GSM-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
引言：GSM-R（Global System for 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。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，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0～500km/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
GSM-R施工技术准备包括：施工图纸审核、技术交底、首段定标等。GSM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
ＧＳＭ－Ｒ针对铁路通信的特点,在公共ＧＳＭ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。(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-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,2010(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)：108～109.
