摘 要：本文首先对GSM-R技术作了概括性的介绍，包括（GSM-R的定义及系统组成等）。其次介绍了GSM-R的一些关键技术和系统功能。最后介绍了GSM-R技术的发展方向。
关键词：GSM-R技术；功能；发展方向
一、GSM-R技术概述
（一）GSM-R的定义
GSM-R（GSM for Railway）系统是专门为铁路通信设计的综合专用数字移动通信系统。该系统是在GSM技术的基础上发展而来的。它在GSMPhase2+规范协议的高级语音呼叫功能基础上，融入了基于位置寻址和功能寻址等功能，适用于铁路通信特别是铁路专用调度通信的需要。主要提供无线列调、编组调车通信、区段养护维修作业通信、应急通信、隧道通信等语音通信功能，可为列車自动控制与检测信息提供数据传输通道，并可提供列车自动寻址和旅客服务。
（二）GSM-R的系统组成
GSM-R系统由网络子系统（NSS）、基站子系统（BSS）、运行和业务支撑子系统（OSS/BSS）及终端设备四部分组成。其中，网络子系统包括移动交换子系统（SSS）、通用分组无线业务（GPRS）子系统和移动智能网（IN）子系统。
（1）交换子系统：主要完成用户的业务交换功能、数据与移动性管理、安全性管理所需的数据库功能以及为无线用户提供分组数据承载业务等。
（2）基站子系统：BSS通过无线接口直接与移动通信用户相接，负责无线信号收发和无线资源管理。与MSC相连，实现移动用户之间或移动用户与固定网路用户之间的通信连接，传送系统信号和用户信息等。
（3）运行与业务支撑子系统：主要完成用户管理和网络设备维护管理。
（4）终端：是指用来接入GSM-R设备。
二、GSM-R关键技术
1、网络结构的可靠性技术。为确保系统网络的正常稳定运行，通常采用冗余技术，即对单移动交换中心（MSC）和基站控制器（BSC）作热备份配置，并用光缆对MSC和BSC单元做环状连接，以确保设备发生故障时系统仍具有较高的可靠性。
2、高速越区切换技术。为了满足列车高速运行时仍能安全可靠地完成越区切换，在GSM-R系统中相邻小区均具有足够长度的重叠覆盖区，且重叠覆盖区内信号电平高出最小接收信号电平-85dB.m（隧道内为-70dB.m）。一般重叠覆盖区的长度在700～1000m，就可以确保最高时速为350Km/h的列车实现可靠的越区切换。在采用泄漏电缆的隧道内，其重叠覆盖区长度一般为400～500m，也能满足高速列车的越区切换要求。
3、场强覆盖技术。为了使无线场强覆盖满足铁路沿线实际使用要求，GSM-R系统采用定向天线，且采用一个基站一个小区的组合小区方案。采用该技术可以将铁路沿线越区切换次数减少50%。
4、信息传输安全技术。由于无线数据传输通道本身是一种非安全通道，而在实际应用中存在很多不确定因素会影响系统的正常工作。为了消除这些不安全因素在系统的传输通道中采用端对端的安全保障措施。采用这种方式可以使信号或控制对信息传输进行有效控制，以确保信息的传输安全。
三、GMS-R通信系统功能
1、调度通信功能
调度通信系统业务包括列车调度通信、货运调度通信、牵引变电调度通信、其他调度通信、站场通信、应急通信、施工养护通信和道口通信等。
2、车次号传输与列车停稳信息的传送功能，通过基于GSM-R电路交换技术的数据采集传输应用系统来实现数据传输，也可以采用GPRS方式来实现。
3、调度命令传送功能
采用GSM-R系统传输通道传输调度命令。
4、列车尾部装置信息传送功能
将尾部风压数据反馈传输通道纳入GSM-R通信系统，可以方便地解决尾部风压数据传输问题
5、调车机车信号和监控信息系统传输功能
提供调车机车信号和监控信息传输通道，实现地面设备和多台车载设备间的数据传输，并能够存储进入和退出调车模式的有关信息。
6、列车控制数据传输功能
采用GSM-R通信系统实现车地间双向无线数据传输，提供车地之间双向安全数据传输通道。
7、区间移动公务通信
在区间作业的水电、公务、信号、通信、供电、桥梁守护等部门内部的通信，均可以使用GSM-R作业手持台，作业人员在需要时可与车站值班员、各部门调度员或自动电话用户联系，紧急情况下，作业人员还可以呼叫司机，与司机建立通话联络。
8、应急指挥通信语音和数据业务，应急通信系统是当发生自然灾害或突发事件等影响铁路运输的紧急情况时，在突发时间现场与救援中心之间以及现场内不能，采用GSM-R通信系统，建立语音、图像、数据通信。
四、GSM-R技术的发展方向
（一）加快建成核心网
GSM-R是一个基于交换技术的通信网络，与分散设置，直接对讲无线通信有很大区别。GSM-R网络的交换机、智能网等许多设备，不仅仅属于某一段专用，而是许多线路，甚至全网共用。因此，必须统筹合理安排核心网交换机的建设，统一规划，分层次，分阶段进行，进一步优化系统资源配置，降低工程总体造价。
（二）管好用好无线电频率资源
GSM-R频率带宽目前只有4MHz，相对于铁路需求而言，无线频率资源非常紧张，我们必须合理规划，严格高效率地利用有限的频率资源，以保证GSM-R系统不受干扰，保证通信的高安全性，无线电管理包括两个方面：GSM-R系统内部无线电规划管理和GSM-R系统外部无线电干扰的坚持和处理。而GSM-R系统外部干扰中最为突出的问题是与中国移动按地域复用频率资源的边界场强协调及干扰协调工作。
五、结束语
GSM-R技术是专门为铁路通信设计的综合专用数字移动通信系统，它具有良好的兼容性、可扩充性和灵活性且具有高容量、高可靠度和高接通率等特点。在铁路运输生产中具有广阔的发展空间。对该技术的研究，可以有效的提升我国铁路通信水平。
参考文献：
[1]沈尧星.铁路数字调度通信[M].北京：中国铁道出版社，2004.
[2]黄威，贾利民，钟彬.GSM-R数字移动通信系统及其应用[J].中国铁路，2005.