GSM-R專用移動(dòng)通信系統(tǒng)：調(diào)度通信

移動(dòng)通信MobileCommunication2GSM-R鐵路專用移動(dòng)通信系統(tǒng)8.1概述8.2鐵路數(shù)字移動(dòng)通信原理8.3移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)8.4網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、功能及協(xié)議8.5GSM-R編號(hào)方案8.6eMLPP業(yè)務(wù)8.7VGCS業(yè)務(wù)8.8VBS業(yè)務(wù)8.9功能尋址8.10基于位置的尋址

8.11調(diào)度通信8.12調(diào)度數(shù)據(jù)和旅客服務(wù)信息傳輸通道2024/5/2938.11調(diào)度通信無(wú)線列調(diào)主要內(nèi)容

調(diào)度通信系統(tǒng)組網(wǎng)方式調(diào)度通信系統(tǒng)的功能

GSM-R實(shí)現(xiàn)調(diào)度通信的優(yōu)勢(shì)無(wú)線列調(diào)GSM-R調(diào)度通信系統(tǒng)主要負(fù)責(zé)列車調(diào)度通信、貨運(yùn)調(diào)度通信、牽引變電調(diào)度通信、其他調(diào)度及專用通信、站場(chǎng)通信、應(yīng)急通信、施工養(yǎng)護(hù)通信和道口通信等。無(wú)線列調(diào)系統(tǒng)負(fù)責(zé)列車調(diào)度通信，是調(diào)度通信系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分。GSM-R調(diào)度通信系統(tǒng)主要由NSS（包括MSC、HLR、AUC、VLR、GCR等）、BSS（包括BSC、BTS）、OSS、FAS、調(diào)度臺(tái)、車站臺(tái)、機(jī)車綜合通信設(shè)備、作業(yè)手持臺(tái)及其他固定終端等構(gòu)。調(diào)度通信系統(tǒng)組網(wǎng)方式無(wú)線列調(diào)調(diào)度通信系統(tǒng)組網(wǎng)方式無(wú)線列調(diào)系統(tǒng)應(yīng)按鐵道部至鐵路局和鐵路局至站段二級(jí)結(jié)構(gòu)組網(wǎng)。鐵路局調(diào)度所FAS至車站FAS宜采用環(huán)型或星型結(jié)構(gòu)。鐵道部調(diào)度所FAS至各鐵路局調(diào)度所FAS應(yīng)采用星狀復(fù)合結(jié)構(gòu)，并應(yīng)有迂回路由。相鄰鐵路局調(diào)度所FAS間應(yīng)設(shè)直達(dá)路由。各MSC之間通過(guò)E1接口相連接，接口信令采用SS7。鐵路局通過(guò)30B+D接口接入鄰近的MSC，接口信令采用DSS1；站段FAS不直接與MSC相連接，F(xiàn)AS之間通過(guò)30B+D接口連接，接口信令采用DSS1。調(diào)度臺(tái)和車站臺(tái)通過(guò)2B+D接口接入FAS，其他固定終端通過(guò)2B+D接口或Z接口等方式接入FAS。機(jī)車綜合通信設(shè)備和作業(yè)手持臺(tái)內(nèi)部設(shè)置有GSM-R信道機(jī)模塊，通過(guò)空中Um接口接入GSM-R網(wǎng)絡(luò)。

調(diào)度通信系統(tǒng)組網(wǎng)方式無(wú)線列調(diào)無(wú)線列調(diào)無(wú)線列調(diào)無(wú)線列調(diào)列車無(wú)線調(diào)度電話（簡(jiǎn)稱無(wú)線列調(diào)）是重要的鐵路行車通信設(shè)備，號(hào)稱列車行車“三大件”之一，在保證列車正點(diǎn)運(yùn)行、降低機(jī)車能耗、提高通過(guò)能力、通告險(xiǎn)情、防止事故、救援搶險(xiǎn)等各方面都具有重要的作用。無(wú)線列調(diào)系統(tǒng)負(fù)責(zé)列車的位置和運(yùn)行方向，其工作成員包括行車調(diào)度員、車站值班員、助理值班員、機(jī)車司機(jī)、運(yùn)轉(zhuǎn)車長(zhǎng)等。機(jī)車司機(jī)和運(yùn)轉(zhuǎn)車長(zhǎng)（一般是客運(yùn)）均處于運(yùn)行的列車上，共同負(fù)責(zé)列車的運(yùn)行。在每個(gè)車站，有一名車站值班員和若干名助理值班員，負(fù)責(zé)本車站管轄范圍內(nèi)的列車運(yùn)行。助理值班員一般工作在室外，而車站值班員在車站室內(nèi)操作指揮。行車調(diào)度員位于調(diào)度所，一般一個(gè)調(diào)度所管理多個(gè)車站，因而行車調(diào)度員的管轄范圍大于車站值班員的管轄范圍。無(wú)線列調(diào)無(wú)線列調(diào)無(wú)線列調(diào)系統(tǒng)的主要問(wèn)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(jī)車司機(jī)之間的通信；“小三角”通信是指車站值班員、機(jī)車司機(jī)和運(yùn)轉(zhuǎn)車長(zhǎng)之間的通信。無(wú)線列調(diào)無(wú)線列調(diào)行車調(diào)度員按車次號(hào)個(gè)別呼叫司機(jī)并通話；行車調(diào)度員能夠?qū)υ撜{(diào)度區(qū)段內(nèi)的所有機(jī)車進(jìn)行全呼、通話，以及發(fā)出通告；行車調(diào)度員可呼叫某個(gè)車站的車站值班員和該車站管轄范圍內(nèi)的所有司機(jī)，緊急情況下，行車調(diào)度員可優(yōu)先與司機(jī)通話；司機(jī)可呼叫當(dāng)前所在調(diào)度區(qū)段的行車調(diào)度員；緊急情況下，司機(jī)可向行車調(diào)度員發(fā)出緊急呼叫并通話；司機(jī)呼叫行車調(diào)度員時(shí)，調(diào)度所設(shè)備能夠存儲(chǔ)機(jī)車呼入；無(wú)線列調(diào)無(wú)線列調(diào)司機(jī)與臨近機(jī)車司機(jī)之間可組呼通信；相鄰車站值班員之間可進(jìn)行通話；車站值班員、助理值班員、司機(jī)、運(yùn)轉(zhuǎn)車長(zhǎng)之間可以通話；調(diào)度總機(jī)、車站臺(tái)和機(jī)車臺(tái)具有錄音功能或錄音接口；行車調(diào)度員向司機(jī)發(fā)送調(diào)度指令并在機(jī)車臺(tái)顯示，司機(jī)向行車調(diào)度員發(fā)送報(bào)告并在度臺(tái)顯示，非話音信息由調(diào)度所設(shè)備和機(jī)車設(shè)備分別打印記錄；調(diào)度所設(shè)備、車站臺(tái)和機(jī)車臺(tái)之間具有雙向數(shù)據(jù)傳輸功能，可以傳送實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、短據(jù)或報(bào)文數(shù)據(jù)；調(diào)度所設(shè)備應(yīng)具有人工轉(zhuǎn)接鐵路電話交換網(wǎng)的功能。無(wú)線列調(diào)無(wú)線列調(diào)當(dāng)前的制式——單雙工兼容制無(wú)線列調(diào)系統(tǒng)無(wú)線列調(diào)無(wú)線列調(diào)該系統(tǒng)中的雙工通信采用了四頻組頻率配置方式。在同一調(diào)度區(qū)內(nèi)各車站電臺(tái)的雙工發(fā)信頻率按f1、f2、f3的順序交替循環(huán)配置，機(jī)車臺(tái)接收頻率可以是f1、f2、f3中的任一個(gè)，由微機(jī)控制自動(dòng)轉(zhuǎn)換。機(jī)車臺(tái)的發(fā)信頻率只有一個(gè)f4，所有車站臺(tái)的接收頻率也均為f4。這樣，f1、f2、f3、f4組成了一個(gè)四頻組。無(wú)線列調(diào)無(wú)線列調(diào)存在的問(wèn)題技術(shù)基礎(chǔ)特別是制式落后功能擴(kuò)展十分困難，逐漸不適應(yīng)現(xiàn)代運(yùn)輸不斷出現(xiàn)的新業(yè)務(wù)，特別是綜合業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨?；同頻干擾嚴(yán)重，影響了通信質(zhì)量和可靠性；單信道體制已經(jīng)成為投資效益低、功能簡(jiǎn)單、不適應(yīng)高速和提速的主要障礙。設(shè)備型號(hào)、種類繁多由于在無(wú)線列調(diào)的不同發(fā)展時(shí)期，根據(jù)不同鐵路的不同需求以及當(dāng)時(shí)的技術(shù)水平，無(wú)線列調(diào)系統(tǒng)所使用的設(shè)備種類、型號(hào)各有特色，尤其是我國(guó)鐵路覆蓋廣，各地區(qū)的發(fā)展水平也不盡相同。因而沿用至今的設(shè)備更是參差不齊?，F(xiàn)在，鐵路部門每年都要投巨資來(lái)改善無(wú)線列調(diào)設(shè)備，以保障安全和提高效益。頻率分散，制式不一無(wú)線列調(diào)系統(tǒng)曾使用的頻段有150MHz、160MHz、413MHz、450MHz、460MHz，運(yùn)行列車為了完成無(wú)線列調(diào)通話，或者車站為了適應(yīng)所通過(guò)列車的設(shè)備，需要配置不同頻段、多種制式的設(shè)備，這不僅造成了設(shè)備利用率低，而且給操作人員帶來(lái)了一定的復(fù)雜度。不能組成大網(wǎng)，功能孤立，通話范圍有限無(wú)線列調(diào)無(wú)線列調(diào)存在的問(wèn)題 現(xiàn)有無(wú)線列調(diào)系統(tǒng)的無(wú)線覆蓋，取決于電臺(tái)的發(fā)射功率，一般只覆蓋車站大小的范圍。此外，現(xiàn)有無(wú)線列調(diào)設(shè)備多采用調(diào)頻方式，同一地區(qū)內(nèi)的干擾嚴(yán)重。在現(xiàn)場(chǎng)考察中，了解到調(diào)度員、車站值班員處的話音通信背景噪聲很大，甚至淹沒(méi)了正常通話，給工作人員帶來(lái)了很大的不便。大三角通信的實(shí)現(xiàn)復(fù)雜：大三角通信是指行車調(diào)度員、機(jī)車司機(jī)和車站值班員之間的通話，但現(xiàn)在的無(wú)線列調(diào)系統(tǒng)需要行車調(diào)度員先經(jīng)過(guò)選車站然后才能呼叫機(jī)車司機(jī)，這主要是受限于設(shè)備和組網(wǎng)方式的落后，而造成操作復(fù)雜。 因此，現(xiàn)代鐵路的發(fā)展需要建立更加先進(jìn)的無(wú)線列調(diào)系統(tǒng)，以滿足不斷增加的行車指揮業(yè)務(wù)需求。無(wú)線列調(diào)采用GSM-R網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)無(wú)線列調(diào)功能GSM-R除支持所有的GSM電信業(yè)務(wù)和承載業(yè)務(wù)外，為了滿足鐵路指揮調(diào)度的需求，增加了集群通信功能，在GSM標(biāo)準(zhǔn)中定義為高級(jí)語(yǔ)音呼叫項(xiàng)目即ASCI(AdvancedSpeechCallItem)功能。它包括三種業(yè)務(wù)，優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)eMLPP(EnhancedMulti-LevelPrecedenceandPre-emption)、語(yǔ)音組呼業(yè)務(wù)(VoiceGroupCallService)和語(yǔ)音廣播業(yè)務(wù)VBS(VoiceBroadcastService)。除了包含這三種業(yè)務(wù)外，為了實(shí)現(xiàn)鐵路運(yùn)營(yíng)應(yīng)用，GSM-R還包含另外一些鐵路所特有的功能，即功能尋址，基于位置的尋址等。無(wú)線列調(diào)組網(wǎng)方式在GSM-R規(guī)范中，對(duì)調(diào)度臺(tái)和機(jī)車臺(tái)的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了詳細(xì)規(guī)定，而車站臺(tái)是中國(guó)鐵路無(wú)線列調(diào)系統(tǒng)中特有的部分，因此，在GSM-R網(wǎng)絡(luò)上實(shí)現(xiàn)中國(guó)鐵路無(wú)線列調(diào)需要增加一個(gè)車站臺(tái)，完成語(yǔ)音和數(shù)據(jù)通信，同所轄區(qū)域內(nèi)列車、調(diào)度員通信。利用GSM-R進(jìn)行無(wú)線列調(diào)組網(wǎng)，既可以完全利用無(wú)線方式，也可以同有線方式結(jié)合起來(lái)，共同完成調(diào)度通信任務(wù)。事實(shí)上，在鐵路上的有線通信已經(jīng)比較完善，因此完全可以利用現(xiàn)有的有線資源，構(gòu)成GSM-R＋PBX即ISDN專用自動(dòng)交換機(jī)的無(wú)線/有線混合網(wǎng)絡(luò)；前面我們?cè)?jīng)分析過(guò)，GSM-R業(yè)務(wù)模型來(lái)自于ISDN，故它們的業(yè)務(wù)可以兼容。鐵路沿線采用無(wú)線覆蓋，機(jī)車上采用無(wú)線終端，車站臺(tái)和調(diào)度臺(tái)都是有線終端。采用有線/無(wú)線組網(wǎng)方式如圖所示。其中車站臺(tái)和調(diào)度臺(tái)通過(guò)用戶交換機(jī)(PABX)連接到GSM-R移動(dòng)交換中心(MSC)上，從而實(shí)現(xiàn)有線和無(wú)線用戶的通信。無(wú)線列調(diào)組網(wǎng)方式無(wú)線列調(diào)無(wú)線列調(diào)功能實(shí)現(xiàn)—可以將無(wú)線列調(diào)系統(tǒng)歸結(jié)為語(yǔ)音通信、數(shù)據(jù)通信以及在終端上的一些記錄管理功能。綜合考慮現(xiàn)有無(wú)線列調(diào)A、B、C三種制式，將無(wú)線列調(diào)系統(tǒng)的語(yǔ)音通信需求總結(jié)如表

所示

無(wú)線列調(diào)無(wú)線列調(diào)無(wú)線列調(diào)無(wú)線列調(diào)無(wú)線列調(diào)無(wú)線列調(diào)無(wú)線列調(diào)無(wú)線列調(diào)無(wú)線列調(diào)GSM-R無(wú)線列調(diào)系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)

1）GSM-R是數(shù)字系統(tǒng)，可以利用糾錯(cuò)、檢錯(cuò)及話音編碼等手段提高話音質(zhì)量，抗干擾能力強(qiáng)，可以利用加密機(jī)制使系統(tǒng)保密性更好,可靠性更高；2）方案中無(wú)線和有線結(jié)合的方式，既充分體現(xiàn)了GSM-R的優(yōu)勢(shì)，又充分利用了現(xiàn)有的有線通信資源，節(jié)省投資。3）采用蜂窩機(jī)制，可以有效的利用無(wú)線頻點(diǎn)和通信電纜資源，擴(kuò)大覆蓋范圍，提高系統(tǒng)容量；GSM-R具有ISDN特性，可以支持多種應(yīng)用，便于擴(kuò)展無(wú)線列調(diào)功能；各種先進(jìn)技術(shù)如功能尋址，基于位置的尋址，優(yōu)先級(jí)的使用，使無(wú)線列調(diào)功能更加強(qiáng)大；4）因?yàn)橹挥幸环N系統(tǒng)，對(duì)于運(yùn)營(yíng)者來(lái)說(shuō)維護(hù)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(shè)置完成雙工和半雙工通信，實(shí)現(xiàn)大三角和小三角通信更容易；6）除了可以用于無(wú)線列調(diào)，GSM-R還可以為鐵路部門提供一個(gè)完善的移動(dòng)通信平臺(tái)，為通信信號(hào)一體化構(gòu)造一個(gè)統(tǒng)一的通信網(wǎng)絡(luò)，降低鐵路部門在通信上的投資；同時(shí)，在這個(gè)平臺(tái)上的各種應(yīng)用還可以提高網(wǎng)絡(luò)的利用率，提高投資回報(bào)率無(wú)線列調(diào)測(cè)試題調(diào)度系統(tǒng)中各MSC之間通過(guò)_____接口相連接，接口信令采用SS7。A、A接口

B、B接口

C、D接口

D、E1接口

GSM-R除支持所有的G