高速铁路GSM-R无线网络优化探讨

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【摘要】 通信作为我国铁路运输中最为关键的环节，在铁路运输中占据着至关重要的地位。随着我国通信技术的发展及创新，GSM-R无线网络技术在铁路运输中得到了充分优化，在一定程度上保障了行车安全及工作效率，为人们带来诸多便利。并且已经取得良好的应用效果。本文将对高速铁路GSM-R无线网络技术的优化进行探讨，以期促进高速铁路行业更好地发展。
【关键词】 GSM-R无线网络 高速铁路 策略 探讨
随着我国经济水平的迅速飞跃，人们对物质的需求也越来越多，尤其是在信息技术发达的今天，我国铁路行业得到了充分发展。为确保高速铁路的安全运行，铁路部门将GSM-R网络技术应用其中，该技术目前已经取得了一定效果，受到铁路部门的重视，为铁路部门的行车安全和运输效率等提供了有力的保障，并起到重要作用。笔者将分别从：高速铁路GSM-R无线网络技术研究、GSM-R无线应用现状、如何优化高速铁路GSM-R无线网络。三个部分进行阐述。
一、高速铁路GSM-R无线网络技术研究
GSM-R是一种专门为铁路行业通信设计的数字化移动技术，该技术能充分满足铁路通信、指挥以及调度需求，从通信调度角度来说，该技术能具备语音通信功能，给列车的信息检测和自动控制提供了数据传输的通道。GSM-R通信系统包含了四个子系统，分别是：网络、基站、运行以及业务，其子系统又分为移动智能网、通用分组无线业务及移动交换。
网络交换系统主要用于管理用户数据的安全性，该功能由：定位寄存器、移动业务的交换中心、通信归属地寄存器、互连功能单元、鉴权中心、短消息中心与确认中心、移动智能网和组呼寄存器等组成。通用分组的无线业务系统则包括无线接入层、核心层，其核心层由GGSN 、SGSN、和RADIUS、DNS等功能组成，此外无线接入层则是由PCU、基站、终端组成。另外，在应用GPRS系统无线接入层时，必须与相关设备连用，以此实现资源共享。通过运用GSM-R通信系统中的基站实现了无线覆盖，不用增加GPRS基站。
基站系统主要是用来对无线信号进行收发及管理，将基站系统与MSC相互连接，能充分实现用户通信的连接，信号传输及用户的资源的等。基站子系统则是由控制器、基站接收、发送信息、编译码、速率适配单元、以及弱场设备组成。
二、GSM-R无线应用现状
综上，笔者对GSM-R技术进行了研究分析，并对其应用现状进行说明。目前GSM-R技术在我国高速铁路建设中逐渐得到了应用，如：青藏铁路、合宁客运、胶济铁路、武广客专、郑西客专、京津高铁、京沪高铁等，笔者将以较早开通的青藏铁路为例，对其进行研究。青藏铁路总长度为1142km，并且有965km长铁路高于4000m海拔。此外，在青藏铁路中有547千米的铁路段属于冻土地段，将GSM-R无线网络技术应用到青藏铁路中充分发挥了效果。
首先，通过GSM-R无线技术的应用，使区间通话柱被区间移动通信所取代，使铁路通信应急要求得到了充分满足，另外也加强了铁路人员之间的通信与交流。
其次，通过GSM-R无线技术的应用，为列车人员提供了列车运行情况，且，列车人员还能对其进行随时查阅。另外通过GSM-R无线技术的应用降低了列车间得到干扰性，若列车进入隧道，GSM-R无线技术依然能实现数据传输功能，以此提高列车运行安全性。
最后，通过GSM-R无线技术的应用能实现列车自动化控制，为旅客带来便利，如：旅客需要对列车时刻表进行查询。旅客需要订购车票、旅客需要网络通信服务等等，这些需求都能对其进行满足。另外当列车在行驶时，与陆地之间信息传输通道属于双向无线的通道，基于GSM-R无线技术下，能充分保障列车运行的安全，降低事故发生频率。我国青藏铁路GSM-R无线网络系统结构图如下：
三、如何优化高速铁路GSM-R无线网络
综上，笔者对GSM-R无线网络技术在我国青藏铁路中的有效应用进行了分析与讨论，从中发现GSM-R无线技术对青藏铁路的应用发挥了极大作用，为了使GSM-R无线网络的优势得到更好地发挥，我们必须对其进行充分优化。
1、对数据进行检查及调整。为提高GSM-R无线网络技术的有效应用，我们必须对传输数据进行严格检查及调整，首先应对交换机的参数进行设置，再通过对数据的核查来选送信号。另外。利用系统测试软件来对系统中存在的问题进行查找，尤其是对于语音业务、数据业务中不合理的数据进行改善，并将一些冗余数据进行清理，以此确保数据完整性。
2、对传输信号质量进行监测。此外，铁路部门还应加强对传输信号质量的监测力度，降低不良因素。在对其进行监测时可采用信令告警监测方法来对数据进行检测，一旦发现信令出现闪断则必须立即采取应对措施，另外还应加强对信令配合的观测，一旦出现问题必须立即采取有效措施进行改善。
3、对其软件进行升级。可以在原有的基础上在无线工作环境中完成捕获能力、感知信息能力的有效识别捕捉。在上述的基础上完成特定时间以及特定空间那部分没有使用的频谱资源进行标识以及识别。同时完成频谱以及工作参数的进一步确定，促使其自适应频谱管理实现进一步的强化，同时促使频谱资源有效利用率实现进一步的强化。同时在上述的基础上智能化以及有效化无线电，不断增长无线电设备，可以促使矛盾得到缓解，矛盾一般会存在无线通信应用需求及日益紧张无线频谱资源两者之间存在的矛盾。升级系统软件可以促使解决途径统一化，促使无线网络实现进一步优化。
4、基于蓝牙技术的信号传感器。该种信号传感器在技术上设计有一种分散式网络组网算法，该种算法具有高效、快速等优点。同时，在应用蓝牙技术的基础之上不断对网络系统协议进行完善和改进。将蓝牙技术应用于信息通信方面具有较高的适用性和安全性。若是能够将蓝牙技术作为信号传输的传感器，那么便可实现随时随地均可反映各个用户所需要的具体信号方向，当与计算机网络连接是，可促进通信设备在信号接收上具有更高的机动性水平。
5、健全无线通讯技術的维护与管理。健全无线通讯技术的维护与管理，首先，无线通讯管理部门应该建立完善的无线通讯管理责任制度，以便规范工作人员的行为，提高维护管理工作效率，降低无线通讯故障产生率。其次，无线通讯管理部门要健全无线通讯管理措施，利用检查制度和维修措施提高无线通讯服务工作水平。同时，无线通讯管理部门要注意整理相关技术知识、故障信息、解决措施、处理故障过程等方面的档案，以便无线通讯技术人员通过阅读档案，增强自身专业素养，及时迅速找出故障原因，进而采取有效的解决措施。除此以外，无线通讯相关部门应该重视无线通讯设备的检查与维护工作，派遣专业人员定期检查器械设备、维护网络安全，以便及时清除安全隐患，修补网络漏洞，保证无线通讯服务工作能够安全、稳定地运行。
四、结束语
总而言之，在我国铁路通信系统中运用GSM-R通信技术能够满足铁路的信息化需求，也是铁路行业持久发展的先决条件。铁路部门在通信工作中应当积极应用GSM-R技术，不断完善铁路网络的相关技术，创新新的通信技术等，从而确保列车安全、稳定地运行，提高我国铁路工作效率，使铁路行业获得更多经济效益，推动铁路行业的发展。
参 考 文 献
[1]傅鑫.浅谈GSM-R-R技术在我国铁路通信中的应用及发展[J].科技创新导报，2015，11（01）：73.
[2]谢丹，刘伟.GSM-R-R技术在我国铁路移动通信中的发展分析[J].中国科技信息，2013，15（14）：91.