GSM-R - Global Standard for Mobile Communications Rail

历史

铁路通信的早期，各国际铁路运营公司都曾至少拥有过一个自己的通信系统。频率范围大多在400～470MHz，但是，其调制、代码和信号的类型多种多样。随着覆盖整个欧洲的高速铁路干线的开通越来越多，乘坐火车旅行一次就要经过许多国家，因此就产生了建立一个专一的欧洲铁路无线通讯系统的要求。

1993年，国际铁路联盟（UIC，Union Iternationale des Chemins de fer）决定建立一个新的铁路通讯系统。该决议决定不使用TETRA技术，而是采用稍做修改的GSM 900技术。来自24个欧洲国家的32家铁路运营公司加入了EIRENE（欧洲统一铁路无线增强网络）谅解备忘录来铺开GSM-R（-R代表铁路）网络。GSM-R最终在1999年由ETSI拟定并且在2000年由EIRENE进行终审。

其他特点

GSM-R采用电路交换数据支持语音和数据连接（最大速率达14.4 kbit/s）。除了具有GSM呼叫的特点外，由于铁路运营的安全要求很高，GSM-R增加下列特别服务:

• 高级语音呼叫单元（ASCI）
  包括紧急 、集体的以及广播呼叫服务作为信息传达给GSM-R网的电话用户的方法。
• 呼叫的增强型多级优先权和优先占用（eMLPP），需得到每一个GSM-R用户的先前核准。
• 功能性寻址
  允许电话用户处于被叫“功能”，这可用于驾驶员的驾驶室。呼叫方只要知道火车的号码，下列步骤可由GSM-R网络内的智能网络完成。该智能网络接着自动“搜索”当时处于被呼叫“功能”的登记过的电话用户。
• 越区切换寻址
  提供给呼叫者接通辖区内调度的方法——如负责该路线的调度，在给定的位置拨同样的号码（例如储存在驾驶室的短码），根据呼叫发出者所在的无线小区的位置，呼叫可发送到某个的特定的固定号码。例如：在A城区域内的火车司机通过按驾驶室内的特定的调度按键即可自动接通到A城调度。经过B城市时，按同一个键，火车司机的呼叫则被连接到另一台B城的调度。
• 接入矩阵
  既能接通同时也能阻断不同通讯线路的通道。例如只有调度才能用移动电话接通火车司机。而其他的电话用户则被禁止呼叫火车专用的电话号码。
• 铁路紧急呼叫（REC）
  在紧急情况下的特别通讯优先权，例如，在采用的轨道交通或支线无线电通讯享有特殊的优先权。

而且，还会有诸如无线电诊断、用于铁路控制和铁路安全（ETCS）的数据传送。

技术简介

GSM-R标准在GSM 900标准的基础上制定，它采用的频率正低于传统的GSM 900波段。GSM-R也属于TDMA（时分多址）系统，每个载波携带8个时隙。普通的语音呼叫使用一个时隙；典型的音频发射使用每一帧的一个时隙。每个基站在每一个载波的第一个时隙提供一个基本信道，发送网络和基站的基本信息。

位于火车上的GSM-R移动通信设备叫作驾驶室无线电。它具有特殊的用户接口，专为专用铁路运营公司设计，配备了与铁路基础设施的通信接口，如旅客信息系统或诊断单元。

对于铁路或支线铁路工作人员，本系统可提供电话听筒，它非常类似于一般的移动电话，只是更加结实并具有更多的功能。

标准测量

Willtek公司开发了为铁路通信设备度身定制的测试设备，它可以根据铁路运营公司的要求测量精度和测试速度，通信中断时间很短，而GSM-R驾驶室无线电的操作安全性最高。

由于在铁路运营通信系统中强制执行很高的安全标准，建立了许多特殊呼叫（例如，紧急、集体和广播呼叫）功能。每次火车做常规的维修保养时，除了标准的测量（峰值电压、均方根及峰值相位误差、频率误差、功率-时间图，相位误差-时间图以及调制频谱）之外，还必须做这些标准测量。

Willtek测试仪