楊 銳

摘要:GSM-R具有適應(yīng)鐵路運(yùn)輸特點(diǎn)的優(yōu)勢(shì),及更符合通信信號(hào)一體化技術(shù)發(fā)展的需要, GSM-R屬于專用移動(dòng)通信,專用于鐵路的運(yùn)營(yíng)管理,是有效的調(diào)度指揮通信工具。

關(guān)鍵詞:GSM-R;鐵路通信;高速鐵路

中圖分類(lèi)號(hào):TN929.5文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1006-8937(2009)18-0062-01

GSM-R(GSM for Railways)是專為鐵路通信設(shè)計(jì)的綜合專用數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)。該系統(tǒng)滿足國(guó)際鐵路聯(lián)盟提出的鐵路專用調(diào)度通信要求,在GSM Phase2+規(guī)范協(xié)議的高級(jí)語(yǔ)音呼叫功能:組呼、廣播呼叫、多優(yōu)先級(jí)搶占和強(qiáng)拆業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)上,加入了基于位置尋址和功能尋址等功能,適用于鐵路專用調(diào)度通信的需要。主要提供列車(chē)調(diào)度、養(yǎng)護(hù)維修作業(yè)通信、應(yīng)急通信等語(yǔ)音通信功能,可為列車(chē)自動(dòng)控制與檢測(cè)信息提供數(shù)據(jù)傳輸通道。

1GSM-R系統(tǒng)組成

GSM-R系統(tǒng)包括網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)、基站子系統(tǒng)、運(yùn)行和業(yè)務(wù)支撐子系統(tǒng)和終端設(shè)備等四個(gè)部分。其中,網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)包括移動(dòng)交換子系統(tǒng)、移動(dòng)智能網(wǎng)子系統(tǒng)和通用分組無(wú)線業(yè)務(wù)子系統(tǒng)。

①網(wǎng)絡(luò)交換子系統(tǒng)。主要完成業(yè)務(wù)交換及用戶數(shù)據(jù)、移動(dòng)性管理、安全性管理功能,由一系列功能實(shí)體構(gòu)成:移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心(MSC)、拜訪位置寄存器(VLR)、歸屬位置寄存器(HLR)、鑒權(quán)中心(AuC)、互連功能單元(IWF)、組呼寄存器(GCR)、短消息服務(wù)中心(SMSC)、確認(rèn)中心(AC)、移動(dòng)智能網(wǎng)(IN)。各功能實(shí)體之間通過(guò)No.7信令協(xié)議互相通信。②通用分組無(wú)線業(yè)務(wù)子系統(tǒng)。GPRS子系統(tǒng)負(fù)責(zé)為無(wú)線用戶提供分組數(shù)據(jù)承載業(yè)務(wù)。GPRS子系統(tǒng)包括核心層和無(wú)線接入層。核心層由SGSN、GGSN、DNS、RADIUS等功能實(shí)體組成。無(wú)線接入層由PCU、基站、終端等組成。GPRS無(wú)線接入層組網(wǎng)應(yīng)充分利用GSM-R系統(tǒng)的設(shè)備資源,保護(hù)投資;與GSM-R系統(tǒng)共用頻率資源;利用GSM-R系統(tǒng)的基站實(shí)現(xiàn)無(wú)線覆蓋,不單獨(dú)增加GPRS系統(tǒng)基站。③基站子系統(tǒng)。BSS通過(guò)無(wú)線接口直接與移動(dòng)臺(tái)相接,負(fù)責(zé)無(wú)線信號(hào)發(fā)送接收和無(wú)線資源管理;與MSC相連,實(shí)現(xiàn)移動(dòng)用戶之間或移動(dòng)用戶與固定網(wǎng)路用戶之間的通信連接,傳送系統(tǒng)信號(hào)和用戶信息等。BSS由基站控制器(BSC)、編譯碼和速率適配單元(TRAU)、基站收發(fā)信機(jī)(BTS)、弱場(chǎng)設(shè)備等功能實(shí)體構(gòu)成。④運(yùn)行與支持子系統(tǒng)。OSS包括網(wǎng)絡(luò)設(shè)備維護(hù)管理系統(tǒng)和用戶管理系統(tǒng)。⑤終端。終端是供GSM-R系統(tǒng)用戶直接操作、使用,用來(lái)接入GSM-R網(wǎng)的設(shè)備,包括移動(dòng)臺(tái)和無(wú)線固定臺(tái)。

2基于GSM-R系統(tǒng)的鐵路通信業(yè)務(wù)

基于GSM-R技術(shù)開(kāi)發(fā)的鐵路應(yīng)用業(yè)務(wù)可以分為兩大類(lèi):調(diào)度與司機(jī)通信業(yè)務(wù)、列車(chē)控制業(yè)務(wù)。

2.1調(diào)度與司機(jī)通信業(yè)務(wù)

2.1.1調(diào)度語(yǔ)音業(yè)務(wù)

①調(diào)度臺(tái)呼叫機(jī)車(chē)臺(tái),該業(yè)務(wù)利用了網(wǎng)絡(luò)中智能網(wǎng)。在線運(yùn)行的機(jī)車(chē)臺(tái)通過(guò)智能網(wǎng)注冊(cè)車(chē)次功能號(hào)碼,車(chē)次功能號(hào)在機(jī)車(chē)擔(dān)當(dāng)牽引任務(wù)時(shí)有效。列車(chē)在線運(yùn)行期間,調(diào)度員需要和司機(jī)通話時(shí)通過(guò)撥打機(jī)車(chē)臺(tái)注冊(cè)的車(chē)次功能號(hào)呼叫司機(jī),這種方式調(diào)度免去了記憶繁瑣的機(jī)車(chē)臺(tái)MSISDN號(hào)碼。②司機(jī)呼叫調(diào)度員,該業(yè)務(wù)也是通過(guò)智能網(wǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。司機(jī)撥打短號(hào)碼1200呼叫調(diào)度員,省去了記憶每個(gè)調(diào)度臺(tái)的ISDN號(hào)碼,智能網(wǎng)根據(jù)司機(jī)當(dāng)前所在的位置,自動(dòng)接續(xù)當(dāng)前位置對(duì)應(yīng)的調(diào)度臺(tái)。③語(yǔ)音組呼類(lèi)業(yè)務(wù),網(wǎng)絡(luò)可以把不同專業(yè)的鐵路運(yùn)維人員進(jìn)行編組,根據(jù)業(yè)務(wù)需要分組、分區(qū)域進(jìn)行通話。

2.1.2GPRS數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)

在機(jī)車(chē)運(yùn)行過(guò)程中,調(diào)度員會(huì)不斷的根據(jù)線路的運(yùn)行情況向機(jī)車(chē)發(fā)送調(diào)度命令,根據(jù)線路等級(jí)不同調(diào)度命令發(fā)送方式也不同。傳統(tǒng)方式是進(jìn)行語(yǔ)音呼叫通過(guò)對(duì)話方式傳達(dá)調(diào)度命令。GSM-R系統(tǒng)應(yīng)用后,利用GRRS技術(shù)實(shí)現(xiàn)了調(diào)度臺(tái)給機(jī)車(chē)臺(tái)發(fā)送調(diào)度命令數(shù)據(jù)。目前利用GPSR數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的除調(diào)度命令外還有無(wú)線車(chē)次號(hào)校核、CIR出入庫(kù)檢測(cè)等。

2.2列車(chē)控制業(yè)務(wù)

我國(guó)鐵路基于GSM-R傳遞列車(chē)控制信號(hào)的有青藏線的ITCS、大秦線的LOCOTROL,還有目前正在武廣、鄭西線進(jìn)行試驗(yàn)的CTCS-3, 這種業(yè)務(wù)方式需要給通信雙方分配一條永久在線的數(shù)據(jù)電路,來(lái)保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)可靠,傳輸速率為4.8或9.6 kbps。這種方式適用于數(shù)據(jù)量不大但對(duì)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性要求高的列控業(yè)務(wù)。

3結(jié)語(yǔ)

通信技術(shù)在飛速的發(fā)展,作為鐵路專用通信的GSM-R系統(tǒng)也可以在GSM的基礎(chǔ)之上持續(xù)發(fā)展,依照GSMR-C /GPRS/WCDMA-R/LTE-R發(fā)展的道路,與通信產(chǎn)業(yè)保持一致,能夠持續(xù)穩(wěn)步的超這移動(dòng)分組數(shù)據(jù)、寬帶多媒體、基于IP的核心網(wǎng)絡(luò)方向融合發(fā)展。

參考文獻(xiàn):

[1] 鐘章隊(duì).路數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)(GSM-R)應(yīng)用基礎(chǔ)理論[M].

北京:鐵道出版社,2009.