GSM―R通信系统的工作原理与状态维护
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摘 要 本文从gsm-R系统本身的结构出发，对工作流程和特征做出了必要说明，而后从日常运营角度，对该通信系统的维护和分析手段进行了讨论。
关键词 GSM-R；通信；原理；维护
中图分类号TN91 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）108-0198-02
铁路移动通讯系统（GSM-R，Global System of Mobile communication for Railways），从本质上看是GSM技术在铁路工作环境中的应用。GSM-R技术的这种独特的应用环境，决定了它在铁路工作过程中的重要地位，也因此必须承担起铁路工作环境所赋予它的相应职能。以安全需求为首的通信职能，对于GSM-R网络的稳定性而言提出了相比常规GSM网络更高的要求，也正因为如此，GSM-R的维护工作才更需要得到重视。
1 GSM-R系统工作特征
想要针对GSM-R通信系统做出有效的维护工作，首先应当对其自身的结构做出必要了解。对于一个典型的GSM-R通信系统而言，基本上由网络子系统（NSS，Network Sub-System）、基站子系统（BSS，Base Station Sub-system）、运行与支持子系统（OSS，Operation-Support System）和终端设备（MS，Mobile Station）四个部分构成，其典型的结构以及互联状况参见图1。
在GSM-R系统中，BSS部分包括基站控制器BSC和基站收发信台BTS，负责将MS传输上来的信号经由BTS实现无线通信中继，并交由BSC处理和实现区域内的无线电资源管理与移动性管理等相关职能。NSS部分的主要职责则在于面向用户数据、移动性以及网络连接等方面实现管理，而OSS则需要实现整个GSM-R系统与工作人员之间的交流和沟通，负责实现通信系统的可控性和易用性等目标。
2 GSM-R通信系统的维护手段
为了确保GSM-R系统在实际工作的过程中能过稳定的发挥其作用，实现应有职责，就必须切实依据GSM-R系统的工作原理和结构特征，以及其在实际工作中的具体表现，提出相应的维护对策，确保能够在故障发生之前对其实现有效排除，提升系统的健康水平。
对于GSM-R系统核心网络而言，常见的几种主要维护测试手段主要包括信息追踪、异常呼叫记录、话务分析以及告警分析四种。
信息追踪是GSM-R系统核心网络最为常用的维护手段，其本质在于通过发送专门用于测试的信令，来实现对于网络中故障可能存在的位置进行定位的一种维护方法。这种测试手段不仅仅可以用于GSM-R系统健康状况的深入检查，对于故障情况下的故障定位也有所帮助。此种方式可以用于GSM-R系统中任何业务流程各个层面的测试，相对而言具有良好的普适特征，并且可以依据多种信令进行跟踪，包括链路、链路集、用户MSISDN号码、用户IMSI、以及各种网元间接口等，都可以作为已知条件进行追踪。
异常呼叫记录在GSM-R通信系统中，主要用于针对异常结束的数据呼叫展开记录和分析，重点工作是对出现异常状况的标准接口消息执行流程操作。这种维护方式并不能直接用于故障的排除，因为它更多是倾向于对于系统异常状况的一种记录，通过这种工作方式所获得的记录虽然对于GSM-R系统分析的深入展开有着极大的推动作用，但是对于故障的排除和定位并没有直接作用。虽然如此，异常呼叫记录的维护方式，对于深入发现存在系统中的“亚健康”状态仍然有着积极意义，对于小概率重现或者不重现事件的记录，在一个相对较长的时间阈中必然有着实践意义。
话务分析的本质在于对GSM-R核心系统中各项业务流和数据状况进行统计并且加以分析。和异常呼叫记录一样，都不能直接用于故障的定位和排除，但是能够更好的了解到整个系统的工作状况，对于数据潮汐等方面的需求也会有一个较好的掌握。这一方面的分析结构，可以广泛用于GSM-R系统健康状况分析和通信资源优化等方面。并且对于潜藏在系统内不合理的网络优化问题以及信息基站和移动端以及自然环境之间的不契合问题都能够有效发现。
最后，告警分析的关键职能在于针对GSM-R系统中的告警进行记录和反映，同时还需要对触发告警的故障进行深入的分析，并且对故障排除状况和过程进行跟踪。在形成了一定容量的告警数据库的基础上，进一步反作用于GSM-R系统，能够帮助GSM-R从管理层面实现更快的故障判断，并且对于触发自动保护以及故障隔离等方面的系统自动行为优化有着积极意义。
这样的几种维护分析手法，对于大多数存在于GSM-R系统中的故障和不足等问题都能够有效发现。但是除此以外也必须认识到，GSM-R系统所面对的铁路工作环境，与常规的GSM系统所面对的社区环境不同，铁路环境横跨地域广大并且面对的自然环境更为复杂，与此同时GSM-R系统与GSM以及CDMA系统也会在边界上存在一定的干扰，这些都会成为GSM-R通信网络服务质量下降的主要原因。针对于此类问题还应当重点展开有针对性的分析和监测，而不仅仅依赖于常规的维护分析手法，有的放矢才能获得最优效果。
3 结论
GSM-R维护管理体系相对繁杂，必然会包括多方面的内容，在实际工作过程中，随着GSM-R系统的深入运用以及GSM-R业务的广泛开展，对其维护管理体系还需不断深入探索，以达到对网络运行状况实时监控、网络运行数据及时分析、网络及业务故障迅速发现，将网络维护逐步实现预防修的目标。
参考文献
[1]朱惠忠，等编著.GSM-R通信技术与应用[M].北京：中国铁道出版社，2005.
[2]钟章队，艾渤，刘秋妍，林思雨.铁路数字移动通信系统（GSM-R）应用基础理论[M].北京：清华大学出版社，2009.