高速鐵路通信概論

1、 1什么是什么是gsm-r？ 二二. 為什么要建設(shè)為什么要建設(shè)gsm-r? 三三. gsm-r系統(tǒng)介紹系統(tǒng)介紹 四四. gsm-r網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃 五五. gsm-r調(diào)度通信系統(tǒng)調(diào)度通信系統(tǒng) 六六. gsm-r在鐵路運營和服務(wù)中的特殊在鐵路運營和服務(wù)中的特殊 業(yè)務(wù)與應(yīng)用業(yè)務(wù)與應(yīng)用 七七. 國外高速鐵路概況國外高速鐵路概況 內(nèi)容提要內(nèi)容提要 一、什么是一、什么是gsm-r？ gsm-r（globle system of mobile for railway） 專門針對鐵路對移動通信的需求而推出的專門針對鐵路對移動通信的需求而推出的專用系統(tǒng)，專用系統(tǒng)， 它基于它基于gsm并在功能上有所超越，是成熟

2、的技術(shù)并在功能上有所超越，是成熟的技術(shù) 。 是通過無線通信方式實現(xiàn)移動話音和數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊皇峭ㄟ^無線通信方式實現(xiàn)移動話音和數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊?種種技術(shù)體制。技術(shù)體制。 一、什么是一、什么是gsm-r？ 鐵路相對鐵路相對gsm公網(wǎng)的特殊需求：公網(wǎng)的特殊需求： （1）用戶級別不同（高級語音呼叫，包括：組呼、群呼、）用戶級別不同（高級語音呼叫，包括：組呼、群呼、 增強多優(yōu)先級與強拆）增強多優(yōu)先級與強拆） （2）功能尋址（調(diào)度）功能尋址（調(diào)度） （3）基于位置的尋址（機車呼叫前方車站、后方車站）基于位置的尋址（機車呼叫前方車站、后方車站） （4）高速情況下的移動通信）高速情況下的移動通信 （5）大量特殊的數(shù)據(jù)

3、業(yè)務(wù)需求（列控、列尾、車次號等）大量特殊的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求（列控、列尾、車次號等） 一、什么一、什么gsm-r？ 公網(wǎng)技術(shù)體制：公網(wǎng)技術(shù)體制：gsm、cdma 鐵路專網(wǎng)技術(shù)體制：鐵路專網(wǎng)技術(shù)體制： （1）無線列調(diào)）無線列調(diào) （2）模擬集群：）模擬集群： smratzone（廣深試驗）、（廣深試驗）、mpt1327 （北京局、柳南）、（北京局、柳南）、uniden（北京、成都、上海等）（北京、成都、上海等） （3）數(shù)字集群：）數(shù)字集群：tetra（秦沈）、（秦沈）、gt800（重慶）、（重慶）、gota （長春）（長春） （4）gsm-r（歐洲）（歐洲） 鐵路自動控制專業(yè)引入鐵路自動控制專業(yè)引入gs

4、m-rgsm-r技術(shù)的必要性技術(shù)的必要性 1.國家政策引導(dǎo)國家政策引導(dǎo) 國家中長期路網(wǎng)規(guī)劃國家中長期路網(wǎng)規(guī)劃：1.1.6 6萬萬kmkm客專（客專（20202020）；）； 鐵路鐵路“十一五十一五”規(guī)劃，大力推進技術(shù)裝備現(xiàn)代化；規(guī)劃，大力推進技術(shù)裝備現(xiàn)代化； 2.鐵路自動控制理念的轉(zhuǎn)變鐵路自動控制理念的轉(zhuǎn)變 鐵路信號；調(diào)度指揮；列車運行；區(qū)間閉塞。鐵路信號；調(diào)度指揮；列車運行；區(qū)間閉塞。 3.發(fā)展必要性分析發(fā)展必要性分析 通信信號一體化。通信信號一體化。 1、現(xiàn)有鐵路無線通信系統(tǒng)存在許多問題、現(xiàn)有鐵路無線通信系統(tǒng)存在許多問題 2、鐵路發(fā)展出現(xiàn)許多新業(yè)務(wù)需求、鐵路發(fā)展出現(xiàn)許多新業(yè)務(wù)需求 3、歐洲

5、選擇、歐洲選擇gsm-r的原因和發(fā)展?fàn)顩r的原因和發(fā)展?fàn)顩r 二、為什么要建設(shè)二、為什么要建設(shè)gsm-r? 1、現(xiàn)有鐵路無線通信系統(tǒng)存在許多問題。、現(xiàn)有鐵路無線通信系統(tǒng)存在許多問題。 （1）投資方面：系統(tǒng)分散建設(shè)，投資浪費。）投資方面：系統(tǒng)分散建設(shè)，投資浪費。 （2）系統(tǒng)功能方面：功能單一，不具備網(wǎng)絡(luò)能力；頻率）系統(tǒng)功能方面：功能單一，不具備網(wǎng)絡(luò)能力；頻率 利用率低，容量有限；話音、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)爭搶信道，利用率低，容量有限；話音、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)爭搶信道， 傳輸可靠性低，數(shù)據(jù)傳輸能力差。傳輸可靠性低，數(shù)據(jù)傳輸能力差。 （3）存在的問題：樞紐地區(qū)干擾嚴(yán)重；是開放系統(tǒng)，不）存在的問題：樞紐地區(qū)干擾嚴(yán)重；是開放系統(tǒng)

6、，不 具保密性。具保密性。 二、為什么要建設(shè)二、為什么要建設(shè)gsm-r? 1、現(xiàn)有鐵路無線通信系統(tǒng)存在許多問題。、現(xiàn)有鐵路無線通信系統(tǒng)存在許多問題。 （1）投資方面：系統(tǒng)分散、相互間無法互通、維護成本高）投資方面：系統(tǒng)分散、相互間無法互通、維護成本高 各分散系統(tǒng)主要有：無線列調(diào)、站場調(diào)車、客運、貨運、列各分散系統(tǒng)主要有：無線列調(diào)、站場調(diào)車、客運、貨運、列 檢、商檢、車號、公務(wù)維修、公安等檢、商檢、車號、公務(wù)維修、公安等 功能：主要為語音業(yè)務(wù)，少量數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)功能：主要為語音業(yè)務(wù)，少量數(shù)據(jù)業(yè)務(wù) 這些系統(tǒng)均為自行投資建設(shè)、獨立使用、分散維護，造這些系統(tǒng)均為自行投資建設(shè)、獨立使用、分散維護，造 成設(shè)備型

7、號各異，種類繁多，相互間無法互通，維護運營成成設(shè)備型號各異，種類繁多，相互間無法互通，維護運營成 本較高。本較高。 二、為什么要建設(shè)二、為什么要建設(shè)gsm-r? 1、現(xiàn)有鐵路無線通信系統(tǒng)存在許多問題。、現(xiàn)有鐵路無線通信系統(tǒng)存在許多問題。 （2）系統(tǒng)功能）系統(tǒng)功能 頻點固定分配、信道固定使用，頻率利用率低，容量有限頻點固定分配、信道固定使用，頻率利用率低，容量有限 鐵路無線通信系統(tǒng)主要使用鐵路無線通信系統(tǒng)主要使用450m450m頻段，共頻段，共5858對頻點，固定分配給了對頻點，固定分配給了 無線列調(diào)、站調(diào)、公安等無線系統(tǒng)使用，各個部門間不能相互共享，無線列調(diào)、站調(diào)、公安等無線系統(tǒng)使用，各個部門

8、間不能相互共享， 造成頻率資源的極大浪費。如北京、徐州、鄭州樞紐等地已無頻點可造成頻率資源的極大浪費。如北京、徐州、鄭州樞紐等地已無頻點可 供申請使用。供申請使用。 既有無線通信系統(tǒng)采用頻點（信道）固定分配的方式，信道長期既有無線通信系統(tǒng)采用頻點（信道）固定分配的方式，信道長期 指配給某一系統(tǒng)（通常按專業(yè)劃分）用戶使用，當(dāng)一個信道遇忙時，指配給某一系統(tǒng)（通常按專業(yè)劃分）用戶使用，當(dāng)一個信道遇忙時， 其它用戶只能等待，往往造成該信道上的用戶爭搶或者出現(xiàn)阻塞，通其它用戶只能等待，往往造成該信道上的用戶爭搶或者出現(xiàn)阻塞，通 信質(zhì)量得不到保證；而信道空閑時，別的系統(tǒng)用戶也并不能利用該信信質(zhì)量得不到保證

9、；而信道空閑時，別的系統(tǒng)用戶也并不能利用該信 道進行通信。這無疑是對頻率資源的一種浪費，也制約了用戶數(shù)量的道進行通信。這無疑是對頻率資源的一種浪費，也制約了用戶數(shù)量的 進一步發(fā)展。進一步發(fā)展。 二、為什么要建設(shè)二、為什么要建設(shè)gsm-r? 1、現(xiàn)有鐵路無線通信系統(tǒng)存在許多問題。、現(xiàn)有鐵路無線通信系統(tǒng)存在許多問題。 （2）系統(tǒng)功能）系統(tǒng)功能 話音、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)爭搶信道，傳輸可靠性低，數(shù)據(jù)傳輸能話音、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)爭搶信道，傳輸可靠性低，數(shù)據(jù)傳輸能 力差。力差。 經(jīng)測算，在經(jīng)測算，在tdcstdcs和和ctcctc區(qū)段，當(dāng)列車運行時速超過區(qū)段，當(dāng)列車運行時速超過250250 公里時，綜合考慮調(diào)度命令、行車憑

10、證、車次號、進路預(yù)公里時，綜合考慮調(diào)度命令、行車憑證、車次號、進路預(yù) 告等數(shù)據(jù)信息傳送和車機聯(lián)控話音通信需求時，業(yè)務(wù)密度告等數(shù)據(jù)信息傳送和車機聯(lián)控話音通信需求時，業(yè)務(wù)密度 加大，碰撞概率很大加大，碰撞概率很大 。 基于無線列調(diào)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸速率僅達到基于無線列調(diào)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸速率僅達到1.2kb/s1.2kb/s。 二、為什么要建設(shè)二、為什么要建設(shè)gsm-r? 1、現(xiàn)有鐵路無線通信系統(tǒng)存在許多問題。、現(xiàn)有鐵路無線通信系統(tǒng)存在許多問題。 （3）存在的問題）存在的問題 樞紐地區(qū)干擾嚴(yán)重樞紐地區(qū)干擾嚴(yán)重 樞紐站往往是多條線路的交匯處，通話的無序性，使各樞紐站往往是多條線路的交匯處，通話的無序性，使各

11、 個機車臺終端會對無線列調(diào)信道進行爭搶，造成個機車臺終端會對無線列調(diào)信道進行爭搶，造成“大信號抑大信號抑 制小信號制小信號”的后果。目前，在樞紐車站設(shè)置多套車站電臺的后果。目前，在樞紐車站設(shè)置多套車站電臺 （每條線（每條線1 1套），其中部分車站臺使用同頻工作，這些電臺套），其中部分車站臺使用同頻工作，這些電臺 在車站附近形成一個大范圍內(nèi)的同頻干擾，降低了車站值班在車站附近形成一個大范圍內(nèi)的同頻干擾，降低了車站值班 員的行車指揮效率。員的行車指揮效率。 二、為什么要建設(shè)二、為什么要建設(shè)gsm-r? 1、現(xiàn)有鐵路無線通信系統(tǒng)存在許多問題。、現(xiàn)有鐵路無線通信系統(tǒng)存在許多問題。 （3）存在的問題）存

12、在的問題 不具備網(wǎng)絡(luò)能力不具備網(wǎng)絡(luò)能力 移動終端對講距離受限，鄰站交界區(qū)易發(fā)生業(yè)務(wù)中移動終端對講距離受限，鄰站交界區(qū)易發(fā)生業(yè)務(wù)中 斷。斷。 鐵路各個無線通信系統(tǒng)分散，不能聯(lián)合組網(wǎng)，使得鐵路各個無線通信系統(tǒng)分散，不能聯(lián)合組網(wǎng)，使得 各系統(tǒng)之間用戶無法進行聯(lián)絡(luò)。各系統(tǒng)之間用戶無法進行聯(lián)絡(luò)。 鐵路無線、有線調(diào)度網(wǎng)基本獨立，無法形成有機融鐵路無線、有線調(diào)度網(wǎng)基本獨立，無法形成有機融 合的整體。合的整體。 二、為什么要建設(shè)二、為什么要建設(shè)gsm-r? 1、現(xiàn)有鐵路無線通信系統(tǒng)存在許多問題。、現(xiàn)有鐵路無線通信系統(tǒng)存在許多問題。 （3）存在問題）存在問題 開放系統(tǒng)，不具保密性開放系統(tǒng)，不具保密性 無線列調(diào)系

13、統(tǒng)是開放系統(tǒng)，并未做任何鑒權(quán)加密處無線列調(diào)系統(tǒng)是開放系統(tǒng)，并未做任何鑒權(quán)加密處 理，對用戶無需進行身份識別，只要無線終端用戶頻點理，對用戶無需進行身份識別，只要無線終端用戶頻點 和調(diào)制方式與無線列調(diào)相同，便可以加入到無線列調(diào)系和調(diào)制方式與無線列調(diào)相同，便可以加入到無線列調(diào)系 統(tǒng)內(nèi)的通信。因此，話音業(yè)務(wù)可以被接收或竊聽，給行統(tǒng)內(nèi)的通信。因此，話音業(yè)務(wù)可以被接收或竊聽，給行 車安全帶來極大的隱患。此外，公安系統(tǒng)對保密性的要車安全帶來極大的隱患。此外，公安系統(tǒng)對保密性的要 求也很高，現(xiàn)有系統(tǒng)無法達到。求也很高，現(xiàn)有系統(tǒng)無法達到。 二、為什么要建設(shè)二、為什么要建設(shè)gsm-r? 2、鐵路發(fā)展出現(xiàn)許多新業(yè)

14、務(wù)需求：、鐵路發(fā)展出現(xiàn)許多新業(yè)務(wù)需求： （1）客運專線的業(yè)務(wù)需求）客運專線的業(yè)務(wù)需求 （2）貨運專線機車同步控制傳輸）貨運專線機車同步控制傳輸 （3）車地信息化數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枰┸嚨匦畔⒒瘮?shù)據(jù)傳輸?shù)男枰?（4）有線、無線調(diào)度兩網(wǎng)融合的需求）有線、無線調(diào)度兩網(wǎng)融合的需求 二、為什么要建設(shè)二、為什么要建設(shè)gsm-r? 2、鐵路發(fā)展出現(xiàn)許多新業(yè)務(wù)需求：、鐵路發(fā)展出現(xiàn)許多新業(yè)務(wù)需求： （1）客運專線的業(yè)務(wù)需求（）客運專線的業(yè)務(wù)需求（對通信系統(tǒng)在高速情況下的對通信系統(tǒng)在高速情況下的 安全性、可靠性、實時性、便捷程度提出了更高的安全性、可靠性、實時性、便捷程度提出了更高的 要求）要求） 話音類：調(diào)度通信、區(qū)

15、間通信話音類：調(diào)度通信、區(qū)間通信 數(shù)據(jù)類：數(shù)據(jù)類：列控信息傳送列控信息傳送 調(diào)度指揮信息傳送調(diào)度指揮信息傳送 行車安全監(jiān)控信息的傳送行車安全監(jiān)控信息的傳送 旅客綜合服務(wù)信息的傳送旅客綜合服務(wù)信息的傳送 二、為什么要建設(shè)二、為什么要建設(shè)gsm-r? 2、鐵路發(fā)展出現(xiàn)許多新業(yè)務(wù)需求：、鐵路發(fā)展出現(xiàn)許多新業(yè)務(wù)需求： （1）客運專線的業(yè)務(wù)需求）客運專線的業(yè)務(wù)需求 列控信息傳送需求列控信息傳送需求 無線通信網(wǎng)絡(luò)提供車地雙向、實時數(shù)據(jù)傳輸通道，傳無線通信網(wǎng)絡(luò)提供車地雙向、實時數(shù)據(jù)傳輸通道，傳 輸速率至少輸速率至少2.4kbps2.4kbps，異步透明全速率異步透明全速率傳輸方式。傳輸方式。 業(yè)務(wù)不能中斷，

16、因此無線信道必須實時可靠，無線網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)不能中斷，因此無線信道必須實時可靠，無線網(wǎng)絡(luò) 在鐵路沿線應(yīng)保證連續(xù)覆蓋并支持切換。在鐵路沿線應(yīng)保證連續(xù)覆蓋并支持切換。 每個列車數(shù)據(jù)傳輸需要占用至少一個專用無線信道，因每個列車數(shù)據(jù)傳輸需要占用至少一個專用無線信道，因 此，無線通信網(wǎng)絡(luò)應(yīng)能提供覆蓋范圍內(nèi)的此，無線通信網(wǎng)絡(luò)應(yīng)能提供覆蓋范圍內(nèi)的n n列車所需的列車所需的n n 個的專用信道。個的專用信道。 現(xiàn)有系統(tǒng)無法實現(xiàn)?，F(xiàn)有系統(tǒng)無法實現(xiàn)。 二、為什么要建設(shè)二、為什么要建設(shè)gsm-r? 2、鐵路發(fā)展出現(xiàn)許多新業(yè)務(wù)需求：、鐵路發(fā)展出現(xiàn)許多新業(yè)務(wù)需求： （2）重載貨運專線（機車同步控制傳輸）重載貨運專線（機車同步

17、控制傳輸） 定義：定義：為了實現(xiàn)牽引過程中同時加速、減速、制動，主控機車和為了實現(xiàn)牽引過程中同時加速、減速、制動，主控機車和 從控機車之間需要通過無線信道實時傳遞控制命令，這就從控機車之間需要通過無線信道實時傳遞控制命令，這就 是機車同步操控信息傳送業(yè)務(wù)。是機車同步操控信息傳送業(yè)務(wù)。 解決方案：解決方案： dj4dj4型機車對講電話系統(tǒng)，人工話音，一致性差型機車對講電話系統(tǒng)，人工話音，一致性差 基于基于800mhz800mhz的無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，主機和從控機車的無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，主機和從控機車 之間間隔小于之間間隔小于650650米，只適用于萬噸組合列車米，只適用于萬噸組合列車 基于基于gsm

18、-rgsm-r系統(tǒng)的解決方案，適用于所有組合形式的系統(tǒng)的解決方案，適用于所有組合形式的 列車列車 二、為什么要建設(shè)二、為什么要建設(shè)gsm-r? 2、鐵路發(fā)展出現(xiàn)許多新業(yè)務(wù)需求：、鐵路發(fā)展出現(xiàn)許多新業(yè)務(wù)需求： （3）車地信息化數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枰┸嚨匦畔⒒瘮?shù)據(jù)傳輸?shù)男枰?列車與地面之間的無線通信一直是信息化發(fā)展中的最薄弱環(huán)節(jié)。 隨著鐵路的發(fā)展，鐵路信息化要求的無線數(shù)據(jù)傳輸內(nèi)容越來越多，一 方面，列車運行、列車安全監(jiān)控、診斷以及承載貨物等實時信息需要 傳送到地面上來，為實現(xiàn)列車信息實時追蹤、客票發(fā)售、貨運計劃、列車信息實時追蹤、客票發(fā)售、貨運計劃、 貨車追蹤、集裝箱追蹤等提供基礎(chǔ)信息貨車追蹤、集裝箱追

19、蹤等提供基礎(chǔ)信息，滿足鐵路路網(wǎng)移動體（機車、 車輛等）實時動態(tài)跟蹤信息傳輸?shù)男枰涣硪环矫?，以旅客為主體的 移動信息，需要在車地之間實時進行傳送，為旅客提供多方位的綜合 信息服務(wù)。 二、為什么要建設(shè)二、為什么要建設(shè)gsm-r? 2、鐵路發(fā)展出現(xiàn)許多新業(yè)務(wù)需求：、鐵路發(fā)展出現(xiàn)許多新業(yè)務(wù)需求： （4）有線、無線調(diào)度業(yè)務(wù)融合的需求）有線、無線調(diào)度業(yè)務(wù)融合的需求 鐵路沿線采用無線覆蓋，機車上采用無線終端，車鐵路沿線采用無線覆蓋，機車上采用無線終端，車 站臺和調(diào)度臺都是有線終端。站臺和調(diào)度臺都是有線終端。 二、為什么要建設(shè)二、為什么要建設(shè)gsm-r? 2、鐵路發(fā)展出現(xiàn)許多新業(yè)務(wù)需求：、鐵路發(fā)展出現(xiàn)許多新

20、業(yè)務(wù)需求： 可見，既有系統(tǒng)無法滿足鐵路新業(yè)務(wù)需求，應(yīng)建可見，既有系統(tǒng)無法滿足鐵路新業(yè)務(wù)需求，應(yīng)建 立一個能完善解決鐵路新業(yè)務(wù)需求、高安全可靠性、立一個能完善解決鐵路新業(yè)務(wù)需求、高安全可靠性、 聯(lián)網(wǎng)能力強、可滿足高速、重載運輸及信息化需求聯(lián)網(wǎng)能力強、可滿足高速、重載運輸及信息化需求 的通信系統(tǒng)。的通信系統(tǒng)。 二、為什么要建設(shè)二、為什么要建設(shè)gsm-r? 3、歐洲選擇、歐洲選擇gsm-r的原因的原因 （1 1）取代落后的模擬設(shè)備、提升系統(tǒng)性能的需要；）取代落后的模擬設(shè)備、提升系統(tǒng)性能的需要； （2 2）歐洲鐵路互通性的需要；）歐洲鐵路互通性的需要； （3 3）新業(yè)務(wù)的需要（歐洲列車控制系統(tǒng)）新業(yè)務(wù)

21、的需要（歐洲列車控制系統(tǒng)2 2級以上）級以上） 二、為什么要建設(shè)二、為什么要建設(shè)gsm-r? gsm-r在歐洲的發(fā)展?fàn)顩r：在歐洲的發(fā)展?fàn)顩r： 目前已在歐洲目前已在歐洲2626國家開始廣泛實施，具體包括：德國、英國、國家開始廣泛實施，具體包括：德國、英國、 法國、意大利、斯洛伐克、荷蘭、瑞典、瑞士、西班牙、捷克、法國、意大利、斯洛伐克、荷蘭、瑞典、瑞士、西班牙、捷克、 芬蘭、挪威、比利時。其中，瑞典、德國、意大利、瑞士、挪威、芬蘭、挪威、比利時。其中，瑞典、德國、意大利、瑞士、挪威、 西班牙、荷蘭等西班牙、荷蘭等1111個國家開通了商用個國家開通了商用gsm-rgsm-r網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)。 l最早開始

22、建設(shè)的國家：瑞典（最早開始建設(shè)的國家：瑞典（19981998年）年） l在全國范圍內(nèi)普速干線建設(shè)的國家：意大利（在全國范圍內(nèi)普速干線建設(shè)的國家：意大利（7500km7500km）、荷蘭）、荷蘭 （2800km2800km） lgsm-rgsm-r覆蓋里程最長的國家：德國（覆蓋里程最長的國家：德國（36000km36000km） l最早在高速線開通最早在高速線開通etcs2etcs2的國家：意大利，羅馬那不勒斯的國家：意大利，羅馬那不勒斯 ， 20052005年年1212月月2121日商用，運營時速日商用，運營時速347km/h347km/h；米蘭都靈；米蘭都靈20062006年年2 2月月 1

23、010日正式商用運行，設(shè)計時速日正式商用運行，設(shè)計時速350km/h350km/h。 二、為什么要建設(shè)二、為什么要建設(shè)gsm-r? 三、三、gsm-r系統(tǒng)介紹系統(tǒng)介紹（一）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（一）系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 1 1、網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)（、網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)（nssnss） （1 1）移動交換子系統(tǒng)（）移動交換子系統(tǒng)（ssssss） （2 2）移動智能網(wǎng)（）移動智能網(wǎng)（inin）子系統(tǒng)）子系統(tǒng) （3 3）通用分組無線業(yè)務(wù)（）通用分組無線業(yè)務(wù)（gprsgprs）子系統(tǒng)）子系統(tǒng) 2 2、基站子系統(tǒng)（、基站子系統(tǒng)（bssbss） 3 3、運行與支持子系統(tǒng)（、運行與支持子系統(tǒng)（ossoss） （1 1）網(wǎng)管）網(wǎng)管 （2 2）sim

24、sim卡管理系統(tǒng)卡管理系統(tǒng) （3 3）計費、結(jié)算、營帳、客服子系統(tǒng)）計費、結(jié)算、營帳、客服子系統(tǒng) 4 4、終端設(shè)備、終端設(shè)備 三、三、gsm-r系統(tǒng)介紹系統(tǒng)介紹（一）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（一）系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 三、三、gsm-r系統(tǒng)介紹系統(tǒng)介紹 1、網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng) 移動交換子系統(tǒng)：移動交換子系統(tǒng)：主要完成用戶的業(yè)務(wù)交換功能，完成用戶數(shù)據(jù)與主要完成用戶的業(yè)務(wù)交換功能，完成用戶數(shù)據(jù)與 移動性管理、安全性管理。移動性管理、安全性管理。 u移動業(yè)務(wù)交換中心（移動業(yè)務(wù)交換中心（mscmsc）：負責(zé)用戶的移動性管理和呼叫控制；）：負責(zé)用戶的移動性管理和呼叫控制； u拜訪位置寄存器（拜訪位置寄存器（vlrvlr）：負責(zé)

25、存儲進入該區(qū)域內(nèi)已登記用戶的信）：負責(zé)存儲進入該區(qū)域內(nèi)已登記用戶的信 息；息； u歸屬位置寄存器（歸屬位置寄存器（hlrhlr）：是一個負責(zé)管理移動用戶的數(shù)據(jù)庫。）：是一個負責(zé)管理移動用戶的數(shù)據(jù)庫。hlrhlr 存儲本歸屬區(qū)的所有移動用戶數(shù)據(jù)，如識別標(biāo)志、位置信息、簽約業(yè)存儲本歸屬區(qū)的所有移動用戶數(shù)據(jù)，如識別標(biāo)志、位置信息、簽約業(yè) 務(wù)等；務(wù)等； u鑒權(quán)中心（鑒權(quán)中心（aucauc）：是存儲用戶鑒權(quán)算法和加密密鑰的實體，）：是存儲用戶鑒權(quán)算法和加密密鑰的實體，aucauc只只 通過通過hlrhlr和其他網(wǎng)絡(luò)實體通信；和其他網(wǎng)絡(luò)實體通信； u互連功能單元（互連功能單元（iwfiwf）：與固定網(wǎng)絡(luò)的

26、數(shù)據(jù)終端之間提供速率和協(xié)）：與固定網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)終端之間提供速率和協(xié) 議的轉(zhuǎn)換；議的轉(zhuǎn)換； u組呼寄存器（組呼寄存器（gcrgcr）：用于存儲移動用戶的組）：用于存儲移動用戶的組idid； u短消息服務(wù)中心（短消息服務(wù)中心（smscsmsc）：負責(zé)向）：負責(zé)向mscmsc傳送短消息信息；傳送短消息信息； u確認(rèn)中心（確認(rèn)中心（acac）：記錄、存儲鐵路緊急呼叫相關(guān)信息。）：記錄、存儲鐵路緊急呼叫相關(guān)信息。 三、三、gsm-r系統(tǒng)介紹系統(tǒng)介紹 1、網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng) 智能網(wǎng)子系統(tǒng)：智能網(wǎng)子系統(tǒng)：是在是在sss中引入的智能網(wǎng)功能實體，中引入的智能網(wǎng)功能實體， 將網(wǎng)絡(luò)交換功能和業(yè)務(wù)控制功能相分離，實

27、現(xiàn)對將網(wǎng)絡(luò)交換功能和業(yè)務(wù)控制功能相分離，實現(xiàn)對 呼叫的智能控制呼叫的智能控制 。 ugsmgsm業(yè)務(wù)交換點（業(yè)務(wù)交換點（gsmsspgsmssp） ugprsgprs業(yè)務(wù)交換點（業(yè)務(wù)交換點（gprssspgprsssp） u智能外設(shè)（智能外設(shè)（ipip） u業(yè)務(wù)控制點（業(yè)務(wù)控制點（scpscp） u業(yè)務(wù)管理點（業(yè)務(wù)管理點（smpsmp） u業(yè)務(wù)管理接入點（業(yè)務(wù)管理接入點（smapsmap） u業(yè)務(wù)生成環(huán)境點（業(yè)務(wù)生成環(huán)境點（scepscep）。）。 三、三、gsm-r系統(tǒng)介紹系統(tǒng)介紹 1、網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng) gprsgprs子系統(tǒng)：子系統(tǒng)：負責(zé)為無線用戶提供分組數(shù)據(jù)承載業(yè)務(wù)。負責(zé)為無線用戶

28、提供分組數(shù)據(jù)承載業(yè)務(wù)。 gprs核心層：核心層：由由sgsnsgsn、ggsnggsn、dnsdns、radiusradius等功能等功能 實體組成；實體組成； gprs無線接入層：無線接入層：由由pcupcu、基站、終端等組成。、基站、終端等組成。 gprsgprs無線接入層組網(wǎng)應(yīng)充分利用無線接入層組網(wǎng)應(yīng)充分利用gsm-rgsm-r系統(tǒng)的設(shè)備資系統(tǒng)的設(shè)備資 源，保護投資；與源，保護投資；與gsm-rgsm-r系統(tǒng)共用頻率資源；利用系統(tǒng)共用頻率資源；利用 gsm-rgsm-r系統(tǒng)的基站實現(xiàn)無線覆蓋，不單獨增加系統(tǒng)的基站實現(xiàn)無線覆蓋，不單獨增加gprsgprs系系 統(tǒng)基站。統(tǒng)基站。 三、三、gs

29、m-r系統(tǒng)介紹系統(tǒng)介紹 1、網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng) usgsn:sgsn:服務(wù)服務(wù)gprsgprs支持節(jié)點支持節(jié)點, , 移動性管理、尋路等功能。移動性管理、尋路等功能。 uggsn:ggsn:網(wǎng)關(guān)網(wǎng)關(guān)gprsgprs支持節(jié)點支持節(jié)點, ,為為gprsgprs網(wǎng)與外部數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)相連的網(wǎng)關(guān)。網(wǎng)與外部數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)相連的網(wǎng)關(guān)。 udns:dns:域名服務(wù)器，負責(zé)提供域名服務(wù)器，負責(zé)提供gprsgprs網(wǎng)內(nèi)部網(wǎng)內(nèi)部sgsnsgsn、ggsn ggsn 等網(wǎng)絡(luò)節(jié)等網(wǎng)絡(luò)節(jié) 點的域名解析等。點的域名解析等。 uradius:radius:認(rèn)證服務(wù)器認(rèn)證服務(wù)器, ,負責(zé)存儲用戶的身份信息，并完成用戶的負責(zé)存儲用戶的

30、身份信息，并完成用戶的 認(rèn)證和鑒權(quán)等功能。認(rèn)證和鑒權(quán)等功能。 upcu:pcu:分組控制單元，負責(zé)數(shù)據(jù)分組、無線信道管理、錯誤發(fā)送分組控制單元，負責(zé)數(shù)據(jù)分組、無線信道管理、錯誤發(fā)送 檢測和自動重發(fā)。檢測和自動重發(fā)。 三、三、gsm-r系統(tǒng)介紹系統(tǒng)介紹2、基站子系統(tǒng)、基站子系統(tǒng) bss通過無線接口直接與移動臺相接，負責(zé)無線信號通過無線接口直接與移動臺相接，負責(zé)無線信號 發(fā)送接收和無線資源管理；與發(fā)送接收和無線資源管理；與msc相連，實現(xiàn)移動用戶之相連，實現(xiàn)移動用戶之 間或移動用戶與固定網(wǎng)路用戶之間的通信連接，傳送系統(tǒng)間或移動用戶與固定網(wǎng)路用戶之間的通信連接，傳送系統(tǒng) 信號和用戶信息等。信號和用戶

31、信息等。 u基站控制器（基站控制器（bsc） u編譯碼和速率適配單元（編譯碼和速率適配單元（trau） u小區(qū)廣播短消息中心（小區(qū)廣播短消息中心（cbc） u基站收發(fā)信機（基站收發(fā)信機（bts） u弱場設(shè)備（直放站、漏纜）弱場設(shè)備（直放站、漏纜） bss移動終端移動終端msc 無線接口無線接口a接口接口 三、三、gsm-r系統(tǒng)介紹系統(tǒng)介紹 3、運行與支持子系統(tǒng)、運行與支持子系統(tǒng)oss （1 1）網(wǎng)管）網(wǎng)管 交換、智能網(wǎng)、交換、智能網(wǎng)、gprsgprs網(wǎng)管、基站網(wǎng)管、直放站網(wǎng)網(wǎng)管、基站網(wǎng)管、直放站網(wǎng) 管等。管等。 （2 2）simsim卡管理系統(tǒng)（鐵道部管理中心、路局發(fā)卡管理系統(tǒng)（鐵道部管理中心

32、、路局發(fā) 卡中心兩級結(jié)構(gòu)）卡中心兩級結(jié)構(gòu)） （3 3）計費、結(jié)算、營帳、客服子系統(tǒng)）計費、結(jié)算、營帳、客服子系統(tǒng) 三、三、gsm-r系統(tǒng)介紹系統(tǒng)介紹 4、終端設(shè)備、終端設(shè)備 終端是供終端是供gsm-rgsm-r系統(tǒng)用戶直接操作、使用，用來接入系統(tǒng)用戶直接操作、使用，用來接入gsm-rgsm-r 網(wǎng)的設(shè)備，包括移動臺和無線固定臺。網(wǎng)的設(shè)備，包括移動臺和無線固定臺。 （1 1）移動臺包括（機車、汽車）車載臺，手持臺、列控數(shù)）移動臺包括（機車、汽車）車載臺，手持臺、列控數(shù) 據(jù)傳輸設(shè)備、列尾信息傳輸設(shè)備和防災(zāi)檢測信息傳輸、車據(jù)傳輸設(shè)備、列尾信息傳輸設(shè)備和防災(zāi)檢測信息傳輸、車 輛安全檢測信息傳輸終端等。

33、輛安全檢測信息傳輸終端等。 移動臺由移動設(shè)備和移動臺由移動設(shè)備和simsim卡組成?？ńM成。 （2 2）無線固定臺為非移動狀態(tài)下使用的無線終端，具備與）無線固定臺為非移動狀態(tài)下使用的無線終端，具備與 移動臺相同的業(yè)務(wù)功能。移動臺相同的業(yè)務(wù)功能。 注：注：fasfas系統(tǒng)及終端不屬于系統(tǒng)及終端不屬于gsm-rgsm-r系統(tǒng)。系統(tǒng)。 三、三、gsm-r系統(tǒng)介紹系統(tǒng)介紹 （二）系統(tǒng)功能（二）系統(tǒng)功能 1、業(yè)務(wù)類型、業(yè)務(wù)類型 （1）語音業(yè)務(wù)）語音業(yè)務(wù) （2）數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)）數(shù)據(jù)業(yè)務(wù) （3）智能業(yè)務(wù)）智能業(yè)務(wù) 1、業(yè)務(wù)類型、業(yè)務(wù)類型（1）語音業(yè)務(wù)）語音業(yè)務(wù) l點對點話音呼叫業(yè)務(wù)點對點話音呼叫業(yè)務(wù) l語音廣播業(yè)

34、務(wù)（語音廣播業(yè)務(wù)（vbsvbs） l語音組呼業(yè)務(wù)（語音組呼業(yè)務(wù)（vgcsvgcs） l緊急呼叫緊急呼叫 l多方通信（最多五方）多方通信（最多五方） 三、三、gsm-r系統(tǒng)介紹系統(tǒng)介紹 （二）系統(tǒng)功能（二）系統(tǒng)功能 1、業(yè)務(wù)類型、業(yè)務(wù)類型（2）數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)）數(shù)據(jù)業(yè)務(wù) l電路交換數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)電路交換數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù) 系統(tǒng)通過占用一條話音信道提供端到端的數(shù)據(jù)傳輸。 連接建立時間為510s（平均為6s）。建立完成后，每條鏈 路數(shù)據(jù)獨占一個時隙。數(shù)據(jù)傳輸速率2.4、4.8、9.6kbps，數(shù)據(jù) 傳輸端到端時延不大于500ms（假設(shè)包長30字節(jié)）。傳輸方式分 為異步透明和非透明兩種傳輸模式。 l短消息業(yè)務(wù)短消息業(yè)

35、務(wù) 系統(tǒng)提供通過信令信道傳送簡短信息的業(yè)務(wù)。消息應(yīng)采用簡 單文本格式，消息分段信息長度最長為160個字符（7bit編碼）。 發(fā)送方可以在短消息發(fā)送出去后得到一條確認(rèn)通知。 l分組交換數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)（分組交換數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)（gprsgprs） 系統(tǒng)采用無線資源動態(tài)分配方式和分組交換傳送模式，向用 戶提供端到端的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，傳輸速率為9.05171.2kbit/s。 三、三、gsm-r系統(tǒng)介紹系統(tǒng)介紹 （二）系統(tǒng)功能（二）系統(tǒng)功能 1、業(yè)務(wù)類型、業(yè)務(wù)類型（3）智能業(yè)務(wù)）智能業(yè)務(wù) l基本業(yè)務(wù)基本業(yè)務(wù) 功能尋址業(yè)務(wù)功能尋址業(yè)務(wù) 根據(jù)被叫用戶所承擔(dān)的功能來發(fā)起呼叫，而不是根據(jù)被叫用 戶的號碼來尋址。主叫方可以

36、是有線用戶，也可以是無線用戶。 位置尋址業(yè)務(wù)位置尋址業(yè)務(wù) 將移動用戶發(fā)起的呼叫，路由到一個與該用戶當(dāng)前所處位置 相關(guān)的目的地址。這個功能主要用于解決移動用戶呼叫固定用戶， 包括司機或運營手持臺用戶呼叫調(diào)度員和當(dāng)前車站值班員等。 精確位置尋址精確位置尋址 基于基于msisdnmsisdn的呼叫限制的呼叫限制 鐵路緊急呼叫鐵路緊急呼叫 列車緊急呼叫和調(diào)車緊急呼叫。 三、三、gsm-r系統(tǒng)介紹系統(tǒng)介紹 （二）系統(tǒng)功能（二）系統(tǒng)功能 1、業(yè)務(wù)類型、業(yè)務(wù)類型（3）智能業(yè)務(wù)）智能業(yè)務(wù) l擴展業(yè)務(wù)擴展業(yè)務(wù) 基于位置的呼叫限制業(yè)務(wù)基于位置的呼叫限制業(yè)務(wù) 將用戶（包括調(diào)度員、車站值班員和助理值班員）發(fā)起功能 號

37、呼叫的范圍限制在其管轄區(qū)域內(nèi)。 自動獲取調(diào)度中心的自動獲取調(diào)度中心的ipip地址業(yè)務(wù)地址業(yè)務(wù) 用于實現(xiàn)列車在運行中自動獲取調(diào)度中心（tdcs中心）的ip 地址。 短信的智能業(yè)務(wù)短信的智能業(yè)務(wù) 包括短信的功能尋址和基于位置尋址等。 三、三、gsm-r系統(tǒng)介紹系統(tǒng)介紹 （二）系統(tǒng)功能（二）系統(tǒng)功能 三、三、gsm-r系統(tǒng)介紹系統(tǒng)介紹 （二）系統(tǒng)功能（二）系統(tǒng)功能 iwfiwf 無線閉塞中心無線閉塞中心車載單元車載單元 。 1、ctcs 3級系統(tǒng)級系統(tǒng) （chinese train control system） 三、三、gsm-r系統(tǒng)介紹系統(tǒng)介紹 （二）系統(tǒng)功能（二）系統(tǒng)功能 列控傳送信息內(nèi)容：列

38、控傳送信息內(nèi)容： 1、rbc車載通信單元：車載通信單元： u移動授權(quán)：與前車的距離、行駛速度、進路解鎖時間等；移動授權(quán)：與前車的距離、行駛速度、進路解鎖時間等； u線路數(shù)據(jù)：線路長度、起止點坐標(biāo)、坡度、橋隧信息、牽引線路數(shù)據(jù)：線路長度、起止點坐標(biāo)、坡度、橋隧信息、牽引 換相點數(shù)據(jù)等；換相點數(shù)據(jù)等； u指令：進入調(diào)車模式，人工引導(dǎo)等特殊操作、限速指令：進入調(diào)車模式，人工引導(dǎo)等特殊操作、限速 2、車載通信單元、車載通信單元rbc： u列車位置、速度、狀態(tài)（列車本身的編組、長度、制動性能列車位置、速度、狀態(tài)（列車本身的編組、長度、制動性能 等情況）、列車類型等。等情況）、列車類型等。 三、三、gsm

39、-r系統(tǒng)介紹系統(tǒng)介紹 （二）系統(tǒng)功能（二）系統(tǒng)功能 1、實現(xiàn)了列車地面，地面列車的雙向信息傳送；、實現(xiàn)了列車地面，地面列車的雙向信息傳送； 2、去掉了大規(guī)模分布于沿線的軌旁設(shè)備；、去掉了大規(guī)模分布于沿線的軌旁設(shè)備； 3、信息傳送內(nèi)容更加豐富；、信息傳送內(nèi)容更加豐富； 4、列車控制曲線從臺階狀變?yōu)閳A滑的曲線。、列車控制曲線從臺階狀變?yōu)閳A滑的曲線。 未來無線列控系統(tǒng)與傳統(tǒng)系統(tǒng)的比較：未來無線列控系統(tǒng)與傳統(tǒng)系統(tǒng)的比較： 三、三、gsm-r系統(tǒng)介紹系統(tǒng)介紹 （二）系統(tǒng)功能（二）系統(tǒng)功能 2、機車同步操控、機車同步操控概念概念 由多臺機車牽引的組合列車，在牽引過程中，由多臺機車牽引的組合列車，在牽引過程

40、中， 必須實現(xiàn)機車同步操控，即多臺機車同時加速、必須實現(xiàn)機車同步操控，即多臺機車同時加速、 減速、制動，主控機車和從控機車之間需要通信減速、制動，主控機車和從控機車之間需要通信 并實時傳遞控制命令，使它們置于同步工況或獨并實時傳遞控制命令，使它們置于同步工況或獨 立工況，這就是機車同步操控。立工況，這就是機車同步操控。 三、三、gsm-r系統(tǒng)介紹系統(tǒng)介紹 （二）系統(tǒng)功能（二）系統(tǒng)功能 2、機車同步操控：、機車同步操控： gsm-r ocu gsm-r ocu gsm-r ocu gsm-r 網(wǎng)絡(luò) an 應(yīng)用節(jié)點 pri 三、三、gsm-r系統(tǒng)介紹系統(tǒng)介紹 （二）系統(tǒng)功能（二）系統(tǒng)功能 3、ct

41、c（centralized traffic control 分散自律調(diào)度集中系統(tǒng)）對通信系統(tǒng)的需求：分散自律調(diào)度集中系統(tǒng)）對通信系統(tǒng)的需求： 主要包括以下數(shù)據(jù)信息的傳送：主要包括以下數(shù)據(jù)信息的傳送： （1）調(diào)度命令；）調(diào)度命令； （2）接車進路預(yù)告信息；）接車進路預(yù)告信息； （3）調(diào)車作業(yè)通知單；）調(diào)車作業(yè)通知單； （4）車次號校核。）車次號校核。 三條已建線的業(yè)務(wù)及實現(xiàn)情況三條已建線的業(yè)務(wù)及實現(xiàn)情況大秦線大秦線 序號序號系統(tǒng)設(shè)計功能系統(tǒng)設(shè)計功能試驗情況試驗情況使用情況使用情況 1 1調(diào)度通信調(diào)度通信試驗成功試驗成功尚未投入實際應(yīng)用尚未投入實際應(yīng)用 2 2 機車同步操控信息傳機車同步操控信息傳

42、 送送 試驗成功試驗成功已投入實際應(yīng)用已投入實際應(yīng)用 3 3區(qū)間移動通信區(qū)間移動通信試驗成功試驗成功已投入實際應(yīng)用已投入實際應(yīng)用 4 4 列車無線車次號校核列車無線車次號校核 及列車停穩(wěn)信息傳送及列車停穩(wěn)信息傳送 靜態(tài)試驗成功，需進行靜態(tài)試驗成功，需進行 動態(tài)測試動態(tài)測試 尚未投入實際應(yīng)用尚未投入實際應(yīng)用 5 5調(diào)度命令傳送調(diào)度命令傳送 靜態(tài)試驗成功，需進行靜態(tài)試驗成功，需進行 動態(tài)測試動態(tài)測試 尚未投入實際應(yīng)用尚未投入實際應(yīng)用 6 6列尾裝置信息傳送列尾裝置信息傳送 靜態(tài)試驗成功，需進行靜態(tài)試驗成功，需進行 動態(tài)測試動態(tài)測試 尚未投入實際應(yīng)用尚未投入實際應(yīng)用 7 7 調(diào)車機車信號和監(jiān)控調(diào)車機

43、車信號和監(jiān)控 信息傳送信息傳送 靜態(tài)試驗成功，需進行靜態(tài)試驗成功，需進行 動態(tài)測試動態(tài)測試 尚未投入實際應(yīng)用尚未投入實際應(yīng)用 三、三、gsm-r系統(tǒng)介紹系統(tǒng)介紹 （二）系統(tǒng)功能（二）系統(tǒng)功能 三條已建線的業(yè)務(wù)及實現(xiàn)情況三條已建線的業(yè)務(wù)及實現(xiàn)情況青藏線青藏線 序號序號系統(tǒng)設(shè)計功能系統(tǒng)設(shè)計功能試驗情況試驗情況使用情況使用情況 1 1列車調(diào)度通信列車調(diào)度通信試驗成功試驗成功已投入實際應(yīng)用已投入實際應(yīng)用 2 2列車控制系統(tǒng)列車控制系統(tǒng)試驗成功試驗成功已投入實際應(yīng)用已投入實際應(yīng)用 3 3調(diào)度命令傳送調(diào)度命令傳送試驗成功試驗成功已投入實際應(yīng)用已投入實際應(yīng)用 4 4 列車無線車次號校核列車無線車次號校核 及

44、列車停穩(wěn)信息及列車停穩(wěn)信息 傳送傳送 試驗成功試驗成功已投入實際應(yīng)用已投入實際應(yīng)用 5 5區(qū)間移動通信區(qū)間移動通信試驗成功試驗成功已經(jīng)投入實際應(yīng)用已經(jīng)投入實際應(yīng)用 6 6其它鐵路信息化應(yīng)用其它鐵路信息化應(yīng)用正在進行方案研究正在進行方案研究 三、三、gsm-r系統(tǒng)介紹系統(tǒng)介紹 （二）系統(tǒng)功能（二）系統(tǒng)功能 三條已建線的業(yè)務(wù)及實現(xiàn)情況三條已建線的業(yè)務(wù)及實現(xiàn)情況膠濟線膠濟線 序序 號號 系統(tǒng)設(shè)計功能系統(tǒng)設(shè)計功能試驗情況試驗情況使用情況使用情況 1 1調(diào)度通信調(diào)度通信試驗成功試驗成功試運行試運行 2 2車次號校核信息傳送車次號校核信息傳送試驗成功試驗成功試運行試運行 3 3調(diào)度命令傳送調(diào)度命令傳送試驗

45、成功試驗成功試運行試運行 三、三、gsm-r系統(tǒng)介紹系統(tǒng)介紹 （二）系統(tǒng)功能（二）系統(tǒng)功能 業(yè)務(wù)實現(xiàn)方式業(yè)務(wù)實現(xiàn)方式 三、三、gsm-r系統(tǒng)介紹系統(tǒng)介紹 （二）系統(tǒng)功能（二）系統(tǒng)功能 業(yè)務(wù)類別業(yè)務(wù)類別主要應(yīng)用主要應(yīng)用實現(xiàn)方式實現(xiàn)方式 1 1、列控類、列控類列控、同步操控、調(diào)車機列控、同步操控、調(diào)車機 車信號和監(jiān)控信息車信號和監(jiān)控信息 電路域數(shù)據(jù)傳輸電路域數(shù)據(jù)傳輸 2 2、調(diào)度指揮類、調(diào)度指揮類無線列調(diào)無線列調(diào)話音通信話音通信 車次號、調(diào)度命令、近路車次號、調(diào)度命令、近路 預(yù)告信息預(yù)告信息 gprsgprs 3 3、運行安全監(jiān)、運行安全監(jiān) 控類控類 列尾、接近預(yù)警、工況運列尾、接近預(yù)警、工況運

46、況信息、綜合維護信息況信息、綜合維護信息 gprsgprs 4 4、其他、其他應(yīng)急語音、站場及其他公應(yīng)急語音、站場及其他公 務(wù)移動通信、靜圖務(wù)移動通信、靜圖 話音數(shù)據(jù)話音數(shù)據(jù) 1 1、移動交換子系統(tǒng)、移動交換子系統(tǒng) 2 2、智能網(wǎng)子系統(tǒng)、智能網(wǎng)子系統(tǒng) 3 3、gprsgprs子系統(tǒng)子系統(tǒng) 4 4、gsm-rgsm-r與外網(wǎng)的接口與外網(wǎng)的接口 四、四、gsm-r網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃 （一）核心網(wǎng)規(guī)劃（一）核心網(wǎng)規(guī)劃 1 1、移動交換網(wǎng)、移動交換網(wǎng) gsm-rgsm-r核心網(wǎng)絡(luò)采用二級網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，包括移動匯接網(wǎng)和移動本核心網(wǎng)絡(luò)采用二級網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，包括移動匯接網(wǎng)和移動本 地網(wǎng)，設(shè)立地網(wǎng)，設(shè)立tmsctmsc

47、和和mscmsc。 （1 1）tmsc: 3tmsc: 3個個, ,北京、武漢、西安，兼作北京、武漢、西安，兼作mscmsc和和gmscgmsc； （2 2）mscmsc：共計：共計1919個，在個，在1818個鐵路局所在地及拉薩設(shè)置個鐵路局所在地及拉薩設(shè)置mscmsc。 tmsctmsc、mscmsc設(shè)置及匯接表設(shè)置及匯接表 大區(qū)匯接中心大區(qū)匯接中心tmsctmsc （3 3個）個） 匯接的移動業(yè)務(wù)本地網(wǎng)端局匯接的移動業(yè)務(wù)本地網(wǎng)端局mscmsc（1919個）個） 北京北京北京、沈陽、太原、呼和浩特、哈爾濱、濟南北京、沈陽、太原、呼和浩特、哈爾濱、濟南 武漢武漢武漢、上海、南昌、廣州、鄭州、柳

48、州武漢、上海、南昌、廣州、鄭州、柳州 西安西安西安、昆明、成都、拉薩、西寧、蘭州、烏魯木齊西安、昆明、成都、拉薩、西寧、蘭州、烏魯木齊 四、四、 gsm-r網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃 （一）核心網(wǎng)規(guī)劃（一）核心網(wǎng)規(guī)劃 1 1、移動交換網(wǎng)、移動交換網(wǎng) （3 3）網(wǎng)關(guān)局（）網(wǎng)關(guān)局（gmscgmsc）：）：與與mscmsc同址設(shè)置同址設(shè)置，作為與其他網(wǎng)間的互聯(lián)互 通點。網(wǎng)絡(luò)建設(shè)初期由移動端局msc兼任，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和業(yè)務(wù)量達 到一定程度時，可考慮獨立設(shè)置。 （4 4）hlrhlr的設(shè)置：的設(shè)置：全路在北京和武漢設(shè)置北京和武漢設(shè)置2 2個個hlrhlr，采用地理冗余成 對配置，北京主用，武漢備用，成對的兩個hlr

49、間實時數(shù)據(jù)復(fù)制。 容量按照全網(wǎng)msc用戶容量的120150進行配置，確定hlr容量為 800000用戶，遠期可進行擴容。 （5 5）短消息服務(wù)中心（）短消息服務(wù)中心（smscsmsc）：）：在北京、武漢分別設(shè)置在北京、武漢分別設(shè)置1 1套套smscsmsc， 并互為備用。根據(jù)全路19個msc的用戶容量，按每用戶每天發(fā)送3條 短信的話務(wù)模型，確定smsc容量為40萬bhsm，遠期可根據(jù)全路gsm- r系統(tǒng)建設(shè)的情況進行擴容。 （6 6）緊急呼叫確認(rèn)中心（）緊急呼叫確認(rèn)中心（acac）：）：在在mscmsc所在地各設(shè)置所在地各設(shè)置1 1套套acac記錄存 儲設(shè)備，對緊急呼叫的相關(guān)信息進行記錄、儲存

50、。 四、四、 gsm-r網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃 （一）核心網(wǎng)規(guī)劃（一）核心網(wǎng)規(guī)劃 1 1、移動交換網(wǎng)、移動交換網(wǎng)交換機容量交換機容量 按照用戶預(yù)測配置，主要考慮各路局現(xiàn)有崗位和職按照用戶預(yù)測配置，主要考慮各路局現(xiàn)有崗位和職 工數(shù)量、機車數(shù)量、現(xiàn)有手持臺配置情況等，根據(jù)管內(nèi)工數(shù)量、機車數(shù)量、現(xiàn)有手持臺配置情況等，根據(jù)管內(nèi) 各線路各線路gsm-rgsm-r系統(tǒng)建設(shè)規(guī)劃，按照一定的預(yù)測原則先配系統(tǒng)建設(shè)規(guī)劃，按照一定的預(yù)測原則先配 置近期容量、遠期平滑擴容。置近期容量、遠期平滑擴容。 四、四、 gsm-r網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃 （一）核心網(wǎng)規(guī)劃（一）核心網(wǎng)規(guī)劃 2 2、智能網(wǎng)、智能網(wǎng) 在北京、武漢各設(shè)置在北京、武

51、漢各設(shè)置1 1套智能網(wǎng)設(shè)備，主備工作方套智能網(wǎng)設(shè)備，主備工作方 式。其他核心網(wǎng)節(jié)點與式。其他核心網(wǎng)節(jié)點與mscmsc合設(shè)合設(shè)1 1套套sspssp。 四、四、 gsm-r網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃 （一）核心網(wǎng)規(guī)劃（一）核心網(wǎng)規(guī)劃 3 3、gprsgprs gprs gprs網(wǎng)絡(luò)建設(shè)包括網(wǎng)絡(luò)建設(shè)包括gprsgprs數(shù)據(jù)網(wǎng)和數(shù)據(jù)網(wǎng)和gprsgprs節(jié)點兩部節(jié)點兩部 分。分。 gprsgprs數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)分為骨干網(wǎng)和本地網(wǎng)兩個層次。數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)分為骨干網(wǎng)和本地網(wǎng)兩個層次。 骨干層由北京、武漢、西安骨干層由北京、武漢、西安3 3個大區(qū)節(jié)點的骨干路個大區(qū)節(jié)點的骨干路 由器組成，為網(wǎng)狀連接。本地層由由器組成，為網(wǎng)狀連接。

52、本地層由1919個個gprsgprs業(yè)務(wù)節(jié)業(yè)務(wù)節(jié) 點所在地的路由器組成。本地層路由器與骨干層路點所在地的路由器組成。本地層路由器與骨干層路 由器互連。為保證網(wǎng)絡(luò)的可靠性，每個本地網(wǎng)節(jié)點由器互連。為保證網(wǎng)絡(luò)的可靠性，每個本地網(wǎng)節(jié)點 的本地路由器成對設(shè)置，分別接入不同的骨干網(wǎng)節(jié)的本地路由器成對設(shè)置，分別接入不同的骨干網(wǎng)節(jié) 點。點。 四、四、 gsm-r網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃 （一）核心網(wǎng)規(guī)劃（一）核心網(wǎng)規(guī)劃 昆明成都 拉薩 西安 柳州鄭州 武漢 廣州 西寧 蘭州 西安武漢 北京 南昌 上海 濟南 沈陽 太原北京 3 3、gprsgprs gprsgprs節(jié)點的設(shè)置：節(jié)點的設(shè)置： 北京、武漢各設(shè)置一套全網(wǎng)

53、北京、武漢各設(shè)置一套全網(wǎng)dnsdns和和radiusradius服務(wù)器，服務(wù)器， 全路共享。全路共享。 北京、武漢、西安設(shè)骨干層路由器，在鐵路局所北京、武漢、西安設(shè)骨干層路由器，在鐵路局所 在地及拉薩等地新設(shè)在地及拉薩等地新設(shè)1919個個gprsgprs節(jié)點（節(jié)點（ggsnggsn、sgsnsgsn）。）。 四、四、 gsm-r網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃 （一）核心網(wǎng)規(guī)劃（一）核心網(wǎng)規(guī)劃 4 4、gsm-rgsm-r與外網(wǎng)的接口與外網(wǎng)的接口 u列控系統(tǒng)列控系統(tǒng)rbcrbc u同步操控系統(tǒng)地面應(yīng)用節(jié)點同步操控系統(tǒng)地面應(yīng)用節(jié)點 u鐵通鐵通pstnpstn專網(wǎng)交換機專網(wǎng)交換機 ufasfas系統(tǒng)系統(tǒng) utdc

54、stdcs及其他應(yīng)用系統(tǒng)及其他應(yīng)用系統(tǒng) 四、四、 gsm-r網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃 （一）核心網(wǎng)規(guī)劃（一）核心網(wǎng)規(guī)劃 與與pstn、列控、列控rbc、同步操控、同步操控an節(jié)點、節(jié)點、fas系統(tǒng)的接口：系統(tǒng)的接口： 交換機交換機iwf功能單元。功能單元。 四、四、 gsm-r網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃 （一）核心網(wǎng)規(guī)劃（一）核心網(wǎng)規(guī)劃 與與tdcs等其他應(yīng)用系統(tǒng)的接口：等其他應(yīng)用系統(tǒng)的接口：gprs接口服務(wù)器接口服務(wù)器gris、 gprs歸屬服務(wù)器歸屬服務(wù)器gros 4 4、gsm-rgsm-r與外網(wǎng)的接口與外網(wǎng)的接口 gsm-rgsm-r與其他通信網(wǎng)之間采取與其他通信網(wǎng)之間采取“發(fā)端入網(wǎng)發(fā)端入網(wǎng)”的原則：的

55、原則： （1 1）gsm-rgsm-r移動用戶移動用戶 鐵通固網(wǎng)用戶：在鐵通固網(wǎng)用戶：在gsm-rgsm-r移動用戶端移動用戶端 進入鐵通進入鐵通pstnpstn網(wǎng)，再路由到鐵通固網(wǎng)用戶；網(wǎng)，再路由到鐵通固網(wǎng)用戶； （2 2）鐵通固網(wǎng)用戶）鐵通固網(wǎng)用戶 gsm-rgsm-r移動用戶：在固網(wǎng)用戶本地接移動用戶：在固網(wǎng)用戶本地接 入入gsm-rgsm-r系統(tǒng)的系統(tǒng)的gmscgmsc或最近的或最近的gmscgmsc，再路由到，再路由到gsm-rgsm-r移動用戶。移動用戶。 四、四、 gsm-r網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃 （一）核心網(wǎng)規(guī)劃（一）核心網(wǎng)規(guī)劃 1 1、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 2 2、無線覆蓋、無線覆蓋

56、 3 3、基站容量及頻率配置、基站容量及頻率配置 四、四、 gsm-r網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃 （二）無線網(wǎng)規(guī)劃（二）無線網(wǎng)規(guī)劃 bss 基 站 子 系 統(tǒng) pstn、 isdn、 psdn 信 令 系 統(tǒng) no.7 ss7 gm sc vlr hlr-auc m sc vlr gcr trau bsc om n 接 口 oss 操 作 和 維 護 子 系 統(tǒng) om c-r om c-s eir abis 接 口 bts bts m s um 接 口 a 接 口 ater 接 口 1、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 六種無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋六種無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋 2 2、無線覆蓋、無線覆蓋覆蓋指標(biāo)覆蓋指標(biāo) 終端種類終端種類業(yè)務(wù)

57、種類業(yè)務(wù)種類 接收天線位接收天線位 置置 終端速度終端速度 (km/h)(km/h) 覆蓋覆蓋 概率概率 p prmin rmin （dbmdbm） 列調(diào)列調(diào) 機車臺機車臺 話音及調(diào)話音及調(diào) 度數(shù)據(jù)度數(shù)據(jù) 機車機車 頂部頂部 未限定未限定95%95%-98-98 列控列控 機車臺機車臺 列控數(shù)據(jù)列控數(shù)據(jù) 機車機車 頂部頂部 v v22022095%95%-95-95 220220v280v28095%95%-95-95-92-92 280280v v95%95%-92-92 四、四、 gsm-r網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃 （二）無線網(wǎng)規(guī)劃（二）無線網(wǎng)規(guī)劃 2 2、無線覆蓋、無線覆蓋弱場解決方案弱場解決方

58、案 直放站漏泄同軸電纜直放站漏泄同軸電纜/ /天線天線 方案設(shè)計、網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化時應(yīng)注意：同頻干擾方案設(shè)計、網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化時應(yīng)注意：同頻干擾 來自同一個基站的基站信號和直放站信號如有交叉，來自同一個基站的基站信號和直放站信號如有交叉， 則兩個信號的時延差應(yīng)小于則兩個信號的時延差應(yīng)小于1515s s。 四、四、 gsm-r網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃 （二）無線網(wǎng)規(guī)劃（二）無線網(wǎng)規(guī)劃 2 2、無線覆蓋、無線覆蓋多普勒頻移多普勒頻移 當(dāng)移動終端相對于基站運動時，接收到的基站信號頻率當(dāng)移動終端相對于基站運動時，接收到的基站信號頻率 會隨著其速度變化偏移一個值，反向也是如此。會隨著其速度變化偏移一個值，反向也是如此。 假設(shè)假

59、設(shè) f f發(fā)：基站發(fā)射頻率發(fā)：基站發(fā)射頻率 f f收：移動體接收頻率收：移動體接收頻率 f f移：偏移頻率移：偏移頻率 則：則：f f收收f f發(fā)發(fā) f f移（接近基站為移（接近基站為“”，遠離為，遠離為 “”） 其中：其中：f f移列車運行速度移列車運行速度/無線電波傳播速度無線電波傳播速度f f發(fā)發(fā) 四、四、 gsm-r網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃 （二）無線網(wǎng)規(guī)劃（二）無線網(wǎng)規(guī)劃 2 2、無線覆蓋、無線覆蓋多普勒頻移多普勒頻移 f f移移= =列車運行速度列車運行速度v/v/無線電波傳播速度無線電波傳播速度f f發(fā)發(fā) 當(dāng)當(dāng) f f發(fā)發(fā)=900mhz,v=300km/h=900mhz,v=300km/

60、h時，時， f f移移=(300=(30010103 3/3600)/(3x10/3600)/(3x108 8)x(900x10)x(900x106 6) ) =250hz =250hz 四、四、 gsm-r網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃 （二）無線網(wǎng)規(guī)劃（二）無線網(wǎng)規(guī)劃 2 2、無線覆蓋、無線覆蓋bscbsc和和btsbts的設(shè)置原則的設(shè)置原則 （1 1）鐵路樞紐地區(qū)）鐵路樞紐地區(qū)bscbsc與與mscmsc同址設(shè)置，鐵路干線和沒有同址設(shè)置，鐵路干線和沒有mscmsc的的 樞紐，樞紐，bscbsc宜設(shè)置在較大的通信站。為減少宜設(shè)置在較大的通信站。為減少bscbsc間的切換，各間的切換，各bscbsc 所控