析移动通信在铁路通信系统中应用
GSM—R移动通信系统在高速铁路中的应用
GSM—R移动通信系统在高速铁路中的应用我们知道在一些专属的领域，进行通讯必须使用一些专用的通讯方式，比如飞机使用的导航系统就和我们平常用的导航系统在功能，频率上都是不同的；再说到火车，其实也是一样的，列车使用的无线电通讯系统就和我们生活中的不大一样，火车使用的就是GSM-R这样的一个通讯系统。
本文就是针对GSM-R做了一个基本的介绍，然后结合GSM-R的使用也谈了谈GSM-R在现在的高速铁路中的运用。
GSM-R；高速铁路；调度；无线通讯一、前言我们几乎都坐过火车，但是似乎都会发现，有时候我们的火车在某些路段的时候只有一条铁轨，但是从来也没有发生过撞车；我们也发现，铁路每个站都是很繁忙的，每天在铁路上运行的列车那么多，如何来保证这些列车正常的运行，可定是花费了不少的功夫的。
但其实，GSM-R移动通讯系统就是能够来很好的保证列车系统正常运行，能够保证列车与调度，列车和乘客很好交流的一个先进系统，所以我们有必要对这样的一个系统有一些了解。
二、铁路GSM-R移动通信系统的概述GSM-R就是铁路使用的专属的移动通讯系统，是一种专用的信号传输系统。
主要就是把铁路的通讯系统也民用的信号区分开来，避免民用的通讯系统对于铁路运输调度的影响。
GSM-R的运用有效的提高了铁路运输系统的调度能力，对于铁路运输的日常管理工作也是起到了不小的作用。
到了今天GSM-R更多的是体现着一种数字化传输的功能，在铁路调度中，能够很好地跟踪列车的位置，能够很好地进行列车的管理，然后GSM-R还有呼叫的功能，可以运用到列车广播系统中；对于乘坐如今火车的人来说，GSM-R还有了旅客电话的功能，能够运用GSM-R进行无线通讯有了更多的人性化。
当然还有一个功能并不能忽视，那就是在铁路系统运行的过程中发生事故，出现故障的时候GSM-R也能为搜救起到有效的作用。
这一切都是靠GSM-R移动通讯技术的数字化功能来起作用的。
当然，我们不得不承认GSM-R移动通讯技术的起源不是中国，而是西方一些发达的国家，毕竟火车也是西方列强入侵中国的时候带进中国的。
浅谈地铁通信系统构成与相关移动通信的应用
铁建设 中尤为重要 ， 稳 定的通信 系统才能保障地铁 的正 常通信与班 次运行 ，才能更好 的提升地铁 系 统 的安全性 能。
子世界， ２ ０ １ ３ （ １ ３ ） ．
［ ２ Ｊ 白浩． 论地铁通信 系统 的预防性养护维修Ⅱ ］ ． 科技视界 ， ２
及 时操作通信 网络， 保 证网络数 据的有效传输 ， 具体到地铁系 ０ １ ３ （ ０ ６ ） ． 【 ３ ］ 王永 清． 自动折返 电气设 备的改造 Ⅱ ］ ． 铁道 通信 信号， ２ ０ １ 统 的网络 比如：警 示、短数据 业务控制 等。 （ 三） 地 铁系统调 度功能：要能够 对正在行驶的地铁车辆 ３ （ ０ ７ ） ． ’ 【 ４ ｌ 王 书龙 ． 浅谈地铁 车辆段 与正线接 口Ⅱ 】 ． 铁道通信信 号， ２ 发送呼 叫、 发送文字信 息， 对列车的 时间 、 速 度等信息进行实 时 更新 ，并能和 同地位的系统调度进行通信 。
语音对话 ， 还要利用无线设备构成 的无线通信系统来 为地铁车 统有序稳定高效的运行 ， 通信系统必不可少。要了解地铁通信 系统的功能 ， 熟悉通信系统 的基本架构和常见设备设施。 才 能 载系统和地面指挥系统之 间传输相 关数据 。
及时更新工作信息 ， 在 地铁 通信 系 （ 一 ）具体功 能表现 有：实现 Ｉ Ｐ呼叫，一对 一呼叫或 者 合理 的运用地铁通信系统 ， 组播呼 叫的功能都要 具备 。在呼叫同时进 行时 ， 要 实现 回叫和 统 出现故障时及时发现处理 ，降低地铁事故的发生概率 。
浅谈移动数字集群通信在铁路上的应用
浅谈移动数字集群通信在铁路上的应用作者：方堃来源：《科技探索》2013年第08期摘要：铁路综合调度移动通信系统通过交换、基站、运行与维护、通用分组无线、终端以及移动智能网子系统六大子系统完成基于GSM的基础设施及其提供的高级语音呼叫业务来实现对铁路部门独有的调度功能。
它能够在保证安全和速度的基础上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完美统一。
关键词：GSM-R 无线列调信息交换铁路调度蜂窝移动通信网络目前在智能交通系统中使用的无线移动数字通信网络主要是基于GSM及窄带CDMA标准的蜂窝状结构的网络，简称蜂窝移动通信网络。
蜂窝移动通信系统主要由三大部分组成：交换网络子系统（NSS）、无线基站子系统（BSS）、移动台（MS）。
本片主要探讨的GSM-R正是蜂窝移动通信系统中的一种。
GSM-R（global System for mobile communications for railway）就是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数字移动通信系统。
它是在8时隙200kHz带宽TDMA多址方式的GSM蜂窝系统上增加调度通信功能构成的一个综合的专用移动通信系统。
它共享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，并以此作为信息化平台，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。
由于GMS-R系统将完成无线列调功能，更重要的是要承载一些重要的控制列车的数据，这就要求铁路沿线和车站进行双网重叠覆盖，保证可靠的数据无线传输通道。
2024年GSMR铁路移动通信
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。
铁路通信系统中移动通信技术的应用分析
通信网络技术无线通信网络GRIS 节点GSM-R 接口服务器CTC 应用 服务器追踪服务器行调台显示台通信服务器车站自律机车站自律机其他中心 系统GRISCTC 系统BSS机车图2 某全场景的GSM-R 接口服务器测试平台系统 2024年3月25日第41卷第6期129 Telecom Power TechnologyMar. 25, 2024, Vol.41 No.6郭亚昀，等：铁路通信系统中 移动通信技术的应用分析组呼、语音广播以及多级静音等铁路专用业务功能。
GSM-R 系统由网络子系统、基站子系统、运维子系统及终端设备组成。
网络子系统包含移动交换子系统、智能网子系统及通用分组无线子系统等。
具体来说，移动交换子系统负责语音业务的交换连接，智能网子系统实现业务控制逻辑，通用分组无线子系统提供数据业务[2]。
系统使用主从同步机制，不同节点设备从高精度的时钟同步设备后台智能传输服务（Background Intelligent Transfer Service ，BITS ）获取精确的时钟信号。
基站子系统的基站控制器（Base Station Controller ，BSC ）则从移动交换中心（Mobile Switching Center ，MSC ）获取同步时钟。
GSM-R 的频段规划上行频带为885～889 MHz ，下行频带为930～934 MHz ，可以实现不同地域和运营商之间的互操作，每个语音信道的带宽为200 kHz 。
GSM-R 技术在多个方面改进了铁路通信。
第一，实现了语音组呼和语音广播功能，允许一个呼叫者与一个组内的多个用户同时通话，有效支持列车调度通信和运维通信。
语音组呼可以实现16人同时通话，语音广播可以向多个小区内的所有用户广播语音信息。
第二，可以以2 400 b/s 的速率传输车次信息、列车停止信号等关键数据，提高运输安全性。
第三，为调度员下达书面调度命令提供无线传输通道，调度命令数据传输速率可达9 600 b/s 。
GSM-R技术在铁路通信中的应用试析
GSM-R技术在铁路通信中的应用试析摘要：GSM-R技术是一种十分有效的铁路专用调度指挥通信工具，是一种具有信息传输功能、系统监控功能的数字移动通信系统，对这一技术的研发与应用体现了我国在铁路运输专用通信的发展趋势与发展方向。
本文将从GSM-R技术的构成、应用状况几个方面谈谈怎样利用GSM-R技术完善铁路通信建设。
关键词：GSM-R技术；铁路通信；应用分析在经济与科技的推动下，近年来我国铁路列车运行速度不断提升，通信系统建设也不断完善，这主要归功于GSM-R技术的提出与应用：GSM-R技术在铁路通信中的应用，完善了铁路通信系统建设、提高了铁路语音通信质量，加快了我国铁路通信系统建设朝着数字化、信息化、智能化方向发展的速度。
为此，下文首先就GSM-R技术做简要介绍，其次重点探究GSM-R技术在铁路通信中的应用。
1GSM-R技术概述1.1GSM-R结构GSM-R技术又称全球铁路移动通信系统，该系统发展完善的基础是GSM技术，于GSM技术的基础上，不断发展完善，最终形成现在的全球铁路移动通信系统【1】。
全球铁路移动通讯系统由以下几部分内容构成：①网络子系统：网络子系统包括网络移动、网络交换的智能网子系统以及通用分组的无线业务。
这其中，GPRS子系统是通用分组无线业务的核心组成部分，有两层结构：第一层为核心层，由DNS、SGSN、GGSN以及RADIUS等组成；第二层为无线接入层，是由终端、PCU以及基站构成【2】。
②终端设备：终端设备的主要功能作用是供用户直接使用，其是将GSM-R网的移动台以及无线固定台等接入，进而满足用户的使用需求。
③基站子系统：基站子系统的核心是BBS，而BBS主要包括收发信机、弱场设备以及控制器、速率适配单元、编译码。
其主要构成结构是，BBS通过无线接口，连通移动台，并完成发送、接收无线信号、管理无线资源等工作，确保整个系统能正常稳定运行。
④运行子系统：运行子系统的主要构成是用户管理系统与网络设备维护系统【4】。
浅析铁路新一代无线通信技术LTE-R的应用及发展
浅析铁路新一代无线通信技术LTE-R的应用及发展刘玥琛摘要：不断发展的无线通信技术在铁路领域的应用，将不断优化铁路运能，对促进中国经济全面可持续发展具有深远意义。
现有的GSM-R技术在抗干扰性、传输速率、容量和频谱限制、发展前景等方面均具有的局限性，本文对下一代国际先进且符合铁路运营规律的专用通信LTE-R 技术进行了研究，并对其性能、核心技术进行了详细分析。
综述了LTE-R技术目前的研究实践以及未来中国铁路经济的发展方向。
关键词：无线通信GSM-R LTE-R 局限MIMO OFDM 演进1 引言作为目前我国铁路移动通信的主要应用技术，GSM-R技术以3GPP标准制式为基础，凭借其良好的组呼、强插，位置寻址及功能寻址等特性，能够迅速准确的诊断、传输数据信息，进而承载了大量的数据业务和语音通信业务，在我国得到了良好的发展和完善。
但是，随着全球经济一体化趋势的渐进和中国经济的强势崛起，高速铁路的发展也越来越迅速。
为了满足乘客对高质量、高带宽通信业务的需求，国际铁路联盟提出了将现有窄带铁路列控系统(GSM-R)向未来基于LTE的宽带铁路通信系统(LTE-R)平滑演进的方案。
[1]2 GSM-R的局限性分析虽然GSM-R技术在我国得到了快速的发展和应用，但是作为第二代移动通信技术，GSM-R系统的电路域数据业务仅为2 400～9600bit/s，分组域数据业务的速率也仅能达到一百多kbit/s，它的频谱利用率和承载的数据速率也较低。
这使得现有基于GSM-R的平台对承载视频监控、视频会议、铁路旅客移动信息服务等宽带业务的难度非常大。
[2]图1 GSM—R网络结构2.1 存在干扰问题由于GSM-R网络与公众电信网络共用900 MHz(E-GSM)频段，因此GSM-R网络容易受到网外电磁干扰进而影响服务质量，尤其对列控业务存在非常明显的安全隐患。
2.2 传输速率受限虽然目前GSM-R网络中的CSD和GPRS业务能够提供列控和非安全数据业务的承载服务，但作为窄宽通信技术，其数据传输速率有限。
GSM-R系统技术分析及在我国铁路通信中的应用
摘要:本文主要介绍了GSM-R系统的组成,工作频率,结构与覆盖,功能特点,关键技术以及在我国铁路通信中的应用,最后对GSM-R系统发展方向做以展望。
关键词:GSM-R系统;铁路通信;应用1GSM-R系统介绍GSM-R是一种专门为铁路设计的专业无线数字通信系统,基于GSM系统技术平台,针对铁路通信列车调度、列车控制、支持高速列车等特点,为铁路运营提供定制的附加功能的一种经济高效的综合无线通信系统,并将铁路移动通信所具有的特色(群呼、组呼、优先级别、强插、强拆等功能)加进去,构成GSMR用于铁路的全球移动通信系统的解决方案。
从集群通信的角度来看,GSM-R是一种数字式的集群系统,能提供无线列调、编组调车通信、应急通信、养护维修组通信等语音通信功能。
GSM-R能满足列车运行速度为0-500km/小时的无线通信要求,安全性好。
GSM-R可作为信号及列控系统的良好传输平台,正在试验中的ETCS欧洲列车控制系统(也称FZB)和另一种用于160公里以下的低成本的列车控制系统(FFB),都是将GSM-R作为传输平台。
1.1GSM-R系统组成GSM-R 系统由六个子系统组成:交换子系统(SSS)、基站子系统(BSS)、运行与维护子系统(OMC)、通用分组无线业务子系统(GPRS)、终端子系统及移动智能网子系统(IN),并通过交换子系统(SSS)中的网关移动交换中心(GMSC)实现与其他通信网络的电路域业务的互联互通,通过通用分组无线业务系统(GPRS)中的网关GPRS业务支持节点(GGSN)实现与其他数据信息网络的分组域业务的互联互通。
GSM-R系统框图如下图,A接口往右是NSS系统,它包括有移动业务交换中心(MSC)、拜访位置寄存器(VLR)、归属位置寄存器(HLR)、鉴权中心(AUC)和移动设备识别寄存器(EIR),组呼寄存器(GCR), 操作维护中心(OMC),A接口往左Um接口是BSS系统,它包括有基站控制器(BSC)和基站收发信台(BTS)。
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析移动通信在铁路通信系统中应用摘要：随着社会的发展与进步，重视移动通信在铁路通信系统中应用对于现实生活具有重要的意义。
本文主要介绍关于移动通信在铁路通信系统中应用的探讨的有关内容。
关键词：移动通信；铁路通信系统；应用；
中图分类号：s972.7+6文献标识码：a文章编号：
引言
铁路运输是国家的经济大动脉，铁路通信系统是直接保证铁路运输的重要工具，它的质量的好坏直接影响铁路运输的效率以及运输速度和安全。
随着科技的进步和发展，各种高新技术被广泛地应用在铁路通信系统中，使得铁路通信系统得到逐步提高和完善，并提高了铁路运输的运输速度、效率以及安全可靠性，本文主要讨论移动通信在铁路通信系统中的相关应用。
一、通信的作用通信，指人与人或人与自然之间通过某种行为或媒介进行的信息交流与传递。
铁路通信就是指利用有线通信、无线通信、光纤通信等现代化技术和设备，将铁路运输生产和建设过程中的各种信息进行传输和处理交换。
随着我国高速铁路的建设和运行，对铁路通信技术提出了更高的要求，只有不断地发展和完善铁路通信系统，才能为现代化铁路的建设与运行提供重要技术支持和安全保障。
二、集群通信系统
集群通信系统是一种功能强大的专用移动通信系统，是通信与
微处理机技术、程控交换技术、计算机网络技术紧密结合的产物。
由于它具有群呼、组呼、强插、强拆等功能，特别适合于调度指挥以及应急、抢险等场合，并较好地解决了通信频率合理分配的问题，因而倍受专业运营管理部门的青睐，被确定为现行铁路移动通信方式的首选类型。
但是这一系统还具有一定的缺点，主要包括采用动态的频率分配，没有考虑与周围公用网的有效融合问题，没有先进的路由合理选择功能，并且在建立通路和自动过网时存在信息丢失现象，保密性不强，容易受干扰等，这些缺点对于话音通信的影响不大，但是会对列车与调度指挥中心之间的实时双向数据通信造成较大的误码。
因而对于要求较高数据通信误码率的场合并不适合。
三、gsm-r技术
gsm-r（gsm for railways）是在无线移动技术的基础上，发展起来的铁路专用通信系统。
gsm-r 系统包括网络子系统、基站子系统、运行和业务支撑子系统和终端设备等四个部分。
该系统通过无线和直放站的方式，实现全线场强覆盖，通过调度台、车站台、机车电台、手持台和车载卫星电话等 gsm-r 线路设备，实现调度指挥控制功能和通信功能，使铁路各级生产和管理人员通过本系统实时共享生产和管理领域信息，并向社会提供客货运及其他信息服务。
在 gsm phase2+规范协议的高级语音呼叫功能：组呼、广播呼叫、多优先级抢占和强拆业务的基础上，加入了基于位置寻址和
功能寻址等功能，适用于铁路专用调度通信的需要。
主要提供列车调度、养护维修作业通信、应急通信等语音通信功能，可为列车自动控制与检测信息提供数据传输通道。
gsm-r 网络平台可支持和发展的通信业务：
3.1调度通信。
调度通信主要指利用 gsm-r 网络平台，实现列车调度、货运调度、牵引供电车调度等功能。
主要实现行车调度员、车站值班员和机车司机之间的通信，以及车站值班员、机车司机和运转车长（含不设运转车长的乘检）之间的通信，即“大三角”和“小三角”通信；
3.2 站场通信。
站场通信指利用 gsm-r 网络平台，可实现在铁路车站（场）内进行作业指挥和业务联系，为站内流动作业人员与流动作业人员、固定作业人员之间提供的通信联络系统。
主要有平面调车电话、驼峰作业电话、货运电话、列检电话、车号电话、商检电话等专用通信；
3.3 施工养路通信。
施工养护通信是指利用 gsm-r 网络平台，可实现维修或施工临时组织的通信，主要用户包括维修或施工现场指挥人员、各工种（车务、机务、工务、电务、供电、车辆、等）单位在日常维护工作中所需的通信业务；
3.4应急通信。
应急通信是指在各种突发性事件中，利用 gsm-r 网络平台提供的无线通信业务，保证应急事件中的指挥和控制。
应急通信中用户包括各级救援中心指挥人员、事件现场指挥人员及
各工种（含车务、工务、电务、供电、水电、机务、车辆、安监等）作业人员、有关调度人员、车站值班员、助理值班员、机车司机、救援列车主任以及其他相关人员；
3.5 公安通信。
公安通信是指利用 gsm-r 网络平台，为铁路公安部门进行突发事件处理和业务联系时提供安全、保密的通信手段。
主要用户包括乘警、车站巡警、各级公安指挥人员等；
3.6 战备通信。
战备通信是在发生局部战争或重大事件时，通过铁路既有有线、无线等多种通信手段，确保铁道部、铁路局、调度区段的通信通路畅通，确保调度中心、指挥所与现场的通信联络；
3.7 数据业务。
gsm-r 网络，通过叠加 gprs（通用分组无线业务）系统和添加具有内部互联功能的 iwf，提供强大的数据业务功能。
可支持的铁路无线数据业务主要有：控制数据、调度数据、监控数据、施工养护数据、应急通信数据、公众服务数据等。
四、卫星通信
铁路沿线环境比较复杂，障碍物较多，在遇到突发性、严重的自然灾害，其他所有通信手段都失效时，通过卫星传送将应急现场信息发送至指挥中心是一条有效途径。
宽带卫星系统现场接入方式分为车载型和便携型，可以根据管内区段交通便利条件进行配置。
根据现场卫星接入设备的对星调试方式又分为自动对星和手动对星，由于自动对星调试方式操作简单，比较适合于铁路应急通信技术人员使用，所以建议采用此种方式的接入设备。
其通道质量要求
与宽带无线接入方式一致，但由于卫星通信的特殊性，其通道时延要求有所不同。
铁路应急通信宽带卫星地面接收站的设置有三种方案：方案一，将地面接收站设置在铁道部应急中心，再通过地面有线传输网络将现场信息发送至各路局应急指挥中心。
该方案的优点是只需要在铁道部设立一个卫星地面接收设备，充分利用现有的传输网络资源；方案二，将地面接收站设置在各路局应急中心，再通过地面有线传输网络将现场信息发送至铁道部应急指挥中心。
该方案的优点是各路局应急指挥中心可以快速掌握应急现场情况；方案三，将地面接收站分别设置在各路局应急中心和铁道部应急中心。
该方案的优点是如果发生严重自然灾害，导致路局和铁道部的的有线传输通道中断，那么可以通过卫星链路让路局应急中心与铁道部应急中心都能及时掌握应急现场的情况。
结束语
铁路通信网是保证行车安全、提高运输效率的有力工具。
铁路通信是以运输生产为重点，主要功能是实现行车和机车车辆作业的统一调度与指挥。
但因铁路线路分散，支叉繁多，业务种类多样化，组成统一通信的难度较大。
所以，在铁路通信系统中应当将各种现代化的通信技术有机结合，以保证行车安全、防止作业事故，提高运输效率，加速机车周转，以及改善服务质量等。
参考文献
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