GSM-R：铁路通信的最佳选择
时间：10-02
整理：3721RD
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GSM-R作为专门为满足铁路应用而开发的数字式无线通信系统，经过专家们的论证认为，GSM-R具有更适应铁路运输特点的优势，更成熟的技术优势以及更符合通信信号一体化技术发展的需要。
工作频率
GSM-R系统可以在876～960MHz整个频率范围内工作，但CEPT(欧洲邮政与电信会议)为欧洲国家的铁路通信系统指定了一个专用频带，也即UIC(国际铁路联盟)的GSM-R频带：移动站到基站(上行链路)为876～880MHz，基站到移动站(下行链路)为921～925MHz。
GSM-R选择工作在900MHz频带有如下的理由：适合500km/h高速移动体的通信(最大多普勒频移为415Hz)；抗电气化铁道电火花干扰(电火花的频率多集中在400～800MHz)；典型覆盖距离约为5～10公里，对高速列车来说这是保证系统容量和服务质量的最小范围；更适于隧道内通信(相对450MHz和1800MHz频带)。
系统结构与覆盖
GSM-R可以构成既含有面状覆盖又含有链状覆盖的网络，既可用于地区性的覆盖也可用于全国性的覆盖。例如，沿铁路线采用链状覆盖，车站及枢纽地区采用面状覆盖。为了满足铁路对传输的高可靠性，链状覆盖一般采用双重冗余的重叠小区结构，每2个基站(BTS)重叠覆盖一个小区(cell)；面状覆盖采用多小区(或多扇区)蜂窝结构，每个基站(BTS)覆盖一个小区(cell)，当然也可以采用重叠覆盖小区结构。
功能特点
GSM-R以GSM平台为基础，因此，除了GSM所具有的越区切换、漫游等特性外，GSM-R还具有如下专有的特性：
功能寻址(Functional Addressing，FA)：便于固定(移动)用户拨号呼叫列车上移动用户的一种方式。
基于位置的寻址(Location Dependent Addressing，LDA)：便于列车上移动用户(如火车司机)呼叫固定用户(调度员)的一种方式。例如当火车司机呼叫固定用户(调度员)时，系统依据移动用户(火车司机)的当前位置(所在控制区/小区)对固定用户(调度员)进行寻址，自动地将呼叫转接到列车当前所在控制区的调度员。
语音广播服务(Voice Broadcast Service，VBS)：VBS可用来在指定区域(可跨多个小区)内广播消息或发布紧急呼叫(一点对多点的呼叫，主呼者讲话而众多的被呼方只能收听)。区域的定义和选择可动态设定，从而具有极大的灵活性。
语音组呼服务(Voice Group Call Service，VGCS)。移动或固定用户拨打组呼ID号，可与指定区域内的小组成员建立呼叫。该组内所有成员均可通过同一业务信道进行接听；该小组的成员也可通过按键讲话
(PTT)方式发出通话请求，系统依据“先请求先服务”的原则建立一个上行链路来提供通话服务。
增强的多级优先与强占权(Enhanced Multi-Level Precedence and Pre-emption，eMLPP)。铁路紧急呼叫或列车自动控制等许多通信应用，都要求网络无论处于何种负载状况下均能迅速建立呼叫。如果在一个无线电小区发生拥塞(所有无线电频率和业务信道均被占用)，eMLPP可立即切断低优先权的呼叫而优先建立高优先权的呼叫。
适合铁路通信
GSM-R除上述的功能特点外，还表现在如下的铁路业务应用之中。
列车控制系统(Train Control System，TCS)：是以GSM-R作为传输手段的列车自动防护/列车自动控制系统，甚至可以实现列车自动操作(驾驶)。
铁路维护通信：利用GSM-R建立铁路沿线维护人员的业务联络通信(新的路边电话和隧道电话)。并能够根据维护人员的职能和所在的场所很快地确定他们的位置。
列车诊断：如果列车发生故障，诊断数据将通过GSM-R传输到下一个维修中心。使维修站能够及时为维修做好相关准备，因而大大缩短维修时间。
旅客服务：包括列车时刻信息、在线售票(订座)服务。基于列车自动控制和GSM-R的列车时刻信息服务，能够随时为旅客和乘客提供列车的动态位置和时刻信息；基于GSM-R连接的售票机可提供在线售票(订座)服务。
货运跟踪服务：利用一个带有GPS接收器的简单GSM模块，可指示该货车(集装箱)的精确位置，可实时掌握所运货物的确切位置，并可将这一数据发送给其客户。
（来源：中国通信器材商务网）
工作频率
GSM-R系统可以在876～960MHz整个频率范围内工作，但CEPT(欧洲邮政与电信会议)为欧洲国家的铁路通信系统指定了一个专用频带，也即UIC(国际铁路联盟)的GSM-R频带：移动站到基站(上行链路)为876～880MHz，基站到移动站(下行链路)为921～925MHz。
GSM-R选择工作在900MHz频带有如下的理由：适合500km/h高速移动体的通信(最大多普勒频移为415Hz)；抗电气化铁道电火花干扰(电火花的频率多集中在400～800MHz)；典型覆盖距离约为5～10公里，对高速列车来说这是保证系统容量和服务质量的最小范围；更适于隧道内通信(相对450MHz和1800MHz频带)。
系统结构与覆盖
GSM-R可以构成既含有面状覆盖又含有链状覆盖的网络，既可用于地区性的覆盖也可用于全国性的覆盖。例如，沿铁路线采用链状覆盖，车站及枢纽地区采用面状覆盖。为了满足铁路对传输的高可靠性，链状覆盖一般采用双重冗余的重叠小区结构，每2个基站(BTS)重叠覆盖一个小区(cell)；面状覆盖采用多小区(或多扇区)蜂窝结构，每个基站(BTS)覆盖一个小区(cell)，当然也可以采用重叠覆盖小区结构。
功能特点
GSM-R以GSM平台为基础，因此，除了GSM所具有的越区切换、漫游等特性外，GSM-R还具有如下专有的特性：
功能寻址(Functional Addressing，FA)：便于固定(移动)用户拨号呼叫列车上移动用户的一种方式。
基于位置的寻址(Location Dependent Addressing，LDA)：便于列车上移动用户(如火车司机)呼叫固定用户(调度员)的一种方式。例如当火车司机呼叫固定用户(调度员)时，系统依据移动用户(火车司机)的当前位置(所在控制区/小区)对固定用户(调度员)进行寻址，自动地将呼叫转接到列车当前所在控制区的调度员。
语音广播服务(Voice Broadcast Service，VBS)：VBS可用来在指定区域(可跨多个小区)内广播消息或发布紧急呼叫(一点对多点的呼叫，主呼者讲话而众多的被呼方只能收听)。区域的定义和选择可动态设定，从而具有极大的灵活性。
语音组呼服务(Voice Group Call Service，VGCS)。移动或固定用户拨打组呼ID号，可与指定区域内的小组成员建立呼叫。该组内所有成员均可通过同一业务信道进行接听；该小组的成员也可通过按键讲话
(PTT)方式发出通话请求，系统依据“先请求先服务”的原则建立一个上行链路来提供通话服务。
增强的多级优先与强占权(Enhanced Multi-Level Precedence and Pre-emption，eMLPP)。铁路紧急呼叫或列车自动控制等许多通信应用，都要求网络无论处于何种负载状况下均能迅速建立呼叫。如果在一个无线电小区发生拥塞(所有无线电频率和业务信道均被占用)，eMLPP可立即切断低优先权的呼叫而优先建立高优先权的呼叫。
适合铁路通信
GSM-R除上述的功能特点外，还表现在如下的铁路业务应用之中。
列车控制系统(Train Control System，TCS)：是以GSM-R作为传输手段的列车自动防护/列车自动控制系统，甚至可以实现列车自动操作(驾驶)。
铁路维护通信：利用GSM-R建立铁路沿线维护人员的业务联络通信(新的路边电话和隧道电话)。并能够根据维护人员的职能和所在的场所很快地确定他们的位置。
列车诊断：如果列车发生故障，诊断数据将通过GSM-R传输到下一个维修中心。使维修站能够及时为维修做好相关准备，因而大大缩短维修时间。
旅客服务：包括列车时刻信息、在线售票(订座)服务。基于列车自动控制和GSM-R的列车时刻信息服务，能够随时为旅客和乘客提供列车的动态位置和时刻信息；基于GSM-R连接的售票机可提供在线售票(订座)服务。
货运跟踪服务：利用一个带有GPS接收器的简单GSM模块，可指示该货车(集装箱)的精确位置，可实时掌握所运货物的确切位置，并可将这一数据发送给其客户。
（来源：中国通信器材商务网）