1、1GSM-R 铁路通信系统施工技术及管理要点研究摘 要：穿越世界屋脊的青藏铁路开创了许许多多的世界第一，在这许许多多的世界第一中，有一个第一颇具高新技术含量，那就是在世界最高的铁路上第一次应用的 GSM-R 铁路通信系统。这也是 GSM-R 在我国铁路上的第一次亮相，为后来的高速铁路中的大量应用打下了基础，开创了先河。笔者以一个 GSM-R 亲历者的身份对 GSM-R 的施工技术要点及管理要点进行阐述。 关键词：GSM-R 铁路通信系统 施工技术 施工管理 作用 要点 研究 铁路移动通信系统 中图分类号：U285 文献标识码：A 文章编号： 引言：GSM-R（Global System for
2、 Mobile Communications - Railways）即国际铁路移动通信系统，这一系统是列车的行车调度通信系统，也是列车指挥系统的一部分。其通信质量直接关系到列车的行车安全与运输效率。GSM-R 是欧洲铁路交通管理系统的一个分支系统，GSM-R 通常用于列车与铁路指挥控制中心之间的通信。这一系统是一种基于GSM 与欧洲铁路无线通讯增强集成网规范的可以支持最高时速达 500 公里的高速移动列车通信系统。这是上个世纪八十年代推出的崭新的高速列车移动通信系统。其上下行频率分别为 876MHz-880MHz 与 921MHz-925MHz。GSM-R 严格意义上来讲是属于一种时分多路存取
3、系统，由 TDMA帧产生数据传输，每个 TDMA 帧被分成 8 个时间片，也就是逻辑频道，每2个时间片可以搭载 148 位的信息。下面我们就详细论述一下 GSM-R 的内涵及其组成部分与施工技术管理。 论述 GSM-R 之前首先让我们了解一下 GSM，因为 GSM-R 也是基于 GSM之上的，所以必须在理解了 GSM 的基础之上才能更好的理解 GSM-R。 1 GSM-R 内涵 GSM 源于法文的“特别移动通信组” ，这个小组创立于 1982 年。后来就以其法文字头的三个单词的缩写 GSM 来代表这个小组的成就移动通信，GSM 也因此成了移动通信的代名词。当我们使用手机的时候，请大家“特别”不
4、要忘了这个“特别”的小组。正是这个“特别”的小组历经 8 年的奋战才终于完成了 GSM 的商业规范，1991 年 GSM 首先由芬兰的Radiolinja 公司进行商业运营。为了与后来的第三代移动通信技术区分，也称 GSM 为 2G。GSM 也被人称为蜂窝网络，因为 GSM 赖以通讯的网络由4 种不同尺寸的蜂窝构成：巨蜂、微蜂、微微蜂、伞蜂。由巨蜂而伞蜂是逐级缩小的概念，我们只要连接到其中的任何一个单元，哪怕只是伞蜂窝也能够获得无线信号与外界进行电话联系。 1.1 GSM 的系统构成 GSM 系统通常是由交换网络子系统（NSS） 、无线基站子系统(BSS)和移动台（MS）三大部分构成。NSS
5、与 BSS 通讯的接口为“A”口，BSS 与MS 之间通讯的接口为“Um”口。在 GSM 中，TACS 对 Um 口进行了规范化，A 口无限制。所以任何一个生产厂家都可以用自己的标准对 A 口编制自己的接口协议，而 Um 口则必须遵循 TACS 规范。NSS 系统和 BSS 系统之间进行通讯的话只能固定采用某一个生产厂家的设备，多个厂家的设备就会3因为不兼容而无法使用，而 BSS 与 MS 则可使用任何一个生产厂家的设备。一个戏谑的说法是，GSM 规范是北欧包括 Radiolinja 在内的一些运营公司们“炒”出来的所谓的“规范” ，运营公司当然喜欢花最少的投资，用最好的设备来建最优良的通信网
6、，因此 GSM 规范对系统的各个接口都有明确的规定。也就是说，各接口都是开放式接口。 1.2 铁路 GSM-R 系统 铁路 GSM-R(GSM for Railway)系统是基于上述 GSM 系统之上的，但是又有别于 GSM 的专门为满足铁路系统内部应用而开发的数字化式无线通信系统。GSM-R 与 GSM 最大的区别一是专用，即专门服务于铁路系统，不提供给任何手机使用；二是高速，GSM 在时速超出 60KM 以上时会出现断续甚至无法打电话的现象，但是 GSM-R 则在时速 500KM 时仍然可以稳定传输数据。GSM-R 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
7、加功能的一种经济高效的综合无线通信系统。GSM-R 能满足列车运行速度为 0500km/h 的无线通信要求,安全性好。我国铁道部 2000 年底正式将 GSM-R 确定为我国铁路专用通信的发展方向。2 GSM-R 施工技术及管理 GSM-R 中文全称为铁路移动通信系统标准,是一种专门为铁路设计的专业无线数字通信系统,是中国首次从欧洲引进的移动通信铁路专用系统,它除了能提供无线列调、编组调车通信、应急通信、养护维修通信等语音通信功能外,还能够满足列车运行速度每小时 500km 的无线通信要求。 2.1 GSM-R 技术准备 4GSM-R 施工技术准备包括：施工图纸审核、技术交底、首段定标等。GS
8、M 网络优化解决的主要问题有：信道拥塞率高、呼叫成功率低;越区切换失败率高,掉话严重;通话质量低、有串音;移动台占用话音信道后呼叫释放、出现振铃后无通话、移动台接通后单边通话;设备完好率较低;中继电路的配置与实际话务不相符、电路群的每线话务量差别较大等。 2.2 通信线路与传输系统的施工 针对铁路通信的特点,在公共平台上开发了能满足铁路特殊需求的功能,并已将其标准化。光缆径路开挖后要经工程监理人员验证合格方可运缆敷设线路。 2.3 光纤成端及接续 光纤冷接成端产品即现场组装式光纤连接器,又称光纤快速连接器,是一种在施工现场采用机械方式在单模光纤或光缆的护套上,只通过简单的接续工具实现入户光缆直
9、接成端的连接器。在现场组装的过程中,连接器无需注胶、研磨、熔接。 2.4 设备安装技术 GSM-R 设备安装包括：通信传输设备(SDH)、机械室列架、引入和配线设备、电源设备、光纤检测设备等的安装。 2.4.1 GSM-R 系统机械室列架安装 GSM-R 系统机械室列架安装的内容有：走线架、吊架和爬架等。 (1)走线架安装：走线架既有布线管理作用,又有支撑全部缆线重量的功能。走线架的安装尺寸可由用户根据机房实际情况灵活设计确定。(2)吊架安装：各种吊架和支架安装应保持垂直,整齐牢固,无倾斜现象。5(3)爬架安装：如果用碗扣架,则按设计图的要求,先定位立杆再将横杆和斜杆接头插入立杆下碗扣内,压紧
10、旋转上碗扣锁固;按照由底层向上层的顺序安装,注意立杆的接缝应错开。 2.4.2 安装 GSM-R 系统引入设备和配线设备 设备机柜最前端的面板要平齐,交流配电箱下沿与地面距离应在1400mm 左右;电气化铁路区段机架、壳应在机架前铺设绝缘胶垫;机架电路插板的规格、数量和位置应符合要求;在安装电路插板时,要戴防静电护腕;安装机墩时,机墩垫片要与机墩边缘平齐。 2.4.3 GSM-R 系统安装电源设备 开通验收电源设备前,应按施工配线图与设备电源原理图,检查端子的配线连接正确、螺栓无松动、脱落现象;安装单元模块时应按模块顺序自上而下一一安装,同时注意各单元引出(入)线的接线位置。 2.5 GSM-
11、R 系统施工管理 高度重视拨测环节,全面掌握施工对业务的影响。严格执行施工方案和应急预案,严格执行施工方案操作步骤及内容,按施工顺序进行,不可颠倒、跳跃执行。发现与施工方案不吻合的情况,必须经施工负责人确认才可以执行。加强运行期值班工作,监控网络运行情况。 结语：增强我国自主创新能力,建设我们自己的 GSM-R 网络研究、设计、施工、维护、优化,实现 GSM-R 系统的蓬勃发展,更好的为我国铁路现代化服务。预计我国 GSM-R 铁路的发展规模将会位居世界第一位。 参考文献 1 张呈飞.我国铁路通信技术发展前景初探J.黑龙江科技信息,62010(13)：45. 2 杨锐.GSM-R 技术在中国铁路通信系统中的应用J.科技情报开发与经济, 2010(10)：108109.
