GSM-R鐵路移動(dòng)通信系統在武廣高鐵通信網(wǎng)絡(luò )中的應論文

　　摘要： 本文介紹了GSM-R系統在武廣高速鐵路通信系統中的作用及其功能,展望了GSM-R系統在我國高速鐵路通信中的發(fā)展前景。

　　關(guān)鍵詞：GSM—R通信系統;武廣高鐵

　　GSM-R系統在武廣高鐵的應用,為我國高速鐵路實(shí)現鐵路信息化建設跨越式發(fā)展做出了一個(gè)成功的典范。采用所謂“天網(wǎng)”的GSM-R通信網(wǎng)絡(luò )，實(shí)行高速動(dòng)車(chē)組準確定位和控制。武廣高速鐵路通信網(wǎng)絡(luò )的應用突出了安全、完整、統一、靈活、可靠、可擴展性的特點(diǎn)。GSM-R系統為鐵路沿線(xiàn)人員(包括鐵路工作人員、旅客、其他用戶(hù))提供了語(yǔ)音和數據通信技術(shù)服務(wù),為基于GSM-R的CTCS-3(列車(chē)運行控制系統)級列控提供了通信平臺。

　　一、應用于武廣高鐵GSM-R通信系統的特點(diǎn)

　　GSM-R（Globle System of Mobile foRRailway）專(zhuān)門(mén)針對鐵路移動(dòng)通信的需求而推出的專(zhuān)用通信系統，由國際鐵路聯(lián)盟（UIC）和歐洲電信標準化組織制定技術(shù)標準，并被許多歐洲國家采納。它基于GSM并在其功能上有所超越，是成熟的通過(guò)無(wú)線(xiàn)通信方式實(shí)現移動(dòng)話(huà)音和數據傳輸的一種技術(shù)體制。

　�。ㄒ唬╄F路GSM-R相對公網(wǎng)GSM有著(zhù)特殊的需求

　　用戶(hù)級別不同（語(yǔ)音呼叫，包括：組呼、群呼、增強多優(yōu)先級與強拆）。功能尋址（調度）�；�于位置的尋址（機車(chē)呼叫前方車(chē)站、后方車(chē)站）。高速列車(chē)運行情況下的移動(dòng)通信。大量特殊的數據業(yè)務(wù)需求（列控、車(chē)次號等）。

　�。ǘ�）武廣高速鐵路GSM-R無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )采用單層交織冗余覆蓋

　　在列控系統中,無(wú)線(xiàn)閉塞中心(RBC)與車(chē)載設備無(wú)線(xiàn)連接中斷,主要是由于GSM-R的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )連接失效,即車(chē)載ATP（列控車(chē)載系統）與BTS(基站)的連接中斷,可能是ATP或BTS發(fā)生了故障,其中BTS故障的影響可能性大,因為它的故障會(huì )造成整個(gè)BTS無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )覆蓋區域內的無(wú)線(xiàn)連接中斷,導致ATP無(wú)線(xiàn)連接超時(shí)由CTCS-3級轉入CTCS-2級控車(chē)，影響該區段內的所有列車(chē)運行。武廣高鐵對無(wú)線(xiàn)連接失效采取的技術(shù)方案是采用單層交織冗余覆蓋，鐵路沿線(xiàn)由一層無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行覆蓋，但在系統設計時(shí)加密基站，使得兩相鄰基站的場(chǎng)強相互覆蓋到對方站址，這樣可保證在非連續基站故障的情況下，GSM-R網(wǎng)絡(luò )仍能夠正常工作。而且采用不同路由的奇偶數基站保護“環(huán)型”結構，在這種無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )結構下，基站單點(diǎn)故障時(shí)不會(huì )出現無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )覆蓋盲區，只有連續基站故障或BSC（基站控制器）故障時(shí)才會(huì )影響無(wú)線(xiàn)覆蓋，因而系統可靠性很高；同時(shí)由于基站加密，覆蓋電平較高，抗干擾能力也較強。保證了動(dòng)車(chē)350km/h運行速度車(chē)-地之間雙向數據傳輸安全。

　�。ㄈ�）CTCS-3級高速運行情況下的移動(dòng)通信

　　使CRH3（中國鐵路高速）型動(dòng)車(chē)組在武廣高速鐵路上以350km/h的速度安全運行�；�于承載CTCS-3業(yè)務(wù)的GSM-R系統確保行車(chē)安全。今天武廣高鐵采用GSM-R通信網(wǎng)絡(luò )創(chuàng )造了CRH3型動(dòng)車(chē)運行時(shí)速394公里的世界記錄。

　　二、在武廣高鐵GSM-R通信網(wǎng)絡(luò )的功能及其應用

　　我國GSM-R鐵路數字移動(dòng)通信系統由：網(wǎng)絡(luò )交換子系統（NSS）、基站子系統（BSS）、運行和維護操作支持子系統（OSS）三個(gè)子系統構成。

　�。ㄒ唬〨SM-R系統網(wǎng)絡(luò )結構見(jiàn)下圖

　�。ǘ�）GPRS在GSM-R網(wǎng)絡(luò )中的重要作用

　　GPRS（通用分組無(wú)線(xiàn)業(yè)務(wù)）高效、低成本、資源配置靈活，特別適用于間斷、突發(fā)性、頻繁、數據量小的數據傳輸，也適用于偶爾的大數據量傳輸。將GPRS分組交換模式引入到GSM-R網(wǎng)絡(luò )中,GSM-R在數據傳輸上產(chǎn)生了由電路交換到分組交換的質(zhì)的飛躍,數據傳輸速率從原來(lái)的9.6kb/s提高到最大傳輸速率171.2kb/s(理論上)。GPRS方式的數據傳輸鏈路，可以為鐵路運輸行車(chē)指揮提供數據通信業(yè)務(wù)，包括列車(chē)控制系統信息傳輸、機車(chē)同步控制信息傳輸、調度命令傳輸、調車(chē)無(wú)線(xiàn)機車(chē)信號和監控信息傳輸、無(wú)線(xiàn)車(chē)次號傳輸、進(jìn)站停穩信息及接車(chē)進(jìn)路信息的傳輸等數據通信業(yè)務(wù)。在高鐵CTCS-3級模式下，車(chē)載設備通過(guò)GSM-R無(wú)線(xiàn)通信GPRS子系統向RBC發(fā)送司機選擇輸入和確認的數據（如車(chē)次號），列車(chē)固有性質(zhì)數據（列車(chē)類(lèi)型、列車(chē)最大允許速度、牽引類(lèi)型等），車(chē)載設備在RBC的注冊、注銷(xiāo)信息，定期向RBC報告列車(chē)位置、列車(chē)速度、列車(chē)狀態(tài)（正常時(shí)）和車(chē)載設備故障類(lèi)型（非正常時(shí)）信息，列車(chē)限制性信息以及文本信息等。

　　三、中國鐵路GSM-R網(wǎng)絡(luò )的規劃

　　鐵道部按國家《中長(cháng)期鐵路網(wǎng)規劃》在全國建設三個(gè)移動(dòng)匯接交換中心(TMSC)，分別設在北京、武漢、西安。采用鐵路專(zhuān)用900MHz工作頻段，885－889MHz（移動(dòng)臺發(fā)，基站收），930－934MHz（基站發(fā)，移動(dòng)臺收）。共4MHz頻率帶寬。在全國18個(gè)鐵路局所在地以及拉薩設置共計19個(gè)MSC（移動(dòng)交換中心）,GSM-R核心網(wǎng)絡(luò )采用二級網(wǎng)絡(luò )結構。建立全國鐵路統一的GSM-R移動(dòng)通信平臺,在鐵路內部實(shí)現全國漫游,加快高速鐵路信息化建設,實(shí)現高速鐵路跨越式發(fā)展。

　　參考文獻：

　　[1]鐘章隊,李旭,蔣文怡.鐵路綜合數字移動(dòng)通信系統.中國鐵道出版社,2003.

　　[2]中國鐵路GSM-R網(wǎng)絡(luò )的規劃.北京交通大學(xué)講稿,2004.

　　[3]CTCS3-300T列控車(chē)載系統.中國鐵路通信信號集團公司客運專(zhuān)線(xiàn)培訓教材，2008

【GSM-R鐵路移動(dòng)通信系統在武廣高鐵通信網(wǎng)絡(luò )中的應論文】相關(guān)文章：

淺談地鐵通信系統構成與相關(guān)移動(dòng)通信的應用12-04

衛星移動(dòng)通信系統的論文（通用7篇）02-15

3G移動(dòng)通信系統中的信息安全03-07

異構系統網(wǎng)絡(luò )通信技術(shù)分析論文11-07

大數據技術(shù)在移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò )優(yōu)化的運用論文06-09

移動(dòng)通信在務(wù)實(shí)中面對挑戰03-28

鐵路光纖無(wú)線(xiàn)通信論文11-10

移動(dòng)通信系統安全問(wèn)題的探討11-22

電力通信系統中的智能光網(wǎng)絡(luò )技術(shù)分析12-11

3G移動(dòng)通信技術(shù)在城市交通信息系統中的應用研究11-19