GSM-R第14章GSMR應(yīng)用

1、GSM-R案例分析1GSM-R系統(tǒng)在鐵路中的應(yīng)用案例 GSM-R Application Cases in Railway第14章北京交通大學(xué) 吳昊GSM-R案例分析2通過本章的學(xué)習(xí)，了解通過本章的學(xué)習(xí)，了解GSM-R網(wǎng)絡(luò)的特殊業(yè)務(wù)及網(wǎng)絡(luò)的特殊業(yè)務(wù)及GSM-R在在鐵路中的應(yīng)用。鐵路中的應(yīng)用。目的及內(nèi)容通過本章的學(xué)習(xí)，您能夠掌握：通過本章的學(xué)習(xí)，您能夠掌握：n高級(jí)語音呼叫業(yè)務(wù)高級(jí)語音呼叫業(yè)務(wù)eMLPP、VGCS、VBSnGSM-R鐵路特定業(yè)務(wù)鐵路特定業(yè)務(wù)基于位置的尋址、功能基于位置的尋址、功能尋址（車次號(hào)）尋址（車次號(hào)） nGSM-R在鐵路中的十大應(yīng)用在鐵路中的十大應(yīng)用 GSM-R案例分析3eM

2、LPP概述neMLPP是enhanced Multi-Level Precedence and Pre-emption service的縮寫，即增強(qiáng)多優(yōu)先級(jí)與強(qiáng)拆，它是一種補(bǔ)充業(yè)務(wù)。neMLPP業(yè)務(wù)主要由三個(gè)元素構(gòu)成：優(yōu)先級(jí)、呼叫建立時(shí)間和資源搶占能力。 GSM-R案例分析4eMLPP概述neMLPP是enhanced Multi-Level Precedence and Pre-emption service的縮寫，即增強(qiáng)多優(yōu)先級(jí)與強(qiáng)拆，它是一種補(bǔ)充業(yè)務(wù)。neMLPP業(yè)務(wù)主要由三個(gè)元素構(gòu)成：優(yōu)先級(jí)、呼叫建立時(shí)間和資源搶占能力。 GSM-R案例分析5 EIRENE 所定義的組呼參考號(hào)由兩部分組

3、成： 組區(qū) Group Area (00000 到 99999) 組號(hào) Group ID (000 到 999) 50作為語音組呼的前綴 51作為語音廣播呼叫前綴 在定義區(qū)域內(nèi)移動(dòng)用戶可以通過撥打組號(hào)發(fā)起組呼 在定義區(qū)域外的移動(dòng)用戶、調(diào)度員和固定網(wǎng)絡(luò)用戶需要撥打完整的號(hào)碼，包括組區(qū)和組號(hào)組呼組呼GSM-R案例分析6組呼參考號(hào)組呼參考號(hào)組呼參考號(hào)組呼區(qū)號(hào)組號(hào)用 MSISDN 格式包裝5 個(gè)數(shù)字3 個(gè)數(shù)字組呼參考號(hào)前綴GSM-R案例分析7組區(qū)選擇組區(qū)選擇控制員區(qū)域控制員區(qū)域 B控制員控制員區(qū)域區(qū)域 A控制員控制員 A控制員控制員 C控制員控制員 區(qū)域區(qū)域 C控制員控制員 B組區(qū)是唯一的組區(qū)是唯一的

4、 ( 根據(jù)根據(jù)EIRENE，最多，最多 100 000 區(qū)域區(qū)域 )移動(dòng)用戶移動(dòng)用戶列車司機(jī)列車司機(jī)GSM-R案例分析8用戶類型用戶類型控制員控制員養(yǎng)護(hù)人員養(yǎng)護(hù)人員路檢人員路檢人員 列車司機(jī)列車司機(jī) 辦公人員辦公人員 編組人員編組人員 其它其它 . GSM-R案例分析9數(shù)據(jù)管理數(shù)據(jù)管理 為用戶定義 VBS/VGCS 業(yè)務(wù) 定義組區(qū)中的小區(qū)和組呼優(yōu)先級(jí) 定義每個(gè)人員組的性能 可以使用的組呼號(hào)碼 最多可定義1000個(gè)組呼號(hào)碼 299 號(hào)碼保留為鐵路緊急呼叫使用 組呼發(fā)起者或接聽者 調(diào)度員/控制員 以上信息作為用戶數(shù)據(jù)存在SSS中和SIM卡上GSM-R案例分析10現(xiàn)場(chǎng)都已清空現(xiàn)場(chǎng)都已清空火車火車來了

5、來了!列車控制員列車控制員GSM 網(wǎng)絡(luò)設(shè)施火車火車來了來了!火車火車來了來了!火車火車來了來了!VGCS: 呼叫流程呼叫流程小區(qū)小區(qū) A小區(qū)小區(qū) C小區(qū)小區(qū) B火車火車來了來了!控制員發(fā)起呼叫組員接受呼叫按 PTT 改變講話者GSM-R案例分析11VGCS: MMC 單信道單信道小區(qū)小區(qū) A小區(qū)小區(qū) C小區(qū)小區(qū) B1818上行鏈路上行鏈路下行鏈路下行鏈路1818上行鏈路上行鏈路下行鏈路下行鏈路1818上行鏈路上行鏈路下行鏈路下行鏈路這是GSM-R中VGCS的標(biāo)準(zhǔn)形式。GSM-R案例分析12無線 小區(qū) E無線 小區(qū) D平交道口平交道口火車來了火車來了!列車控制員列車控制員GSM 網(wǎng)絡(luò)設(shè)施建設(shè)工地

6、建設(shè)工地火車火車來了來了!小區(qū)小區(qū)A小區(qū)小區(qū) C小區(qū)小區(qū) B語音廣播區(qū)域語音廣播區(qū)域火車火車來了來了!火車火車來了來了!EDSS.1火車火車來了來了!VBS: 呼叫流程呼叫流程GSM-R案例分析13VBS: 固定撥打移動(dòng)固定撥打移動(dòng)小區(qū)小區(qū) A小區(qū)小區(qū) C小區(qū)小區(qū) B1818上行鏈路上行鏈路下行鏈路下行鏈路1818上行鏈路上行鏈路下行鏈路下行鏈路1818上行鏈路上行鏈路下行鏈路下行鏈路GSM-R案例分析14VBS: 移動(dòng)撥打移動(dòng)移動(dòng)撥打移動(dòng)小區(qū)小區(qū) A小區(qū)小區(qū) C小區(qū)小區(qū) B1818上行鏈路上行鏈路下行鏈路下行鏈路1818上行鏈路上行鏈路下行鏈路下行鏈路1818上行鏈路上行鏈路下行鏈路下行鏈路

7、GSM-R案例分析15北京東環(huán)調(diào)度臺(tái)京秦西調(diào)度臺(tái)唐山樞紐調(diào)度臺(tái)京山三調(diào)度臺(tái)京山四調(diào)度臺(tái)司機(jī)1200呼叫調(diào)度鐵路特定業(yè)務(wù)基于位置的尋址T302120K212Y333L2922GSM-R案例分析16列車控制員C列車控制員B某人 D某人 C列車控制員A某人 BMSISDNMSISDNMSISDN短號(hào)碼司機(jī)某人 A基于位置的尋址基于位置的尋址GSM-R案例分析17列車控制員C列車控制員B列車控制員 AMSISDN短號(hào)碼 + 位置信息司機(jī)位置信息位置信息: 小區(qū)號(hào) 軌道旁設(shè)備 車輪轉(zhuǎn)數(shù) GPS 基于位置的尋址基于位置的尋址GSM-R案例分析18 = 如如 5ED8 = 如如 8009控制員區(qū)域控制員區(qū)域

8、 B控制員控制員區(qū)域區(qū)域 A控制員控制員 A控制員控制員 C控制員控制員區(qū)域區(qū)域 CMSC/VLRMSC 中增加中增加 位置信息位置信息 (小區(qū)號(hào)小區(qū)號(hào))并計(jì)算路由信息并計(jì)算路由信息 MSC 建立建立 連接連接用短號(hào)碼建立呼叫用短號(hào)碼建立呼叫如如 1200 (司機(jī)撥打主控制員司機(jī)撥打主控制員)控制員控制員 C的長(zhǎng)號(hào)碼的長(zhǎng)號(hào)碼如如 089 1456347小區(qū)相關(guān)路由選擇小區(qū)相關(guān)路由選擇位置相關(guān)尋址位置相關(guān)尋址GSM-R案例分析19 控制員區(qū)域控制員區(qū)域 B控制員控制員區(qū)域區(qū)域 AController C控制員控制員 區(qū)域區(qū)域 C建立連接建立連接INMSC短號(hào)碼短號(hào)碼E.164 號(hào)碼號(hào)碼TA 1T

9、A 2TA 3TA 8TA 7TA 6TA 5TA 4TA 9區(qū)域相關(guān)路由選擇區(qū)域相關(guān)路由選擇位置相關(guān)尋址位置相關(guān)尋址GSM-R案例分析20北京東環(huán)調(diào)度臺(tái)京秦西調(diào)度臺(tái)唐山樞紐調(diào)度臺(tái)京山三調(diào)度臺(tái)京山四調(diào)度臺(tái)T302120K212Y333L2922鐵路特定業(yè)務(wù)功能尋址(車次號(hào))GSM-R案例分析21MSISDN功能號(hào)碼司機(jī)列車控制員某人 B某人 AMSISDNMSISDN功能編號(hào)功能編號(hào)GSM-R案例分析22HLRACMSCMSCVLRBSSISDN / PSTN / PLMN列車控制員列車控制員FNMSISDNMSISDNIMSI+VLRIMSILAIIMSIMSRNGSM-R 手機(jī)手機(jī) 或或列

10、車車載無線電列車車載無線電功能編號(hào)功能編號(hào)本地或本地或轉(zhuǎn)接轉(zhuǎn)接交換機(jī)交換機(jī)INGSM-R案例分析23功能尋址功能尋址: HLR呼轉(zhuǎn)號(hào)碼呼轉(zhuǎn)號(hào)碼= MSISDNMSISDNe.g. 01715505513MSISDN 列車上列車上呼叫轉(zhuǎn)移呼叫轉(zhuǎn)移USSD消息串用于：消息串用于： 注冊(cè)注冊(cè) 注銷注銷 查詢查詢功能尋址用的功能尋址用的HLR移動(dòng)用戶的移動(dòng)用戶的HLR功能號(hào)功能號(hào)功能號(hào)功能號(hào)如如 7581234000查詢查詢 FNHLRGSM-R案例分析24固定網(wǎng)固定網(wǎng)GSM-R 網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)功能號(hào)功能號(hào)MSC IN功能號(hào)功能號(hào)MSISDN功能尋址功能尋址: INGSM-R案例分析25GSM-R在鐵路上的

11、應(yīng)用n調(diào)度通信調(diào)度通信 n車次號(hào)傳輸與列車停穩(wěn)信息的傳送車次號(hào)傳輸與列車停穩(wěn)信息的傳送n調(diào)度命令傳送調(diào)度命令傳送n列尾裝置信息傳送列尾裝置信息傳送n調(diào)車機(jī)車信號(hào)和監(jiān)控信息系統(tǒng)傳輸調(diào)車機(jī)車信號(hào)和監(jiān)控信息系統(tǒng)傳輸n機(jī)車同步控制傳輸機(jī)車同步控制傳輸nCTCS 3級(jí)級(jí)/CTCS 4級(jí)級(jí)n區(qū)間移動(dòng)公區(qū)間移動(dòng)公(工工)務(wù)通信務(wù)通信 n應(yīng)急指揮通信話音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)應(yīng)急指揮通信話音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)n旅客列車移動(dòng)信息服務(wù)通道旅客列車移動(dòng)信息服務(wù)通道GSM-R案例分析26GSM-R案例分析27n行車調(diào)度員、車站值班員、司機(jī)、運(yùn)轉(zhuǎn)車長(zhǎng)、助理值班員等，采用熱鍵功能，單鍵操作；n保證通話質(zhì)量，滿足調(diào)度電話對(duì)呼叫建立時(shí)間的要求；

12、n“大三角”通信n“小三角”通信調(diào)度調(diào)度GSM-R案例分析28GSM-R案例分析29GSM-R案例分析30 采集處理裝 置 RS422 以太網(wǎng) 機(jī)車綜 合通信設(shè)備 DMIS行車調(diào)度臺(tái) DMIS通訊 服務(wù)器 DMIS 車站設(shè)備 GSM-R網(wǎng)絡(luò) DMIS車站設(shè)備 Um GSM-R案例分析31 n調(diào)度員在調(diào)度臺(tái)上編輯調(diào)度指令，然后直接發(fā)送到機(jī)車上，機(jī)車車載臺(tái)收到調(diào)度指令后首先自動(dòng)發(fā)回確認(rèn)信息，向調(diào)度員表明調(diào)度指令已經(jīng)正確發(fā)送。當(dāng)司機(jī)閱讀后手動(dòng)按下確認(rèn)鍵進(jìn)行人工確認(rèn)，向調(diào)度員表明司機(jī)已經(jīng)閱讀了調(diào)度指令。GSM-R案例分析32GSM-R案例分析33n將尾部風(fēng)壓數(shù)據(jù)反饋傳輸通道納入GSM-R，避免單獨(dú)投資

13、及單獨(dú)組網(wǎng)建設(shè)，同時(shí)利用GSM-R強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)功能，克服了原有的抗干擾性差，信息無法共享等各種缺點(diǎn)。 n尾部風(fēng)壓狀態(tài)隨時(shí)通過車尾裝置傳輸；n機(jī)車司機(jī)隨時(shí)可以查詢、反饋車尾工作狀態(tài)；n在復(fù)線區(qū)段或臨線，追蹤列車之間不會(huì)相互干擾;n在隧道內(nèi)也能傳輸。GSM-R案例分析34列尾裝置信息傳送列尾裝置信息傳送 車車載載風(fēng)風(fēng)壓壓系系統(tǒng)統(tǒng) 車頭風(fēng)壓查詢裝 置 車尾風(fēng)壓檢測(cè)裝 置 數(shù) 據(jù) 通 道 風(fēng) 壓 數(shù) 據(jù) GSM-R案例分析35 GSM-R網(wǎng)絡(luò) 地面設(shè)備 GSM-R機(jī)車綜合通信設(shè)備1 車載設(shè)備1 RS422 GSM-R機(jī)車綜合通信設(shè)備2 車載設(shè)備2 RS422 Um Um GSM-R案例分析36 BTS

14、BSC MSC Locotrol應(yīng)用節(jié)點(diǎn) 30B+D RS-422 Locotrol 控制模塊 從控機(jī)車 1 RS-422 Locotrol 控制模塊 從控機(jī)車 3 GSM-R 車載通信單元 RS-422 Locotrol 控制模塊 主控機(jī)車 RS-422 Locotrol 控制模塊 從控機(jī)車 2 GSM-R 車載通信單元 GSM-R 車載通信單元 GSM-R 車載通信單元 GSM-R案例分析37 nCTCS共劃分為五級(jí)。其中CTCS 3級(jí)（基于軌道電路和無線通信的固定閉塞系統(tǒng)）和CTCS 4級(jí)（完全基于無線通信的移動(dòng)閉塞系統(tǒng)）與GSM-R有著密切關(guān)聯(lián)。GSM-R案例分析38n替代區(qū)間通話柱，滿足緊急救援、應(yīng)急搶險(xiǎn)通信指揮的需要，方便靈活；n區(qū)間作業(yè)人員移動(dòng)通信。GSM-R案例分析39主要功能如下：n能夠呼叫當(dāng)前車站的車站值班員和助理值班員；n緊急情況下，能夠呼叫當(dāng)前調(diào)度員；n能夠在預(yù)定義的范圍內(nèi)發(fā)起組呼和廣播呼叫；n能夠發(fā)起鐵路緊急呼叫和公眾緊急呼叫；n能夠接收來自其他授權(quán)用戶的呼叫；n能夠接收語音組呼和廣播呼叫。GSM-R案例分析40n應(yīng)急通信系統(tǒng)是當(dāng)發(fā)生自然災(zāi)害或突發(fā)事件等影響鐵路運(yùn)輸?shù)木o急情況時(shí)，為確保實(shí)時(shí)救援指揮通信需要，在突發(fā)事件現(xiàn)場(chǎng)與救援中心之間，以及現(xiàn)場(chǎng)內(nèi)部建立的語音、圖像、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)，它是鐵路戰(zhàn)備通信系統(tǒng)的重要組成部分?；贕SM