客运专线中的铁路综合数字移动通信系统

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）。

武广铁路客运专线GSM摘要：本文主要针对gsm-r数字移动通信系统所采用的漏缆、射频电缆结构，1-5/8″漏缆、7/8″和1/2″射频电缆n型接头的制做过程、工艺技术标准，以及制做n型接头所需专用工具进行了展示。

关键词：漏缆射频电缆 n型接头制做工艺0 前言武广铁路客运专线在湖南省、广东省境内穿越隧道群较多，最长隧道达十几公里。

为实现gsm-r无线信号全方位覆盖列车高速经过区域，在隧道外空旷区域通过密集的基站提供高度重叠空间覆盖，在隧道内等弱场强区域采用光纤直放站结合天线/漏缆提供冗余覆盖。

主要采取在隧道内单侧距同侧轨面4.5～4.6m高的位置，吊挂具有方向性的漏泄同轴电缆，将无线信号覆盖区域通过漏泄同轴电缆延伸至隧道内。

而漏缆需要与直放站远端机（ru）设备相连接，因此漏缆、射频电缆n型接头制做质量的好坏，将直接影响g网无线信号对弱场强的覆盖范围，同时也影响设备正常运行的可靠性和稳定性。

1 漏泄同轴电缆、射频电缆介绍1.1 漏缆的工作原理横向电磁波通过同轴电缆从发射端传至电缆的另一端。

当电缆外导体完全封闭时，电缆传输的信号与外界是完全屏蔽的，电缆外没有电磁场，或者说，测量不到有电磁辐射。

同样地，外界的电磁场也不会对电缆内的信号造成影响。

然而通过同轴电缆外导体上所开的槽孔，电缆内传输的一部分电磁能量发送至外界环境。

同样，外界能量也能传入电缆内部。

外导体上的槽孔使电缆内部电磁场和外界电波之间产生耦合。

具体的耦合机制取决于槽孔的排列形式。

漏缆的一个典型例子是编织外导体同轴电缆。

绝大部分能量以内部波的形式在电缆中传输，但在外导体覆盖不好的位置点上，就会产生表面波，沿着电缆正向或逆向向外传播，且相互影响。

无线电通信信号的质量通常因为电缆外界电波电平波动情况不同而相差很大。

电缆敷设方式和敷设环境对电缆辐射效果也有影响。

大部分隧道内还有各种各样金属导体，比如沿两侧墙面安装的照明电力电缆、铁轨、接触网导线等等，这些导体将彻底改变电磁场的特性。

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。

铁路综合数字移动通信系统ＧＳＭ－Ｒ摘要：GSM-R是基于GSM技术的一种专用通信系统-铁路综合数字移动通信系统，我国已在青藏线、大秦线、还有胶济线使用了GSM-R通信系统。

本文通过介绍GSM-R在铁路上的应用，从全新的角度重点探讨了GSM-R网络的基本结构、业务模型和主要功能。

关键词：GSM-R；无线通信；铁路；调度GSM－R在铁路上的应用可归纳为下列几种：(1)在铁路信号方面的应用，包括自动列车控制（ATC）和远程控制进路等；(2)与列车有关的语音通信，包括列车调度、应急广播、编组调车、工务维护、列车间通信等；(3)局域网和广域网通信，它们与行车有关的调度指挥；(4)面向旅客的信息服务，如预售票、时刻表、电子商务等。

GSM-R除了能提供一系列铁路通信业务外，还能保证列车在500km/h的情况下进行高可靠性、高接通率、高传输质量的通信。

当前，GSM-R技术成为国际国内铁路通信发展的焦点，我国在GSM-R 技术上也有了一定的进展。

2022年开始在青藏铁路、大秦线电气化改造和京沪高速铁路的建设中进行GSM-R铁路专用通信网络的规划、建设和试运营。

1GSM-R网络介绍一个GSM-R移动通信网络由若干个功能实体组成。

各个功能实体所实现的功能的集合就是GSM-R 网络提供给用户的基本业务与补充业务。

GSM-R移动通信网络结构基于GSM移动通信网络，主要由基站子系统（BSS）、网络子系统（NSS）、操作与维护子系统（OSS）三部分组成，其基本结构如图1所示。

基站子系统（BaseStationSystem，BSS）主要由基站控制器（BSC）、基站收发信台（BTS）组成。

通过无线接口（Um）与移动台（MS）相连，A接口与NSS相连。

BTS是网络固定部分与无线部分之间进行通信的中继，MS通过空中接口与BTS进行连接，是移动通信网络的无线接入部分，是终端用户最直接感受网络质量的部分。

一个或几个BTS连接到一个BSC上，BSC主要提供在其覆盖区域内的无线电治理与移动性治理的功能，以及提供无线电网络的运营与维护功能。

GSM-R铁路移动通信1·引言1·1 目的本文档旨在提供关于GSM-R铁路移动通信系统的详细信息，包括其基本概况、设计要求和技术规范等内容。

该文档可供设计人员、技术人员和有关方面参考使用。

1·2 范围本文档涵盖了GSM-R铁路移动通信系统的各个方面，包括网络结构、通信协议、硬件设备、通信范围和性能要求等。

2·概述2·1 GSM-R铁路移动通信系统概况GSM-R铁路移动通信系统是一种专门为铁路行业设计的移动通信系统，提供语音和数据传输功能，并具备可靠性和安全性要求。

该系统基于GSM技术，并在其基础上进行了优化和改进，以满足铁路行业的特殊需求。

2·2 设计要求为了满足铁路行业的通信需求，GSM-R铁路移动通信系统需要具备以下设计要求：●可靠性：能够在各种复杂的环境条件下提供稳定的通信服务。

●安全性：确保通信数据的机密性和完整性，防止未经授权的访问。

●全网覆盖：覆盖整个铁路网络，包括车站、铁路线路和隧道等地方。

●抗干扰能力：能够有效抵御各种干扰源对通信系统的干扰。

●低时延：保证通信时延在可接受的范围内。

●多频道支持：支持同时多个频道的通信。

3·网络结构3·1 网络拓扑结构GSM-R铁路移动通信系统的网络拓扑结构包括核心网和边缘网。

核心网由核心节点、网关和数据库组成，负责集中处理和控制各个边缘网的通信。

边缘网包括车站无线局部网和线路无线局部网，用于提供与车站和线路相关的通信服务。

3·2 通信协议GSM-R铁路移动通信系统使用各种通信协议来实现不同功能。

其中，ISDN-PRI协议用于提供语音通信，GPRS和EDGE协议用于数据传输。

此外，还有一些专用的信令协议，如RSL和LAPD，用于系统内部的控制和管理。

4·硬件设备4·1 基站设备GSM-R铁路移动通信系统的基站设备负责无线信号的发射和接收，并与移动设备进行通信。

GSM-R资料目录一、GSM-R的现状31．SM-R在世界发展现状 42．GSM-R在我国的技术发展现状 5⑴欧洲GSM-R技术规范的现状 5⑵我国GSM-R技术标准与规范的现状及必要性 5⑶我国GSM-R标准、规范的范围和主要内容 6二、GSM-R的应用情况81、SM-R与话音通信81.1GSM-R与无线调度通信91.2 站场无线通信与无线调车机车信号和监控信息传送9 1.3 区间通信与应急通信91.4 GSM-R与有线调度91.5 GSM-R与普通话音通信92、GSM-R与列车控制102.1 列控信息传送102.2 机车同步操控信息传送103、GSM-R与铁路信息化123.1 列车无线车次号校核系统信息传送123.2 列车尾部风压装置信息传送12三、大秦线GSM-R系统的网络结构 131.交换系统142.GPRS系统143.基站系统15⑴BTS基站设备15a公共子系统16b载频子系统17c天馈子系统17⑵天馈线 17a天线17b馈线18c漏泄同轴电缆18⑶直放站 18⑷频率配置19⑸大秦线BTS连接图19四、GSM-R工程硬件安装211、接地规程 211.1接地系统的作用211.2接地系统的组成211.3建筑物的地下接地网221.4接地系统的室内部分221.5接地系统室外部分241. 馈线接地夹接地位置252. 馈线接地夹的固定253. 馈线避雷器的接地262．机柜的安装262.1机柜安装介绍262.2不靠墙安装262.2.1安装流程262.2.2底座简介272.2.3机柜定位272.2.4安装下框架292.3在防静电地板上安装311、支架形式 322、支架组件 323、支架安装方式324、支架数量 325、安装流程 346、机柜定位 347、支架定位 358、固定支架 369、机柜安装 3610、绝缘测试362.4安装单板和模块时的防静电要求362.5安装开关盒、风扇盒和插框等371、装风扇盒 372、安装其它盒体382.6安装单板382.7安装各功能模块392.8防尘网的安装、拆卸与除尘393．射频成套电缆的安装413.1安装发信电缆413.2安装收信电缆423.3安装机柜内天线跳线434.天馈系统的安装454.1漏泄同轴电缆454.2基站天馈系统464.2.1接头制作464.2.2组装天线（以定向天线为例）474.2.3工具仪表见表：484.3隧道口洞顶天馈线的安装50五、华为设备安装视频51GSM-R的现状我国铁路GSM-R网络的发展目标是在全路建立一张移动通信网络，利用通信的手段实现铁路移动设施和固定设施的无缝连接，确保列车平稳、高速、安全地运行。

中国铁路ＣＨＩＮＥＳＥ　ＲＡＩＬＷＡＹＳ　２００６／１２ 路客运专线通信系统是保障客运 专线安全、稳定、高效运营的基础设施，客运专线通信网络是客运专线信息化的公共基础平台。

我国铁路客运专线通信系统建设通过采用先进、成熟、经济、适用、可靠的系统设备，构建高可靠、数字化的综合通信网络平台，为客运专线行车指挥和运营管理提供语音、数据、图像等多种通信手段。

１　客运专线通信系统技术方案速度３００　ｋｍ／ｈ的客运专线通信系统一般由信息承载类、业务提供类和通信系统管理类的１４个子系统构成。

信息承载类系统包括：传输与接入、数据网、铁路客运专线通信系统刘丽华：铁道部工程设计鉴定中心，副处长，高级工程师，北京，１００８４４摘　要：铁路客运专线通信系统主要由信息承载类、业务提供类、通信系统管理类组成，其中传输与接入子系统分为骨干传输层和接入层；利用多业务传送平台提供ＩＰ数据网承载平台；采用ＧＳＭ－Ｒ无线移动通信系统实现话音通信和数据传输；通信综合网管子系统可实现对客运专线通信系统的故障管理、配置管理、资源管理和性能管理。

关键词：客运专线；通信系统；技术方案；系统功能主要技术方案研究铁通信线路、车站和段（所）综合布线等系统；业务提供类系统包括：电话交换、ＧＳＭ－Ｒ数字移动通信、调度通信、会议电视、应急通信等系统；通信系统管理类系统包括：通信综合网管、同步及时钟分配电源、电源及环境监控、视频监控等系统。

客运专线ＧＳＭ－Ｒ系统结构如图１所示。

１．１ 信息承载类系统功能１．１．１　传输与接入系统传输与接入系统分为骨干传输层和接入层，提供各专业通信信息的传输通道，满足语音、数据、图像的传输需要。

骨干传输层在车站安装ＳＤＨ　２．５　Ｇｂ／ｓ　设备，利用铁路两侧各两芯光纤，组织链形复用段保护（ＭＳＰ）　１＋１传输系统，提供２　Ｍｂ／ｓ及以上传输通道，为接入层的重要用户提供保护通道，并利用系统余量，为其他铁路通信线提供迂回保护条件。

GSM-R数字集群移动通信系统简介2006年7月1日，随着青藏铁路的全线通车，我国铁路所使用的一种世界上领先的铁路数字移动通信系统也在青藏线上正式投入使用。

这种通信系统就是GSM-R铁路全球移动通信系统。

GSM-R（Global System For Mobile Communications For Railway）系统是欧洲铁路综合调度移动通信系统的简称。

是专门为铁路通信设计的综合专用数字移动通信系统。

它是在8时隙/200KHz TDMA多址方式GSM蜂窝系统上增加调度通信功能构成的一个综合专用移动通信系统。

它基于GSM的基础设施及其提供的高级语音呼叫业务，提供铁路特有的调度业务，并以此为信息化平台，使铁路部门可以在这个平台上实现铁路管理信息的共享。

GSM-R系统是基于GSM的规范协议，增加了优先级、组呼、广播呼叫等铁路运输专用调度通信功能，适用于铁路通信的需要。

为了完成调度通信的功能，GSM-R系统与GSM系统不同的是在其结构中增加了组呼寄存器（GCR）。

GSM-R系统除了具有语音传送功能外，更重要的是具有数据传送功能，它与GPS卫星定位系统、机车车载计算机结合后能够实现机车和地面之间列车控制信息的实时传送，达到控制列车运行，确保列车安全的目的。

GSM-R网络属于铁路运输指挥专用调度通信系统，因此其网络和业务具有调度通信所要求的封闭性、安全性和实时性特征，要求与外部通信网络只能进行有限的互联互通，即为实现铁路运输指挥业务需要，与铁路专用电话网、铁路各种MIS 信息网络互联互通，一定程度上与公众通信网络互联互通。

同时在铁路运输各工种业务之间也要从技术和管理两方面保证一定的封闭性。

从集群通信的角度来看，GSM-R是在公网GSM技术基础上融合了调度通信功能的专门用于铁路无线通信的数字集群通信系统。

其突出特点是将高速铁路列车自动控制信息的传输与以语音通信为主的调度通信统一纳入同一个无线通信平台。

是一个功能完善、实现通信信号一体化的先进高效的通信系统。