现代通信技术在铁路中应用和其发展趋势摘要首先介绍了现代通信技术GSM-R系统结构，接着探讨了青藏铁路、胶济铁路提速工程以及大秦线等的应用GSM-R情况，进而展望了现代通信技术在铁路中运用的发展趋势，即GSM-R系统必将紧跟和利用GSM的新技术，开发新的应用业务，特别是数据方面的业务，如建立列车无线局域网为乘客在旅途中提供高速上网的环境等。关键词现代通信技术；铁路；GSM-R中图分类号：TN929文献标识码：A文章编号：1671—7597(2013)041-104-02近年来，我国铁路建设等一系列的技术进步推动了我国铁路通信的发展。根据《国家铁路“十二五”发展规划》的要求，到2015年全国铁路营业里程将达到12万公里左右，基于这样庞大的铁路交通运输网的便捷、安全，就必须要选择一种新的铁路数字移动通信技术，而现代通信新技术GSM-R系统能满足这一要求。探讨GSM-R在我国铁路的应用，能为铁路列车调度和我国铁路自动控制系统CTCS提供可靠、大容量、高效的信息传输通道，实现列车安全、高速、正点的运行的目标，推动我国铁路向高速化、信息化、现代化的方向发展。1GSM-R系统结构概述典型的GSM-R网络结构如图1所示。首先是椭圆形小区覆盖，在沿路轨方向安装定向天线；其次是扇型小区覆盖，适用于话务量较大但对速度的要求较低的编组站；再次是全小区覆盖，适用于人口密度不高的低速路段和轨道交织处。另外，以上的小区都应有一个或几个收发信机，具体收发信机的数量由话务量决定。我国铁路采用的GSM-R系统主要组成部分包括：1）基站子系统BSS。包括基站收发信机（BTS）、基站控制器（BSC）、编译码速率适配单元（TRAU）等。2）网络交换子系统NSS。包括移动交换中心（MSC）、网关移动交换中心（GMSC）、拜访位置寄存器（VLR）、组呼寄存器（GCR）、归属位置寄存器（HLR）、鉴权中心（AUC）、短消息（SMSC）、确认中心（AC）、固定用户接入交换机（FAS）等设备。3）智能网系统IN。包括业务控制点（SCP）、业务交换点（SSP）、业务管理系统（SMS）等，HLR、MSC也是重要的智能网业务节点。4）通用分组无线业务系统GPRSo包括网关业务支持节点（GGSN）、业务支持节点（SGSN）、分组控制单元（PCU）、域名服务器（DNS）、认证服务器（Radius）等设备。5）运行和维护子系统0SSo包括交换网络管理子系统（0MC-S）、无线网络管理子系统（OMC-R）、GPRS网络管理子系统（OMC-D）、直放站管理子系统（OMC-T）、FAS网络管理系统（OMC-F）o6）终端。GSM-R系统终端包括固定终端和移动终端。2现代通信技术在铁路中的运用近年来，由于中国铁路网的扩张和提速，铁道部门急需建立一个集调度指挥、信息传输、公务移动、列车控制一体化的移动通信平台，这就对铁路专用的移动通信系统提出了新的要求。而GSM-R系统可以满足上述要求，它可以通过建立覆盖全路范围的移动通信系统，形成现代化的调度、指挥、控制、通信工具，使铁路各级人员通过GSM-R系统共享全路范围内的各种信息，并可向社会提供各种铁路客货运输及服务信息。1996-1997年，铁道部提项《高速铁路无线列控技术探索的研究（96x07）》，《基于无线传输的安全信息通道技术研究（96x07-2）》。1997-2000年，西门子公司、北电公司、国际铁路联盟（UIC）多次来中国交流GSM-R技术及发展，中国铁路部门多次组团考察欧洲GSM-R的进展。基于GSM-R系统的各种优点，铁道部在2001年底在GSM-R和Tetra两种系统中做出了选择GSM-R系统的决定。2003年9月22日，信息产业部批准了上行885-889MHz、下行930-934MHZ频段为我国的GSM-R系统使用。这标志着GSM-R建设在中国的正式开始。从那时开始，中国大陆所有新建的铁路线全部采用GSM-R系统（如青藏线、大秦线、胶济线、郑西线、京津城际线、武广客运专线等）。基于我国铁路应用特色，我国铁路GSM-R承载的铁路业务如图2所示。2.1青藏铁路青藏铁路是国内采用先进的GSM-R无线通信技术和FAS调度系统的铁路之一，铁路全长1956公里，多年冻土地段就高达550公里，对铁路通信系统不论是从系统性能、业务类型，还是维护水平都提出了极高的要求，运用GSM-R网络达到了可靠性、有效性，可维护性、安全性等技术指标要求。2.2胶济铁路提速工程胶济...