高速铁路数字移动通信系统

GSM—R移动通信系统在高速铁路中的应用我们知道在一些专属的领域，进行通讯必须使用一些专用的通讯方式，比如飞机使用的导航系统就和我们平常用的导航系统在功能，频率上都是不同的；再说到火车，其实也是一样的，列车使用的无线电通讯系统就和我们生活中的不大一样，火车使用的就是GSM-R这样的一个通讯系统。

本文就是针对GSM-R做了一个基本的介绍，然后结合GSM-R的使用也谈了谈GSM-R在现在的高速铁路中的运用。

GSM-R；高速铁路；调度；无线通讯一、前言我们几乎都坐过火车，但是似乎都会发现，有时候我们的火车在某些路段的时候只有一条铁轨，但是从来也没有发生过撞车；我们也发现，铁路每个站都是很繁忙的，每天在铁路上运行的列车那么多，如何来保证这些列车正常的运行，可定是花费了不少的功夫的。

但其实，GSM-R移动通讯系统就是能够来很好的保证列车系统正常运行，能够保证列车与调度，列车和乘客很好交流的一个先进系统，所以我们有必要对这样的一个系统有一些了解。

二、铁路GSM-R移动通信系统的概述GSM-R就是铁路使用的专属的移动通讯系统，是一种专用的信号传输系统。

主要就是把铁路的通讯系统也民用的信号区分开来，避免民用的通讯系统对于铁路运输调度的影响。

GSM-R的运用有效的提高了铁路运输系统的调度能力，对于铁路运输的日常管理工作也是起到了不小的作用。

到了今天GSM-R更多的是体现着一种数字化传输的功能，在铁路调度中，能够很好地跟踪列车的位置，能够很好地进行列车的管理，然后GSM-R还有呼叫的功能，可以运用到列车广播系统中；对于乘坐如今火车的人来说，GSM-R还有了旅客电话的功能，能够运用GSM-R进行无线通讯有了更多的人性化。

当然还有一个功能并不能忽视，那就是在铁路系统运行的过程中发生事故，出现故障的时候GSM-R也能为搜救起到有效的作用。

这一切都是靠GSM-R移动通讯技术的数字化功能来起作用的。

当然，我们不得不承认GSM-R移动通讯技术的起源不是中国，而是西方一些发达的国家，毕竟火车也是西方列强入侵中国的时候带进中国的。

全球铁路专用移动通信（GSM-R）GSM-R是以全球移动通信系统为平台，针对铁路的特点，适应高速铁路发展的铁路专用数字移动通信标准。

目前，欧盟已有12个国家铁路装备或准备装备GSM-R，我国铁路已经确定GSM-R为我国铁路移动通信的发展方向，青藏铁路和大秦铁路将首先采用GSM-R系统。

移动通信是铁路运营的基础。

在高速铁路对地面信号依赖逐渐减少的情况下，列车安全运行更需要高质量的通信设施，来满足列调和列车控制、司乘人员、运营指挥中心、车站管理和线路维护人员之间的话务通信等等。

这样，一个统一标准的铁路移动通信系统在开放和统一的铁路网中具有重大作用。

1 .GSM-R的由来全球移动通信系统GSM（GLOBAL SYSTEM FOR MOBILE COMMUNICATION的英文缩写）起始于1982年，是欧洲邮电局长会议（CEPT）的一个特别工作组为泛欧洲移动通信制定的一个标准。

这个工作组的名称是GSM，开始时并不指这个通信系统。

1988年在马德拉岛的GSM全体会议上，通过了系统的基本参数。

1989年欧洲通信标准研究所（ETSI）成立，特别工作组成了ETSI的一个部分。

1992年1月20日这个工作组才得以新命名SMG（Special Mobile Group），开始了对GSM标准进行详细说明。

1992年GSM网络标准开始公开，之后应用范围不断扩大，它所代表的第2代数字移动通信的份额达到了世界市场的2/3。

上世纪90年代，欧洲铁路通信多采用电缆和模拟无线技术，存在35个不同平台，仅德国铁路就有8个模拟无线系统；存在着维修、更新成本高、与现代通信不兼容等问题。

国际铁路联盟(UIC)旨在为不间断的过境运输提供一个标准铁路通信系统，进行了统一铁路通信的研究，包括：无线频带的确定以及通信系统的选取。

1995年选定了900MHz的频段。

1997年开始在法国、德国和意大利建立了试验网，在与Tetra（Terrestrial Trunked Radio）对比和试验后，针对高速铁路的需要，决定在全球数字移动通信（GSM）平台上，开发出具有铁路的专用功能的移动通信系统GSM-R（Global System for Mobile to Railway的缩写）。

GSMR铁路移动通信GSM-R铁路移动通信：技术特点与发展前景引言一、GSM-R技术特点1.1专用频段GSM-R使用专用频段，避免与其他通信系统干扰，确保铁路通信的稳定性和可靠性。

在全球范围内，GSM-R主要使用900MHz频段，部分国家和地区使用1800MHz频段。

1.2安全性GSM-R采用了加密和认证机制，确保通信内容的安全。

同时，GSM-R还支持列车无线紧急呼叫功能，提高了列车运行的安全性。

1.3系统容量GSM-R系统具有较大的系统容量，可以满足铁路运营中的大量用户需求。

同时，GSM-R支持多用户同时通话，提高了通信效率。

1.4网络覆盖GSM-R系统实现了铁路线路的全覆盖，确保列车在任何位置都能进行通信。

GSM-R支持跨区切换，保证了列车在不同区域之间的通信连续性。

1.5兼容性GSM-R与其他通信系统具有较好的兼容性，可以与其他铁路通信系统（如TETRA、VHF等）进行互联互通，为铁路运营提供更多选择。

二、GSM-R发展历程与应用现状2.1发展历程GSM-R的发展始于20世纪90年代，欧洲铁路通信标准化组织（ERATO）开始研究铁路通信的标准化问题。

1993年，欧洲电信标准协会（ETSI）正式立项研究铁路通信标准。

1997年，ETSI发布了GSM-R标准。

此后，GSM-R在全球范围内得到了广泛的应用和推广。

2.2应用现状目前，GSM-R已经在全球范围内得到了广泛应用，成为铁路通信领域的事实标准。

在欧洲，GSM-R已经成为所有新建设的高速铁路线路的通信系统。

在中国，GSM-R也得到了广泛应用，成为高速铁路、普速铁路和城市轨道交通的主要通信系统。

三、GSM-R未来发展趋势3.1向LTE-R过渡随着4G移动通信技术的发展，GSM-R将逐渐向LTE-R （LongTermEvolution–Rlway）过渡。

LTE-R基于先进的4G技术，具有更高的数据传输速率、更大的系统容量和更好的性能。

目前，欧洲、中国等国家和地区已经开始进行LTE-R的研究和试验。

高速铁路数字移动通信系统在当今高速发展的时代，高速铁路成为了人们出行的重要选择。

而在保障高速铁路安全、高效运行的众多技术中，高速铁路数字移动通信系统扮演着至关重要的角色。

高速铁路数字移动通信系统，简单来说，就是为高速铁路量身定制的一套通信解决方案。

它就像是一条无形的信息高速公路，确保列车上的工作人员、控制系统以及乘客之间能够顺畅、快速、准确地进行信息传递。

首先，我们来了解一下为什么高速铁路需要专门的数字移动通信系统。

高速铁路的运行速度极快，这就对通信的实时性和稳定性提出了极高的要求。

传统的移动通信系统在面对高速移动的场景时，往往会出现信号中断、延迟、数据丢失等问题。

想象一下，如果列车驾驶员与调度中心之间的通信出现了故障，无法及时获取前方路况信息或者接收指令，那将会给列车的运行带来极大的安全隐患。

再者，高速铁路上还有大量的设备需要实时监控和控制，比如列车的动力系统、制动系统、车门系统等，这些设备的数据传输也必须稳定可靠。

此外，随着人们对出行体验的要求不断提高，乘客在列车上也希望能够享受到高质量的通信服务，如流畅的上网、视频通话等。

那么，高速铁路数字移动通信系统是如何实现这些功能的呢？它主要由以下几个部分组成：基站系统是其中的重要一环。

在铁路沿线，会设置一系列的基站，这些基站就像一个个接力站，确保列车在高速行驶过程中始终能够接收到稳定的信号。

基站的覆盖范围和信号强度经过精心设计和优化，以适应高速铁路的特殊需求。

核心网则负责对通信数据进行处理和传输。

它就像是一个中央大脑，管理着整个通信网络的资源分配、数据路由等工作，确保信息能够快速、准确地到达目的地。

终端设备包括列车上的车载通信设备以及工作人员和乘客使用的移动终端。

车载通信设备与列车的控制系统紧密相连，能够实时传输列车的运行状态数据，并接收来自外部的指令。

而乘客使用的移动终端则可以通过无线网络接入系统，满足他们的通信和娱乐需求。

为了保证通信的可靠性和安全性，高速铁路数字移动通信系统还采用了一系列先进的技术。

TBT33632015铁路数字移动通信系统(GSMR)通用分组无线业务随着我国铁路事业的快速发展，铁路数字移动通信系统（GSMR）作为铁路通信的重要组成部分，其作用日益凸显。

GSMR系统在保障铁路运输安全、提高运输效率、实现铁路信息化等方面发挥着关键作用。

为了更好地满足铁路通信需求，我国制定了TBT33632015铁路数字移动通信系统（GSMR）通用分组无线业务标准。

TBT33632015标准主要针对GSMR系统的通用分组无线业务（GPRS）进行规范，包括业务定义、业务功能、业务流程、业务质量等方面。

标准的制定和实施，旨在提高GSMR系统在铁路通信中的应用水平，确保铁路通信的稳定性和可靠性。

一、业务定义通用分组无线业务（GPRS）是一种基于分组交换技术的数据传输业务，能够在GSMR系统中提供高速、高效的数据传输服务。

GPRS业务支持多种数据传输速率，可根据用户需求进行灵活配置，满足不同业务场景下的通信需求。

二、业务功能1. 数据传输：GPRS业务支持多种数据传输方式，包括文件传输、电子邮件、网页浏览等，满足铁路通信中的数据传输需求。

2. 多媒体通信：GPRS业务支持多媒体通信，如语音、视频、图片等，为铁路通信提供丰富的通信手段。

3. 短消息服务：GPRS业务支持短消息服务，方便用户进行信息交流和业务通知。

4. 虚拟专用网（VPN）：GPRS业务支持虚拟专用网（VPN）功能，为铁路通信提供安全、可靠的通信环境。

三、业务流程1. 用户注册：用户需在GSMR系统中进行注册，获取相应的用户标识和业务权限。

2. 业务申请：用户根据实际需求，向GSMR系统申请开通相应的GPRS业务。

3. 业务配置：系统根据用户申请，进行业务配置，包括数据传输速率、通信质量等参数的设置。

4. 业务开通：业务配置完成后，系统为用户开通相应的GPRS业务，用户即可使用相关通信服务。

5. 业务监控：系统对GPRS业务进行实时监控，确保业务正常运行。

高速铁路移动通信发展现状分析解析在当今快速发展的时代，高速铁路已成为人们出行的重要选择。

而与之相伴的高速铁路移动通信，也在不断演进和发展，为乘客提供更加便捷、高效和稳定的通信服务。

高速铁路移动通信面临着一系列独特的挑战。

首先，高速列车的快速移动导致频繁的小区切换，这对通信系统的无缝连接能力提出了极高要求。

当列车以数百公里的时速行驶时，在短时间内就会跨越多个基站覆盖区域，如果切换不及时或不顺畅，就会出现通信中断、信号不稳定等问题。

其次，高速列车的金属车体对信号有较强的屏蔽作用。

这意味着车内的信号强度会大幅减弱，影响通信质量。

为了克服这一障碍，需要采用特殊的天线设计和信号增强技术。

再者，高速铁路沿线的地理环境复杂多样，包括山区、隧道、桥梁等。

这些特殊地形会对信号的传播产生阻碍和干扰，进一步增加了实现稳定通信的难度。

近年来，为了应对这些挑战，高速铁路移动通信技术取得了显著的进展。

在标准和技术方面，LTER（长期演进铁路）和 5G 技术逐渐成为主流。

LTER 基于成熟的 LTE 技术，针对铁路应用进行了优化，提供了更高的可靠性和更低的延迟。

5G 技术则凭借其超高的带宽、超低的延迟和大规模连接的特性，为高速铁路移动通信带来了更多可能性。

例如，通过 5G 网络可以实现高清视频通话、实时列车监控以及智能运维等应用。

在网络覆盖方面，运营商加大了对高速铁路沿线的基站建设和优化力度。

通过合理规划基站布局、采用高增益天线和波束成形技术等手段，提高了信号覆盖的连续性和稳定性。

同时，还利用分布式天线系统和中继站等技术，解决了信号盲区和弱区的问题。

在终端设备方面，专门为高速铁路设计的手机、平板电脑等移动终端不断涌现。

这些设备具备更好的信号接收能力和抗干扰性能，能够在高速移动的环境下保持良好的通信连接。

然而，尽管取得了这些成就，高速铁路移动通信仍存在一些问题亟待解决。

一方面，不同地区和运营商之间的网络覆盖和服务质量存在差异。

数字移动通信系统GSM-R核心网.数字移动通信系统 GSMR 核心网在当今高度信息化的时代，铁路运输的安全和效率对于国家的经济发展和人民的出行至关重要。

数字移动通信系统 GSMR（GSM for Railway）作为专门为铁路通信设计的数字移动通信系统，其核心网在保障铁路运营的稳定、高效和安全方面发挥着关键作用。

GSMR 核心网是整个 GSMR 系统的控制和管理中心，它负责处理呼叫控制、用户数据管理、移动性管理等重要功能，以确保铁路通信的顺畅和可靠。

首先，呼叫控制是 GSMR 核心网的一项基本任务。

当铁路工作人员需要进行通信时，核心网会接收并处理呼叫请求。

它会根据用户的权限和当前网络的资源状况，为呼叫建立合适的连接路径。

无论是语音呼叫还是数据呼叫，核心网都要迅速而准确地完成路由选择和连接建立，以保障信息的及时传递。

比如，列车司机与调度员之间的紧急通话，必须在最短时间内接通，以确保列车运行的安全。

用户数据管理也是核心网的重要职责之一。

GSMR 系统中的每个用户都有相关的身份信息、权限级别和服务配置等数据，这些数据都存储在核心网的数据库中。

核心网需要对这些数据进行有效的管理和维护，确保用户信息的准确性和完整性。

同时，当用户的状态发生变化，如位置更新、权限调整等，核心网要及时更新相应的数据，以提供准确的服务。

移动性管理是 GSMR 核心网的另一个关键功能。

由于铁路运输的特点，用户（如列车上的工作人员）在移动过程中会不断跨越不同的基站覆盖区域。

核心网需要实时跟踪用户的位置变化，并在用户移动时，确保通信的连续性和稳定性。

当用户从一个基站覆盖区域移动到另一个区域时，核心网要迅速进行切换控制，使通话和数据传输不受影响。

为了实现这些功能，GSMR 核心网采用了一系列先进的技术和架构。

它通常由多个网络节点组成，包括移动交换中心（MSC）、归属位置寄存器（HLR）、拜访位置寄存器（VLR）等。

移动交换中心是核心网的核心组件之一，它负责处理呼叫的建立、释放和切换等功能。

1 概述GSM-R通信技术起源于欧洲，目前在德国、瑞士、荷兰、意大利等国家均已商业运用。

由于GSM-R具有适应铁路运输特点的功能优势，且更符合通信信号一体化技术发展的需要，因此铁道部2000年底正式确定GSM-R为我国铁路专用通信的发展方向。

GSM-R在GSM公众移动通信系统平台上增加了铁路运输专用调度通信功能。

GSM-R通信系统包括交换机、基站、机车综合通信设备、手机等设备。

以青藏铁路为例：青藏铁路是世界上海拔最高的铁路线，绝大部分线路在高原缺氧的无人区，为满足铁路运输通信信号及调度指挥需要，采用了GSM-R移动通信系统。

早在20世纪20年代，一些国家的铁路部门开始进行机车与地面的无线通信试验；40年代，许多国家相继在列车上装置电子管无线电话，采用中、短波段；50年代，我国铁路车站值班员和编组场内线路值班员开始使用列车无线调度电话和站内无线电话，采用短波段点对点无线通信、工作频率为2 MHz和40 MHz的电子管设备；60年代，随着晶体管和集成电路的发展和应用，铁路移动通信大量采用甚高频（VHF）和超高频（UHF）频段，采取选址、双工、多用户进行组网通信，设备体积减小，重量减轻，功耗降低，可靠性增高，并能适应各种气候条件；70和80年代，全部改用150 MHz和450 MHz频段的晶体管设备，在编组场推广应用便携式150 MHz和450 MHz的站内无线电话。

铁路沿线维护作业人员也相继推广使用无线电话[1]。

养路、施工的报警无线装置也得到迅速发展和应用，并进行了山区隧道区段的列车无线调度电话试验。

微处理机与收发信机相结合，使设备信令更加完善灵活，具有频道自动搜索、用户自动存取、功率自动控制和自动监测设备故障等功能，一些国家的铁路开始使用能与有线电话网连通的列车旅客无线电话。

铁路移动通信除了应用于铁路列车调度指挥外，还广泛应用在各个铁路业务部门。

2 高速铁路GSM-R系统组成高速铁路GSM-R系统是专为铁路通信设计的综合专用数字移动通信系统，该系统满足国际铁路联盟提出的铁路专用调度通信要求，在GSM Phase2规范协议的组呼、广播呼叫、多优先级抢占的强拆业务基础上，加入基于位置寻址和功能寻址等功能，可为列车自动控制与监测信息提供数据传输通道。

高速铁路通信系统的设计与优化随着社会的发展和科技的进步，高速铁路已成为人们日常出行的重要方式之一。

高速铁路的快速、安全、舒适运行离不开高效可靠的通信系统。

通信系统就像是高速铁路的“神经中枢”，负责列车运行控制、旅客信息服务、应急指挥等关键任务。

因此，高速铁路通信系统的设计与优化至关重要。

高速铁路通信系统具有一些独特的特点和要求。

首先，它需要满足高速移动环境下的通信需求，保证信号的稳定和连续覆盖。

在时速数百公里的列车上，通信信号容易受到多普勒频移、快速衰落等因素的影响，这对通信系统的抗干扰能力和切换性能提出了很高的要求。

其次，通信系统需要具备高可靠性和低时延，以确保列车运行控制指令的准确及时传输，保障行车安全。

此外，还需要为旅客提供多样化的信息服务，如实时的列车位置、速度、到站时间等，满足旅客的出行需求。

在高速铁路通信系统的设计中，首先要考虑的是网络架构的选择。

目前，常用的网络架构包括 GSMR（铁路全球移动通信系统）和 LTER （长期演进铁路通信系统）。

GSMR 是一种基于 GSM 技术的铁路专用通信系统，在过去的高速铁路中得到了广泛应用。

它具有成熟可靠、覆盖范围广等优点，但在数据传输速率和频谱效率方面存在一定的局限性。

LTER 则是基于 LTE 技术的新一代铁路通信系统，具有更高的数据传输速率、更低的时延和更好的频谱效率，能够更好地支持高速铁路的发展需求。

在实际设计中，需要根据铁路线路的特点、运营需求和投资预算等因素，综合选择合适的网络架构。

基站布局是高速铁路通信系统设计的另一个关键环节。

为了实现信号的连续覆盖，需要在铁路沿线合理设置基站。

基站的间距、高度、发射功率等参数都需要经过精心计算和优化。

在平原地区，基站间距可以相对较大；而在山区、隧道等复杂地形环境中，则需要加密基站布置，以保证信号的强度和质量。

同时，还需要考虑基站与铁路线路的相对位置，尽量减少信号的遮挡和反射。

天线的选择和安装也对通信系统性能有着重要影响。

高速铁路中铁路数字调度通信系统的应用研究随着科技的不断发展，铁路运输在安全性、便捷性和效率方面都得到了极大的提升。

高速铁路作为现代化交通工具的重要组成部分，其运行管理系统更是体现了科技的应用和创新。

铁路数字调度通信系统在高速铁路中起着至关重要的作用，本文将介绍该系统的核心技术和应用研究。

一、铁路数字调度通信系统的核心技术1.无线通信技术铁路数字调度通信系统主要依靠无线通信技术实现列车之间、列车与调度中心之间的信息传输。

目前，高速铁路通常采用的是移动通信技术，如GSM-R（全球移动通信系统-铁路）系统。

GSM-R系统具有高可靠性、覆盖范围广等特点，可以确保列车之间和列车与调度中心之间的通信畅通。

2.信号控制技术铁路数字调度通信系统还包括信号控制技术，即通过信号灯、信号机等设备实现列车的安全驶入和驶出。

这种技术通过电子信号控制，能够确保列车在行驶过程中能够获得准确的信号指示，避免发生交通事故。

3.数据传输技术数据传输技术是铁路数字调度通信系统的重要组成部分，通过局域网、广域网等方式实现调度中心与各个车站、列车之间的数据传输。

这种技术能够高效地传输各种信息，包括列车位置、速度、行驶方向等，为调度员提供了精确的车辆运行信息。

1.实时调度铁路数字调度通信系统能够实现对列车的实时监控和调度。

通过系统提供的信息，调度员可以随时了解列车的运行状态，及时做出调整和安排，确保列车的正常运行。

2.故障诊断铁路数字调度通信系统还可以帮助调度员进行故障诊断与分析。

一旦出现列车故障或者线路问题，系统能够立即发出警报并提供相关信息，让调度员能够快速作出应对措施，确保列车和乘客的安全。

3.运行优化通过铁路数字调度通信系统的运行数据分析，可以对列车的运行情况进行评估，从而提出运行优化方案。

调度员可以根据系统提供的数据，对列车的运行速度、间隔等进行调整，以提高铁路运输的效率和准时率。

4.调度决策支持铁路数字调度通信系统能够为调度员提供决策支持，为其提供全面的信息，使其能够做出更合理的调度决策。