营销调运处无线通信系统与GSMR系统对比研究

摘 要 本文对营销调运处无线设备进行了概括、分析，将其与新兴的GSMR系统进行了对比，从而提出了优缺点比较。

关键词 GSM-R 营销调运处 无线通信

GSM-R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500公里的无线通信要求，达到了国际行业水平。

一、GSMR系统在铁路无线通信系统的应用

1.GSMR在无线列调方面的应用。数字集群通信系统GSMR可以轻易地实现目前模拟通信系统的所有功能。并且作为民用公用网类型的通信系统，可以轻易实现国铁上所使用的列车无线调度系统所不能实现的选呼功能。GSM-R具备组呼、单呼、广播呼叫、紧急呼叫、优先呼叫这几种呼叫功能，并根据呼叫类型建立了几个呼叫级别以确立在紧急状况下系统对呼叫的选择权，见表1。

由于此表源于一个有偏向性的文章，因此表中所标的呼叫时间应该是最长呼叫时间即：跨度为数个小区的呼叫建立时间。这里涉及一个问题：GSM-R话音业务的呼叫建立时间，见表2。

如上表所示，GSM-R系统正常工作时呼叫接通时间定义为5 s。尤其是其最常用的组呼和单呼时间均为5 s，相较现有对讲机在固定频率几百毫秒的接通时间较长，但鉴于其为全双工通信，因而丝毫不会影响员工工作效率。并且根据一些非官方消息，使用GSM-R手机的通话质量要明显好于手台喊出来的通话效果。

接发车作业时，值班员使用功率为5W的对讲机直接与调度室联系，这样对于较远的站（如交接站），值班员接发车作业时在电磁环境不好的情况下就容易发生与调度联系不通畅的状况。（国铁采用有线+无线的方式解决此问题）而GSM-R只要在建站的时候做好信号覆盖测量以及设计的工作，就可以保证通信质量，杜绝此类问题的发生。

2.GSMR在列控技术方面的应用。列控即列车运行控制系统（TCS）。中国列车运行控制系统（CTCS）有两个子系统，即车载子系统和地面子系统。地面子系统由以下部分组成：应答器、轨道电路、无线通信网络（GSM-R）、列车控制中心（TCC）/无线闭塞中心（RBC）。而其中GSM-R的作用即为一个车地信息传输平台。由于其数字移动通信系统的先天特性以及可用的通用分组无线业务GPRS，使得其非常适合列控系统中各部件的报文信息传送。

二、编组站平调通信

1.现有平调设备。由于营销调运处铁路专用线的性质，使其生产运输中平面调车成为车务相当重头的工作。营销调运处目前采用的无线平调通信系统为ZTD6。ZTD6型平调设备是以GP3688、GP88S对讲机为核心进行了功能扩展（以GP88S对讲机为例），见图1。

其中手持台使用了带扩展功能的GP88S对讲机附加一块指令板，指令板将面板上平调按钮按下产生的音频指令采集，然后通过识别出指令将其调制成电信号送入对讲机调入载波并发送；接收端为类似过程。

机控器由于需要实现灯显功能、与一些附件的搭配功能以及与其他设备（如LKJ2000）相连，因而设计了一块母板实现其各种逻辑功能以及搭配各种外设附件，与对讲机的连接方式为直接连接对讲机侧板上的mic和line out口。

2.GSM-R平调设备。GSMR平调设备设计理念与ZTD6相同，即具备如下功能：（1）调车小组每个设备具有发起小组呼叫并通话的功能；（2）调车小组调车长便携台具有发送调车指令的功能；（3）调车员调车便携台具有发送紧急停车指令和解锁指令的功能；（4）调车机车控制台依据调车小组成员发来的调车指令，控制调车机信号显示；（5）调车长发送的调车指令能够以语音的方式通知到调车小组的每一个成员；（6）机车控制器具有与机车运行速度监控器进行数据通信的功能。机车控制器将接收到的调车指令传送到机车运行速度监控器，运行速度监控器依据调车指令对机车运行速度进行限速或者自动停车控制；（7）具有“测机”功能，当列车行进时可以测试调车长便携台的工作状态，确保调车安全；（8）具有调车计划单远程传送功能。调车计划中心可以将调车作业任务计划远程传送到调车机车控制器并打印，或者传送到调车小组成员的显示终端并存储、显示。

以上7条ZTD6都可以实现。这里唯一不同的是第八条，可以直接传送调车单到调车族成员终端，此功能对于南北站还是相当实用的，可以减少调车组人员在加单或者计划变更时去信号楼取得新的调车单这一繁琐步骤。

另外，由于在调车过程中要求有很高的实时性，规定数据必须在500ms内由发送端到达接收端，而普遍采用的GPRS方式不能满足这种实时性的要求，因此必须采用CSD（Circuit Switched Data）方式的数据传输才能满足所规定的数据延时。而据称在整个调车过程中，CSD连接一直保持，直到调车工作结束，这样才能满足铁道部规定的必须在500ms内由发送端到达接收端的要求。尽管并没有任何官方文章说明，但从这一点可以推断：在调车过程中，调车组人员终端设备的耗电量还是很大的，在配备相同容量电池的情况下，续航力可能会不如目前的ZTD6型平调设备。当然，通话质量以及指令发送接收的可靠性上应该会优于ZTD6。

三、维护人员通信

1.现有设备及存在问题。在这里，维护人员指的是工务、电务、机务以及各站防护员、列检、货运等对通信实时性要求不高的人员。目前营销调运处所使用的对讲机多为TK-378和GP88S。各人员工作时主要使用各站站内频进行呼叫通话。其中比较特殊的是工务段所有对讲机都有行调频，为的是工务人员在巡道和作业时能及时了解机车动向。但巡道工由于其作业性质又经常会误碰PTT按钮干扰行调频的正常作业。

2.GSM-R通信。GSM-R的组呼功能即可代替营销调运处现有站频的功能。并且一部终端设备可同时加入几个呼叫组――即可同时监听几个站的作业并随时发起对任意组的呼叫，这样可以有效的解决工务巡道工的监听要求。同时通过在GSM-R基站管理平台上做设置可以对任意一部终端呼叫权限进行设定，方便快捷，也可以减少人为干扰因素。

另外，由于营销调运处生产调度室同时也为应急指挥中心，GSM-R所具备的语音广播功能使得调度员可以直接呼叫GSM-R基站覆盖内的所有无线终端，并且增强型的多级优先可以使最高级优先权用户切断低优先级用户的呼叫，直接建立高优先级呼叫。为紧急状态下通信指挥提供方便。

四、数据传输、记录

在此方面首先应当提到的是列尾数据传输。营销调运处目前所使用的北京中铁公司的列尾设备，需要配合一个接到机车车载电台上的列尾控制盒（见图3）。GSM-R列尾控制盒与机车电台做到了一起，功能上在此方面两者并无太大区别。

除了列尾数据传输，GSM-R还可以实现车次号传输与列车停稳信息的传送功能以及调度命令传送功能，目前，在营销调运处，这两项接发车时所进行的工作是由值班员来完成的。

GSM-R还能够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。目前，营销调运处对无线通信检测手段是在本务机上安装语音记录仪，记录行调频通话。其他频率都没有记录，而且要调出检测记录必须等机车到达。而GSM-R语音监控可以直接存储到基站机房，并可任意调用。