铁路专用移动通信系统，　

承载列车调度和列车控制系统中的关键指令，是高速铁路列　

车运行控制的重要组成部分。与公众移动通信系统不同的是，　

它要求系统具有更高的可靠性和业务质量来保障列车的安全、　

准点运行。　

高速客运专线列车运行速度快、车厢穿透损耗高，各公　

众通信运营商为了保证高速列车内通信质量，往往采取在高　速客运专线沿线增加基站密度、提高覆盖场强、扩大小区重　

叠距离的措施。这些措施在保证ＧＳＭ—Ｒ网络通信良好的同　

时也加大了公众通信网络发射设备对ＧＳＭ—Ｒ频率的干扰概　

率，对高速列车的安全运行造成威胁。此外，沪杭高铁线路　

部分路段邻近一些乡镇和工业区，非法设置的无线电台站、　

私自安装的劣质直放站和公众通信干扰器以及一些工科医设　

备也有可能对ＧＳＭ—Ｒ频率造成干扰。因此，加强高速铁路　

沿线ＧＳＭ—Ｒ电磁环境监测，及时发现和消除干扰隐患，对　

保障ＧＳＭ—Ｒ频率安全具有十分重要的意义。　

１保护性监测工作目标　

工业和信息化部无线电管理局曾专门下发文件，要求各　级无线电管理机构密切与铁路部门的联系和协作，加强对铁　路沿线ＧＳＭ—Ｒ频率的监测，切实加大对铁路专用频率的　

保护力度，确保铁路专用无线电业务的安全。保障ＧＳＭ—Ｒ　

频率安全是无线电管理机构新时期的一项新任务。围绕保障　

ＧＳＭ—Ｒ频率安全根本要求确定开展对高铁沿线ＧＳＭ—Ｒ　

电磁环境监测的工作目标是：　

①及时发现和排查可能威胁ＧＳＭ—Ｒ网络正常运行的　

浅谈GSM-R技术及其在我国铁路的应用

浅谈GSM-R技术及其在我国铁路的应用

浅谈GSM-R技术及其在我国铁路的应用

[摘要] 既有铁路无线通信的现状与不足，铁路跨越式发展需要引入新的技术来满足新的需要。本文就铁路跨越式发展对新业务的需求进行了阐述。简单介绍了GSM-R技术组成以及能实现的功能，阐述了GSM-R在我国几条试验线的试验成果，以及目前国内GSM-R网络的建设情况、运用情况，展望了下一步的发展前景。

[关键字] GSM-R 技术 铁路 应用

随着铁路信息化水平的不断提高，语音和数据通信在铁路安全与效率方面的作用也显得日益重要。铁路过去依赖不同的技术系统来满足通信的需求，现在逐渐转向移动通信系统。移动通信系统在铁路安全运行上的作用日益彰显，无线通信技术跟不上形势的发展，在一定程度上制约了铁路的跨越式发展，2002年以来铁道部经过几年的论证、研究，在我国决定借鉴欧洲先进国家铁路通信在GSM-R系统上的成功经验，在国内选择GSM-R作为铁路专用移动通信系统，替代原有的模拟通信系统，支持铁路跨越式发展，首批试点线路为青藏线、大秦线和胶济线，并在实验成功的基础上逐步在全国各条铁路干线和新建城际客运专线上推广使用，本文简单阐述了GSM-R的组成、功能及国外的应用情况我国的发展情况谈一下自己的看法。

一、既有铁路无线通信的现状及不足

我国铁路既有的无线的通信系统主要包括列车无线调度通信系统（即无线列调）、站场平面调车无线通信系统、各专用（部门）对讲机系统等，以上无线通信系统不仅要实现无线列车调度、铁路站场调车通信、铁路区间移动通信等话音通信功能，同时还承担了车次号传输、列车尾部风压数据传输、道口预（报）警等很多数据无线传输任务，在铁路运输安全生产中发挥着越来越重要的作用。但是，由于铁路既有的单信道模拟制式无线通信设备主要是为满足话音通信设计的，长期以来一直存在着枢纽地区同频干扰严重，信道接入困难、语音不清晰和数据与话音争夺信道、相互干扰、系统分散、相互间无法互通、不具备网络能力、不具有保密性、维护成本高等问题，而且几万公里铁路沿线还一直沿用着落后不便的区间通话柱方式进行沿线作业和救援抢险，不适应技术发展和日益增长的运输生产需要。

GSM-R技术与GSM的区别

GSM-R技术与GSM的区别

GSM-R技术与GSM的区别

－李孟

GSM-R(GSM for Railway) 中文全称为铁路移动通信系统标准，是基于成熟、通用的公共移动无线通信系统GSM平台之上，是常规GSM技术应用到铁路系统的技术延伸，沿袭了GSM基本功能。由于遵照GSM制式，因而GSM-R除可以完成GSM的基本功能外，还增加了一些集群调度能力，如广播呼叫，组呼等。和传统的GSM网络规划相比，由于GSM-R服务于铁路系统中，必须考虑列车高速前进所带来的信号快速衰减，频移现象，以及列车经过如隧道，山谷等特殊地形条件下的覆盖，同时尽可能减少切换次数以保证系统效率等。

GSM-R和GSM在网络规划上的比较：频率规划是在建网过程中，根据某地区的话务量分布分配相应的频率资源实现有效覆盖。GSM-R采用900MHz工作频段，885MHz～889MHz（移动台发，基站收）、930MHz～934MHz（基站发，移动台收）；共4MHz频率带宽；双工收发频率间隔45MHz，相邻频道间隔为200kHz。按等间隔频道配置的方法，共有21个载频。频道序号从999～1019，扣除低端999和高端1019做为隔离保护，实际可用频道19个，频道序号为1000～1018。而我国陆地公用蜂窝数字移动通信网GSM通信系统采用900MHz频段：905～915（移动台发、基站收），950～960（基站发、移动台收）；因业务的需要，GSM也可以向1.8GHz频段的DCSI800过渡，即1800MHz频段；相邻两频道间隔为200kHz，每个频道采用时分多址接入（TDMA）方式，分为8个时隙，即8个信道（全速率）。每信道占用带宽200kHz／8=25kHz，GSM双工收发频率间隔也是45MHz，采用等间隔频道配置方法，频道序号为76～124，共49个频点。

GSM-R与GSM在干扰保护比上的比较：载波干扰保护比（C／I）就是指接收到的希望信号电平与非希望信号电平的比值，此值与MS的瞬时位置有关。这是由于地形不规则性及本地散射体的形状、类型及数量不同，以及其它一些因素如天线类型、方向性及高度，站址的标高及位置，当地的干扰源数目等所造成的。GSM-R同频道干扰保护比C／I≥12 dB，邻频道干扰保护比C／I≥一6 dB，偏离载波400 kHz时的干扰保护比C／I≥一41 dB。GSM同频道干扰保护比C／I≥9 dB，邻频道干扰保护比C／I≥一9dB，偏离载波400 kHz时的干扰保护比C／I≥一41 dB。 GSM-R与GSM在系统组成和接口上的比较：GSM-R 系统由六个子系统组成：交换子系统（NSS）、基站子系统（BSS）、运行与维护子系统（OMC）、通用分组无线业务子系统（GPRS）、终端子系统及移动智能网子系统（IN组成，并通过交换子系统（NSS）中的网关移动交换中心（GMSC）实现与其他通信网络的电路域业务的互联互通，通过通用分组无线业务系统（GPRS）中的网关GPRS业务支持节点（GGSN）实现与其他数据信息网络的分组域业务的互联互通，GSM－R系统的接口有人机接口Sm、移动台与基站间接口Um、基站与移动业务交换中心间的接口A、MSC/VLR与HLR/AUC间的接口D、C、MSC/VLR与其他MSC/VLR间的接口E.G、GCR与MSC间的接口I。而GSM系统由移动台（MS），无线基站子系统（BSS），交换网络子系统（NSS）组成。而GSM有BSC与MSC之间的A接口，BSC与BTS之间的Abis接口、、BTS与MS之间的空中接口Um。

长春枢纽特殊地段GSM-R无线覆盖方案

长春枢纽特殊地段GSM-R无线覆盖方案

长春枢纽特殊地段　

Ｇ　Ｓ　Ｍ－Ｒ无线覆盖方案　

罗文：中铁第一勘察设计院集团有限公司，工程师，陕西西安，７１　００４３　

摘要：结合长春枢纽工程建设，通过对枢纽地　

区、联络线ＧＳＭ－Ｂ系统不同覆盖方式的分析比　较，确定枢纽特殊地段无线覆盖采用ＢＢＵ＋Ｒ，ＢＵ分　布式基站共小区方式，解决邻频干扰及在三角地　

带乒乓切换等问题。　关键词：铁路枢纽；频率干扰；无线覆盖；长春　

在　枢纽地区、联络线区段采用传统宏基站覆盖方　式

，增加了频率十扰，严重危及行车安全。冈　此，对枢纽地区、联络线【义＝段ＣＳＭ—Ｒ系统的组网方案进　

行探讨具有现实意义。　

１工程概况　

哈尔滨一大连客运专线是我国“四纵四横”客运　专线网规划巾京哈客运专线的重要组成部分，正线全长　

约ｇ９３．２　ｋｍ，其中辽宁省境内约５５３．１　ｋｍ，吉林省境内　

约２６９．７　ｋｍ，黑龙汀省境内约７０．４　ｋｍ。长春枢纽为本线　

的一个重要枢纽。该地区哈大客运专线正线在近郊　，　联络线至既有长春站属市区，建筑相对密集，联络线和　正线问的二＝＝角　均为高架桥地段。联络线行车方式为　

ＣＴＣＳ一３级列控系统模式，长春站以东为长吉城际铁路接　人。　

２系统方案　

２．１　系统构成　

哈大客运专线全线新设ＧＳＭ—Ｒ系统，基站子系统　

根据车站分布和场强覆盖的需要在铁路沿线设置基站　

设备（ＢＴＳ）　沈阳、哈尔滨西各设置１套基站控制器　

．．４６．．　（ＢＳＣ），分别管辖沈阳一大连区段和哈尔滨一沈阳　

区段的ＢＴＳ。ＢＴＳ通过传输系统提供２　Ｍｂ／ｓ环通道接入　

ＢＳＣ。　本丁程采刚交织单网冗余覆盖方式　沿铁路线设置　

密集的基站，由天线提供高度冗余的空间覆盖，在　余　

度上考虑避免单基站故障。每个ＢＴＳ的覆盖范　要越过　

两边相邻的基站，与相隔一个站点的ＢＴＳ共同提供尢缝　

覆盖。　相邻的基站发生故障或受到严重十扰时能及时　接管其通信业务，避免无线子系统（除ＢＳＣ）外的单点　

故障，从而提高系统可靠性。长春枢纽单网交织覆盖爪