TD—LTE4G技术在高铁通信系统中的展望
作者：张斌
来源：《文化产业》2016年第03期
摘 要：随着通信技术的发展，传统的GSM-R铁路通信系统越来越不能满足当代高速铁路的通信需求。GSM-R系统正面临着信号稳定性差，抗干扰能力弱以及数据传输安全性的问题。本文通过探讨TD-LTE 制式下的4G技术特点，并分析相关参数，对4G技术运用在高铁通信系统作可行性展望。
关键词：GSM-R系统；高速铁路；4G技术；铁路移动通信 一、引言
GSM-R系统是专门为铁路通信设计的综合专用数字移动通信系统。属于专用移动通信的一种，专用于铁路的日常运营管理。它在高级语音呼叫功能和强拆业务的基础上，加入了基于位置寻址和功能寻址等功能，适用于铁路通信特别是铁路专用调度通信的需要。
然而，在经过了全国铁路大提速之后，GSM-R的通信问题开始暴露。特别是当列车时速超过140 km/h后采用GSM信号，会降低通信质量，提高误码率。甚至当服务质量达到最低阈值时，有关的数据将被中断，从而导致列车不必要的停车或减速。 （一）GSM-R通信系统简介
GSM-R采用900MHz工作频段，885MHz～889MHz（移动台发，基站收）、930MHz～934MHz（基站发，移动台收）；共4MHz频率带宽；双工收发频率间隔45MHz，相邻频道间隔为200kHz。共有21个载频。实际可用频道19个。
GSM-R系统包括网络子系统（NSS）、基站子系统（BSS）、运行和业务支撑子系统（OSS/BSS）和终端设备等四个部分。其中，网络子系统包括移动交换子系统（SSS）、移动智能网（IN）子系统和通用分组无线业务（GPRS）子系统。GSM-R通信系统结构如图1所示。
图1GSM-R通信系统结构图 （二）GSM-R技术与GSM的区别
在网络设计方面，GSM公众移动通信网的建网目的是在保证用户满意度的前提下，节省网络投资。而专用移动通信网络是保证行业生产的安全可靠性，网络设计不仅要考虑经济效益，还要注重网络安全性、可靠性。
GSM-R与GSM总的区别没有多大，但有一点要明確的是，GSM-R是铁路通信专网，对于安全有很高的要求。而GSM是公网，主要是解决容量和覆盖质量问题。 （三）GSM-R系统的缺点
由于GSM-R采取了和GSM相似的制式，所以存在以下缺陷。
1、系统容量有限。不能从根本上解决目前用户数量急增与频率资源有限之间的矛盾。 2、编码质量不够高。GSM-R系统的编码速度为13 kb/s，这种质量很难达到有线电话的质量水平。
3、终端接入速率有限。GSM-R系统的业务综合能力较高， 能进行数据和话音的综合， 但终端接入速率有限。
4、切换功能较差。GSM-R系统软切换功能较差，因而容易掉话，影响服务质量。
TD—LTE4G技术在高铁通信系统中的展望
