第三講 中國(guó)鐵路GSM-R網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃

1、第三講 中國(guó)鐵路GSM-R網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃1）移動(dòng)匯接網(wǎng)和本地網(wǎng)規(guī)劃 （1）移動(dòng)匯接網(wǎng)的規(guī)劃 （2）移動(dòng)本地網(wǎng)的規(guī)劃 2）固定用戶接入交換系統(tǒng)設(shè)置 3）網(wǎng)間互聯(lián)互通 4）與其他通信和信息系統(tǒng)的關(guān)系5）路由組織 GSM-R核心網(wǎng)絡(luò)采用二級(jí)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，包括移動(dòng)匯接網(wǎng)和移動(dòng)本地網(wǎng)，設(shè)立TMSC和MSC。 (1) 移動(dòng)匯接網(wǎng)的規(guī)劃v移動(dòng)匯接交換中心設(shè)置原則 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)應(yīng)盡量簡(jiǎn)單清晰，便于中繼電路組織實(shí)施和話務(wù)匯接；兼顧技術(shù)經(jīng)濟(jì)的合理性，在采用先進(jìn)技術(shù)的同時(shí)，盡量節(jié)省投資；便于維護(hù)管理。v移動(dòng)匯接交換中心設(shè)置 GSM-R系統(tǒng)設(shè)立專用移動(dòng)匯接網(wǎng)。將全網(wǎng)劃分為北京、武漢、西安等3個(gè)大區(qū)，設(shè)置3個(gè)TMSC，TMSC之間

2、網(wǎng)狀網(wǎng)連接 。(2) 移動(dòng)本地網(wǎng)的規(guī)劃 GSM-R移動(dòng)本地網(wǎng)由MSC、GMSC和HLR 等設(shè)備組成。 規(guī)劃在18個(gè)鐵路局所在地以及拉薩設(shè)置MSC（含VLR/GCR/IWF等設(shè)備），共計(jì)19個(gè)。具體工程建設(shè)時(shí)由鐵道部統(tǒng)一歸口管理MSC數(shù)量和設(shè)置地點(diǎn)。 GMSC與MSC同址設(shè)置，作為與其他通信網(wǎng)間的互聯(lián)互通點(diǎn)。網(wǎng)絡(luò)建設(shè)初期網(wǎng)關(guān)局由移動(dòng)端局MSC兼任，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和業(yè)務(wù)量達(dá)到一定程度時(shí)，可獨(dú)立設(shè)置。 網(wǎng)絡(luò)發(fā)展初期在北京設(shè)置主用HLR，在武漢設(shè)置熱備用HLR，容量按照全網(wǎng)規(guī)劃容量總和的100%120%進(jìn)行配置。2）固定用戶接入交換系統(tǒng)設(shè)置3）網(wǎng)間互聯(lián)互通 v網(wǎng)間互聯(lián)互通的原則以保證鐵路專用移動(dòng)通信安全暢

3、通為前提，并考慮平等接入、經(jīng)濟(jì)合理、安全簡(jiǎn)捷等因素。網(wǎng)關(guān)局GMSC作為與其他網(wǎng)間的互聯(lián)互通點(diǎn)和計(jì)費(fèi)結(jié)算點(diǎn)。GSM-R一個(gè)本地網(wǎng)對(duì)應(yīng)多個(gè)PSTN/PLMN本地網(wǎng)時(shí)，GMSC與所在地的PSTN/PLMN互聯(lián)。v網(wǎng)間互聯(lián)互通 與鐵路專用電話網(wǎng)的互聯(lián)；與公眾電話網(wǎng)的互聯(lián)；到公眾GSM網(wǎng)絡(luò)的單向漫游；與國(guó)際GSM-R網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)互通 。v與鐵路調(diào)度通信系統(tǒng)之間的關(guān)系 v與列車控制系統(tǒng)之間的關(guān)系 v與機(jī)車同步操作系統(tǒng)之間的關(guān)系 v與鐵路信息系統(tǒng)之間的關(guān)系 v網(wǎng)內(nèi)路由組織各移動(dòng)業(yè)務(wù)本地網(wǎng)的MSC、GMSC應(yīng)接入相應(yīng)的TMSC和相鄰的TMSC。任意二個(gè)MSC 間若有較大業(yè)務(wù)量時(shí)，可建立直達(dá)中繼，覆蓋區(qū)相鄰的二個(gè)

4、MSC 間設(shè)置直達(dá)中繼。v網(wǎng)間路由組織GSM-R網(wǎng)與其它相關(guān)網(wǎng)之間的路由組織采用發(fā)端入網(wǎng)的方案，即從被叫號(hào)碼上判別被叫為其它網(wǎng)的用戶時(shí)，立即通過(guò)網(wǎng)關(guān)局將呼叫送至對(duì)方進(jìn)行接續(xù)。1）規(guī)劃目標(biāo) GSM-R無(wú)線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃目標(biāo)為鐵路沿線和樞紐地區(qū)（包括合資鐵路和地方鐵路）連續(xù)覆蓋。2）規(guī)劃內(nèi)容（1）基站控制器BSC與碼速變換器TRAU的設(shè)置（2）基站設(shè)置（3）工作頻段頻率分配規(guī)劃(1) 基站控制器BSC與碼速變換器TRAU的設(shè)置vBSC設(shè)置原則 鐵路樞紐地區(qū)BSC與MSC同址設(shè)置，鐵路干線和沒有MSC的樞紐，BSC宜設(shè)置在較大的通信站。為減少BSC間的切換，各BSC所控制的區(qū)域應(yīng)相對(duì)集中，不跨鐵路局管界。

5、各BSC負(fù)荷應(yīng)留出網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化時(shí)調(diào)整的余量。vTRAU設(shè)置原則 TRAU與MSC同址設(shè)置，并根據(jù)工程實(shí)際容量配置設(shè)備。v覆蓋區(qū)范圍和場(chǎng)強(qiáng)要求應(yīng)保證基站輻射場(chǎng)強(qiáng)的有效覆蓋范圍，覆蓋范圍為工程設(shè)計(jì)的鐵路作業(yè)區(qū)，在直轄市、省會(huì)城市和計(jì)劃單列市的城區(qū)，鐵路GSM-R系統(tǒng)的覆蓋范圍為鐵路外側(cè)軌道兩側(cè)各2km，其他地域覆蓋范圍為鐵路外側(cè)軌道兩側(cè)各6km。鐵路GSM-R場(chǎng)強(qiáng)應(yīng)連續(xù)覆蓋，根據(jù)鐵路中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃，場(chǎng)強(qiáng)覆蓋指標(biāo)應(yīng)符合具體業(yè)務(wù)需求，并預(yù)留遠(yuǎn)期發(fā)展條件。v不同地區(qū)站型規(guī)劃車站基站宜采用全向站型，圓形或沿鐵路橢圓形覆蓋。區(qū)間基站宜采用全向站型，沿鐵路橢圓形覆蓋。樞紐地區(qū)根據(jù)覆蓋和容量的需求，可以采用定向站型

6、或全向站型。在鐵路樞紐車站和屏蔽性能良好的室內(nèi)，可以采用微蜂窩基站。v弱場(chǎng)區(qū)解決方案弱場(chǎng)區(qū)解決方案鐵路無(wú)線弱場(chǎng)區(qū)情況比較復(fù)雜，工程中應(yīng)結(jié)合具體應(yīng)用和現(xiàn)場(chǎng)情況合理選擇以下方案：山區(qū)、隧道、路塹等弱場(chǎng)區(qū)可根據(jù)需要采用增加基站、直放站和LCX等技術(shù)措施。在站房?jī)?nèi)、地下通道和旅客車廂內(nèi)，可根據(jù)需要采用室內(nèi)分布系統(tǒng)。（3）工作頻段頻率分配規(guī)劃v采用900MHz工作頻段 885889MHz （移動(dòng)臺(tái)發(fā)，基站收） 930934MHz （基站發(fā)，移動(dòng)臺(tái)收） 共4MHz頻率帶寬。雙工收發(fā)頻率間隔45MHz，相鄰頻道間隔為200kHz。按等間隔頻道配置的方法，共有21個(gè)載頻。頻道序號(hào)從9991019，扣除低端99

7、9和高端1019做為隔離保護(hù)，實(shí)際可用頻道19個(gè)，頻道序號(hào)為10001018。v頻率復(fù)用方式樞紐地區(qū)采用面狀復(fù)用模式，43復(fù)用方式，同頻復(fù)用距離D=6R。鐵路沿線采用帶狀復(fù)用模式，三頻組復(fù)用方式，同頻復(fù)用距離D=6R。 GSM-R智能網(wǎng)由業(yè)務(wù)交換點(diǎn)(SSP)、智能外設(shè)(IP)、業(yè)務(wù)控制點(diǎn)(SCP)、業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)(SMS)及業(yè)務(wù)生成環(huán)境(SCE)構(gòu)成。 圖 6.2.1 GSM-R 移動(dòng)智能網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 1）業(yè)務(wù)控制點(diǎn)SCP 的設(shè)置2）業(yè)務(wù)交換點(diǎn)SSP的設(shè)置3）其它設(shè)備的設(shè)置北京和武漢設(shè)置2個(gè)SCP節(jié)點(diǎn)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)均采用硬件和軟件冗余備份，2個(gè)SCP節(jié)點(diǎn)之間建立主備用關(guān)系，通過(guò)廣域網(wǎng)實(shí)現(xiàn)高速互聯(lián)，保證

8、SCP數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)同步。 1）業(yè)務(wù)控制點(diǎn)SCP 的設(shè)置 SSP是受SCP指令控制起接續(xù)作用的部件，SSP與MSC合設(shè)。2）業(yè)務(wù)交換點(diǎn)SSP的設(shè)置 IP、SMS和SCE在建網(wǎng)初期暫不配置。1、號(hào)碼類型2、編號(hào)原則 GSM-R編號(hào)計(jì)劃主要包括用戶編號(hào)、設(shè)備編號(hào)和撥號(hào)方式。用戶編號(hào)包括GSM-R網(wǎng)絡(luò)用戶號(hào)碼、移動(dòng)用戶號(hào)碼、固定用戶號(hào)碼、特服號(hào)碼、IP地址分配等。設(shè)備編號(hào)包括網(wǎng)絡(luò)設(shè)備編號(hào)、信令點(diǎn)編碼等。1、號(hào)碼類型2、編號(hào)原則v號(hào)碼應(yīng)在全網(wǎng)范圍內(nèi)統(tǒng)一分配，應(yīng)滿足互聯(lián)互通的要求。v編號(hào)方案應(yīng)保證網(wǎng)絡(luò)之間的互操作性，有助于用戶身份的識(shí)別和權(quán)限限制，并保持穩(wěn)定。v編號(hào)方案應(yīng)具有靈活性和可擴(kuò)充性，采用不等位編號(hào)，

9、并且由0到9的數(shù)字組成。v為方便用戶撥號(hào)，給特定用戶分配功能號(hào)碼，標(biāo)識(shí)用戶的職能身份。v可以使用符號(hào)和，以實(shí)現(xiàn)特定的功能，不在本編號(hào)方案內(nèi)規(guī)劃。v可以用字母，字母在終端被轉(zhuǎn)換成數(shù)字串。字母與數(shù)字串的轉(zhuǎn)換關(guān)系應(yīng)在鐵道部范圍內(nèi)統(tǒng)一制定。 GSM-R系統(tǒng)不僅可以提供話音業(yè)務(wù)，而且可以提供數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，將來(lái)還可以提供多媒體業(yè)務(wù)。 v話音業(yè)務(wù) 點(diǎn)對(duì)點(diǎn)呼叫、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的緊急呼叫、廣播呼叫、組呼叫、鐵路緊急呼叫和多方通話。v數(shù)據(jù)業(yè)務(wù) 短消息、電路交換數(shù)據(jù)傳輸和分組交換數(shù)據(jù)傳輸。vGSM-R業(yè)務(wù)應(yīng)用 采用GSM-R系統(tǒng)的功能尋址、基于位置尋址、組呼叫、廣播呼叫、緊急呼叫等功能，可以提供鐵路運(yùn)輸指揮話音通信業(yè)務(wù)，包括列車、貨運(yùn)、牽引變電等調(diào)度通信，也可提供站場(chǎng)、應(yīng)急、施工養(yǎng)護(hù)和道口等專用通信。其中，調(diào)度通信業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)的有線調(diào)度和無(wú)線調(diào)度“兩網(wǎng)合一”，優(yōu)化了網(wǎng)絡(luò)，提高了性能，方便了使用。v采用GSM-R電路連接或GPRS方式的數(shù)據(jù)傳輸鏈路，可以為鐵路運(yùn)輸指揮提供數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)，包括列車控制系統(tǒng)信息傳送、機(jī)車同步控制信息傳送、列尾信息傳送、調(diào)度命令傳送、調(diào)車無(wú)線機(jī)車信號(hào)和監(jiān)控信息傳送、無(wú)線車次號(hào)傳送、進(jìn)站停穩(wěn)信息及接車進(jìn)路信息的傳送等數(shù)據(jù)通