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摘 要 文章首先针对GSM-R铁路通信数据系统的特征进行分析，指出了它最具特点的双网结构，而后对其目前的主要应用范围给出了详细阐述，具体包括铁路调度、生活通信以及应急通信三个方面，最后根据目前GSM-R系统发展的总体趋势，对未来的发展做出展望。
关键词 GSM-R；铁路；通信；应用
中图分类号 U285 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)021-0109-01
GSM-R（Global System of Mobile communication for Railways）技术，是GSM技术在铁路通信环境中的应用与专项延伸。作为铁路通信的依托，GSM-R的工作状态以及效率直接关系到铁路系统整体的安全性，对此，有必要针对GSM-R铁路通信数据系统的实际应用状况展开必要的分析。
1 GSM-R铁路通信数据系统特征分析
GSM-R系统同城市中使用的GSM通信系统一样，都属于无线蜂窝通信技术，这是一种以无线方式作为网络末端连接的通信系统。随着技术的不断进步，移动通信的不断普及，GSM系统也随之被更多人所接受。然而对于铁路中应用的GSM-R系统而言，由于是有针对性地服务于铁路系统，这决定了其不仅仅需要为旅客提供便捷快速的数据传输，更是肩负着铁路系统的安全使命，因此在安全性以及可靠性等方面，GSM-R系统都独具优势。
从GSM-R系统的应用构成方面来看，GSM-R系统采取双网覆盖，即对于GSM-R系统覆盖范围内的任何区域，都能够同时得到两个基站的服务。鉴于GSM-R系统的用户都处于高速行驶的列车上，因此服务区的切换将会相对频繁，而双网覆盖，对于整个网络的可靠性而言十分有益。
在GSM-R系统网络铺设的过程中，会根据列车行驶的最大速度以及用户在行驶至基站服务区交界处的切换时间来计算相邻基站服务区的重合状态，进而确保用户能够在不同基站的服务区能实现顺利切换，使得列车在行驶过程中的通信保持顺畅。同时，当被设定为首选的基站信号达不到设定标准的时候，GSM-R系统将自行识别备选网络的信号，并从首选网络和备选网络中选出最为合适的为列车以及乘客提供服务。这种双网数据传输不同于普通生活区的GSM单网系统，为在高速移动中的列车提供了可靠的数据传输保障。
为了确保列车的安全运行，众多的数据需要在列车和调度之间传输。从前的众多参数，如今已经演变成为了图像甚至视频的形式，这种变化为铁路通信系统带来了很大的压力，而随着光纤的出现和应用，GSM-R系统的主干网也进行了适当的改进。光纤的介入，让GSM-R系统网络的容量和带宽都得到了很大的提升，同时也增加了整个网络的弹性。无论是从应用的增删角度看，还是从组网的角度看，以光纤作主干网的GSM-R系统比以往的铜网都更为灵活。
2 GSM-R铁路通信数据系统的职能概述
从铁路通信工作环境的具体情况出发，可以将GSM-R铁路通信数据系统的具体职能划分为以下几个主要的方面。
2.1 铁路调度
这是GSM-R铁路通信数据系统最基本的职能，是确保整个铁路系统安全运营的基础。这一部分的业务包括列调、货调等其他调度通信及区间通信、站场通信、应急专用通道通信，以及关于列车运行情况的各种监控信息的传输。具体的数据包括调度中心向列车发出的各种指令，以及根据列车行驶状况产生的各种数据，如列车诊断数据、货运信息、车载旅客信息服务和其他增值服务等。除此以外，GSM-R系统还负责将列车尾部装饰的风压反馈数据发送到列车机车电台上，确保列车整体运行状况良好。而列车工作人员以及列车之间的通信，也在一定程度上需要依赖于GSM-R系统，例如列车上工作人员或者调度中心工作人员与列车司机之间的通话等。
2.2 生活通信
目前人们对于网络的依赖程度与日俱增，这一方面是科技的发展使得更便捷的无线通信成为可能，另一方面经济的发展使得无线流量也愈加经济。在这样的背景之下，无线数据传输几乎无时不在，因此GSM-R系统的第二个职能就是服务于旅客的数据传输需求。这一部分需求目前也从以往的单纯语音通话传输，逐渐向多格式数据的方向转变，更多的无线客户端的出现，使得语音已经不是唯一的数据传输格式。
2.3 应急通信
在列车行驶的过程中，如果遭遇险情或自然灾害等危及到铁路系统工作状况的的紧急情况时，可以通过GSM-R系统在救援现场建立语音、图像、数据通信传输等业务，方便快捷实现与救援指挥部及行车调度的联络，确保救援抢险指挥调度工作得以顺利展开，并且快速、高质量地完成。
3 GSM-R铁路通信数据系统的发展方向
GSM-R铁路通信数据系统作为目前铁路通信的主要载体，必将随着通信科技的发展，在铁路通信需求的推动下向前不断前进。
从根本上说，GSM-R铁路通信数据系统是一种交互的实时通信服务网络，它彻底区别于以往的对讲无线通信方式，从根本上拜托了语音这一单一数据格式的传输服务，并在多年的发展中形成了一个又交换机、光电转换设备以及光网络等共同构成的智能网络，它不隶属于任何专属铁路干线，而是作为一个大型的全国范围内的综合性通信网络服务于全国铁路运输工作系统。这种自身特点决定了GSM-R铁路通信数据系统未来的发展方向。
首先从需求角度看，为了列车的行驶安全和旅客的通信需求，进行传输的数据必然会在总量上呈现出不断上升的趋势，同时随着更多应用涌入消费者的视线，更多的数据结构也必将纷至杳来。因此未来的GSM-R铁路通信数据系统在数据传输容量和带宽上都必然随之呈现出上升趋。而数据传输成本，则会随着社会上更通用的普通GSM系统的发展而变得更加经济。同时可靠性也是一个仍然需要加强的方向，这对于铁路的安全至关重要，随着更多技术的引入，传输过程中数据包纠错和防伪措施的不断完善，GSM-R系统的可靠性也会随着逐渐上升。
此外，GSM-R铁路通信数据系统在未来会呈现出更综合化一体化的趋势，它与生活区或城市使用的GSM系统之间的合作对接将更加紧密，这意味着对于旅客而言，通话时延将不断减小。
铁路通信信号技术相互融合，行车调度指挥自动化打破了功能单一、控制分散、通信信号相互独立的传统技术观念。形成了车站、区间一体化，机电一体化，运输调度指挥和列车控制一体化，推动铁路运输调度指挥朝着数字化、智能化、网络化、综合化的方向发展。
参考文献
[1]钟章队,任静.对国内外GSM-R 发展的研究[J].移动通信,2007,31(07).
[2]苏华鸿.高速铁路GSM-R工程隧道覆盖技术方案[J].邮电设计技术,2007,06.
[3]卢春房,何华武.西班牙、意大利高速铁路隧道与列控系统技术[J].中国铁路,2006,12.
[4]李国斌.对我国列车控制系统发展的几点建议[J].中国铁路,2007,02.
关键词 GSM-R；铁路；通信；应用
中图分类号 U285 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)021-0109-01
GSM-R（Global System of Mobile communication for Railways）技术，是GSM技术在铁路通信环境中的应用与专项延伸。作为铁路通信的依托，GSM-R的工作状态以及效率直接关系到铁路系统整体的安全性，对此，有必要针对GSM-R铁路通信数据系统的实际应用状况展开必要的分析。
1 GSM-R铁路通信数据系统特征分析
GSM-R系统同城市中使用的GSM通信系统一样，都属于无线蜂窝通信技术，这是一种以无线方式作为网络末端连接的通信系统。随着技术的不断进步，移动通信的不断普及，GSM系统也随之被更多人所接受。然而对于铁路中应用的GSM-R系统而言，由于是有针对性地服务于铁路系统，这决定了其不仅仅需要为旅客提供便捷快速的数据传输，更是肩负着铁路系统的安全使命，因此在安全性以及可靠性等方面，GSM-R系统都独具优势。
从GSM-R系统的应用构成方面来看，GSM-R系统采取双网覆盖，即对于GSM-R系统覆盖范围内的任何区域，都能够同时得到两个基站的服务。鉴于GSM-R系统的用户都处于高速行驶的列车上，因此服务区的切换将会相对频繁，而双网覆盖，对于整个网络的可靠性而言十分有益。
在GSM-R系统网络铺设的过程中，会根据列车行驶的最大速度以及用户在行驶至基站服务区交界处的切换时间来计算相邻基站服务区的重合状态，进而确保用户能够在不同基站的服务区能实现顺利切换，使得列车在行驶过程中的通信保持顺畅。同时，当被设定为首选的基站信号达不到设定标准的时候，GSM-R系统将自行识别备选网络的信号，并从首选网络和备选网络中选出最为合适的为列车以及乘客提供服务。这种双网数据传输不同于普通生活区的GSM单网系统，为在高速移动中的列车提供了可靠的数据传输保障。
为了确保列车的安全运行，众多的数据需要在列车和调度之间传输。从前的众多参数，如今已经演变成为了图像甚至视频的形式，这种变化为铁路通信系统带来了很大的压力，而随着光纤的出现和应用，GSM-R系统的主干网也进行了适当的改进。光纤的介入，让GSM-R系统网络的容量和带宽都得到了很大的提升，同时也增加了整个网络的弹性。无论是从应用的增删角度看，还是从组网的角度看，以光纤作主干网的GSM-R系统比以往的铜网都更为灵活。
2 GSM-R铁路通信数据系统的职能概述
从铁路通信工作环境的具体情况出发，可以将GSM-R铁路通信数据系统的具体职能划分为以下几个主要的方面。
2.1 铁路调度
这是GSM-R铁路通信数据系统最基本的职能，是确保整个铁路系统安全运营的基础。这一部分的业务包括列调、货调等其他调度通信及区间通信、站场通信、应急专用通道通信，以及关于列车运行情况的各种监控信息的传输。具体的数据包括调度中心向列车发出的各种指令，以及根据列车行驶状况产生的各种数据，如列车诊断数据、货运信息、车载旅客信息服务和其他增值服务等。除此以外，GSM-R系统还负责将列车尾部装饰的风压反馈数据发送到列车机车电台上，确保列车整体运行状况良好。而列车工作人员以及列车之间的通信，也在一定程度上需要依赖于GSM-R系统，例如列车上工作人员或者调度中心工作人员与列车司机之间的通话等。
2.2 生活通信
目前人们对于网络的依赖程度与日俱增，这一方面是科技的发展使得更便捷的无线通信成为可能，另一方面经济的发展使得无线流量也愈加经济。在这样的背景之下，无线数据传输几乎无时不在，因此GSM-R系统的第二个职能就是服务于旅客的数据传输需求。这一部分需求目前也从以往的单纯语音通话传输，逐渐向多格式数据的方向转变，更多的无线客户端的出现，使得语音已经不是唯一的数据传输格式。
2.3 应急通信
在列车行驶的过程中，如果遭遇险情或自然灾害等危及到铁路系统工作状况的的紧急情况时，可以通过GSM-R系统在救援现场建立语音、图像、数据通信传输等业务，方便快捷实现与救援指挥部及行车调度的联络，确保救援抢险指挥调度工作得以顺利展开，并且快速、高质量地完成。
3 GSM-R铁路通信数据系统的发展方向
GSM-R铁路通信数据系统作为目前铁路通信的主要载体，必将随着通信科技的发展，在铁路通信需求的推动下向前不断前进。
从根本上说，GSM-R铁路通信数据系统是一种交互的实时通信服务网络，它彻底区别于以往的对讲无线通信方式，从根本上拜托了语音这一单一数据格式的传输服务，并在多年的发展中形成了一个又交换机、光电转换设备以及光网络等共同构成的智能网络，它不隶属于任何专属铁路干线，而是作为一个大型的全国范围内的综合性通信网络服务于全国铁路运输工作系统。这种自身特点决定了GSM-R铁路通信数据系统未来的发展方向。
首先从需求角度看，为了列车的行驶安全和旅客的通信需求，进行传输的数据必然会在总量上呈现出不断上升的趋势，同时随着更多应用涌入消费者的视线，更多的数据结构也必将纷至杳来。因此未来的GSM-R铁路通信数据系统在数据传输容量和带宽上都必然随之呈现出上升趋。而数据传输成本，则会随着社会上更通用的普通GSM系统的发展而变得更加经济。同时可靠性也是一个仍然需要加强的方向，这对于铁路的安全至关重要，随着更多技术的引入，传输过程中数据包纠错和防伪措施的不断完善，GSM-R系统的可靠性也会随着逐渐上升。
此外，GSM-R铁路通信数据系统在未来会呈现出更综合化一体化的趋势，它与生活区或城市使用的GSM系统之间的合作对接将更加紧密，这意味着对于旅客而言，通话时延将不断减小。
铁路通信信号技术相互融合，行车调度指挥自动化打破了功能单一、控制分散、通信信号相互独立的传统技术观念。形成了车站、区间一体化，机电一体化，运输调度指挥和列车控制一体化，推动铁路运输调度指挥朝着数字化、智能化、网络化、综合化的方向发展。
参考文献
[1]钟章队,任静.对国内外GSM-R 发展的研究[J].移动通信,2007,31(07).
[2]苏华鸿.高速铁路GSM-R工程隧道覆盖技术方案[J].邮电设计技术,2007,06.
[3]卢春房,何华武.西班牙、意大利高速铁路隧道与列控系统技术[J].中国铁路,2006,12.
[4]李国斌.对我国列车控制系统发展的几点建议[J].中国铁路,2007,02.