摘要：随着信息通信技术的不断发展，铁路通信系统也正在不断成熟。GSM－Ｒ技术被大量地投入到中国的铁路运输网络系统之中。所谓的GSM－Ｒ技术其实全称为GSM－Ｒailway系统，是一项专门用于铁路日常运输管理的通信系统，该系统能够较好地满足铁路信息开发、调控、指挥等各种功能，完全满足铁路管理需求，提升管理效率。
关键词：铁路通信管理；GSM－Ｒ系统；应用
引言
GSM－Ｒ技术在铁路通信系统之中的应用前景是十分广阔的，国内GSM－Ｒ技术依旧相对较为薄弱，这就需要进一步加强GSM－Ｒ研究，切合铁路运输实际需求，在运输组织、控制系统、安全联系等多方面入手，建立更为广阔，更为稳定的铁路交通网，为我国铁路事业的发展添柴加火。
1.GSM－Ｒ系统简介
GSM-R技术实际上就是全球铁路移动通信系统，简单来说，就是专门为铁路通信而设计的一类移动通信系统。GSM-R系统的核心构成包括了基站、网络子系统、终端设备以及网络业务和运行等部分构成。其中，基站子系统经由无线接口同移动台完成连接，进而接收与发射无线信号，同时，还能够对系统中的无线资源予以管理。网络子系统则主要由网络交换子系统以及智能网子系统和通用分组无线业务子系统共同构成，主要功能为对用户数据进行管理病完成交换业务，这也是NO.7信令协议在GSM-R系统通信中应用的一个重要体现。网络业务和运行子系统，即OSS，主要由GSM-R的用户管理系统和设备维护系统共同构成，进而实现对用户信息、权限的管理与系统内各类设备的监控与维护。设备终端实际上就是支持铁路GSM-R网接入的地面移动台，在设备终端的支持下，用户能够直接使用GSM-R完成通信，无需进行通讯信号的反复转换。从整体上来看，GSM-R技术功能较为丰富，不仅能够支持通信的越区漫游和切换，而且还能够实现列车寻址与控制，并在指定范围内发布相关信息，同时，完成区域线路的动态设置，确保铁路通信畅通与运行安全。
2.GSM－Ｒ系统相关内容分析
2.1GSM-R系统构成及功能
第一，网络子系统。网络子系统是以移动交换中心为基础建立起来的，以接口为前提保持与基站连接的有效性，其系统构成部分可以分为有码型变化器、组呼与设备识别寄存器以及鉴权中心等部分。网络子系统的主要功能是保证数据与语音呼叫的实现。第二，基站子系统。基站子系统的构成主要包括基站控制器与收发信息机，由MSC控制其在无线网络中的运行。基站控制器的主要功能是有效管理MSC与收发信息机之间的信息传递，同时可以对多台收发信息机进行有效控制。收发信息及的主要功能则是对无线网络的动态通信与空中接口实现有效管理。第三，子系统的操作和维护。子系统的操作和维护具有联系紧密性以及相互独立性。子系统的操作主要功能是完成各项网络操作，维护则是对用户及设备进行管理。在GSM-R通信系统中，子系统的操作和维护保证通信信息的有效传递，尤其是实现外部网络全面连接，保证专网、公网以及移动网络之间可以相互进行数据传输，保证联系的高效性、密切性。
2.2GSM－Ｒ技术的特殊业务
GSM－Ｒ技术增加了集群通信功能，不仅能够满足语音通信业务，而且适用于GSM－Ｒ技术的无线列调功能，功能寻址、基于位置的寻址和其他实用功能。就功能寻址而言，作为GSM－Ｒ技术的基础特征，它不是传统的终端寻址，相反，其通过某种技术呼叫用户，完成业务需求，并且可以保证用户号码和应答终端的唯一性，基于位置寻址，可以通过网络确定车站呼叫的调度员位置。通过GSM－Ｒ技术实现无线列调组网可以借助于无线通信，整合无线通信和有效的通信联合使用，每一个呼叫设备都具备一个优先级，有助于提升无线列调功能[1]。
3.基于GSM－R系统的铁路通信业务
基于GSM－R技术开发的铁路应用业务可以分为两大类：调度与司机通信业务、列车控制业务。文章针对哈大线等铁路应用GSM－R系统进行详细的分析。
3.1调度与司机通信业务
调度语音业务：（1）调度台呼叫机车台，该业务利用了GSM－R网络中智能网技术。在线运行的机车台通过智能网注册机车功能号码和车次功能号码，机车功能号是唯一的，每台机车固定分配，车次功能号在机车担当牵引任务时有效。列车在线运行期间，调度员需要和司机通话时通过拨打机车台注册的车次功能号呼叫司机，这种方式调度免去了记忆繁琐的机车台MSISDN号码。（2）司机呼叫调度员，该业务也是通过智能网来实现的。司机拨打1200呼叫调度员、1300呼叫车站值班员，并不用记忆每个调度台的ISDN号码，智能网根据司机当前所在的位置（CELLID），自动接续目前位置对应的调度或车站值班员。（5）语音组呼类业务，网络可以把不同专业的铁路运维人员进行编组（通过HLR中的用户属性），根据业务需要分组、分区域进行通话。组呼业务见图1。第二，GPRS数据业务：在机车运行过程中，调度员会不断地根据线路的运行情况向机车发送调度命令，根据线路等级不同调度命令发送方式也不同。传统方式是进行语音呼叫，通过对话方式传达调度命令。GSM－R系统应用后，利用GPRS技术实现了调度台给机车台发送调度命令数据。目前利用GPRS数据业务的除调度命令外还有无线车次号校核、CIR出入库检测等[2]。
图1.组呼业务示意图：
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3.2机车同步控制与多优先级抢占呼叫权
列车在运行过程中，通常需要数量机车的牵引，这就要求各运行机车应在匀速行驶、提速运行与制动减速方面应保持高度一致，而对于此类数据，铁路部门必须予以严格控制。将GSM-R技术应用于铁路通信系统当中，利用其数据交换与传输功能能够使各机车间的数据信息得以共享，确保各机车运行的一致性，保证列车运行效率。此外，GSM-R还具有专门的紧急呼叫系统。当无线电信道发生拥堵时，能够建立起新的优先权通信链接，在将原有的低优先权呼叫予以中断的同时，完成信息的实施传输，提高铁路通信效率[3]。
结论
简而言之，铁路交通作为我国交通运输的重要形式，目前已经形成覆盖范围十分广泛的铁路网系统。为提高铁路网系统运行的高效性，就需要保证通信系统的灵敏性、有效性。同时，随着当前信息技术在各行业领域的应用不断成熟，GSM-R通信系统应运而生。GSM-R通信系统在铁路系统中的应用，通过可靠的无线数据支持，能够为其提供专门的通信通道，满足铁路运营管理服务过程中的通信需求，实现高效、安全的数据传输。本文通过对GSM-R无线网络技术及GSM-R系统构成分析进行阐述，分析了铁路通信中GSM-R系统的应用，旨在为加强铁路通信中GSM-R技术的应用，提高铁路通信系统的灵敏性提供一定的理论支持。
参考文献：
[1]周卫.GSM-R在铁路通信中的应用实践略述[J].价值工程，2017，36（29）：210-212.
[2]李海龙.GSM-R技术在我国铁路通信中的应用及发展趋势研究[J].科技传播，2017，9（17）：61-63.
[3]宁波市人民政府公报．宁波市城市管理局关于印发宁波市轨道交通工程质量验收监督管理暂行规定的通知［S］．2018
论文作者:王哲学
论文发表刊物:《基层建设》2019年第30期
论文发表时间:2020/3/16
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