GSM-R 的发展模型GSM-R 的研究与应用在国外尤其是欧洲正是蓬勃发展时期，而我国对铁路专用移动通信的研究还相对落后但是欧洲 GSM-R/ETCS 的成功运用，为我国铁路通信信号技术发展提供了良好的技术借鉴我国从 99<年就开始对专用移动通信技术跟踪研究，当时的重点是对 GSM-R 和 TETRA（陆上集群无线电通信）系统进行比较，由于 GSM-R 具有更适应铁路运输特点的功能优势，更成熟的技术优势以及更符合通信信号一体化技术发展的需要，更重要的是 GSM-R 支持铁路移动通信的可持续发展，因此$%%%年底正式确定将 GSM-R 作为我国铁路移动通信的发展方向一） 业务模型GSM-R 是专门为铁路通信设计的综合专用数字移动通信系统，它基于 GSM 的基础设施及其提供的高级语音呼叫业务（ASCI），其中包含增强多优先级与强拆（eMLPP）、语音组呼（VGCS）和语音广播（VBS），并提供铁路特有的调度业务，包括：功能寻址、功能号表示、接入矩阵和基于位置的寻址，并以此作为信息化平台，使铁路部门用户可以在此信息平台上开发各种铁路应用图 1 为 GSM-R 系统的业务模型层次结构图，因此，GSM-R 的业务模型可以概括为：GSM-R 业务 =GSM 业务+语音调度业务+铁路应用GSM-R 系统业务模型示意图1、GSM 业务GSM 业务包括电信终端业务、电信承载业务和补充业务。
2、高级语音呼叫业务（ASCI）eMLPP：对各种铁路业务预先定义成 7 个业务等级 A、B、0、1、2、3 和 4 级，并将设置存放在 HLR（归属位置寄存器）中当网络出现无空闲业务信道状态时， 高优先级呼叫可立即打断低优先级呼叫VGCS：指主叫用户呼叫属于预定义组呼区和组 ID 的被叫用户在 VGCS 中需要预先设置调度员和业务用户所有业务用户在组呼进行当中只占用一个业务信道，且在同一时间只能由一个业务用户讲话VBS：与 VGCS 具有相似的业务功能，只是业务用户没有讲话的权利3、铁路基本业务功能寻址：功能寻址是 GSM-R 的特征，它允许通过功能号来呼叫用户，而不是通常情况下的按照用户使用的终端设备来进行寻址功能寻址是通过编制功能号实现的这个特性保证了用户功能号码与其用来应答的物理终端之间的独立性功能号表示：功能号是将铁路用户根据其当前行使的职能进行编号，这个号有可能是非永久的，需要注册和注销接入矩阵：接入矩阵定义哪些签约用户在网络中与其他签约用户联系基于位置的寻址：是指将移动用户发起的用于预定功能的呼叫路由到一个与该用户当前所处位置相关的目的地址，例如：司机呼叫调度员或车站值班员，网络需要根据司机当前所处的位置来确定是哪一个调度员或车站值班员。
4、铁路应用研究和分析了我国铁路通信要求之后，给出能使得铁路通信系统投入经济运行并已经实现的应用其中部分应用解释如下：区间移动通信：代替区间通话柱， 满足紧急救援、 应急抢险通信指挥的需要，灵活方便同时实现区间作业人员的移动通信尾部风压检测：尾部风压状态由车尾装置移动设备获取，通过 GSM-R 网络传输数据信息，机车司机随时可以查询、反馈车尾工作状态这种方式的优点体现在：在复线区段或临线，追踪列车之间不会相互干扰；在隧道内也能传输列车自动控制（ATC）：车地之间的信息传输通道采用双向无线通道地面控制中心或基站所发出的信号由列车上的天线接收基于 GSM-R 传输平台，提供车地之间双向安全数据传输通道准确的定位由 CPS 或其他的定位服务经 GSM-R传输获得，将最终代替现有的信号和列车控制系统旅客业务：旅客业务不是铁路运营所必需的，但能增加旅客的舒适性如购票服务、预定服务、时刻表信息以及与公网通信等二） GSM-R 网络概述典型的 GSM-R 网络是在沿路轨方向安装定向天线，以形成沿轨的椭圆形小区；在话务量较大但对速度的要求较低的编组站内采用扇形小区覆盖；人口密度不高的低速路段和轨道交织处一般是无 CTCS 系统的农村地区，采用全向小区覆盖。
每个小区有一个或几个基站收发信机，数目的多少由话务量决定一个基站控制器一般负责管理一个或多个小区基站控制器与移动交换机,访问位置寄存器（MSC/VLR）通过 A 接口相连MSC 提供与其他网络的接口，它的主要功能是完成呼叫交换、 控制移动台的位置更新和越区切换过程归属位置寄存器 （HLR）通过 NO.7 信令连接到 GMSC 和 VLR 进行国内及国际寻址，其数据库与 AuC（鉴权中心）相连现存的 PAVX/IS-DN 网络将直接与 MSC 相连，对于智能网（IN）的接入也很容易GSM-R 系统保留了 GSM 的基本结构，同时还需要一个存储组呼属性的寄存器来实现网络功能—组呼寄存器（GCR）GCR 实际上相当于一个数据库，存储有关语音组呼的信息它被视为一个新的网络节点，可以放在直接与 MSC 相连的PABX 中，也可以放在 MSC 中，或者作为 HLR 的组成部分在空中接口方面，在 GSM-R 的 GSM 基础上增加了通知信道（NCH），用来传送包含组呼信息和组呼信道信息NCH 的位置在 BCCH 的系统消息中广播。