GSM-R專網(wǎng)通信技術(shù)保障高鐵安全運行

    7.23”動車追尾事件后，高鐵的上座率明顯下降，人們不得不關(guān)注與高鐵的安全問題。作為高鐵專網(wǎng)通信的重要支撐技術(shù)，GSM-R承載了列車調(diào)度和列車控制系統(tǒng)中的關(guān)鍵指令，然而僅4M的頻寬嚴重制約了GSM-R的發(fā)展。因此，如何做好高鐵專網(wǎng)通信應(yīng)該成為鐵路部門首要考慮的問題。

    巧解三大難題

    GSM-R作為高鐵專網(wǎng)通信技術(shù)，主要面臨著三大難題：由于高速列車車體采用全封閉式結(jié)構(gòu)造成的嚴重性穿透損耗;超高的時速引發(fā)了用戶在短時間內(nèi)頻繁的小區(qū)切換;在高速場景下移動通信中產(chǎn)生多普勒效應(yīng)。

    目前，華為、中興等許多知名廠商都積極投入到GSM-R的進一步升級改造當(dāng)中。例如，中興通訊針對上述三大難題提出進一步改善的GSM-R系統(tǒng)，提供了一套完善和完整的高速移動解決方案。中興通訊相關(guān)專家表示：“該系統(tǒng)采用獨特的頻偏校正算法，可以抵御500km/h時速下的頻偏，創(chuàng)新的多RRU共邏輯小區(qū)技術(shù)，擴大單個小區(qū)的覆蓋距離，減少高速列車上移動終端的切換頻度，降低掉話率。”此外，GSM-R系統(tǒng)優(yōu)化的切換算法和網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化手段等，也進一步保證了高速移動環(huán)境下的通信和控制的可靠性。

    頻譜不足原因

    “高鐵通信的三大難題在不久的將來會得到妥善的解決，另外，GSM-R高鐵專網(wǎng)通信系統(tǒng)還受到系統(tǒng)間干擾、系統(tǒng)內(nèi)干擾以及電磁干擾等，但這些并不意味著GSM-R技術(shù)本身有太大的問題，GSM-R是一個成熟的技術(shù)，目前真正制約其發(fā)展的是頻譜短缺問題。”北京交通大學(xué)教授、博導(dǎo)，軌道交通控制與安全國家重點實驗室副主任艾渤表示。

    隨著高速鐵路網(wǎng)的形成，在GSM-R網(wǎng)絡(luò)上將會運行著數(shù)百對甚至上千對的高速列車，需要同時保證這些列車控制數(shù)據(jù)的可靠傳輸非常的困難。另外，受公眾移動通信變化的影響，預(yù)計未來鐵路應(yīng)用將使用寬帶和多媒體業(yè)務(wù)及新的附加業(yè)務(wù)。面對如此洶涌的鐵路發(fā)展浪潮，僅有4M頻寬的GSM-R系統(tǒng)顯得有些形單影只，如何更好的解決頻譜問題成了運營部門首要考慮的問題。

    據(jù)了解，目前歐洲知名鐵路聯(lián)盟正在向國際電磁兼容和無線頻率事務(wù)管理部門申請增加GSM-R頻譜，若該申請能被批準，GSM-R的頻寬將會增加3GHz。國內(nèi)的鐵路部門也在積極申請GSM-R可用頻段，但是，為了單個部門利益而爭奪頻譜資源的部門不在少數(shù)，因此，中國無線電管理局對頻譜的管理相當(dāng)嚴格，以便頻譜資源的合理利用。<