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摘 要：随着社会的发展，经济水平的不断提高，我国的交通运输业也得到了很难好的发展。近几年来，我国的高速铁路迅速的发展起来了，并且取得了很大的成就。随着高速铁路的运营，对无线通信的服务质量也提出了新的要求。现如今，高速铁路的无线通信系统技术的研究已经成为了热点话题。GSM-R就是铁路数字移动办公通信系统，它是把GSM作为平台的铁路专用无线通信系统，是传送时速在500公里以内的高速铁路列控系统信息的最好平台。GSM-R技术的出现，不仅让铁路移动通信系统得到了升级，语音通信的质量得到了改善，而且还满足了铁路运输生产和指挥的需要，推动了铁路信息化的建设。
关键词：高速铁路；GSM-R；无线通信
铁路是一个国家国民经济的交通命脉和支柱产业，是一个国家重要的交通工具。在新中国成立以后，我国的铁路有了迅速的发展，不仅铁路的路网规模、和运输能力以及技术设备的水平得到了很大的提高，而且促进了我国经济的发展。随着铁路运输业的发展，高速铁路的无线通信系统不断地升级，装备的水平迅速的提高，从而致使我国高速铁路的安全性也随之不断地完善。
一、高速铁路环境中无线通信的特点
高速铁路环境中无线通信有五个特点，这五个特点分别是多普勒效应、无线覆盖、无线信道特征、快速切换、高衰耗。下面，作者将从这五个方面进行分析。
1、多普勒效应
多普勒效应对于高速铁路有着很大的影响。高速铁路主的无线传播环境要是以乡村开放环境为主，在这种环境下，反射体就会比较少，直射路径占有很大的优势，从而导致多普勒效应就比较的严重，对于高速铁路移动终端和基站的性能有很大的影响。它的频移不仅会给基站的解调信号产生很大的困难，导致误码的几率提高，而且还会对通信的可靠性形成不利的影响。
2、无线覆盖的特征
在高速铁路的环境下，无线覆盖的范围与公网是有些许不同的，无线覆盖是顺着铁轨进行线状的覆盖，而不是到面覆盖。在高速铁路上运行的列车经常会通过隧道、深沟以及路堑，在途经这些地方的时候，它的衰耗是非常大的，所以在这些地方就容易出现弱场区，通信中断的事情经常发生。这种现象对高速铁路有着重要的影响。
3、无线信道特征
就目前而言，我们国家对于高速铁路下的电波传播的研究还是比较的少，通常情况下，对于高速铁路中无线传播的预测主要是依据电波传播的模型来进行的。它主要由波导效应、延迟扩展比较低、专主导视距路径的地位等特征。
4、快速切换的特点
高速铁路中的列车在运行时，移动终端在随着高速移动就会致使它本身在穿越切换区的时间就会变短。如果终端移动的速度达到最快，它穿越切换区的时间比系统处理切换的最低时间小的时候，就会导致切换流程不能够完成，在这种情况下，通信就会中断，列车也就不能够正常的运行。
5、高衰耗的特点
高速铁路上的列车的车体主要是由金属车窗与面板所构成的，列车在运行的时候，车体就得处于一种完全封闭的状态，我们可以把这种状态下的车厢当做一个法拉第金属盒，在这种状态下，会增加路径损耗，大约20dB，这样大的损耗不能够满足通信系统的要求。所以在设计高铁的无线网络时，我们首先要对各种型号的列车进行穿透损耗测试，以最大损耗的列车为模型，这样以来，就能够得到正常的电平值。
二、GSM-R的技术的功能
GSM-R技术属于专用移动通信的一种，是专门为高速铁路所设计的一种通信系统，对高速铁路有着重要的影响。它主要是由基站子系统、网络子系统、运行与业务的支撑子系统、终端设备等四个部分组成，它具有自身的功能。
1、调度通信功能
GSM-R技术的这一功能有着许多的业务，比如：货运调度通信、应急通信、施工养护通信、列车的调度通信、牵引变电调度通信、道口通信、其他调度和专用通信。
2、列车尾部装置信息传送功能
这一功能主要是把尾部的风压数据反馈传输通道纳入到GSM-R的通信系统，这样以来就可以解决尾部风压数据的传输问题了。
3、车次号传输与列车停稳信息的传送功能
车次号传输与列车停稳信息对于高速铁路的运输管理和列车的行车安全有着很重要影响，这一功能不仅可以通过GSM-R电路交换的数据收集传输系统进行数据传输，而且还能用GPRS进行数据传输。
4、调车机车信号和监控信息系统传输功能
GSM-R技术的这一功能可以使地面的设备以及很多台列车设备之间的数据进行传输，而且还能记录进入以及退出的调车的相关信息。
5、调度命令传送功能
这个功能是列车行车安全重要的保障，是对调度范围内的调度员给司机下达的书面命令。这一功能提高了调度命令在传递过程中的速度，从而提高了工作的效率。
6、区间移动公务通信功能
在GSM-R技术的运用下，对于区间作业的信号、水电、通信、工务、桥梁守护、供电等部门的通信，工作人员只需要和车站的值班人员、各个部门的调度人员或者是自动电话用户进行联系即可。在突发状况下，作业人员还能够和司机进行通话联系。
7、列车控制数据传输功能
列车控制数据传输功能主要是实现列车和地面的双向无线数据传输，为车地提供安全的数据传输通道。
8、应急指挥通信话音和数据业务
这个功能是在突发事件情况下，能够与救急中心建立语音、图像、数据通信系统。
三、高速对GSM-R的影响
GSM-R技术在高速铁路中运用，会受到高速的影响，这种影响主要表现在：
1、对无线网络的规划会有影响
其网络规划会与切换关系、容量估算、小区切换带、重叠区规划等有联系。这些规划对无线网络有着重要的影响，是高速GSM-R无线通信系统建设的重要环节。
2、对误码率会有影响
这一影响，我们主要从下面的图表中进行分析。
3、对小区重选和越区切换有影响
对小区重选的影响主要是在高速列车运行时，会影响手机的呼叫；而对于越区切换的影响主要是表现在影响列车切换时的时间内的列车移动的距离。
4、会影响GSM-R网络同步性能
四、GSM-R网络干扰的优化措施
为了解决GSM-R的网络干扰，我们可以采用以下几个进行优化：
1、优化网络的流程
这一措施主要是通过测试与分析，发现系统中所存在的问题，这样以来，我们就可以对系统参数进行修改和调整，从而改进系统的性能。
2、优化网络工具
网络优化是一个循序渐进的过程，我们对于这个工程，要把收集到的数据进行分析，参数进行修改，优化网络工具是优化网络的一个重要的工作。
结束语
现如今，我国的高速铁路还在迅速的发展着，GSM-R技术也渐渐地运用到高速铁路的运行当中。这一技术的运用会促进高铁的发展。因此，对于高速铁路的GSM-R无线通信系统的研究是十分有必要的。
参考文献
[1]李富新.高速铁路移动网络覆盖方案的研究[J].邮电设计技术，2011（3）.
[2]李智昊.高速列车环境下的GSM网络优化[J].邮电设计技术，2013（4）.
[3]周长江.高速铁路发展概况及展望[J].科技交流，2012（9）.
关键词：高速铁路；GSM-R；无线通信
铁路是一个国家国民经济的交通命脉和支柱产业，是一个国家重要的交通工具。在新中国成立以后，我国的铁路有了迅速的发展，不仅铁路的路网规模、和运输能力以及技术设备的水平得到了很大的提高，而且促进了我国经济的发展。随着铁路运输业的发展，高速铁路的无线通信系统不断地升级，装备的水平迅速的提高，从而致使我国高速铁路的安全性也随之不断地完善。
一、高速铁路环境中无线通信的特点
高速铁路环境中无线通信有五个特点，这五个特点分别是多普勒效应、无线覆盖、无线信道特征、快速切换、高衰耗。下面，作者将从这五个方面进行分析。
1、多普勒效应
多普勒效应对于高速铁路有着很大的影响。高速铁路主的无线传播环境要是以乡村开放环境为主，在这种环境下，反射体就会比较少，直射路径占有很大的优势，从而导致多普勒效应就比较的严重，对于高速铁路移动终端和基站的性能有很大的影响。它的频移不仅会给基站的解调信号产生很大的困难，导致误码的几率提高，而且还会对通信的可靠性形成不利的影响。
2、无线覆盖的特征
在高速铁路的环境下，无线覆盖的范围与公网是有些许不同的，无线覆盖是顺着铁轨进行线状的覆盖，而不是到面覆盖。在高速铁路上运行的列车经常会通过隧道、深沟以及路堑，在途经这些地方的时候，它的衰耗是非常大的，所以在这些地方就容易出现弱场区，通信中断的事情经常发生。这种现象对高速铁路有着重要的影响。
3、无线信道特征
就目前而言，我们国家对于高速铁路下的电波传播的研究还是比较的少，通常情况下，对于高速铁路中无线传播的预测主要是依据电波传播的模型来进行的。它主要由波导效应、延迟扩展比较低、专主导视距路径的地位等特征。
4、快速切换的特点
高速铁路中的列车在运行时，移动终端在随着高速移动就会致使它本身在穿越切换区的时间就会变短。如果终端移动的速度达到最快，它穿越切换区的时间比系统处理切换的最低时间小的时候，就会导致切换流程不能够完成，在这种情况下，通信就会中断，列车也就不能够正常的运行。
5、高衰耗的特点
高速铁路上的列车的车体主要是由金属车窗与面板所构成的，列车在运行的时候，车体就得处于一种完全封闭的状态，我们可以把这种状态下的车厢当做一个法拉第金属盒，在这种状态下，会增加路径损耗，大约20dB，这样大的损耗不能够满足通信系统的要求。所以在设计高铁的无线网络时，我们首先要对各种型号的列车进行穿透损耗测试，以最大损耗的列车为模型，这样以来，就能够得到正常的电平值。
二、GSM-R的技术的功能
GSM-R技术属于专用移动通信的一种，是专门为高速铁路所设计的一种通信系统，对高速铁路有着重要的影响。它主要是由基站子系统、网络子系统、运行与业务的支撑子系统、终端设备等四个部分组成，它具有自身的功能。
1、调度通信功能
GSM-R技术的这一功能有着许多的业务，比如：货运调度通信、应急通信、施工养护通信、列车的调度通信、牵引变电调度通信、道口通信、其他调度和专用通信。
2、列车尾部装置信息传送功能
这一功能主要是把尾部的风压数据反馈传输通道纳入到GSM-R的通信系统，这样以来就可以解决尾部风压数据的传输问题了。
3、车次号传输与列车停稳信息的传送功能
车次号传输与列车停稳信息对于高速铁路的运输管理和列车的行车安全有着很重要影响，这一功能不仅可以通过GSM-R电路交换的数据收集传输系统进行数据传输，而且还能用GPRS进行数据传输。
4、调车机车信号和监控信息系统传输功能
GSM-R技术的这一功能可以使地面的设备以及很多台列车设备之间的数据进行传输，而且还能记录进入以及退出的调车的相关信息。
5、调度命令传送功能
这个功能是列车行车安全重要的保障，是对调度范围内的调度员给司机下达的书面命令。这一功能提高了调度命令在传递过程中的速度，从而提高了工作的效率。
6、区间移动公务通信功能
在GSM-R技术的运用下，对于区间作业的信号、水电、通信、工务、桥梁守护、供电等部门的通信，工作人员只需要和车站的值班人员、各个部门的调度人员或者是自动电话用户进行联系即可。在突发状况下，作业人员还能够和司机进行通话联系。
7、列车控制数据传输功能
列车控制数据传输功能主要是实现列车和地面的双向无线数据传输，为车地提供安全的数据传输通道。
8、应急指挥通信话音和数据业务
这个功能是在突发事件情况下，能够与救急中心建立语音、图像、数据通信系统。
三、高速对GSM-R的影响
GSM-R技术在高速铁路中运用，会受到高速的影响，这种影响主要表现在：
1、对无线网络的规划会有影响
其网络规划会与切换关系、容量估算、小区切换带、重叠区规划等有联系。这些规划对无线网络有着重要的影响，是高速GSM-R无线通信系统建设的重要环节。
2、对误码率会有影响
这一影响，我们主要从下面的图表中进行分析。
3、对小区重选和越区切换有影响
对小区重选的影响主要是在高速列车运行时，会影响手机的呼叫；而对于越区切换的影响主要是表现在影响列车切换时的时间内的列车移动的距离。
4、会影响GSM-R网络同步性能
四、GSM-R网络干扰的优化措施
为了解决GSM-R的网络干扰，我们可以采用以下几个进行优化：
1、优化网络的流程
这一措施主要是通过测试与分析，发现系统中所存在的问题，这样以来，我们就可以对系统参数进行修改和调整，从而改进系统的性能。
2、优化网络工具
网络优化是一个循序渐进的过程，我们对于这个工程，要把收集到的数据进行分析，参数进行修改，优化网络工具是优化网络的一个重要的工作。
结束语
现如今，我国的高速铁路还在迅速的发展着，GSM-R技术也渐渐地运用到高速铁路的运行当中。这一技术的运用会促进高铁的发展。因此，对于高速铁路的GSM-R无线通信系统的研究是十分有必要的。
参考文献
[1]李富新.高速铁路移动网络覆盖方案的研究[J].邮电设计技术，2011（3）.
[2]李智昊.高速列车环境下的GSM网络优化[J].邮电设计技术，2013（4）.
[3]周长江.高速铁路发展概况及展望[J].科技交流，2012（9）.