赵一颖,姜志威

(中铁工程设计咨询集团有限公司,北京 100055)

1 研究背景及意义

铁路数字移动通信系统(GSM-R)是一种铁路专用的无线通信制式[1]，主要用于承载列车调度通信、列车控制数据传输、车次号传输、区间移动公务通信、应急指挥通信等功能。相比于公众网络GSM制式采用的面状覆盖，GSM-R制式采用的则是符合铁路特点线状覆盖，并且在组网架构、占用带宽等方面也存在较大差异。可见，在方案研究、工程设计、项目审批、施工建设、运维管理等各阶段做好GSM-R仿真分析，对铁路安全生产具有重要的意义。

目前，通信行业常用的几种无线网规划优化仿真软件有英国AIRCOM公司的Enterprise ASSET[2]、法国FORSK公司的Atoll[3]，中国百林的网络规划软件NeST等。设备厂商一般也会有自己仿真系统软件，如爱立信公司的TCPU、诺基亚公司的Totem Suite、华为公司的GENEX、阿尔卡特朗讯公司的Ocelot等。然而，这些无线网络规划软件均不能直接支持GSM-R仿真[4]。尽管通过繁琐的参数配置仍可利用上述软件实现GSM-R仿真的部分功能，但使用商业软件处理高精度铁路沿线实地模型却存在信息安全隐患。因此，研究基于实地模型的GSM-R仿真系统对我国铁路行业是必要和迫切的。

2 系统功能设计

GSM-R仿真系统的功能设计应贴合铁路行业的实际应用需求，重点关注切换、干扰[5]、冗余覆盖等关键性问题。根据TB10088—2015《铁路移动通信系统(GSM-R)设计规范》[6]中规定的无线覆盖要求和特性指标，确定基于实地模型的GSM-R仿真系统需具备以下功能。

(1)无线场强覆盖分析功能

铁路沿线实现GSM-R无线信号的有效覆盖是一项基本要求[7]，无线通信系统设计方案应满足接收机天线输入端射频信号最小可用接收电平不低于规范中要求的数值。……