GSM-R系统在铁路系统中的应用

2014-04-07芮东峰

黑龙江科学 2014年9期

芮东峰

（哈尔滨铁路局建设处，哈尔滨 150001）

随着科技水平的不断发展，我国铁路信息化建设也在逐渐完善更新，为了更好地实现铁路建设的发展，铁道部决定采用GSM-R系统作为我国铁路信息化建设的主要通信系统。自确定这一系统以来，我国相继建立了相应的铁路GSM-R数字移动通信系统发展建设规划和标准，并且先后在大秦线、胶济线等线路上建立了GSM-R网络，逐步开展对我国铁路GSM-R系统的完善和实施工作。

1 GSM-R系统结构

GSM-R系统主要由7个子系统组合而成。分别是基站子系统、交换子系统、运行与维护子系统、通用分组无线业务子系统、固定用户接入交换机子系统、移动智能网子系统以及终端子系统。

基站子系统主要有两方面作用，一方面是基站子系统通过无线接口与移动网实现相连，相连之后负责无线的发送、接收以及无线资源的管理。另一方面，基站子系统与交换子系统相连，从而实现移动用户与固定网用户之间的通信连接。基站子系统是一个比较大的设备聚集系统，它包含了基站的收发信机、基站的控制器以及小区广播短消息中心等设备。

交换子系统。交换子系统主要的负责区域是用户的数据管理、移动管理以及与其他相关网络的连接，主要包括网关移动交换中心、访问位置寄存器、鉴权中心、消息中心、确认中心等设备。

运行与维护子系统。它的主要功能是实现系统的集中操作与维护，从而完成移动用户管理、网络操作维护等功能，主要包括交换网络管理子系统、数字业务管理子系统、FAS网管系统等。

通用分组无线业务子系统。这一子系统主要实现的是GSM-R系统的分组无线数据传输业务，主要包含了网关支持节点GGSN、分组控制单元PCU等设备。

固定用户接入交换机子系统。这一系统主要包括铁道部FAS、铁路局FAS、站段FAS。

移动智能网子系统。这一子系统主要提供的业务包括：基于位置的寻址、自动获取调度中心地址、呼叫限制灵活等，主要包含业务交换点、智能外设以及业务管理系统等设备。

终端子系统。这一系统主要包括固定终端、移动终端等设备。其中固定终端主要包括调度终端、呼叫记录和录音系统等设备，而移动终端则包括综合通信设备、便携台等设备。

2 GSM-R系统在铁路系统中的应用

2.1 语音业务

GSM-R网络中的语音业务主要是由交换子系统、基站子系统、固定用户接入交换机子系统以及移动智能网子系统来实现的。它可以为铁路运输指挥提供调度信息和专用通信等通信业务。现阶段我国铁路通信主要的业务有：

第一，列车调度通信。列车调度通信是目前我国主要的铁路行车通信系统之一，主要负责的是列车的位置和运行的方向，列车调度通信系统主要用户包括列车调度员、司机、助理值班员、列车段值班员、救援列车主任以及其他的列车相关人员。而为了更好地满足铁路调度指挥的需求，GSM-R出现了一些铁路独有的功能，比如优先业务，这一业务为铁路的调度提供了一种强制能力，比较符合列车调度通信的特点。而语音呼叫业务则突破了点对点通信的局限性，可以利用更为简洁的方式建立呼叫组，这一功能对于铁道部门实现调度指挥来说是非常有益的。此外，GSM-R新增的功能寻址可以通过编辑功能号来实现呼叫用户，这样就有效避免了一般情况下用户需要使用终端设备进行寻址。

第二，专用通信。专用通信业务所涵盖的范围较广，主要包括电务、供水、水电、公安等专用的通信业务，以便为各个部门提供使用具有调度功能的专业通信业务。其主要的通信方式有三种：一是调度员或者值班员可以接受所属用户的个别呼叫并通话。二是调度员或者值班员可以进行个别呼叫所属用户并通话。三是与列车等行车有关的调度员可以按功能号呼叫司机等用户并通话。

2.2 数据业务

现阶段我国铁路通信已经实现的业务有：第一，调度命令的传送，这也是列车安全行驶的保证。第二，机车同步控制传输。这一业务可以在很大程度上实现本务机与补机之间信息的交换与传递。第三，列尾装置信息传送。这是检查列车在实际的运行当中是否完整的最为重要的依据之一，我们通过这一系统可以及时地将列尾压数据传送到列车中，这些数据供司机进行检测。此外，尾部风压的状态能够随时通过列尾主机进行传输，机车也能够随时进行查询，从而更好地反馈车尾的工作情况以及状态，我们采用这种方式可以在一定程度上摆脱原有系统抗干扰性差等缺点。