GSM-R無線通信系統(tǒng)概述

1、GSM-RGSM-R無線通信系統(tǒng)無線通信系統(tǒng)通號1409班第一組精選pptGSM-RGSM-R無線通信系統(tǒng)概述無線通信系統(tǒng)概述一、一、GSM-RGSM-R概述概述 江炎陽江炎陽二、二、GSM-RGSM-R系統(tǒng)結構系統(tǒng)結構 劉雪飛劉雪飛三、三、GSM-RGSM-R業(yè)務原理業(yè)務原理 邱廣平邱廣平四、四、GSM-RGSM-R鐵路基本業(yè)務鐵路基本業(yè)務 郭澤恩郭澤恩五、五、GSM-RGSM-R鐵路功能應用鐵路功能應用 林林 芒芒六、六、GSM-RGSM-R系統(tǒng)國內(nèi)外對比系統(tǒng)國內(nèi)外對比 熊熊 壯壯精選ppt一、 GSM-R概述 1 1、什么是、什么是GSM-RGSM-R？2 2、為什么要建設、為什么要建設

2、GSM-R?GSM-R? 江炎陽精選ppt1 1、什么是、什么是GSM-RGSM-R？GSM-RGSM-R（Globle System of Mobile for RailwayGloble 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，它基于基于GSMGSM并在功能上有所超越，是成熟的技術并在功能上有所超越，是成熟的技術 。是通過無線通信方式實現(xiàn)移動話音和數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊环N是通過無線通信方式實現(xiàn)移動話音和數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊环N技術體制。技術體制。精選pptGPRSGPRS與與GSM-RGSM-R的關

3、系？的關系？GfSGSNDGiGnGbGcCEGpGsMSC/VLRTEMTBSSTEPDNRUmGrAHLR其他 PLMNSGSNGGSNGdSM-SCSMS-GMSCSMS-IWMSCGGSNEIRSGSNGnnBTS軟件升級nBSC增加PCU及軟件升級nMS為具有GPRS能力的A/B/C類MSn與GSM-R共用n軟件升級n新增網(wǎng)元n軟件升級精選pptGSMGSM與與GSM-RGSM-R的關系的關系六大關系六大關系 GSM-RGSM-R理論建立在理論建立在GSMGSM理論基礎之上；理論基礎之上； GSM-RGSM-R技術建立在技術建立在GSMGSM技術基礎之上；技術基礎之上； GSM-RG

4、SM-R工業(yè)以工業(yè)以GSMGSM工業(yè)為基礎；工業(yè)為基礎； GSM-RGSM-R工程建設以工程建設以GSMGSM工程經(jīng)驗為基礎；工程經(jīng)驗為基礎； GSM-RGSM-R應用開發(fā)吸收應用開發(fā)吸收GSMGSM成功經(jīng)驗；成功經(jīng)驗； GSM-RGSM-R的市場鐵路專用，的市場鐵路專用，GSMGSM公眾商用。公眾商用。精選ppt鐵路相對鐵路相對GSMGSM公網(wǎng)的特殊需求：公網(wǎng)的特殊需求：（1 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 2）功能尋址（調(diào)度）功能尋址（調(diào)度）（3 3）基于位置的尋址（機車呼叫前方

5、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 4）高速情況下的移動通信）高速情況下的移動通信（5 5）大量特殊的數(shù)據(jù)業(yè)務需求（列控、列尾、車次號等）大量特殊的數(shù)據(jù)業(yè)務需求（列控、列尾、車次號等）精選ppt1 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 2、鐵路發(fā)展出現(xiàn)許多新業(yè)務需求、鐵路發(fā)展出現(xiàn)許多新業(yè)務需求2 2、為什么要建設、為什么要建設GSM-R?GSM-R?精選ppt1 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 1）投資方面：系統(tǒng)分散建設，投資浪費。）投資方面：系統(tǒng)分散建設，投資浪費。（2 2）系統(tǒng)

6、功能方面：功能單一，不具備網(wǎng)絡能力；頻率）系統(tǒng)功能方面：功能單一，不具備網(wǎng)絡能力；頻率利用率低，容量有限；話音、數(shù)據(jù)業(yè)務爭搶信道，利用率低，容量有限；話音、數(shù)據(jù)業(yè)務爭搶信道，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 3）存在的問題：樞紐地區(qū)干擾嚴重；是開放系統(tǒng)，不）存在的問題：樞紐地區(qū)干擾嚴重；是開放系統(tǒng)，不具保密性。具保密性。精選ppt2 2、鐵路發(fā)展出現(xiàn)許多新業(yè)務需求：、鐵路發(fā)展出現(xiàn)許多新業(yè)務需求：（1 1）客運專線的業(yè)務需求）客運專線的業(yè)務需求（2 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 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?/p>

7、4 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)融合的需求可見，既有系統(tǒng)無法滿足鐵路新業(yè)務需求，應建立一個能可見，既有系統(tǒng)無法滿足鐵路新業(yè)務需求，應建立一個能完善解決鐵路新業(yè)務需求、高安全可靠性、聯(lián)網(wǎng)能力強、可完善解決鐵路新業(yè)務需求、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的通信系統(tǒng)。滿足高速、重載運輸及信息化需求的通信系統(tǒng)。精選ppt二、二、GSM-RGSM-R系統(tǒng)構成系統(tǒng)構成系統(tǒng)系統(tǒng)構成系統(tǒng)系統(tǒng)構成2.2.交換子系統(tǒng)（交換子系統(tǒng)（SSSSSS）3.3.智能網(wǎng)（智能網(wǎng)（ININ）4.4.通用分組無線業(yè)務（通用分組無線業(yè)務（GPRSGPRS）5.5.基站子系統(tǒng)（基站子

8、系統(tǒng)（BSSBSS）6.6.運行與支持子系統(tǒng)（運行與支持子系統(tǒng)（OSSOSS）7.7.終端設備（無線移動終端、無線固定終端）終端設備（無線移動終端、無線固定終端）劉雪飛系統(tǒng)構成圖系統(tǒng)構成圖2 2、交換子系統(tǒng)概述（、交換子系統(tǒng)概述（1 1）n SSS主要完成GSM-R系統(tǒng)的基本交換功能、呼叫接續(xù)功能以及用戶數(shù)據(jù)管理和移 動性管理。n 提供的業(yè)務：基本話音呼叫業(yè)務；電路域數(shù)據(jù)傳輸。n 話音呼叫：點對點話音呼叫（MS之間，MS與有線FT之間）；組呼、廣播呼叫、多方通信、公眾緊急呼叫。n 電路域數(shù)據(jù)傳輸：提供透明傳輸通道。如與列控RBC節(jié)點、機車同步操控地面節(jié)點之間進行互聯(lián)，實現(xiàn)車地、車車之間數(shù)據(jù)信息

9、傳送。n 組成：由MSC、HLR、VLR、GCR、AC、SMSC等組成。MSCMSC移動業(yè)務交換中心移動業(yè)務交換中心呼叫處理功能呼叫處理功能(類似固定網(wǎng)的交換機)移動通信特定的功能移動通信特定的功能 NSS 的核心 服務幾個 BSS (BSC) 建立并交換用戶話務和信令 與 VLR 合設于同一物理實體 與HLR/AuC可合設（如交大實驗室），也可分設 網(wǎng)關 MSC（GMSC）：到外網(wǎng)的關口，可與MSC合設，也可分設 來訪 MSC: 服務 MS 的 MSC精選ppt2 2、交換子系統(tǒng)概述（、交換子系統(tǒng)概述（1 1）n GSMGSM技術規(guī)范定義了不同的接口以保證各功能實體之間的接口標準技術規(guī)范定義

10、了不同的接口以保證各功能實體之間的接口標準化?；?。n GSM-RGSM-R交換子系統(tǒng)內(nèi)部、交換子系統(tǒng)與交換子系統(tǒng)內(nèi)部、交換子系統(tǒng)與PSTNPSTN之間：之間：信令。信令。n 網(wǎng)絡中移動性管理采用網(wǎng)絡中移動性管理采用MAPMAP（移動應用部分），（移動應用部分）， MAPMAP協(xié)議使用協(xié)議使用7 7號信令系統(tǒng)號信令系統(tǒng)TCAPTCAP（事務處理應用部分）提供的業(yè)務，而（事務處理應用部分）提供的業(yè)務，而TCAPTCAP則則使用使用SCCPSCCP（信令連接控制部分）提供的業(yè)務。（信令連接控制部分）提供的業(yè)務。n 與呼叫相關的信令則采用與呼叫相關的信令則采用TUPTUP（電話用戶部分）和（電話用戶部

11、分）和 ISUPISUP（ISDNISDN用戶部分），分別用于用戶部分），分別用于MSCMSC之間和之間和MSCMSC與與PSTNPSTN、ISDNISDN之間的通信之間的通信。2 2、交換子系統(tǒng)功能實體（、交換子系統(tǒng)功能實體（2 2）n 拜訪位置寄存器（拜訪位置寄存器（VLR）n 動態(tài)數(shù)據(jù)庫，負責管理漫游用戶的動態(tài)數(shù)據(jù)信息，存儲、更新動態(tài)數(shù)據(jù)庫，負責管理漫游用戶的動態(tài)數(shù)據(jù)信息，存儲、更新漫游入用戶的數(shù)據(jù)。漫游入用戶的數(shù)據(jù)。n 存儲信息包括：移動用戶存儲信息包括：移動用戶IMSI，MSISDN，位置區(qū)等，支持尋，位置區(qū)等，支持尋呼功能。用戶漫游入該控制區(qū)時，呼功能。用戶漫游入該控制區(qū)時，VLR

12、從從HLR獲取上述信息；獲取上述信息；用戶漫游出該控制區(qū)時，用戶漫游出該控制區(qū)時，VLR刪除上述信息。刪除上述信息。n VLR與與MSC之間交互數(shù)據(jù)量大，為了提高移動管理和呼叫建立之間交互數(shù)據(jù)量大，為了提高移動管理和呼叫建立的速度，的速度，VLR與與MSC一般合適于同一物理實體。一般合適于同一物理實體。n 注：位置區(qū)的劃分由人為規(guī)定，注：位置區(qū)的劃分由人為規(guī)定，1個個MSC劃分為若干個位置區(qū)。劃分為若干個位置區(qū)。需要綜合平衡位置更新頻率和尋呼系統(tǒng)的尋呼能力來確定。需要綜合平衡位置更新頻率和尋呼系統(tǒng)的尋呼能力來確定。 3 3、智能網(wǎng)子系統(tǒng)、智能網(wǎng)子系統(tǒng)傳統(tǒng)方式傳統(tǒng)方式q每增加一種新業(yè)務每增加一種

13、新業(yè)務就需要在就需要在網(wǎng)絡中所有交換機中增加相應網(wǎng)絡中所有交換機中增加相應的軟件，的軟件，新業(yè)務的引入新業(yè)務的引入周期較長、靈活性較低且成本很高周期較長、靈活性較低且成本很高。q基于這種方式要實現(xiàn)兩種新業(yè)務，若兩種業(yè)務的業(yè)務特征基于這種方式要實現(xiàn)兩種新業(yè)務，若兩種業(yè)務的業(yè)務特征存在有許多相同點，但也必須分別實現(xiàn)，且當交換機更換存在有許多相同點，但也必須分別實現(xiàn)，且當交換機更換后，這兩種新業(yè)務還只能重新開發(fā)。后，這兩種新業(yè)務還只能重新開發(fā)。q新業(yè)務生成對具體的交換機有很大的依賴性。新業(yè)務生成對具體的交換機有很大的依賴性。智能網(wǎng)方式智能網(wǎng)方式q采用全新的采用全新的“控制與交換相分離控制與交換相分離

14、”的思想，新業(yè)務的提供、的思想，新業(yè)務的提供、修改以及管理等功能全部修改以及管理等功能全部集中于智能網(wǎng)集中于智能網(wǎng)，交換機則提供交，交換機則提供交換基本功能，而與業(yè)務提供無直接關聯(lián)。換基本功能，而與業(yè)務提供無直接關聯(lián)。q對業(yè)務的提供采用基于對業(yè)務的提供采用基于與業(yè)務無關的模塊（與業(yè)務無關的模塊（SIBSIB）來實現(xiàn)來實現(xiàn)的，的，SIBSIB是一種與具體的業(yè)務和實現(xiàn)業(yè)務的技術無關的模是一種與具體的業(yè)務和實現(xiàn)業(yè)務的技術無關的模塊，塊，可重復使用可重復使用。SIBSIB的各種不同組合可組成不同的新業(yè)的各種不同組合可組成不同的新業(yè)務，新業(yè)務的實現(xiàn)和修改均很方便，大大節(jié)省了新業(yè)務的務，新業(yè)務的實現(xiàn)和修改

15、均很方便，大大節(jié)省了新業(yè)務的投入費用和時間。投入費用和時間。GSM-RGSM-R為什么引入智能網(wǎng)？為什么引入智能網(wǎng)？n 智能網(wǎng)是什么？智能網(wǎng)是什么？n 一種附加在移動交換網(wǎng)基礎之上的業(yè)務網(wǎng)。一種附加在移動交換網(wǎng)基礎之上的業(yè)務網(wǎng)。n 引入引入SCPSCP，依靠，依靠信令網(wǎng)和信令網(wǎng)和SCPSCP大型數(shù)據(jù)庫的支持，大型數(shù)據(jù)庫的支持，將網(wǎng)絡的交換和控制功能將網(wǎng)絡的交換和控制功能相分離，相分離，簡化交換機的軟件，使之只完成基本的接續(xù)功能，由簡化交換機的軟件，使之只完成基本的接續(xù)功能，由SCPSCP負責集負責集中統(tǒng)一處理各種業(yè)務。中統(tǒng)一處理各種業(yè)務。n 智能網(wǎng)的特點？智能網(wǎng)的特點？n 能夠能夠快速、經(jīng)濟、

16、靈活、方便快速、經(jīng)濟、靈活、方便地向提供各種新業(yè)務。地向提供各種新業(yè)務。n GSM-RGSM-R網(wǎng)為什么引入智能網(wǎng)？網(wǎng)為什么引入智能網(wǎng)？n 符合技術發(fā)展的要求和趨勢。符合技術發(fā)展的要求和趨勢。n 解決不同廠家設備組網(wǎng)環(huán)境下業(yè)務漫游的問題，支持可變長度的功能號等解決不同廠家設備組網(wǎng)環(huán)境下業(yè)務漫游的問題，支持可變長度的功能號等注冊業(yè)務。注冊業(yè)務。 智能網(wǎng)標準的選擇智能網(wǎng)標準的選擇n 智能網(wǎng)協(xié)議標準智能網(wǎng)協(xié)議標準n 固網(wǎng)智能網(wǎng)采用固網(wǎng)智能網(wǎng)采用INAPINAP協(xié)議。協(xié)議。n GSMGSM智能網(wǎng)采用智能網(wǎng)采用CAMELCAMEL協(xié)議。協(xié)議。n CDMACDMA智能網(wǎng)采用智能網(wǎng)采用WINWIN協(xié)議。協(xié)議

17、。n 我國我國GSM-RGSM-R智能網(wǎng)采用智能網(wǎng)采用CAMEL3CAMEL3協(xié)議協(xié)議n 有利于解決互操作性問題（有利于解決互操作性問題（IOTIOT）。）。n 適應遠期發(fā)展要求。適應遠期發(fā)展要求。精選ppt智能網(wǎng)在智能網(wǎng)在GSM-R網(wǎng)中的地位和作用網(wǎng)中的地位和作用交換網(wǎng)實現(xiàn)鐵路交換網(wǎng)實現(xiàn)鐵路基本電信業(yè)務基本電信業(yè)務MSC1TMSC1TMSCnSCP1HLR1SCP2HLRnMSC2MSC3MSCnTMSC2HLR3HLR2TCP/IPFNFN實時地同步數(shù)據(jù)信息用戶平面用戶平面控制平面控制平面智能網(wǎng)實現(xiàn)鐵路智能網(wǎng)實現(xiàn)鐵路運營業(yè)務運營業(yè)務精選ppt4 4、GPRSGPRS子系統(tǒng)概述子系統(tǒng)概述n

18、為什么引入為什么引入GPRSGPRS子系統(tǒng)？子系統(tǒng)？n 解決頻率資源緊張問題，提高數(shù)據(jù)傳輸速率。解決頻率資源緊張問題，提高數(shù)據(jù)傳輸速率。n 什么是什么是GPRSGPRS？n 通用分組無線業(yè)務（通用分組無線業(yè)務（General Packet Radio ServiceGeneral Packet Radio Service）的英文縮）的英文縮n GPRSGPRS是在是在GSMGSM技術的基礎上提供的一種端到端分組交換業(yè)務技術的基礎上提供的一種端到端分組交換業(yè)務n GPRSGPRS最大限度重用已有的最大限度重用已有的GSMGSM網(wǎng)絡基礎設施網(wǎng)絡基礎設施n GPRSGPRS提供高效的無線資源利用率提

19、供高效的無線資源利用率n GPRSGPRS提供高達提供高達的無線接入速率的無線接入速率n 與已有的與已有的GSM-RGSM-R電路交換系統(tǒng)有很多交互電路交換系統(tǒng)有很多交互n GPRSGPRS系統(tǒng)基于標準的開放接口系統(tǒng)基于標準的開放接口GPRSGPRS子系統(tǒng)的特點子系統(tǒng)的特點n GPRSGPRS提供的業(yè)務提供的業(yè)務n 分組域數(shù)據(jù)傳輸。如與鐵路分組域數(shù)據(jù)傳輸。如與鐵路CTC/TDCSCTC/TDCS系統(tǒng)互聯(lián)，實現(xiàn)車地、車車數(shù)據(jù)系統(tǒng)互聯(lián)，實現(xiàn)車地、車車數(shù)據(jù)信息傳送。信息傳送。n GPRSGPRS系統(tǒng)的特點有哪些？系統(tǒng)的特點有哪些？n 固定、動態(tài)分配信道，多用戶共享信道。固定、動態(tài)分配信道，多用戶共享

20、信道。n 一個用戶可以同時使用一個用戶可以同時使用1 18 8個時隙，空中接口支持個時隙，空中接口支持CS1CS1CS4 CS4 共計共計4 4種編碼種編碼方式，數(shù)據(jù)傳輸方式，數(shù)據(jù)傳輸可達可達約約10kbit/s - 170kbit/s10kbit/s - 170kbit/s。n 用戶永遠在線，但是只有在進行數(shù)據(jù)傳輸時，才能占用無線資源信道。用戶永遠在線，但是只有在進行數(shù)據(jù)傳輸時，才能占用無線資源信道。n 用戶與網(wǎng)絡的交互，是按照會話進行管理的，傳輸信息時，用戶需激活申用戶與網(wǎng)絡的交互，是按照會話進行管理的，傳輸信息時，用戶需激活申請請PDPPDP場景。場景。與公眾與公眾GPRSGPRS網(wǎng)的區(qū)

21、別？網(wǎng)的區(qū)別？n 公眾公眾GPRS網(wǎng)網(wǎng)n 用戶多數(shù)處于靜止狀態(tài)或者緩慢移動狀態(tài)用戶多數(shù)處于靜止狀態(tài)或者緩慢移動狀態(tài) ；n 傳送信息內(nèi)容為公眾服務信息傳送傳送信息內(nèi)容為公眾服務信息傳送 ；n 服務質(zhì)量服務質(zhì)量“盡力而為盡力而為”，對可靠性、實時性要求不高。，對可靠性、實時性要求不高。n 鐵路鐵路GPRS網(wǎng)網(wǎng)n 用戶處于移動狀態(tài)下甚至高速移動狀態(tài)無線數(shù)據(jù)傳輸；用戶處于移動狀態(tài)下甚至高速移動狀態(tài)無線數(shù)據(jù)傳輸；n 數(shù)據(jù)內(nèi)容為鐵路運輸生產(chǎn)相關的信息；數(shù)據(jù)內(nèi)容為鐵路運輸生產(chǎn)相關的信息；n 對可靠性、實時性要求高。對可靠性、實時性要求高。14GPRSGPRS終端有幾種？終端有幾種？n A類（類（Class-

22、A）：可同時運行）：可同時運行GPRS和和GSM-R服務。服務。n B類（類（Class-B）：具備）：具備GSM功能和功能和GPRS功能，可同時附著功能，可同時附著在在GSM-R和和GPRS網(wǎng)上。但通話和上網(wǎng)不能同時進行。通話網(wǎng)上。但通話和上網(wǎng)不能同時進行。通話優(yōu)先。通話時無法進行數(shù)據(jù)傳輸。但在數(shù)據(jù)傳輸時可以收到優(yōu)先。通話時無法進行數(shù)據(jù)傳輸。但在數(shù)據(jù)傳輸時可以收到通話信號，從而暫時中斷數(shù)據(jù)傳輸而切換到話務功能。待通通話信號，從而暫時中斷數(shù)據(jù)傳輸而切換到話務功能。待通話結束后再接續(xù)數(shù)據(jù)傳輸。話結束后再接續(xù)數(shù)據(jù)傳輸。n C類（類（Class-C）：只具有）：只具有GPRS功能，功能，MS只能應用

23、于只能應用于GPRS服務。服務。精選ppt5 5、基站子系統(tǒng)、基站子系統(tǒng)n BSSBSS在系統(tǒng)中的地位與作用：在系統(tǒng)中的地位與作用：n BSSBSS通過無線接口與終端相接，負責無線信號發(fā)送接收和無線資源通過無線接口與終端相接，負責無線信號發(fā)送接收和無線資源管理。與管理。與MSCMSC相連，實現(xiàn)移動用戶之間或者與固定用戶之間的通信相連，實現(xiàn)移動用戶之間或者與固定用戶之間的通信連接，傳送系統(tǒng)信號和用戶信息等。連接，傳送系統(tǒng)信號和用戶信息等。n BSSBSS包括：包括：n 基站控制器基站控制器BSCBSCn 基站收發(fā)信機基站收發(fā)信機BTSBTSn 編譯碼和速率適配單元編譯碼和速率適配單元TRAUTR

24、AUn 小區(qū)廣播中心小區(qū)廣播中心CBCCBCn 其他：弱場設備其他：弱場設備基站控制中心基站控制中心BSCBSC（1 1） BSC是無線網(wǎng)絡的中心 設計原則 鐵路樞紐地區(qū)BSC與MSC同址設置，同歸屬； 鐵路干線和沒有MSC的樞紐，BSC設置在大通信站； 鐵路支線不設置BSC； 為減少BSC間的切換，各BSC所控制的區(qū)域應相對集中，不跨鐵路局、鐵路分局管界。各BSC負荷應留出網(wǎng)絡優(yōu)化時調(diào)整的余量。 BSC應考慮今后小區(qū)廣播短消息業(yè)務發(fā)展的需要。精選pptTRAUTRAUTRAUBSCBTSBTSBTS基站控制中心基站控制中心 BSC（2） BSS 系統(tǒng)控制 交換在 TRAU BTS 之間 無線

25、資源管理 收集 BSS 中的錯誤信息 與 OMC-B 通信 儲存數(shù)據(jù)庫,BSS 的軟件OMC- BAsubAbis圖. 8 (TM2100EU02TM_0001 GSM PLMN, 17)精選ppt基站(BTS)及覆蓋 鐵路GSM-R數(shù)字移動通信系統(tǒng)基站的場強覆蓋范圍是指滿足鐵路作業(yè)所必需的場強的區(qū)域，在直轄市、省會城市和計劃單列市的城區(qū)，鐵路GSM-R系統(tǒng)的覆蓋范圍為鐵路外側軌道兩側各2km，其他地域覆蓋范圍為鐵路外側軌道兩側各6km。 鐵路沿線GSM-R場強應連續(xù)覆蓋，根據(jù)鐵路中長期發(fā)展規(guī)劃，場強覆蓋指標應符合具體業(yè)務需求，并預留遠期發(fā)展條件。山區(qū)、隧道、路塹等弱場區(qū)可根據(jù)需要采用光纖直放

26、、射頻直放站和LCX等技術措施。精選ppt6 6、運行與支持子系統(tǒng)、運行與支持子系統(tǒng)n 網(wǎng)絡管理系統(tǒng)網(wǎng)絡管理系統(tǒng)n 5 5種功能：安全管理、配置管理、故障管理、告警管理、性能管理。種功能：安全管理、配置管理、故障管理、告警管理、性能管理。n 按照專業(yè)分為：交換、分組、智能網(wǎng)、無線等網(wǎng)管系統(tǒng)。按照專業(yè)分為：交換、分組、智能網(wǎng)、無線等網(wǎng)管系統(tǒng)。n 按照職能：網(wǎng)絡管理中心（按照職能：網(wǎng)絡管理中心（NMCNMC）和本地操作維護管理中心）和本地操作維護管理中心（OMCOMC）。）。n 用戶管理系統(tǒng)用戶管理系統(tǒng)n 管理本網(wǎng)用戶的相關數(shù)據(jù)，提供開戶、銷戶以及用戶業(yè)務權限更管理本網(wǎng)用戶的相關數(shù)據(jù)，提供開戶、銷

27、戶以及用戶業(yè)務權限更改等操作功能，支撐業(yè)務的正常運行。改等操作功能，支撐業(yè)務的正常運行。n 包括包括SIMSIM卡管理系統(tǒng)以及計費、結算、營帳和客服系統(tǒng)等?？ü芾硐到y(tǒng)以及計費、結算、營帳和客服系統(tǒng)等。7 7、終端、終端n 終端由終端設備和終端由終端設備和SIMSIM卡組成?？ńM成。n 終端包括：固定終端和移動終端。終端包括：固定終端和移動終端。n 移動終端分為：移動終端分為：n 車載臺：機車臺、汽車臺。機車臺模塊：薩基姆、開普實、馬可車載臺：機車臺、汽車臺。機車臺模塊：薩基姆、開普實、馬可尼尼3 3家。家。n 手持臺：通用手持臺、運營手持臺。薩基姆手持臺：通用手持臺、運營手持臺。薩基姆1 1家

28、。家。n 其他：列控數(shù)據(jù)傳輸設備、列尾信息傳輸設備等。其他：列控數(shù)據(jù)傳輸設備、列尾信息傳輸設備等。n GSM-RGSM-R終端與終端與GSMGSM終端區(qū)別？終端區(qū)別？n 注冊、注銷等注冊、注銷等n 廣播廣播/ /集群組呼功能。集群組呼功能。三、三、GSM-RGSM-R業(yè)務原理業(yè)務原理電信業(yè)務電信業(yè)務 - -承載業(yè)務 -終端業(yè)務 -補充業(yè)務2.2.語音調(diào)度業(yè)務語音調(diào)度業(yè)務 -語音組呼業(yè)務 -語音廣播業(yè)務 -增強的多優(yōu)先級和強拆業(yè)務邱廣平精選ppt GSM-R業(yè)務原理GSM基礎設施eMLPPVBSVGCS語音調(diào)度業(yè)務 - ASCI功能尋址與位置有關的尋址 接入矩陣鐵路基本業(yè)務鐵路應用功能號的表示調(diào)

29、度通信自動列車控制(CTCS)遠程遙控鐵路緊急救援移動服務調(diào)車作業(yè)移動服務軌道維護移動服務高速數(shù)字通信列車尾部風壓信息傳送區(qū)間移動公務通信旅客列車綜合移動信息服務GSM電信業(yè)務精選ppt電信業(yè)務電信業(yè)務電信業(yè)務由網(wǎng)絡提供給用戶的通信能力承載業(yè)務兩個接入點之間傳送信號的能力終端業(yè)務可以為用戶之間通信提供全部通信能力的電信業(yè)務 補充業(yè)務隨著用戶需求的發(fā)展，對電信業(yè)務進行的修改和補充精選ppt精選ppt（1）承載業(yè)務1. 提供在用戶之間實時傳遞信息的手段，而不改變信息本身所包含的內(nèi)容。2. 對應于開放系統(tǒng)互連(OSI)參考模型的低層功能。3. 僅說明了通信網(wǎng)的通信能力，而與終端的類型無關。精選ppt

30、 （2）終端業(yè)務： 用戶終端業(yè)務包括網(wǎng)絡提供的通信能力和終端本身所具有的通信能力。可以理解為用戶通過終端的通信所獲得的業(yè)務。 用戶終端業(yè)務由OSI的1-7層的特性規(guī)定。由此可知，用戶終端業(yè)務中必定包含了承載業(yè)務的內(nèi)容。 精選ppt （3）補充業(yè)務： 補充業(yè)務隨著用戶需求的發(fā)展，對電信業(yè)務進行的修改和補充 基本補充業(yè)務：任何GSM網(wǎng)絡都適用 附加補充業(yè)務：由本國GSM網(wǎng)絡所提供精選ppt2.2.語音調(diào)度業(yè)務語音調(diào)度業(yè)務 - ASCI- ASCI語音組呼業(yè)務（ VGCS ）語音廣播業(yè)務（ VBS ）增強的多優(yōu)先級和強拆業(yè)務（eMLPP）精選ppt（1）語音組呼業(yè)務（ VGCS ） VGCS（Voi

31、ce Group Call Service）語音組呼業(yè)務，它是一種電信業(yè)務。 VGCS業(yè)務定義了一種由多方參加（GSM移動臺或固網(wǎng)電話）、一人講話、多方聆聽的語音通信方式。 VGCS業(yè)務突破了GSM網(wǎng)絡點對點通信的局限性，能夠以簡捷的方式建立組呼叫，實現(xiàn)調(diào)度指揮、緊急通知等特定功能，尤其適用于鐵路的行車指揮調(diào)度部門。精選ppt精選ppt（2）語音廣播業(yè)務（ VBS ） VBS（Voice Broadcast Service）語音廣播業(yè)務。 VBS業(yè)務是指在某個特定的區(qū)域上，一個用戶講話，其他用戶在下行鏈路上聆聽講話內(nèi)容，即VBS主要實現(xiàn)的單向通信功能，且所有參與VBS的用戶都必須經(jīng)過授權。 V

32、BS業(yè)務與VGCS業(yè)務相似，在業(yè)務定義、信令流程、對系統(tǒng)和終端的需求，呼叫控制等方面都大同小異。 兩種業(yè)務一個最重要的不同之處在于：VBS的業(yè)務用戶不能實現(xiàn)講話者與聆聽者之間的轉換，包括調(diào)度員在內(nèi)，因此VBS的呼叫發(fā)起者一定是講話者。精選ppt廣播VBS發(fā)起過程舉例：小區(qū)1小區(qū)2小區(qū)3p同一個小區(qū)所有廣播用戶共享一個組呼信道同一個小區(qū)所有廣播用戶共享一個組呼信道p只有廣播發(fā)起者可以說話，其他任何成員只能作為聽者，包括只有廣播發(fā)起者可以說話，其他任何成員只能作為聽者，包括 調(diào)度員調(diào)度員在內(nèi)在內(nèi)精選ppt （3）補充業(yè)務增強的多優(yōu)先級和強拆（eMLPP） eMLPP是enhanced Multi-

33、Level Precedence and Preemption service的縮寫，即增強多優(yōu)先級與強拆，它是一種補充業(yè)務。在呼叫建立期間和越區(qū)切換期間，系統(tǒng)根據(jù)優(yōu)先級水平對網(wǎng)絡資源進行處理。 eMLPP業(yè)務主要由三個元素構成：優(yōu)先級呼叫建立時間資源搶占能力精選ppt 優(yōu)先級是指在呼叫建立時給該呼叫指配一個優(yōu)先級優(yōu)先級是指在呼叫建立時給該呼叫指配一個優(yōu)先級別，并和該呼叫的建立時間類型一起參與網(wǎng)絡資源的競爭與調(diào)配別，并和該呼叫的建立時間類型一起參與網(wǎng)絡資源的競爭與調(diào)配。eMLPPeMLPP業(yè)務定義了業(yè)務定義了7 7個優(yōu)先等級：個優(yōu)先等級：A A （最高，網(wǎng)絡內(nèi)部使用）（最高，網(wǎng)絡內(nèi)部使用）B

34、B （網(wǎng)絡內(nèi)部使用）（網(wǎng)絡內(nèi)部使用）0 0 （預定）（預定）1 1 （預定）（預定）2 2 （預定）（預定）3 3 （預定）（預定）4 4 （最低，預定）（最低，預定）精選ppt 呼叫建立時間是指從用戶按下“發(fā)送”鍵開始，到被叫用戶能夠接收信息為止，不包含用戶反應時間。對于多方呼叫、VGCS或VBS，呼叫建立時間是指至少有一個被叫用戶能夠接收信息為止。eMLPP業(yè)務規(guī)定的呼叫建立時間有3個等級： 1級，快速呼叫建立1-2 s 2級，正常呼叫建立 5 s 3級，慢速呼叫建立 10 s精選ppt 資源強占有兩種情況： 網(wǎng)絡資源強占：呼叫建立或切換時，沒有空閑網(wǎng)絡資源，則終止低優(yōu)先級呼叫，將資源給高

35、優(yōu)先級呼叫使用的過程。 用戶接口資源強占：具有較高優(yōu)先級的呼叫請求與正在進行較低優(yōu)先級通話的用戶建立通信時，網(wǎng)絡終止被叫用戶的當前呼叫，并將其接入高優(yōu)先級呼叫的過程。精選ppteMLPP增強型多優(yōu)先級和強占業(yè)務在系統(tǒng)資源在系統(tǒng)資源( (包括無線資源，中繼資源包括無線資源，中繼資源) )不足時，高優(yōu)先級不足時，高優(yōu)先級呼叫強占低優(yōu)先級呼叫的資源呼叫強占低優(yōu)先級呼叫的資源資源強占調(diào)度員發(fā)起組呼無線信道資源全忙低優(yōu)先級呼叫精選ppteMLPP增強型多優(yōu)先級和強占業(yè)務 在低優(yōu)先級用戶通話過程中，高優(yōu)先級呼叫強占低優(yōu)先級呼叫的用戶呼叫強占調(diào)度員呼叫司機精選ppt鐵路緊急呼叫 一種特殊的組呼，組一種特殊的

36、組呼，組ID299ID299，2s2s內(nèi)接通，內(nèi)接通，調(diào)度臺和移動用戶都調(diào)度臺和移動用戶都可以發(fā)起最高優(yōu)先級，在無線信道資源緊張的時候可以強占低優(yōu)先可以發(fā)起最高優(yōu)先級，在無線信道資源緊張的時候可以強占低優(yōu)先級呼叫資源對于處于通話中的組用戶，強制接入緊急呼叫，聽者用級呼叫資源對于處于通話中的組用戶，強制接入緊急呼叫，聽者用戶不允許主動退出緊急呼叫。戶不允許主動退出緊急呼叫。普通低優(yōu)先級呼叫列車長主司機調(diào)度員發(fā)起鐵路緊急呼叫5000001299精選ppt四、四、GSM-RGSM-R鐵路基本業(yè)務鐵路基本業(yè)務 功能尋址 位置尋址 功能尋址以及基于位置的尋址是GSM-R 中兩個非常重要的先進尋址功能，是

37、實現(xiàn)調(diào)度通信的關鍵技術和必要手段。 郭澤恩精選ppt1 1 功能尋址功能尋址 功能尋址用戶可以由它們當時所擔當?shù)墓δ芙巧皇撬鼈兯褂玫慕K端設備的號碼來尋址。 在鐵路通信中有許多這樣的情況，因為從鐵路運輸管理的角度出發(fā)，主叫方在發(fā)起呼叫時更多的是使用被叫方所擔當?shù)墓δ芙巧木幪?。這個特征保證了用戶功能號碼與其用來應答的物理終端之間的獨立性。精選ppt 在鐵路上，功能尋址主要用于解決固定用戶到移動用戶的呼叫。下圖描述了調(diào)度員采用功能號對司機進行呼叫：北京東環(huán)調(diào)度臺京秦西調(diào)度臺唐山樞紐調(diào)度臺京山三調(diào)度臺京山四調(diào)度臺T302120K212Y333L2922精選ppt功能節(jié)點FFN用于存儲功能號，

38、并將功能號轉換成對應的MSISDN號碼的網(wǎng)絡節(jié)點，完成功能號的注冊、注銷和查詢等操作。功能地址FA包含字母和數(shù)字的地址，用來標識終端用戶功能。功能號FN不包含任何字母字符，存儲在一個或多個FFN中，呼叫要從FN到MSISDN進行轉換，通過MSISDN號碼來尋址被叫用戶。功能尋址注冊：在功能號FN和MSISDN號之間建立了臨時的關聯(lián)。功能尋址注銷：解除功能號和MSISDN號之間的關聯(lián)。功能尋址查詢：移動用戶可以獲得有關GSM-R中存儲的數(shù)據(jù)信息。HLR處理功能尋址查詢，并向移動臺返回請求的信息。精選ppt注冊過程：在功能號和注冊過程：在功能號和MSISDNMSISDN號之間建立了臨時的號之間建立

39、了臨時的 關聯(lián)。關聯(lián)。 MS BSS MSC/VLR HLR FFN 功能號功能號 MSISDN 1.USSD RequestA *214*SC*FN*# 2.USSD RequestA 3.USSD RequestB IMSI MSISDN 用戶數(shù)據(jù)用戶數(shù)據(jù) 用戶數(shù)據(jù)用戶數(shù)據(jù) 精選ppt功能號FN組成：FNT+UIN+FCFNT：功能號類型UIN：用戶識別號FC：功能代碼 可以給每列正在運行的列車司機分配一個功能號，司機駕駛列車從起點站出發(fā)時，他都必須向網(wǎng)絡注冊該功能號，網(wǎng)絡負責將該功能號與他當時所使用的機車電臺的真實號碼對應起來。 精選pptFC：功能代碼精選ppt 網(wǎng)絡必須提供一套機制，

40、以保證功能尋址能夠正確而有效地進行。該機制主要包括以下方面：功能角色必須按一定規(guī)律進行編號，以使得交換機可以對其進行識別；必須提供一套有效的注冊和注銷功能號的方法；必須保證功能號的相對唯一性。 功能尋址是GSM-R 的特征，它允許通過功能號來呼叫用戶，而功能號可用來識別應用和功能。 在歐洲的EIRENE 規(guī)范中，用“Follow Me”（簡稱FM）業(yè)務來解決功能尋址。精選ppt 在鐵路行車調(diào)度中，運輸管理講究責任明確，各個分局的調(diào)度所管理當前處于其管轄范圍內(nèi)的列車，每個調(diào)度員和車站值班員只允許和其管轄范圍內(nèi)的列車司機進行通信。 列車在行車過程中要經(jīng)過若干調(diào)度區(qū)段以及若干車站，當司機呼叫調(diào)度員或

41、車站值班員時，他只能呼叫當前調(diào)度區(qū)段的調(diào)度員或當前車站的車站值班員。 2 位置尋址精選ppt北京東環(huán)調(diào)度臺京秦西調(diào)度臺唐山樞紐調(diào)度臺京山三調(diào)度臺京山四調(diào)度臺T302120K212Y333L2922精選ppt 基于位置的尋址由移動用戶發(fā)起呼叫，路由到一個與該用戶當前所處位置相關的目的地址，正確的調(diào)度員或車站值班員由主叫移動用戶當時所處的位置來確定。 例如，當列車在運行過程中司機需要呼叫當前調(diào)度員時，他并不知道調(diào)度員的電話號碼，但他可以使用一個短號碼如1200 向網(wǎng)絡發(fā)起呼叫請求。網(wǎng)絡識別該短號碼，并將其路由到正確的行車調(diào)度員，采用1300呼叫車站值班員。精選ppt 北北 京京 站站 機機 車車

42、臺臺 G SM -R網(wǎng)網(wǎng) 絡絡 運運 轉轉 車車 長長 助助 值值 2 2 996 N orthern Telecom 傳傳 輸輸 網(wǎng)網(wǎng) 絡絡 助助 值值 3 3 助助 值值 4 4 雙雙 橋橋 站站 秦秦 皇皇 島島 站站 北北 京京 樞樞 紐紐 調(diào)調(diào) 度度 東東 環(huán)環(huán) 調(diào)調(diào) 度度 京京 山山 四四 臺臺 調(diào)調(diào) 度度 北北 京京 分分 局局調(diào)調(diào) 度度 所所 天天 津津 分分 局局調(diào)調(diào) 度度 所所 助助 值值 1 1 1200 1300 1200 1300 運運 轉轉 車車 長長 機機 車車 臺臺 精選ppt精選ppt 開開始始 接接收收 cdpa （被被叫叫方方號號碼碼） 號號碼碼長長度度

43、等等于于 4 Result:= 常常規(guī)規(guī)呼呼叫叫 返返回回 接接收收 CGI，查查詢詢數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)庫庫 發(fā)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)新新的的 cdpa Result:= 錯錯誤誤 返返回回 Result:= 新新的的 cdpa 返返回回 否否 是是 是是 否否 精選ppt五、五、GSM-RGSM-R在鐵路中的功能應用在鐵路中的功能應用 1.話音類業(yè)務調(diào)度通信 2.數(shù)據(jù)類業(yè)務 -安全數(shù)據(jù)傳輸 -非安全數(shù)據(jù)傳輸 林芒精選ppt話音類業(yè)務調(diào)度通信 列車無線調(diào)度電話（簡稱無線列調(diào)）是重要的鐵路行車通信設備，號稱列車行車“三大件”之一，在保證列車正點運行、降低機車能耗、提高通過能力、通告險情、防止事故、救援搶險等各方面都具有重

44、要的作用。 無線列調(diào)系統(tǒng)的主要問題是解決“大三角”和“小三角”通信，“大三角”通信是指行車調(diào)度員、車站值班員和機車司機之間的通信；“小三角”通信是指車站值班員、機車司機和運轉車長之間的通信。精選pptBTSBSCMSCGSM-R網(wǎng)絡Copyright 1996 Northern Telecom調(diào)度員 #2調(diào)度員 #1FAS網(wǎng)絡精選精選pptGSM-R 無線列調(diào)系統(tǒng)的優(yōu)勢： 1）GSM-R 是數(shù)字系統(tǒng)，可以利用糾錯、檢錯及話音編碼等手段提高話音質(zhì)量，抗干擾能力強，可以利用加密機制使系統(tǒng)保密性更好,可靠性更高； 2）方案中無線和有線結合的方式，既充分體現(xiàn)了GSM-R 的優(yōu)勢，又利用了現(xiàn)有的有線通信

45、資源，節(jié)省投資。 3）采用蜂窩機制，可以有效的利用無線頻點和通信電纜資源，擴大覆蓋范圍，提高系統(tǒng)容量；各種先進技術如功能尋址，基于位置的尋址，優(yōu)先級的使用，使無線列調(diào)功能更加強大；精選ppt4）因為只有一種系統(tǒng)，對于運營者來說維護成本更低，而且在不同的鐵路網(wǎng)之間具有互操作性；5）可以采用靈活設置完成雙工和半雙工通信，實現(xiàn)大三角和小三角通信更容易；6）除了可以用于無線列調(diào)，GSM-R 還可以為鐵路部門提供一個完善的移動通信平臺，為通信信號一體化構造一個統(tǒng)一的通信網(wǎng)絡，降低鐵路部門在通信上的投資，提高投資回報率。精選ppt數(shù)據(jù)類業(yè)務 GSM-R作為鐵路綜合通信平臺，能夠在列車高速移動時為車地雙向數(shù)

46、據(jù)傳輸提供可靠的信息傳輸能力。 列車上的數(shù)據(jù)如列車位置、列車尾部風壓信息、旅客和貨物實時信息都需要傳送到地面上來； 地面的控制中心會有一些信息發(fā)送到列車上來，這樣就需要在列車與地面之間建立一條雙向的數(shù)據(jù)傳輸通道。精選ppt GSM-R數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務分為兩種：1.安全數(shù)據(jù)傳輸指與列車控制有關的信息傳送業(yè)務。 采用電路交換CSD方式傳輸數(shù)據(jù)，由于安全數(shù)據(jù)傳輸對傳輸質(zhì)量要求較高，且全程占用信道資源。為保證安全數(shù)據(jù)傳輸通道資源的可用性，采用了eMLPP業(yè)務，并給安全數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務分配了較高的1級優(yōu)先級。 青藏線ITCS 大秦線LOCOTROL精選ppt2. 非安全數(shù)據(jù)傳輸包括調(diào)度指揮、應急搶險、運營監(jiān)控、

47、管理維護和旅客服務等類數(shù)據(jù)，通稱為鐵路綜合信息傳輸。 采用分組交換GPRS方式傳輸數(shù)據(jù)，多用戶共享一個分組數(shù)據(jù)傳輸通道，且只有當需要傳輸數(shù)據(jù)時才占用信道。精選ppt精選ppt450MHz調(diào)度命令無線傳送系統(tǒng)構成示意圖精選ppt六、六、GSM-RGSM-R系統(tǒng)國內(nèi)外對比系統(tǒng)國內(nèi)外對比 1 1、歐洲選擇、歐洲選擇GSM-RGSM-R的原因的原因 在歐洲的發(fā)展狀況在歐洲的發(fā)展狀況 項目項目 熊壯熊壯精選ppt1 1、歐洲選擇、歐洲選擇GSM-RGSM-R的原因的原因（1）取代落后的模擬設備、提升系統(tǒng)性能的需要；（2）歐洲鐵路互通性的需要；（3）新業(yè)務的需要（歐洲列車控制系統(tǒng)2級以上）精選ppt 目前

48、已在歐洲13個國家開始廣泛實施，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、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7個國家開通了商用GSM-R網(wǎng)絡。l最早開始建設的國家：瑞典（1998年）l在全國范圍內(nèi)普速干線建設的國家：意大利（7500km）、荷蘭（2800km）lGSM-R覆蓋里程最長的國家：德國（36000km）l最早在高速線開通ETCS2的國家：意大利，羅馬那不勒斯 ，2005年12月21日商用，運營時速347km/h；米蘭都靈2006年2月10日正式商用運行，設計時速350km/h。在歐洲的發(fā)展狀況在歐洲的發(fā)展狀況精選ppt ERTMS項目產(chǎn)生原因：為保證高速列車在歐洲鐵路網(wǎng)內(nèi)互通運行，現(xiàn)有的列車運行控制系統(tǒng)種類繁多，且各國信號制式復雜多樣、互不兼容。 1989年12月歐洲運輸部長會議作出決定，就歐洲大