GSM-R 通信網(wǎng)絡(luò)在軌道交通中的應(yīng)用

吳 冬

（太原市軌道交通發(fā)展有限公司，山西 太原 030001）

1 GSM-R 通信系統(tǒng)簡(jiǎn)介

GSM-R：全球鐵路移動(dòng)通信系統(tǒng)（GSM forRailways），它起源于歐洲，是一種為鐵路設(shè)計(jì)的專業(yè)無(wú)線數(shù)字通信系統(tǒng)。它基于GSM 并在功能上有所超越，是通過(guò)無(wú)線通信方式實(shí)現(xiàn)移動(dòng)話音和數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊环N體制。

1.1 GSM-R 通信網(wǎng)絡(luò)初期在我國(guó)的應(yīng)用

一是參與列車運(yùn)行控制，如青藏線格拉段、大秦線以及實(shí)施中的武廣客專；

二是不參與列車運(yùn)行控制，如膠濟(jì)線、京津城際，只為車地、人員提供一種移動(dòng)通信手段，取代并增強(qiáng)以往的無(wú)線列調(diào)通信系統(tǒng)。

1.2 GSM-R 較GSM 具有的特點(diǎn)

1） 以GSM Phase2+為基礎(chǔ)；2） 增加鐵路專用調(diào)度通信功能：①功能尋址(FA)：車次號(hào)、機(jī)車號(hào)、司機(jī)、車長(zhǎng)等。②基于位置的尋址(LA)：當(dāng)前車站值班員、當(dāng)前調(diào)度員等；3） 適應(yīng)高速移動(dòng)應(yīng)用環(huán)境；4） 增加高級(jí)語(yǔ)音呼叫業(yè)務(wù)(ASCI)：在現(xiàn)網(wǎng)中，GSM-R 比GSM 公網(wǎng)的功能多了3 個(gè)主要功能，即語(yǔ)音組呼業(yè)務(wù)VGCS, 語(yǔ)音廣播業(yè)務(wù)VBS 和增強(qiáng)的多優(yōu)先級(jí)和強(qiáng)拆eMLPP。

1.3 GSM-R 通信網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)及功能

因GSM-R 系統(tǒng)是在GSM 移動(dòng)通信的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的.它的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)主要由網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)(NSS)、基站子系統(tǒng)(BSS)、操作與維護(hù)子系統(tǒng)(OSS) 和終端設(shè)備四部分組成。GSM-R 系統(tǒng)的主要功能可分為：①點(diǎn)對(duì)點(diǎn)呼叫②多方通話③鐵路緊急呼叫④公眾緊急呼叫⑤廣播呼叫(有線和無(wú)線)⑥語(yǔ)音組呼(有線和無(wú)線) ⑦位置尋址⑧功能尋址⑨多優(yōu)先級(jí)和強(qiáng)拆⑩呼叫限制。

2 GSM-R 通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在軌道交通中的應(yīng)用

2.1 GSM-R 通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在正線中的應(yīng)用

GSM-R 有多種不同的網(wǎng)絡(luò)覆蓋方案，根據(jù)地理?xiàng)l件、布線難度、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)節(jié)各方面的因素考慮，每個(gè)個(gè)案會(huì)選擇適合自己覆蓋方案。圖1 所示的GSM-R 通信網(wǎng)絡(luò)覆蓋方案為單網(wǎng)交織冗余覆蓋方案，該覆蓋方案已有一層冗余覆蓋，相對(duì)于普通的單網(wǎng)方案，通過(guò)增加加密基站設(shè)備的方法來(lái)提高可靠性。其設(shè)置方法為單MSC，單BSC，這種方案具備覆蓋電平高并且抗干擾能力強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。在我國(guó)，軌道交通一般都會(huì)采用基于GSM-R 的單網(wǎng)交織冗余覆蓋的網(wǎng)絡(luò)通信方案，在覆蓋方案中奇數(shù)基站與偶數(shù)基站分別布置在線路兩端，每4 對(duì)奇偶數(shù)基站配備雙LOOP 環(huán)路，結(jié)合10G 系統(tǒng)構(gòu)建傳輸系統(tǒng)。這種覆蓋方案能夠達(dá)到單基站和直放站發(fā)生故障的情況下，GSM-R 通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)仍能正常工作的目的。

2.2 GSM-R 通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在軌道交通段場(chǎng)調(diào)度中的應(yīng)用

GSM-R 通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)不僅可以在正線形成網(wǎng)絡(luò)覆蓋，滿足正線的車地通信需要，也可以滿足列車在段場(chǎng)的調(diào)車通信，輪轉(zhuǎn)檢修，牽引通信等通信需求。該功能主要是在GSM-R 通信系統(tǒng)中增加列車的調(diào)度通信功能，該功能首先要滿足我國(guó)鐵路行業(yè)提出的關(guān)于鐵路專用調(diào)度通信的技術(shù)要求，其次必須要滿足段場(chǎng)各種形式下的調(diào)車需求。由于GSM-R 通信系統(tǒng)不僅可以滿足我國(guó)大鐵上高速列車與普速列車之間的通信需求，又可以將大鐵上的各種通信模式融合到GSM-R 通信網(wǎng)絡(luò)這個(gè)統(tǒng)一平臺(tái)上，減少了各網(wǎng)絡(luò)通信方式間的集成費(fèi)用以及各各網(wǎng)絡(luò)通信方式的運(yùn)營(yíng)維護(hù)成本。從GSM-R 網(wǎng)絡(luò)通信的發(fā)展歷程來(lái)看，GSM-R 網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)不僅已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了國(guó)際化和標(biāo)準(zhǔn)化，而且各業(yè)務(wù)功能已經(jīng)發(fā)展的比較全面。

2.3 GSM-R 通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在軌道交通中調(diào)度命令傳送中的應(yīng)用

①調(diào)度員向指定機(jī)車(車次號(hào)和機(jī)車號(hào)) 發(fā)送調(diào)度命令。②CIR（機(jī)車綜合無(wú)線通信設(shè)備） 接收到GPRS 數(shù)據(jù)包，對(duì)車次號(hào)和機(jī)車號(hào)進(jìn)行判斷，如果符合則向上級(jí)調(diào)度臺(tái)發(fā)送自動(dòng)確認(rèn)信息。③司機(jī)閱讀完調(diào)度命令按“簽收”按鍵，CIR向上級(jí)的調(diào)度臺(tái)發(fā)送手動(dòng)簽收信息。

3 結(jié)語(yǔ)

由于GSM-R 通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)所涉及的技術(shù)要求較多，其具體應(yīng)用還要結(jié)合我國(guó)軌道交通的特點(diǎn)。而我國(guó)鐵路軌道技術(shù)屬于高新技術(shù)，需要有熟悉GSM-R 通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)技術(shù)和軌道交通通信經(jīng)驗(yàn)的技術(shù)人員，才能實(shí)現(xiàn)GSM-R 通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在軌道交通行業(yè)的廣泛應(yīng)用。