 专用通信网是机关、企业及军事等单位因内部业务需求建设的封闭或半封闭式电信网络，通过自建或租用线路实现电话、数据、传真等基础通信功能，铁路调度指挥过程就属于专网通信的一种。今天我们来了解一下铁路专网通信GSM-R和GSM的区别和联系。 先来科普一下基础小知识，GSM的英文全称是Global System for Mobile Communications，翻译为中文就是全球无线移动通信系统。GSM-R是GSM for Railway，也就是一种专门为铁路设计的专业无线数字通信系统。 GSM是什么？ GSM网络是一种无线通信技术，也是欧洲组织制定的一个通信标准，它可以为移动用户提供语音和数据服务。这种技术基于窄带时分多址（TDMA）技术，允许多个用户共享同一个物理通道，从而提高了频谱利用率和系统容量。  无线通信是利用电磁波信号在自由空间中传播的特性进行信息交换的一种通信方式，常见的无线通信传输技术有长距离通信的蜂窝技术，包括2G、3G、4G等。 为什么没有1G呢？其实传说中的1G是大哥大时代，也就是模拟系统，这种系统频谱利用率低，移动设备复杂，费用高，业务种类受限，易被窃听，最主要问题是容量不能满足日益增长的移动用户需求。于是我们来到2G，以数字语音传输技术为核心，因为是数字通信，所以在抗干扰能力上大大增强。GSM是欧洲组织制定的标准，也是应用最广的2G标准，另外还有日本2G标准PDC，美国摩托罗拉标准iden。2G到3G之间还有两个过渡技术，一个是2.5G的GPRS速度比2G更快一点，建立连接的时间更短，所以更适合我们的手机。然后再到2.75G的EDGE，速度又更快了一些。  说回到GSM，GSM系统结构由四大部分组成，分别是移动台MS、无线基站子系统BSS、交换网络子系统NSS和OMC操作维护中心。MS就是终端，通过空中接口和无线基站子系统BSS连接，无线基站子系统BSS包括基站收发机BTS和基站控制器BSC，负责无线发送接收和无线资源管理。很多BSS向MSC（移动交换中心）报告，MSC（移动交换中心）与HLR（归属位置寄存器）、VLR（访客位置寄存器）等位置寄存器和AUC（鉴权中心）、EIR（基站收发机相连），可以知道用户和手机是否合法。还与操作维护中心（OMC）、公共电话交换网（PSTN）连接。  在频率分配方面，GSM网络将可用的无线频谱分为不同的频道，每个频道可以同时支持多个用户进行通信。频谱分配由基站控制器（BSC）进行管理，它根据网络负载和通信需求动态地分配频率资源。 信号传输方面，GSM系统使用时分多址（TDMA）技术，将每个频道划分为多个时隙，每个时隙可用于传输不同用户的信息。通过这种方式，多个用户可以在同一个频道上同时进行通信，提高了系统的容量和效率。 用户鉴权方面，当移动设备尝试接入GSM网络时，网络会对用户进行鉴权，确保其合法性和身份。这涉及到与用户SIM卡中的密钥进行比对，以验证用户的身份。  话音编码方面，GSM系统使用全球通用的话音编码标准（GSM-FR），将用户的语音信号进行数字化和编码，以便在网络中传输。这种编码可以减小语音数据量，提高传输效率。 数据传输方面，除了语音通信外，GSM系统还支持数据传输，例如短消息服务（SMS）、多媒体消息服务（MMS）和互联网接入。这些数据会被编码和打包，并通过GSM网络传输到目标设备。  GSM-R是什么？    GSM-R系统的设计原理基于数字通信技术，也是采用时分多址TDMA技术来高效地使用频谱资源，并支持列车在高速移动时的通信需求。系统设计中包括了冗余备份和故障切换机制，以确保通信的可靠性。此外，GSM-R系统还采用了一系列优化技术，比如动态频率选择和链路自适应，以应对铁路沿线的复杂电磁环境和提高通信质量。  逻辑结构上，GSM-R网络可以分为核心网、传输网和无线接入网。核心网负责数据处理、呼叫控制及与其他网络的接口；传输网承担数据与语音信息的物理传输任务；无线接入网则负责与列车和地面站台等移动用户间的无线电通信。 物理组成方面，GSM-R系统由一系列关键的硬件设施组成，例如基站、基站控制器(BSC)、移动交换中心(MSC)等。这些组件通过光纤、微波等方式连接，确保信息传输的高速和低延迟。  基站控制器BSC是GSM-R无线接入网中的核心设备之一，它的主要功能包括无线资源管理、无线频率配置、无线信号调制解调、信道分配、功率控制等。BSC对铁路通信的性能影响巨大，尤其在高速移动环境下需要快速准确地进行切换和信号管理。  移动交换中心MSC扮演类似交换机的角色，主要负责对呼叫进行处理、转换及路由选择。MSC需要支持多种信令方式，例如ISDN PRI、SS7等，并具备处理各种呼叫的能力，例如列车调度通信、列车广播等。在运营支持方面，MSC需要与铁路运营管理系统紧密配合，实现列车运行状态监控、调度指挥和紧急通信的自动化。MSC提供的高可靠性、高可用性和可扩展性是保证铁路通信系统稳定运行的基础。 两者的联系和区别 综上，我们总结一下GSM与GSM-R之间的联系和区别。 GSM-R理论建立在GSM理论基础之上，同时，GSM-R技术也是建立在GSM技术基础之上的。GSM-R工业以GSM工业为基础，同时，GSM-R工程建设以 GSM工程经验为基础。在开发过程中，GSM-R应用吸收了GSM的成功经验，形成了GSM-R的铁路专用市场和GSM的公众商用市场。  GSM-R基于GSM技术开发，除提供基本的GSM电信业务、承载业务和补充业务外，针对铁路特殊需求，引入了GSMphasc2+阶段的高级语音呼叫业务(ASIC)特性，包括语音组呼业务(VGCS)、语音广播业务(VBS)、增强多优先级与强拆(eMLPP)等，还可提供功能寻址、位置寻址和呼叫限制等功能，可灵活地提供铁路网中所需语咨调度服务，能够提供电路城利分组域的数据承载业务，可透明传输各种车地数据，为列控信息的传输提供安全通道。  GSM-R在我国铁路的主要应用有无线列车调度系统、无线车次号校核系统、无线调度命令传送系统、列尾风压无线传送系统、站场无线通信系统、集群移动通信系统和车、机、工、电、辆及公安等各铁路部门独立单工通信系统等。 (部分内容来源：铁道知识局、铁道信号联锁小知识、是理不是里、是德科技) |
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