GSM-R鐵路移動通信系統(tǒng)教程

鐵路移動通信系統(tǒng)GSM-R主要內(nèi)容GSM-R鐵路移動通信系統(tǒng)退出>>>主要設(shè)備網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)業(yè)務(wù)及應(yīng)用發(fā)展設(shè)備維護網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化信令流程無線接口網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)計什么是GSM系統(tǒng)？GlobalSystemforMobileCommunications，中文為全球移動通訊系統(tǒng)，俗稱"全球通"GSM-R=GSM+鐵路特色功能GSM-R鐵路移動通信系統(tǒng)鐵道通信技術(shù)RailwayCommunications主菜單下一項一、GSM-R技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)有鐵路移動通信系統(tǒng)的不足鐵路發(fā)展對移動通信的要求鐵路綜合數(shù)字移動通信系統(tǒng)鐵路無線調(diào)度通信的缺點：1、投資方面：系統(tǒng)分散、相互間無法互聯(lián)、維護成本高；2、系統(tǒng)功能方面：信道、頻點固定分配頻率利用率低、容量有限；3、傳輸過程方面：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；經(jīng)測算，在TDCS和CTC區(qū)段，當列車運行時速超過250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)密度加大，碰撞概率很大?；跓o線列調(diào)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸速率僅達到1.2Kb/s。4、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)中斷。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)。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?？梢越鉀Q鐵路運輸綜合移動話音通信、數(shù)據(jù)通信的需要；

可在CTCS中連續(xù)傳送列車控制命令信息實現(xiàn)車地之間雙向、大容量的數(shù)據(jù)通信，體現(xiàn)通信信號一體化的特點；還可做為無線列調(diào)、集群、分散對講或數(shù)傳系統(tǒng)的更新?lián)Q代產(chǎn)品。GSM-R作用1993年，國際鐵路聯(lián)盟（UIC）與歐洲電信標準組織（ETSI）協(xié)商，提出了歐洲各國鐵路下一代無線通信的標準-----GSM-R。2000年底，鐵道部決定采用GSM-R數(shù)字移動通信系統(tǒng)作為我國鐵路綜合移動通信的技術(shù)體制。

自2003年6月始，大秦、膠濟、青藏三條線的建設(shè)，相關(guān)技術(shù)規(guī)范和標準的制定，工程可行性論證和建設(shè)規(guī)劃的展開等，標志著GSM-R在我國鐵路的全面實施。

對現(xiàn)有鐵路有計劃、有重點地配備GSM-R系統(tǒng)。

對新建的高速鐵路、客運專線統(tǒng)一配備GSM-R系統(tǒng)。

12截至目前，中國高鐵運營總里程將近1萬公里。到2020年，全國高速鐵路將達到1.8萬公里。LTE-R：高速鐵路寬帶移動通信系統(tǒng)UIC表示：GSM-R不會過渡到3G，而是直接過渡到“準4G”的LTE-R。2010年中國鐵路提出發(fā)展LTE-R鐵路寬帶移動通信系統(tǒng)。2011年國家重大專項設(shè)立了“基于TD-LTE的高速鐵路寬帶通信的關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用驗證”的研究課題。相對于GSM-R，LTE-R的特點可以概括為“一限四高”。無線資源受限高數(shù)據(jù)速率、高移動性、高QoS、高安全性。5G：IMT-20202013年5月13日，三星電子宣布已率先開發(fā)出了首個基于5G核心技術(shù)的移動傳輸網(wǎng)絡(luò)，并表示將在2020年之前進行5G網(wǎng)絡(luò)的商業(yè)推廣。其5G網(wǎng)絡(luò)已成功在28GHz波段下利用64個天線陣列使傳輸速率達到了1Gbps，而4GLTE的傳輸速率僅為75Mbps，實際速率為26Mbps。三星電子稱，未來5G網(wǎng)絡(luò)的傳輸速率最高可達10Gbps，手機用戶在不到一秒時間內(nèi)即可完成一部高清電影的下載。中國也正在積極展開5G的研究工作GSM-R鐵路移動通信系統(tǒng)鐵道通信技術(shù)RailwayCommunications主菜單下一項二、GSM-R網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

GSM-R系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)SCEPSSPBTSBSCTRAUMSC/VLR/GCR/IWFHLR/AUCSMS-SCGMSCACSCPSMPFASOMC用戶管理系統(tǒng)SGSNPCUGGSNGRIS調(diào)度臺車站臺

BSSNSSINOSSMSGPRS分組域鐵路應(yīng)用系統(tǒng)電路域鐵路應(yīng)用系統(tǒng)其他通信網(wǎng)1、GSM-R終端終端由移動設(shè)備和用戶識別模塊（SIM）兩部分組成。

移動臺包括：車載臺和手持臺。車載臺機車綜合無線通信設(shè)備（CIR）GSM-R無線傳輸模塊（RTM）--用于CTCS3列控系統(tǒng)機車同步操作機車無線通信設(shè)備手持臺作業(yè)手持臺（OPH）通用手持臺（GPH）CIRCIR可處理話音和數(shù)據(jù)等業(yè)務(wù)，并根據(jù)實際運用需求要求進行功能模塊配置。CIR可覆蓋450MHz調(diào)度通信系統(tǒng)（包括話音通信、調(diào)度命令、列尾、無線車次號等）800MHz列尾和800MHz列車安全預(yù)警及二次防護系統(tǒng)GSM-R數(shù)字移動通信系統(tǒng)（話音通信、數(shù)據(jù)通信）、高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)?。GPHGPH主要用于鐵路各類管理人員、與鐵路業(yè)務(wù)相關(guān)的人員話音和數(shù)據(jù)通信。包括顯示屏、鍵盤、MIC、揚聲器等需要PTT按鍵，用于組呼OPHOPH主要用于列車、車站、編組場、沿線區(qū)間及其他鐵路作業(yè)區(qū)的各工種工作人員話音和數(shù)據(jù)通信。包括顯示屏、鍵盤、MIC、揚聲器等需要PTT按鍵，用于組呼，在主機左側(cè)面應(yīng)有一個紅色的緊急呼叫按鈕，在面板右上方易于攜帶，允許操作人員騰出雙手，可掛在車輛的突出部位上面板設(shè)計便于操作人員帶手套用

2、基站子系統(tǒng)（BSS）

TRAUBSCOMC-RMSCUm接口A接口Ater接口Abis接口NSSBSSOMN接口MSMSBTSSunStorEdgeA5000Um接口CBCBTSBTS發(fā)射耦合器接收耦合器天線耦合系統(tǒng)BCF(基站公共功能)BSCTRX(收發(fā)信機)Abis接口-一臺TRX管理一個TDMA幀（8個物理信道）- 編碼,加密,調(diào)制,然后將射頻信號饋送給天線- 將信號解密,均衡,然后解調(diào)

- 移動呼叫檢測- 上行鏈路信道測量- 定時提前量-跳頻-將語音和用戶數(shù)據(jù)信道合成以后送給BSC-將信令信道合成以后送給BSC雙工器-天線與每個小區(qū)的收發(fā)信機之間的接口BTSBTS通用結(jié)構(gòu)和功能饋線BTSAbis接口Ater接口- 對BTS無線資源管理- 小區(qū)之間越區(qū)切換- 通信信道安排- BTS之間的頻率重新分配- BTS時間和頻率同步控制頻率跳變功率控制-等等O&MPCM控制器PCM控制器處理單元交換矩陣BSCX.25控制器BSC通用結(jié)構(gòu)和功能BTSTRAUTRAUTRAU結(jié)構(gòu)及功能外部

PCM接口BSCMSC編譯碼器編譯碼器控制器Ater接口A接口E1中繼線120路用戶信道16k×120=2M將13kbpsGSM語音幀格式轉(zhuǎn)換成64kbpsE1中繼線=30路用戶信道64k×30=2M將用戶數(shù)據(jù)流路由至相應(yīng)的互聯(lián)功能TRAUBSC與BTS連接方式3～5個基站共用1+1個2Mb/s中繼電路并形成環(huán)形連接。當某段鏈路斷開時，仍可實現(xiàn)BSC與各BTS之間的連接。GSM-R無線覆蓋方式GSM-R在無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋上需要采用冗余重疊覆蓋的方式。交織單網(wǎng)同站址雙網(wǎng)交織雙網(wǎng)交織單網(wǎng)普通單網(wǎng)BSC（無冗余）交織雙網(wǎng)同站址雙網(wǎng)BSCBSCBSCBSC3、網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)（NSS）NSS建立在MSC上，負責端到端的呼叫、用戶數(shù)據(jù)管理、移動性管理和與其它網(wǎng)絡(luò)的連接。

MSC：移動交換中心MSC功能呼叫處理功能(類似固定網(wǎng)的交換機)

信令/用戶話務(wù)連接的建立

信令分析

確定目的地

連接路徑選擇

不正常信令信息的處理

支持補充業(yè)務(wù)

呼叫監(jiān)視

話務(wù)監(jiān)視和測量

預(yù)防過負荷

計費

優(yōu)先控制(例如:緊急呼叫)

支持操作維護O&M功能

移動特定的功能

和BSC,MS&NSS數(shù)據(jù)庫之間交換信令

處理移動特定的業(yè)務(wù)

移動性管理（如尋呼,MSC之間的切換,位置更新,...）

過負荷處理

數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的交互功能

移動特定的錄音通知

安全性管理（鑒權(quán)、加密等）MSC內(nèi)部結(jié)構(gòu)MSC功能在邏輯上可劃分為HMSC、VMSC和GMSC三類。HMSC：是移動用戶進行初始注冊的MSC。VMSC：是移動用戶拜訪地的MSC，通過與其他功能實體配合，負責完成管轄范圍內(nèi)的基本呼叫業(yè)務(wù)的處理。GMSC：也稱為關(guān)口MSC，具有路由功能。GMSC是GSM-R系統(tǒng)與其他通信網(wǎng)之間的接口，同時具有查詢位置信息的功能。網(wǎng)絡(luò)可以在全部MSC中選出一些MSC做為GMSC。HLR：歸屬位置寄存器

用戶管理中心HLR永久紀錄-MSISDN-IMSI-用戶業(yè)務(wù)臨時紀錄- VLR地址- 加密參數(shù)

(Kc,Sres,Rand)存放在一個地區(qū)注冊的所有用戶的信息。存放在一個MSC區(qū)漫游的所有用戶的信息，一般與MSC合設(shè)。

VLR永久紀錄- IMSI- 用戶注冊業(yè)務(wù)臨時紀錄- 加密參數(shù) (Kc,Sres,Rand)- LAI-TMSILA1LA4LA2LA3VLR：拜訪位置寄存器產(chǎn)生鑒權(quán)和加密所需的信息。AUC加密A3,A8算法Ki5SRES,Kc,RANDRANDAUC提供加密參數(shù)IMSIHLR請求AUC：鑒權(quán)中心存放移動臺設(shè)備的識別號碼（IMEI）。

EIR黑單(被禁ME)灰單(故障ME)白單(有效ME)移動臺設(shè)備IMEIEIR：設(shè)備識別寄存器提供GSM－R網(wǎng)絡(luò)與其他固定網(wǎng)絡(luò)的互連。MSCIWFMSBSSPSTNDTE有線DTE速率適配DTE信令ModemModem數(shù)據(jù)+DTE信號IWF：互連功能提供短消息的存儲與轉(zhuǎn)發(fā)功能。SMSC：短消息服務(wù)中心MSC將終端用戶發(fā)起或接受高優(yōu)先級呼叫或緊急呼叫的相關(guān)呼叫信息，傳送到AC進行記錄。AC對接收到的相關(guān)信息進行記錄、存儲，為事后分析提供數(shù)據(jù)依據(jù)。呼叫建立語音/數(shù)據(jù)確認記錄呼叫的詳細信息：

時間、發(fā)起者、接聽者等ACMSCBSSAC：確認中心用于存儲與語音組呼（VGCS）和語音廣播（VBS）有關(guān)的信息。MSCMSCGCR最多可定義100000個組區(qū)(00000–99999)最多可定義1000個組號

(000–999)組呼獲取區(qū)號和組號尋呼和呼叫完成儲存語音組呼相關(guān)數(shù)據(jù)：

MSC控制的小區(qū)列表組呼參考（組ID和組呼區(qū)域）組呼相關(guān)的用戶列表優(yōu)先級GCR：組呼寄存器4、移動智能網(wǎng)子系統(tǒng)（IN）智能網(wǎng)的基本思想是依靠No.7信令網(wǎng)和大型集中數(shù)據(jù)庫的支持，將網(wǎng)絡(luò)的交換功能和控制功能相分離。簡化交換機的軟件，使之只完成基本的接續(xù)功能；引入業(yè)務(wù)控制點（SCP），具體怎樣根據(jù)智能業(yè)務(wù)的業(yè)務(wù)邏輯完成呼叫的接續(xù)步驟，由SCP來決定；需要增加或修改新業(yè)務(wù)的時候，不必改動各交換中心的交換機，只要在業(yè)務(wù)控制點SCP中增加或修改新業(yè)務(wù)邏輯，并在大型集中數(shù)據(jù)庫中增加新的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)和用戶數(shù)據(jù)即可。

業(yè)務(wù)交換點（SSP）：檢測智能業(yè)務(wù)的請求，與SCP通信，對SCP響應(yīng)，允許SCP影響處理。可與MSC合設(shè)，也可分設(shè)。業(yè)務(wù)控制點（SCP）：接收SSP發(fā)出指令，執(zhí)行業(yè)務(wù)邏輯，實現(xiàn)業(yè)務(wù)控制功能，存儲業(yè)務(wù)邏輯和網(wǎng)絡(luò)、用戶數(shù)據(jù)。業(yè)務(wù)管理點（SMP）:管理SCP中的業(yè)務(wù)邏輯，用戶數(shù)據(jù)。業(yè)務(wù)管理接入點（SMAP）：業(yè)務(wù)管理接入功能。業(yè)務(wù)生成環(huán)境（SCEP）：生成業(yè)務(wù)邏輯。智能網(wǎng)結(jié)構(gòu)及功能5、通用分組無線業(yè)務(wù)子系統(tǒng)（GPRS）GPRS是在GSM技術(shù)的基礎(chǔ)上提供的一種端到端分組交換業(yè)務(wù)。GPRS最大限度重用已有的GSM網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施，提供高效的無線資源利用率，無線接入速率可高達171.2kbps。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；數(shù)據(jù)內(nèi)容為鐵路運輸生產(chǎn)相關(guān)的信息；對可靠性、實時性要求高。VLRBSCBTSMSCGMSCHLRAUCPSTNSGSNGGSNPCUGRIS鐵路應(yīng)用系統(tǒng)RADIUSDNSGROSGPRS結(jié)構(gòu)GPRS子系統(tǒng)功能實體（1）－SGSN設(shè)備SGSN是移動終端提供業(yè)務(wù)的節(jié)點，激活GPRS業(yè)務(wù)時，SGSN建立一個移動性管理的環(huán)境。SGSN主要負責移動臺當前位置信息的登記，負責移動臺和網(wǎng)絡(luò)之間完成移動分組數(shù)據(jù)的存儲與轉(zhuǎn)發(fā)

：移動性管理會話管理用戶數(shù)據(jù)管理安全性計費

SGSN

GGSN網(wǎng)關(guān)功能會話管理IP地址分配安全性計費GPRS子系統(tǒng)功能實體（2）－GGSN設(shè)備GPRS子系統(tǒng)功能實體（3）－DNSDNS：負責域名解析，將網(wǎng)元域名轉(zhuǎn)換成為實際IP的地址。網(wǎng)元域名SGSN01.BJ.NE.GPRS北京局SGSN設(shè)備GGSN01.BJ.NE.GPRS北京局SGSN設(shè)備車載設(shè)備域名LWZJ．車次號．TY．MS．GPRS太原局某次車的列尾主機ZHTX．車次號．BJ．MS．GPRS北京局某次車的CIR鐵路GPRS網(wǎng)的域名解析主要有四個用途：在PDP上下文激活過程中，SGSN將APN提交給DNS進行解析，獲得用戶所使用的GGSN的IP地址。在SGSN間路由區(qū)更新過程中，新的SGSN通過域名解析查找原SGSN的IP地址。實現(xiàn)系統(tǒng)各網(wǎng)元之間通信時網(wǎng)元域名至網(wǎng)元IP地址間的解析。機車臺、列尾主機等車載GPRS設(shè)備的域名至其IP地址的解析。GPRS子系統(tǒng)功能實體（4）－其他RADIUS服務(wù)器負責存儲用戶身份信息，對用戶認證請求（用戶名、密碼）進行確認，給用戶分配權(quán)限，完成用戶的認證和鑒權(quán)功能。存儲所有機車號、車次號與IP地址的映射表。

PCU負責數(shù)據(jù)分組、無線信道的管理、錯誤發(fā)送檢測和自動重發(fā)。GRISGPRS網(wǎng)絡(luò)接入功能；協(xié)議轉(zhuǎn)換功能；數(shù)據(jù)的存儲轉(zhuǎn)發(fā)；信息安全功能。GROSGROS通過位置區(qū)號（LAI）和小區(qū)ID判斷CIR位置，查詢當前CIR所在路局GRIS的IP地址。6、操作維護子系統(tǒng)（OSS）OSS實現(xiàn)了系統(tǒng)的集中運行與維護，完成了包括移動用戶管理、移動設(shè)備管理及網(wǎng)絡(luò)運行維護等功能。OSS包括無線網(wǎng)絡(luò)管理子系統(tǒng)（OMC-R）交換網(wǎng)絡(luò)管理子系統(tǒng)（OMC-S）GPRS網(wǎng)絡(luò)管理子系統(tǒng)（OMC-D）直放站管理子系統(tǒng)（OMC-T）。專門用于運行維護的設(shè)備被稱為運行維護中心（OMC）。MSC/VLRMSC/VLRHLR/AuCEIRNSSBSCBTSBSSTRAUWS網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)5種功能：安全管理、配置管理、故障管理、告警管理、性能管理。用戶管理系統(tǒng)管理本網(wǎng)用戶的相關(guān)數(shù)據(jù)，提供開戶、銷戶以及用戶業(yè)務(wù)權(quán)限更改等操作功能，支撐業(yè)務(wù)的正常運行。包括SIM卡管理系統(tǒng)以及計費、結(jié)算、營帳和客服系統(tǒng)等。OMC

操作維護中心GPRS直放站GSM-R鐵路移動通信系統(tǒng)鐵道通信技術(shù)RailwayCommunications主菜單下一項三、GSM-R區(qū)域與號碼1、GSM-R網(wǎng)絡(luò)的區(qū)域劃分2、GSM-R號碼

移動臺國際ISDN號碼（MSISDN）

MSISDN是主叫用戶為呼叫移動用戶而撥打的號碼。

國家代碼（CC）：如中國為86。

國家目標代碼（NDC）：國內(nèi)接入號。如中國移動的NDC目前有139、138、137、136、135等，中國聯(lián)通的NDC目前有130、131、133等。

用戶號碼（SN）：在某一PLMN內(nèi)MS唯一的識別碼。

我國GSM-R網(wǎng)絡(luò)的NDC暫定為149；SN號碼長度暫定為8位，結(jié)構(gòu)為：H0H1H2+ABCDE。H0H1H2為HLR的識別號，其中H0＝8，H1H2為鐵路調(diào)度通信網(wǎng)絡(luò)長途區(qū)號，例如鐵道部為H1H2=20，北京局為H1H2=21。按照調(diào)度網(wǎng)的編號規(guī)則，為各工種分配移動用戶號碼ABCDE，其中預(yù)留00000為HLR識別號。2、GSM-R號碼

國際移動用戶識別碼（IMSI）IMSI是在全球范圍內(nèi)唯一地分配給GSM（含GSM-R）系統(tǒng)中的每一個用戶。

移動國家代碼（MCC）：三位數(shù)字，中國的MCC為460。

移動網(wǎng)絡(luò)代碼（MNC）：兩位或三位數(shù)字，標識移動用戶的歸屬GSM網(wǎng)絡(luò)，如中國移動的MNC為00，中國聯(lián)通的MNC為01。

移動用戶識別碼（MSIN）：標識GSM網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的一個移動用戶。

我國GSM-R網(wǎng)絡(luò)的MNC暫定為20。MSIN為H0H1H2S××××××，H0H1H2與MSISDN號碼中的H0H1H2相同，S為MSISDN號碼中的NDC的末位。2、GSM-R號碼

臨時移動用戶識別碼（TMSI）為了支持在歸屬MSC外漫游用戶的身份和所使用業(yè)務(wù)的保密性和唯一性，VLR會分配給訪問用戶一個TMSI，并與用戶的IMSI建立起聯(lián)系。在空中接口傳遞的IMSI用TMSI代替。TMSI只在某一VLR管轄區(qū)有效，當用戶離開此VLR管轄區(qū)后，即釋放此號碼。一個TMSI包含4個字節(jié)，可以采用完全十六進制表示方式。2、GSM-R號碼

移動臺漫游號（MSRN）

MSRN用來為呼叫移動臺提供直接路由。由VLR分配給移動臺一個臨時的漫游號碼。MSRN與MSISDN有相同的結(jié)構(gòu)。我國GSM-R網(wǎng)絡(luò)的MSRN的結(jié)構(gòu)為：

NDC＋0＋M0M1M2＋ABCD其中：NDC＋0為漫游號碼標記，M0M1M2為漫游地MSC端局號碼，與MSISDN號碼中的H0H1H2相同，即M0＝8，M1M2＝H1H2。ABCD為漫游地MSC臨時分配給用戶的漫游號碼。2、GSM-R號碼切換號碼（HON）

HON是在進行MSC之間切換時為了選擇路由，由目標MSC/VLR臨時分配給移動用戶的一個號碼。該號碼是MSRN號碼的一部分，只在移動用戶進行局間切換時使用，接續(xù)完成后即可釋放給其他用戶使用。2、GSM-R號碼

位置區(qū)識別碼（LAI）LAI是用來識別位置區(qū)的，在檢測位置更新和切換的需求時要使用LAI。MCC和MNC同IMSI的MCC和MNC。LAC為位置區(qū)域碼，固定長度為2字節(jié)，用來識別GSM網(wǎng)絡(luò)中的位置區(qū)。LAC采用完全十六進制進行編碼，但是0000和FFFF作為保留值，用來標識無效的LAC值。

全球小區(qū)識別碼（CGI）CGI是在LAI的基礎(chǔ)上再加上小區(qū)識別碼（CI）構(gòu)成的。CI固定長度為2字節(jié)，使用完全十六進制編碼2、GSM-R號碼基站識別碼（BSIC）BSIC用來讓MS區(qū)分采用相同載頻的相鄰的基站。NCC：PLMN色碼，3bit。用來唯一地識別相鄰國家不同的PLMN。相鄰國家要具體協(xié)調(diào)NCC的配置。BCC：BTS色碼，3bit。用來唯一地識別采用相同載頻的相鄰的的BTS。2、GSM-R號碼移動臺設(shè)備識別碼（IMEI）IMEI唯一地識別一個移動臺設(shè)備TAC：-型號批準碼，6個數(shù)字，由權(quán)威機構(gòu)分配。FAC：最后裝配碼，2個數(shù)字，表示生產(chǎn)廠家或最后裝配所在地，由廠家進行編碼。SNR：序號碼，6個數(shù)字，與TAC對應(yīng)的唯一標識一個移動設(shè)備的號碼，由制造商按照順序編碼。SP：備用，1個數(shù)字。GSM-R鐵路移動通信系統(tǒng)鐵道通信技術(shù)RailwayCommunications主菜單下一項四、GSM-R網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃1、規(guī)劃依據(jù)、建網(wǎng)原則2、電路域核心網(wǎng)規(guī)劃3、分組域核心網(wǎng)規(guī)劃4、智能網(wǎng)核心網(wǎng)規(guī)劃5、無線網(wǎng)規(guī)劃6、終端規(guī)劃7、與其他通信網(wǎng)的互聯(lián)互通

（調(diào)度通信網(wǎng)、CTC等）8、傳輸網(wǎng)規(guī)劃9、支撐網(wǎng)規(guī)劃（同步網(wǎng)、信令網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)）10、電源系統(tǒng)規(guī)劃規(guī)劃依據(jù)1、《鐵路中長期路網(wǎng)規(guī)劃》2、《鐵路信息化總體規(guī)劃》全路GSM-R建網(wǎng)原則1、核心網(wǎng)建設(shè)采取統(tǒng)籌規(guī)劃、統(tǒng)一建設(shè)、分步實施的建設(shè)策略；2、無線網(wǎng)絡(luò)采取按線、分等級、分步實施的建設(shè)策略。

1)電路域核心網(wǎng)規(guī)劃主要規(guī)劃內(nèi)容：MSC規(guī)劃HLR規(guī)劃短消息服務(wù)中心（SMSC）與其他通信網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)編號方案及規(guī)劃MSC規(guī)劃1、網(wǎng)絡(luò)等級結(jié)構(gòu)；2、節(jié)點設(shè)置地點（TMSC/MSC）；

3、中繼電路群的設(shè)置（高效直達、低呼損電路群）

4、選路原則。HLR、SMSC規(guī)劃HLR：集中設(shè)置方式。全路在北京、武漢各設(shè)置一個高可靠性的HLR，互為熱備份。即采用HLR地理冗余成對配置方式，在北京設(shè)置主用HLR，在武漢設(shè)置熱備用HLR。成對的兩個HLR間實時數(shù)據(jù)復(fù)制。SMSC：集中設(shè)置方式。全路在北京、武漢各設(shè)置一個高可靠性的SMSC，主備工作方式。

HLR1HLR2地理位置的冗余編號方案及規(guī)劃編號方案應(yīng)采用國際標準。號碼應(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。編號方案應(yīng)保證網(wǎng)絡(luò)之間的互操作性，有助于用戶身份的識別和權(quán)限限制，并保持穩(wěn)定。編號方案應(yīng)具有靈活性和可擴充性，采用不等位編號，并且由0到9的數(shù)字組成。為方便用戶撥號，給特定用戶分配功能號碼，標識用戶的職能身份?？梢允褂梅柀~和﹟，以實現(xiàn)特定的功能?？梢杂米帜福帜冈诮K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。網(wǎng)間互聯(lián)互通GSM-R網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部互聯(lián)互通應(yīng)與鐵路有線調(diào)度通信網(wǎng)互聯(lián)互通（既有系統(tǒng)需升級改造）應(yīng)與鐵路專用固定電話交換網(wǎng)（PSTN）互聯(lián)互通根據(jù)需要，可與公眾固定電話交換網(wǎng)（PSTN）互聯(lián)互通根據(jù)需要，可與公眾移動電話交換網(wǎng)（PLMN）互聯(lián)互通根據(jù)需要，可與國際GSM-R網(wǎng)實現(xiàn)互聯(lián)互通網(wǎng)間互聯(lián)互通應(yīng)采用標準接口和信令協(xié)議2）分組域核心網(wǎng)規(guī)劃主要規(guī)劃內(nèi)容：GPRS業(yè)務(wù)支撐節(jié)點（SGSN）的設(shè)置GPRS業(yè)務(wù)網(wǎng)關(guān)節(jié)點（GGSN）的設(shè)置與鐵路其他信息網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)互通1、網(wǎng)絡(luò)等級結(jié)構(gòu)：二級結(jié)構(gòu)。

2、骨干網(wǎng)：以鐵路數(shù)據(jù)通信網(wǎng)為承載網(wǎng)，構(gòu)建VPN。

3、本地網(wǎng)：SGSN和GGSN，按照鐵路局設(shè)置。

3、GGSN：通過GRIS與鐵路應(yīng)用系統(tǒng)進行互聯(lián)。3）智能網(wǎng)規(guī)劃主要規(guī)劃內(nèi)容：業(yè)務(wù)控制點（SCP）的設(shè)置業(yè)務(wù)交換點（SSP）的設(shè)置SCP異地容災(zāi)單節(jié)點采用雙機熱備份，可用性達到99.999%。雙節(jié)點采用不同地理位置的冗余備份，可用性接近100%。主備SCP之間通過廣域網(wǎng)實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫實時同步。某一節(jié)點故障時，另一節(jié)點迅速自動接管所有業(yè)務(wù)。登記管理MSCSS7鏈路備選路由首選路由主用備用主用數(shù)據(jù)庫更新FA&LDA請求

北京武漢HLR廣域網(wǎng)WAN備用車次號數(shù)據(jù)在所有數(shù)據(jù)庫中完全一致4）無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃規(guī)劃原則規(guī)劃內(nèi)容BSC和BTS的設(shè)置弱場解決方案基站容量頻率規(guī)劃切換區(qū)域設(shè)計天饋線選擇規(guī)劃原則GSM-R無線網(wǎng)絡(luò)是使鐵路沿線和樞紐地區(qū)實現(xiàn)GSM-R場強連續(xù)覆蓋，場強覆蓋指標應(yīng)符合鐵路中長期發(fā)展規(guī)劃的線路等級要求及業(yè)務(wù)需求并預(yù)留遠期發(fā)展條件。場強覆蓋范圍應(yīng)符合信息產(chǎn)業(yè)部有關(guān)規(guī)定。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)相對集中，不跨鐵路局管界。TRAU與MSC同址設(shè)置，并根據(jù)工程實際容量配置。車站原則上應(yīng)設(shè)置基站，區(qū)間基站應(yīng)盡量靠近鐵路線，宜選在交通便利、供電可靠的地方。在鐵路樞紐車站、屏蔽性能良好的室內(nèi)、地下通道和旅客車廂內(nèi)，可根據(jù)需要采用微蜂窩基站和室內(nèi)分布系統(tǒng)。鐵路沿線弱場區(qū)應(yīng)用和現(xiàn)場情況合理選擇微蜂窩基站、直放站和LCX（漏纜）等技術(shù)措施解決?；究刂浦行?BSC)BSC是無線網(wǎng)絡(luò)的中心，用來管理和控制基站。鐵路樞紐地區(qū)BSC與MSC同址設(shè)置，同歸屬；鐵路干線和沒有MSC的樞紐，BSC設(shè)置在大通信站；鐵路支線不設(shè)置BSC；為減少BSC間的切換，各BSC所控制的區(qū)域應(yīng)相對集中，不跨鐵路局、鐵路分局管界。各BSC負荷應(yīng)留出網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化時調(diào)整的余量。BSC應(yīng)考慮今后小區(qū)廣播短消息業(yè)務(wù)發(fā)展的需要?；?BTS)及覆蓋基站怎么設(shè)？覆蓋范圍：工程范圍內(nèi)鐵路作業(yè)區(qū) 覆蓋要求：保證連續(xù)覆蓋和實際通信要求。場強覆蓋采用最小可用接收電平表示。如列控機車臺，機車頂部天線處最小輸入端射頻信號最小可用電平-92dBm。基站設(shè)在哪？設(shè)多少個車站：宜設(shè)置基站。區(qū)間：保證場強連續(xù)覆蓋，根據(jù)地形地貌，合理設(shè)置基站?；救萘慷啻?？根據(jù)業(yè)務(wù)和用戶數(shù)確定?；久芗潭纫约叭绾谓M網(wǎng)？有列控類業(yè)務(wù)需求時，單網(wǎng)交織或同站址雙網(wǎng)無列控類業(yè)務(wù)需求時，根據(jù)需要采用合適的組網(wǎng)方式弱場（隧道、丘陵、路塹）覆蓋解決方案基站容量的確定根據(jù)用戶數(shù)和業(yè)務(wù)模型確定，以某小區(qū)為例：1個BCCH信道1個SDCCH信道3個話音信道（個呼、組呼、廣播呼叫）4個列控信道3個GPRS數(shù)據(jù)傳輸信道共需：12個信道，因此基站站型為O2。目前，基站容量一般為：區(qū)間：基站2個載頻（O2）車站：一般車站3個載頻（O3），繁忙車站：4~5個載頻。切換區(qū)域的設(shè)計切換位置應(yīng)盡量選在開闊地帶，避免選在高話務(wù)區(qū)、隧道口、彎道以及有阻擋的地帶；對于隧道群，在滿足覆蓋重疊長度的情況下，切換位置可選在兩個隧道之間的開闊區(qū)域；對于長大隧道，則需要在隧道內(nèi)切換。場強應(yīng)按當前小區(qū)漸弱、目標小區(qū)漸強的趨勢進行設(shè)計，以保證切換成功率。切換區(qū)電平：必須高于最小接收電平切換時間：各廠家不一樣。重疊區(qū)長度：根據(jù)車速、切換時間計算。天線的選擇（1）天線作用:位于收發(fā)信機與外界傳播媒介之間的接口，實現(xiàn)高頻電流與空間電磁波之間的轉(zhuǎn)換。類型外形：鞭狀、板狀、帽狀、吸頂天線等。覆蓋：全向、定向。天線的選擇（1）65°定向天線水平方向圖及垂直方向圖90°定向天線水平方向圖及垂直方向圖天線主要參數(shù)天線增益：Kathrein739623(65°/17dBi)雙極化板狀天線車載移動臺Kathrein737495(0dBi)全向天線方向圖下傾角……等等饋線的選擇（1）饋線規(guī)格：1/2”

、7/8”、1-1/4”。工程設(shè)計中，饋線長度小于60m時，宜使用7/8”饋線；饋線長度大于60m時，應(yīng)使用1-1/4”饋線。5）終端規(guī)劃終端使用范圍GSM-R系統(tǒng)屬于鐵路專用移動通信系統(tǒng)，主要用于鐵路運輸生產(chǎn)指揮和運輸行政管理通信、列車控制安全信息傳輸和通用數(shù)據(jù)傳輸?shù)?。用戶范圍包括國家、地方及合資鐵路運輸業(yè)生產(chǎn)人員、運輸行政管理人員及鐵路公安等其他部門的人員，以及用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)母鞣N數(shù)據(jù)終端終端種類6）支撐網(wǎng)規(guī)劃之一（信令網(wǎng)）建設(shè)GSM-R專用No.7信令網(wǎng)，用來傳遞信令消息等非話控制指令。網(wǎng)絡(luò)等級分為兩級：第一級為信令轉(zhuǎn)接點STP，第二級為信令點SP。在北京和武漢建設(shè)一對STP，分A（北京）、B（武漢）平面進行設(shè)置。所有TMSC/MSC/GMSC/SSP、SGSN、HLR、SCP、SMSC、BSC之間的No.7信令連接均采用準直聯(lián)方式，即所有已建、新建的信令點（SP）均設(shè)置成對的No.7信令鏈路連接至北京、武漢的STP上。MSC對PSTN等采用E1數(shù)字接口、七號信令直聯(lián)方式。MSC對RBC、Locotrol地面節(jié)點、FAS采用E1數(shù)字接口、DSS1信令方式。

6）支撐網(wǎng)規(guī)劃之一（信令網(wǎng)）6）支撐網(wǎng)規(guī)劃之二（同步網(wǎng)）頻率同步：GSM-R系統(tǒng)采用主從同步方式。GSM-R網(wǎng)的TMSC、MSC、HLR、SCP、SMP等設(shè)備，從同步網(wǎng)BITS中提取定時信號。MSC至BSS間的數(shù)字鏈路兼作同步鏈路使用，BSS從MSC獲取同步時鐘信號。時間同步：GSM-R各種網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)、操作終端或遠程操作終端等，需要統(tǒng)一時間同步。6）支撐網(wǎng)規(guī)劃之三（網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)）采用二級網(wǎng)管系統(tǒng)。鐵道部網(wǎng)管中心和本地網(wǎng)管中心。鐵道部網(wǎng)管中心設(shè)置在北京。本地網(wǎng)管中心與本地網(wǎng)MSC同址集中設(shè)置一個本地網(wǎng)管中心，并根據(jù)需要設(shè)置遠程維護管理終端。鐵道部網(wǎng)管中心設(shè)置網(wǎng)絡(luò)級網(wǎng)管系統(tǒng)，負責全網(wǎng)路由調(diào)配，并接收本地網(wǎng)管中心上傳的告警信息，監(jiān)視全網(wǎng)重大故障告警。本地網(wǎng)管中心設(shè)置網(wǎng)元級網(wǎng)管系統(tǒng)，負責本地所有網(wǎng)元設(shè)備的網(wǎng)元級管理，上發(fā)告警信息、性能統(tǒng)計數(shù)據(jù)、配置數(shù)據(jù)信息和有關(guān)報表，接受上級網(wǎng)管中心的指令。本地網(wǎng)管中心包括無線網(wǎng)絡(luò)管理子系統(tǒng)（OMC-R）、交換網(wǎng)絡(luò)管理子系統(tǒng)（OMC-S）、GPRS網(wǎng)絡(luò)管理子系統(tǒng)（OMC-D）、直放站管理子系統(tǒng)（OMC-T）。6）支撐網(wǎng)規(guī)劃之四（SIM卡的管理）采用二級管理體制：鐵道部SIM卡管理中心（一級中心）、鐵路局SIM卡管理中心（二級中心）；SIM卡管理系統(tǒng)包括SIM卡發(fā)卡、SIM卡信息管理、SIM卡參數(shù)導(dǎo)入、SIM卡移動用戶管理等功能模塊；鐵道部建設(shè)一級SIM卡管理系統(tǒng)，北京、武漢、西安、上海、哈爾濱、廣州、南昌、成都、蘭州、西寧、太原、濟南、烏魯木齊、沈陽、昆明、鄭州、柳州、呼和浩特等建設(shè)二級SIM卡管理系統(tǒng)。7）傳輸網(wǎng)規(guī)劃GSM-R網(wǎng)絡(luò)對傳輸系統(tǒng)的需求：TMSC之間采用網(wǎng)狀網(wǎng)連接。MSC與相鄰兩TMSC之間采用星形連接。MSC與本地鐵通專用電話交換機之間采用點對點連接。MSC到BSC之間采用星型連接，并有不同物理路由的迂回保護通道。MSC與主備HLR、SCP、SMSC之間采用星形連接。主備用HLR、SCP、SMSC之間通過廣域網(wǎng)實現(xiàn)高速互聯(lián)。GPRS節(jié)點之間通過IP數(shù)據(jù)網(wǎng)互連。BSC至BTS之間采用環(huán)形、鏈型、星型或混合型連接。環(huán)形結(jié)構(gòu)是Abis接口最佳配置注：基站環(huán)網(wǎng)的保護方式不能完全解決傳輸引起的業(yè)務(wù)中斷,應(yīng)在傳輸通道設(shè)計上采取自愈環(huán)的保護方式。3～5個基站共用1+1個2Mb/s中繼電路并形成環(huán)形連接。當某段鏈路斷開時，仍可實現(xiàn)BSC與各BTS之間的連接。2.5GADM同一站址的2.5G/622MADM設(shè)備間通道轉(zhuǎn)接。622MADM（區(qū)間點）622MADM（車站）STM-4PPSTM-4PPSTM-4PP

客站STM-16MSP客站越行站客站奇數(shù)序號的基站ADM設(shè)備組建的STM-4接入環(huán)。偶數(shù)序號的基站ADM設(shè)備組建的STM-4接入環(huán)。圖例：基站傳輸通道保護方案--武廣客專8）電源基站的交流電引入必須提供兩路可靠的交流電源（一類或二類）；直流供電（-48V）時：配置高頻組合開關(guān)電源和閥控式鉛酸蓄電池。備用時間應(yīng)滿足鐵路使用要求和相關(guān)設(shè)計規(guī)范要求；交流供電（220V）時：采用UPS或逆變器供電，備用時間同上。97

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SocClassificationlevel武廣線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖

武廣線核心網(wǎng)情況GSM-R鐵路移動通信系統(tǒng)鐵道通信技術(shù)RailwayCommunications主菜單下一項五、GSM-R業(yè)務(wù)業(yè)務(wù)模型GSM-R鐵路移動通信系統(tǒng)鐵道通信技術(shù)RailwayCommunications主菜單下一項1、高級語音呼叫業(yè)務(wù)（ASCI）

增強型多優(yōu)先級與強拆（eMLPP）eMLPP對于呼叫建立和越區(qū)切換時的呼叫接續(xù)過程分配了不同的優(yōu)先等級。eMLPP的優(yōu)先級分為七種：A、B、0、1、2、3、4。A和B為最高的兩個優(yōu)先級，保留給網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的呼叫使用。0、1、2、3、4可以提供給用戶在整個網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍內(nèi)使用。中國列車控制系統(tǒng)(CTCS)優(yōu)先級為1級；調(diào)度通信用戶優(yōu)先級為2級或3級；如果發(fā)生緊急情況需要發(fā)起緊急呼叫，此時無論有無空閑信道，呼叫都必須馬上建立，優(yōu)先級為0級。在呼叫建立時，用戶可以選擇預(yù)先簽約的任何一個優(yōu)先級。增強型多優(yōu)先級與強拆（eMLPP）eMLPP的資源搶占有兩種情況：網(wǎng)絡(luò)資源搶占：指呼叫或切換時，沒有空閑網(wǎng)絡(luò)資源，則終止低優(yōu)先級呼叫，將資源給高優(yōu)先級呼叫使用。用戶接口資源搶占：指具有較高優(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(luò)終止被叫用戶的當前呼叫，并將其接入高優(yōu)先級呼叫。eMLPP（多優(yōu)先級與強拆）SSPBTSBSCMSCHLR/AUCSCPFAS調(diào)度臺車站臺VLRGCRVGCS(語音組呼業(yè)務(wù))VGCS使得移動用戶之間能夠建立點對多點的連接。半雙工模式。組呼成員包括業(yè)務(wù)用戶和調(diào)度員。調(diào)度員可以是固定用戶或移動用戶，擁有隨時講話的權(quán)利。調(diào)度員最多有5個。移動調(diào)度員可以位于組呼區(qū)域外，調(diào)度員通過撥叫組呼參考的方式發(fā)起組呼。業(yè)務(wù)用戶是預(yù)定了VGCS業(yè)務(wù)的移動用戶，通常處于接聽狀態(tài)，必須先爭取到上行鏈路才能講話。業(yè)務(wù)用戶可以通過組ID來發(fā)起組呼。VGCS(語音組呼業(yè)務(wù))系統(tǒng)給主叫用戶和調(diào)度員提供雙向信道，給所有的被叫業(yè)務(wù)用戶分配同一下行信道。調(diào)度員一直占有一對業(yè)務(wù)信道，可以隨時講話，某一時刻只能有一個“非調(diào)度身份”的用戶可以講話，其他業(yè)務(wù)用戶接聽，其他用戶要想講話需要搶占上行信道（PTT按鍵），講話者角色可以轉(zhuǎn)換。VGCS(語音組呼業(yè)務(wù))一個特定的VGCS通信由組呼參考唯一地確定。組標識GID與組呼區(qū)域SA的結(jié)合稱作組呼參考。GID表示該組的功能，即由哪些身份的成員參加。3位數(shù)字表示。SA是指VGCS通信所覆蓋的地理范圍。5位數(shù)字表示。組呼功能號：50S1S2S3S4S5GIDGID舉例功能說明優(yōu)先級組呼區(qū)域發(fā)起方組成員2013列車調(diào)度轄區(qū)列車調(diào)度員

列車調(diào)度員、車站值班員、機車司機、運轉(zhuǎn)車長、助理值班員、機務(wù)段（折返段）調(diào)度員、列車段（車務(wù)段、客運段）值班員、機車調(diào)度員、牽引變電調(diào)度員、救援列車主任2103車站基站區(qū)

車站值班員、助理值班員、司機、運轉(zhuǎn)車長

車站值班員、助理值班員、機車司機、運轉(zhuǎn)車長2202相鄰三車站及站間區(qū)間車站值班員

列車調(diào)度員、車站值班員、機車司機、助理值班員、運轉(zhuǎn)車長、工務(wù)巡道人員、道口值班人員2990相鄰三小區(qū)

機車司機、工務(wù)巡道人員、道口值班人員

列車調(diào)度員、車站值班員、機車司機、助理值班員、運轉(zhuǎn)車長、工務(wù)巡道人員、道口值班人員VGCS（語音組呼業(yè)務(wù)）SSPBTSBSCMSCHLR/AUCSCPFAS調(diào)度臺車站臺VLRGCRVBS（語音廣播業(yè)務(wù)）VBS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。廣播業(yè)務(wù)的用戶分類有兩種。根據(jù)用戶的身份分為調(diào)度員和業(yè)務(wù)用戶。調(diào)度員必須始終占用一對專用信道進行通信。廣播業(yè)務(wù)用戶是呼叫發(fā)起者時，網(wǎng)絡(luò)會分配給此業(yè)務(wù)用戶一條專用信道。廣播業(yè)務(wù)用戶不是呼叫發(fā)起者時，在VBS進行中，系統(tǒng)不分配給業(yè)務(wù)用戶專用的信道，而是與其他聆聽用戶共享小區(qū)上的廣播呼叫信道的下行鏈路，上行鏈路空閑。

與VGCS不同，VBS中的講話者角色不能轉(zhuǎn)換。組呼功能號：51S1S2S3S4S5GIDVBS（語音廣播業(yè)務(wù)）SSPBTSBSCMSCHLR/AUCSCPFAS調(diào)度臺車站臺VLRGCRGSM-R鐵路移動通信系統(tǒng)鐵道通信技術(shù)RailwayCommunications主菜單下一項2、鐵路特色功能

（1）功能尋址（FA）功能尋址是GSM-R的一個重要特征，它允許主叫用戶通過功能號碼來識別功能和應(yīng)用。功能號識別的是用戶使用的功能，而不是用戶終端的號碼。例如，一個特定的功能號代表的是特定列車上的一個司機，而不是機車上的無線電話號碼。FA（功能尋址）MSC/SSPVLR智能網(wǎng)智能網(wǎng)數(shù)據(jù)庫MSISDN功能號13次列車司機1149XXXXX9012T130113次列車列車長1149XXXXX6332T131069次列車司機2149XXXXX6462T6902FAS基站基站典型應(yīng)用：調(diào)度員→司機BSC2T13012T1301149XXXXX90113次列車司機1149XXXXX9012T1301（2）基于位置的尋址（LDA）基于位置的尋址是一項鐵路特定業(yè)務(wù),是指將移動用戶發(fā)起的呼叫，自動路由到一個與該用戶當前所處位置相關(guān)的目的地址。LDA（基于位置的尋址）MSC/SSPVLR/AC智能網(wǎng)平臺智能網(wǎng)數(shù)據(jù)庫車站值班員1300調(diào)度員1200小區(qū)ID（01）149XXXXX908149XXXXX047小區(qū)ID（02）149XXXXX911149XXXXX048FAS基站基站轄區(qū)1調(diào)度員調(diào)度轄區(qū)1調(diào)度轄區(qū)2“1200”“1200”典型應(yīng)用：司機→調(diào)度員、值班員轄區(qū)2調(diào)度員BSC1200小區(qū)01XXX047XXX048小區(qū)02小區(qū)ID（01）149XXXXX908149XXXXX047小區(qū)ID（02）149XXXXX911149XXXXX048需求：功能號碼使用前必須進行功能號的注冊，使用后需要進行注銷。功能：功能號的注冊**SC*FN**#功能號的查詢##SC*FN***#功能號的注銷##SC*FN*88*MSISDN*#功能號的強制注銷*#SC*FN***#（3）功能號管理功能號注冊過程過程：用戶通過發(fā)送USSD字符串至HLR，USSD字符串中含注冊請求信息；HLR檢查用戶是否具有請求注冊授權(quán)；HLR發(fā)送包括注冊請求信息的USSD串至SCP；SCP檢查注冊是否能夠進行；SCP判斷申請注冊的功能號是否超過允許注冊的次數(shù)上限；SCP中建立MSISDN和功能號之間的對應(yīng)關(guān)系；SCP返回接受或者拒絕請求的通知。用戶收到USSD應(yīng)答串，通知注冊結(jié)果，終端存儲所注冊的功能號。MSCUSSDSCPHLR各類終端注冊過程說明機車臺：GSM-R模式下收到TAX箱進入監(jiān)控模式指令，或從450M進入GSM-R模式時，機車臺自動注冊車次功能號（司機開車時，會在信號的LKJ上輸入車次號，這時會在網(wǎng)絡(luò)側(cè)注冊車次功能號）；當收到TAX箱進入非監(jiān)控模式指令，或從GSM-R模式進入450M模式或關(guān)機時，機車臺自動注銷車次、機車功能號。手持臺：薩基姆手持終端目前是開機自動注冊臨時功能號，關(guān)機自動注銷臨時功能號。調(diào)度身份用戶：可強制注銷本轄區(qū)內(nèi)的移動終端功能號。功能號注銷過程過程：用戶通過發(fā)送USSD字符串至HLR，USSD字符串中含注銷請求信息；HLR檢查用戶是否具有請求注銷授權(quán)；HLR發(fā)送包括注銷請求信息的USSD串至SCP；SCP檢查注銷是否能夠進行；SCP中刪除MSISDN和功能號之間的對應(yīng)關(guān)系；SCP返回接受或者拒絕請求的通知。用戶收到USSD應(yīng)答串，通知注銷結(jié)果，終端刪除所注銷的功能號。MSCUSSDSCPHLR功能號查詢過程過程：用戶通過發(fā)送USSD字符串至HLR，USSD字符串中含查詢請求信息；HLR檢查用戶是否具有請求查詢授權(quán)；HLR發(fā)送包括查詢請求信息的USSD串至SCP；SCP查詢所對應(yīng)的MSISDN；SCP通過HLR向用戶返回查詢信息。用戶收到USSD應(yīng)答串，通知查詢結(jié)果。MSCUSSDSCPHLR功能號強制注銷過程過程：用戶通過發(fā)送USSD字符串至HLR，USSD字符串中含注銷請求信息；HLR檢查用戶是否具有請求注銷授權(quán)；HLR發(fā)送包括注銷請求信息的USSD串至SCP；SCP檢查注銷是否能夠進行；SCP中刪除MSISDN和功能號之間的對應(yīng)關(guān)系；SCP返回接受或者拒絕請求的通知。授權(quán)用戶收到USSD應(yīng)答串，通知注銷結(jié)果。SCP向被注銷功能號的用戶發(fā)起終端通知。被注銷功能號的用戶對通知的功能號執(zhí)行查詢操作，網(wǎng)絡(luò)和終端數(shù)據(jù)保持同步。MSCUSSDSCPHLR業(yè)務(wù)需求:不允許無關(guān)用戶呼叫某些個別用戶，避免不希望的干擾。實現(xiàn)方案：HLR中存儲用戶的簽約信息。SCP提供針對某一用戶主叫/被叫號碼的黑白名單，進行呼叫限制。司機不希望在工作時被打擾SCPBSSGSM-R網(wǎng)

456一般用戶（不允許呼叫司機）NSS鐵路PSTNNSS調(diào)度員（允許呼叫司機）X（4）呼叫限制---基于MSISDN的呼叫限制業(yè)務(wù)含義與功能:把主叫用戶發(fā)起的呼叫限制在一定范圍內(nèi)。實例：調(diào)度員只能呼叫其調(diào)度轄區(qū)范圍內(nèi)的用戶，如司機。解決不唯一車次號的問題。

SCP通過MSC/HLR尋呼對應(yīng)的多個MSISDN號，得到各被叫MS當前所在小區(qū)，把主叫管轄范圍和被叫位置小區(qū)進行對比，若管轄范圍內(nèi)只有1個符合條件的MS，則進行接續(xù)；若存在多個，則發(fā)送USSD串進行通知。業(yè)務(wù)實現(xiàn)：在智能網(wǎng)的SCP中預(yù)定義各個調(diào)度員管轄范圍，呼叫建立時，MSC/HLR尋呼，查找被叫用戶當前的小區(qū)號，智能網(wǎng)SCP負責將主叫管轄區(qū)域與被叫當前位置進行比較，進行呼叫判決，從而把呼叫限制在一定區(qū)域范圍內(nèi)。AreaID

#15調(diào)度員只能呼叫本調(diào)度區(qū)段內(nèi)的列車AreaID

#23AreaID

#05OKOK（4）呼叫限制---基于業(yè)務(wù)范圍的呼叫限制（4）呼叫限制---接入矩陣（部分）被叫方

主叫方列車調(diào)度員機車調(diào)度員車站值班員車站助理值班員機車司機運轉(zhuǎn)車長其他移動用戶列車調(diào)度員ISDNISDNISDNISDN/MSISDNMSISDN/功能尋址MSISDN/功能尋址MSISDN車站值班員ISDNISDNISDN/熱線方式ISDN/MSISDNMSISDN/功能尋址MSISDN/功能尋址MSISDN機車司機ISDN/位置尋址ISDN/位置尋址ISDN/位置尋址MSISDNMSISDN/功能尋址MSISDN/功能尋址MSISDN其他移動用戶ISDNISDNISDNMSISDNMSISDNMSISDNMSISDNGSM-R鐵路移動通信系統(tǒng)鐵道通信技術(shù)RailwayCommunications主菜單下一項3、GSM-R在鐵路中的主要應(yīng)用

（1）調(diào)度通信系統(tǒng)業(yè)務(wù)包括列車調(diào)度通信、貨運調(diào)度通信、牽引變電調(diào)度通信、其他調(diào)度及專用通信、站場通信、應(yīng)急通信、施工養(yǎng)護通信和道口通信等。列車調(diào)度通信主要用戶包括列車調(diào)度員、車站（場）值班員、機車司機、運轉(zhuǎn)車長、助理值班員、機務(wù)段（折返段）調(diào)度員、列車段（車務(wù)段、客運段）值班員、機車調(diào)度員、電力牽引變電所值班員、救援列車主任以及其他相關(guān)人員。無線列調(diào)SSPBTSBSCMSCHLR/AUCSCPFAS調(diào)度員車站值班員VLRGCR大三角小三角司機運轉(zhuǎn)車長無線列調(diào)的實現(xiàn)方式主叫方通信范圍被叫方實現(xiàn)方法行車調(diào)度員調(diào)度范圍某一司機車次功能號某一運轉(zhuǎn)車長車次功能號司機和運轉(zhuǎn)車長語音組呼司機和運轉(zhuǎn)車長（廣播形式）語音廣播車站值班員、助理值班員、司機、運轉(zhuǎn)車長語音組呼所有運轉(zhuǎn)車長語音組呼車站范圍車站值班員、助理值班員、司機、運轉(zhuǎn)車長語音組呼列車司機調(diào)度范圍行車調(diào)度員基于位置尋址車站范圍車站值班員、助理值班員語音組呼本列車內(nèi)運轉(zhuǎn)車長完整電話號碼動態(tài)范圍區(qū)域內(nèi)其他司機語音組呼運轉(zhuǎn)車長調(diào)度范圍行車調(diào)度員基于位置尋址車站范圍車站值班員、助理值班員語音組呼本列車內(nèi)列車司機完整電話號碼車站值班員調(diào)度范圍行車調(diào)度員完整電話號碼車站范圍某一司機車次功能號所有司機語音組呼某一運轉(zhuǎn)車長車次功能號所有運轉(zhuǎn)車長語音組呼所有助理值班員語音組呼所有助理值班員、某一車次的司機和運轉(zhuǎn)車長語音組呼某一助理值班員、某一車次的司機和運轉(zhuǎn)車長多方通信相鄰車站相鄰車站的車站值班員完整電話號碼助理值班員車站范圍某一司機車次功能號某一運轉(zhuǎn)車長車次功能號所有司機、所有運轉(zhuǎn)車長語音組呼車站值班員、其他助理值班員語音組呼無線列調(diào)的實現(xiàn)方式行車調(diào)度臺人機界面車站值班員臺人機界面（2）車次號傳送實現(xiàn)車次號傳送的目的IP地址自動更新。按要求進行車次號信息傳送。進行列車停穩(wěn)信息的傳送。對發(fā)送的車次號信息、列車停穩(wěn)信息進行存儲。TDCS/CTC向采集處理裝置查詢車次號信息。車次號信息傳送BTSBSCSGSNPCUGGSNGRISRouterGSM-R通信服務(wù)器CTC/TDCS調(diào)度臺DNSGROSRadius監(jiān)測裝置采集編碼器CIR（3）（1）司機打開CIR后，首先數(shù)據(jù)SIM卡和語音SIM卡會自動附著在GSM-R網(wǎng)絡(luò)（即數(shù)據(jù)卡附著在SGSN上，語音卡附著在MSC/VLR上）。（3）DNS用來解析機車CIR送來的APN，RADIUS用來認證機車CIR送上來的用戶名和密碼的正確性，并分配給機車CIR一個IP地址。（2）CIR數(shù)據(jù)單元自動向網(wǎng)絡(luò)請求PDP激活，以獲得一個網(wǎng)絡(luò)給分配的IP地址。移動用戶需要輸入APN（哪個GGSN）以及認證通過的用戶名、密碼。車次號信息傳送BTSBSCSGSNPCUGGSNGRISRouterGSM-R通信服務(wù)器CTC/TDCS調(diào)度臺DNSGROSRadius監(jiān)測裝置采集編碼器CIR車次號、機車號、位置、速度、重量、車長、車輛數(shù)等（1）CIR獲得IP地址后，首先訪問GROS，并將用戶所在的基站位置送給GROS。（3）采集編碼器接收檢測裝置的信息并通過CIR進行發(fā)送。（5）CTC根據(jù)無線車次號數(shù)據(jù)在運行圖中確定列車所在的公里標、運行情況等（2）GROS來判斷此用戶屬于哪個GRIS管轄，進而確定CIR要傳的無線車次號數(shù)據(jù)發(fā)給哪個CTC，然后將GRISIP地址傳送給CIR。（4）GRIS收到CIR送來的無線車次號信息時，用來與“GROS內(nèi)的基站和GRIS靜態(tài)列表”作對比，來判斷機車運行的區(qū)段是否超出調(diào)度管轄范圍。沒有超出范圍，則由此GRIS將數(shù)據(jù)傳到CTC；如果超出范圍，將此基站對應(yīng)的GRISIP地址傳給CIR，進行目的IP地址的更新。（3）調(diào)度命令傳送調(diào)度員向轄區(qū)內(nèi)的運行列車發(fā)送調(diào)度命令。車站值班員向轄區(qū)內(nèi)的運行列車發(fā)送調(diào)度命令。自動向轄區(qū)內(nèi)的運行列車發(fā)送列車接車進路預(yù)告信息。在規(guī)定時間內(nèi)向通過某站的所有列車發(fā)送調(diào)度命令。列車接收調(diào)度命令進行自動確認、司機簽收。調(diào)度命令發(fā)送方未收到自動確認信息，應(yīng)自動重發(fā)，重發(fā)不超過2次。規(guī)定時間內(nèi)未收到簽收信息，應(yīng)向調(diào)度命令發(fā)送方提示。操作顯示終端接收到發(fā)給本次列車的調(diào)度命令，在操作顯示終端上顯示并提示司機簽收調(diào)度命令，司機根據(jù)需要選擇打印。存儲調(diào)度命令并記錄操作過程，調(diào)度命令信息（含相應(yīng)操作）和接車進路預(yù)告信息（含相應(yīng)操作）分別存儲，存儲容量各不小于100條。系統(tǒng)中各終端對不同的信息種類應(yīng)設(shè)置不同的語音提示。司機利用操作顯示終端可發(fā)送調(diào)車請求信息。調(diào)度命令傳送BTSBSCSGSNPCUGGSNGRISRouterGSM-R通信服務(wù)器CTC/TDCS調(diào)度臺DNSGROSRadiusCIR（4）GRIS通過GGSN將調(diào)度命令發(fā)送給機車臺；（1）CTC將調(diào)度命令（按機車號）發(fā)送給GRIS；（2）GRIS將對應(yīng)機車號的域名送給GGSN，GGSN將機車號域名送給DNS進行解析；（3）DNS將解析后的相應(yīng)IP地址返回給GGSN，GGSN返回IP地址給GRIS；（6）當司機閱讀后手動按下確認鍵進行人工確認，向調(diào)度員表明司機已經(jīng)閱讀了調(diào)度指令。（5）機車車載臺收到調(diào)度指令后首先自動發(fā)回確認信息，向調(diào)度員表明調(diào)度指令已經(jīng)正確發(fā)送；調(diào)度命令裝置調(diào)度指令發(fā)送操作界面（4）機車同步操控信息傳送組合列車的主控機車通過無線方式廣播操控命令，從控機車根據(jù)接收的操控命令自動控制從控機車實現(xiàn)同步操作，如同時加速、減速、制動停車。從控機車傳送本地機車的狀態(tài)信息到主控機車。我國大秦線：重載組合列車采用GSM-R網(wǎng)絡(luò)為機車同步操控信息傳送提供數(shù)據(jù)傳輸通道。機車同步操控信息傳送BSCBSC…OCUOCUOCUBTSMSCANBTSOCU主控機車從控機車1從控機車2從控機車3BTSBTSBTSBTSBTSBTS140GSM-R鐵路移動通信系統(tǒng)鐵道通信技術(shù)RailwayCommunications主菜單下一項六、GSM-R無線接口2023/4/19工作頻段的分配無線空中接口協(xié)議模型時分多址技術(shù)（TDMA)空中控制技術(shù)信號處理過程主要內(nèi)容2023/4/191、工作頻段的分配2023/4/19885MHz889MHz930MHz934MHz上行下行例如:第1010信道絕對頻點號絕對頻點號頻率頻率雙工間隔=45MHz頻帶寬度=2x4MHz信道間隔=200kHz絕對頻點號和頻道標稱中心頻率的關(guān)系：Fl(n)=890+0.2*(n-1024)，F(xiàn)h(n)=Fl(n)+45，n=1000-1018BTSGSM-R使用對稱無線信道GSM-R的19對頻率在我國，信產(chǎn)部分配給鐵道部900MHz頻段4MHz帶寬用于建設(shè)GSM-R，共計19個頻點。統(tǒng)一頻率在一定距離間隔的區(qū)域可以重復(fù)使用，即頻率復(fù)用。工程中頻道分配應(yīng)避免同頻干擾、鄰頻干擾和互調(diào)干擾。一般要求，同小區(qū)控制信道不小于600KHz，業(yè)務(wù)信道不小于400KHz；鄰小區(qū)信道載波間隔不小于400KHz。因此，工程設(shè)計中，既要考慮容量、又要考慮服務(wù)質(zhì)量要求進行頻率規(guī)劃。2023/4/19無線場強覆蓋標準承載業(yè)務(wù)種類接收天線位置終端速度(km/h)統(tǒng)計概率Prmin（dBm）話音及非列控數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)機車頂部未限定95%-98列控數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)機車頂部v≤22095%

-95220＜v≤28095%-95～-92v＞28095%-92干擾防護GSM-R網(wǎng)絡(luò)要求同頻道干擾保護比應(yīng)不小于12dB鄰頻道干擾保護比應(yīng)不小于

-6dB偏離載波400kHz時的干擾保護比應(yīng)不小于-38dB。

2023/4/192、無線空中接口協(xié)議模型2023/4/19Um接口的位置MSBTSBSCMSCUm接口Abis接口A接口移動臺（MS）基站子系統(tǒng)（BSS）網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)（NSS）TRAUAter接口2023/4/19無線接口信令第一層邏輯物理第二層:LAPDm無線資源管理RR移動性管理

MM連接管理

CM呼叫控制

CC補充業(yè)務(wù)

SS短消息業(yè)務(wù)SMSL3支持的“連接類型”:呼叫控制CC

例如:“建立”,“振鈴”,“連接”,“拆線”補充業(yè)務(wù),例如:

呼叫轉(zhuǎn)移,迂忙回叫,計費通知..SMS信令數(shù)據(jù)的安全傳遞例如:

廣播,尋呼,接入允許,

專用信令專用信道的建立/維護/釋放例如:“尋呼”“信道請求”“立即指定”“加密模式命令/完成”“信道釋放”移動性與安全性管理例如:“鑒權(quán)”“加密”“越區(qū)切換”“位置登記”2023/4/193、物理信道與邏輯信道物理信道邏輯信道物理信道與邏輯信道映射TDMA幀結(jié)構(gòu)突發(fā)脈沖序列2023/4/19物理信道劃分TDMA幀4.615ms時間TS4TS5TS6TS7TS0TS1TS2TS3頻率[MHz]??????收發(fā)間隔:45MHz200kHzGSM900885889930934ULDLTS577s物理信道(Um)FDMA2023/4/19GSM-R信道控制信道（CCH）業(yè)務(wù)信道(TCH)全速率半速率專用控制信道(DCCH)下行鏈路廣播信道(BCH)公共控制信道(CCCH)下行鏈路上行鏈路TCH/FTCH/HFCCHSCHBCCHPCHCBCHRACHAGCHSDCCHSACCHFACCH(下行/上行)邏輯信道劃分NCH2023/4/19CBCH消息特殊公用信息，例如天氣預(yù)報、路況信息借用SDCCH的時隙FCCH消息不傳送消息(全0比特)用于MS校正頻率BCCH消息LAI、CGI相鄰小區(qū)列表、本小區(qū)頻率列表功率控制指示、間斷傳輸允許等

SCH消息幀編號（RFN）基站識別碼(BSIC)AGCH消息專用信道安排:頻率號時隙號跳頻參數(shù)定時提前量(第一次估計)MS識別碼PCH消息包含呼叫移動臺識別碼,

短消息或認證RACH消息業(yè)務(wù)請求:緊急呼叫

對來向呼叫應(yīng)答去向呼叫短消息呼叫重新建立注冊邏輯信道描述2023/4/19FACCH消息攜帶與SDCCH同樣的信號，但只有在未分配SDCCH時才分配FACCH傳輸突發(fā)信令，如越區(qū)切換指令借用TCH信道SACCH消息傳送周期性信息:MS向基站傳送本小區(qū)及相鄰小區(qū)信號強度和鏈路質(zhì)量功率電平基站向MS傳送定時提前量、功率控制信息TCH消息全速率語音13kbit/s半速率語音6.5kbit/s全速率數(shù)據(jù)9.6,4.8,或2.4kbit/s半速率數(shù)據(jù)4.8或2.4kbit/sSDCCH消息鑒權(quán)、登記信息

命令從

SDCCH轉(zhuǎn)換到

TCH傳輸短消息邏輯信道描述2023/4/19NCH消息通知VGCS/VBS呼叫：處于空閑模式或?qū)Ｓ媚Ｊ降慕M成員

正在參與語音組呼和語音廣播的組成員邏輯信道描述2023/4/19邏輯信道應(yīng)用舉例FCCH——接收頻率校正信息SCH——接收BTS同步信號BCCH——接收系統(tǒng)消息PCH——尋呼移動臺（MS被叫時）RACH——接入申請AGCH——允許接入并分配SDCCHSDCCH——在SDCCH上進行鑒權(quán)和加密SACCH——進行功率控制并傳送TA值TCH——進入TCH進行通話通話期間短消息傳送、各小區(qū)信號強度通過SACCH傳送切換信令通過FACCH傳送BCCH——通話結(jié)束后，守候在BCCH信道上。

2023/4/19時間:空閑B:BCCHS:SCH

F:FCCH:PCH/AGCH/NCHC邏輯信道復(fù)幀

m+1復(fù)幀

m-1CBFS復(fù)幀m

51幀=235.38ms

CCFSCCFSCCFSCCCBFSFS物理信道與邏輯信道映射01234567012345670123456701234567下行BCCH載頻物理信道2023/4/19時間:RACHR邏輯信道復(fù)幀

m+1復(fù)幀

m-1復(fù)幀m

51幀=235.38ms

RRRRR物理信道與邏輯信道映射01234567012345670123456701234567上行BCCH載頻物理信道2023/4/19A:SACCHD:SDCCH:空閑51幀=235msA1A2A3A0D7D6D5D4D3D2D1D0A5A6A7A4D7D6D5D4D3D2D1D0時間下行BCCH載頻的TS1時隙51幀=235msA5A6A7A0A4D7D6D5D4D3D2D1D0D7D6D5D4D3D2D1D0A1A2A3時間上行BCCH載頻的TS1時隙物理信道與邏輯信道映射2023/4/1926幀=120ms其余物理信道-下行鏈路&上行鏈路時間T:TCHA:SACCH:空閑TATTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTTT物理信道與邏輯信道映射時間01234567012345670123456701234567物理信道2023/4/19業(yè)務(wù)信道控制信道01234212223242501234464748495026業(yè)務(wù)幀=120ms51控制幀=235.38ms1高幀=2,715,648幀=3h28分53秒760毫秒0123520422043204420452046204741326幀012346474849500134222232524TS0TS1TS2TS3TS5TS6TS7TS0TS1TS2TS3TS4TS5TS6TS7TS0TS1TS2TS3TS4TS5TS6TS7TS4TS0TS1TS2TS3TS4TS5TS6TS7TS0TS1TS2TS3TS4TS5TS6TS7幀4.615ms51x26業(yè)務(wù)幀=6.12s26x51控制幀=6.12s業(yè)務(wù)和控制幀結(jié)構(gòu)2023/4/191幀4.615ms01234567保25bits0.577ms338.25SS數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)保護帶訓(xùn)練序列突發(fā)148bits突發(fā)脈沖序列2023/4/19同步突發(fā)(SCH)尾數(shù)據(jù)擴展訓(xùn)練序列數(shù)據(jù)尾156.25bits(0.577ms)3bits39加密比特64同步比特39bits3bits8.25bits保護周期頻率校正突發(fā)(FCCH)尾l數(shù)據(jù)尾156.25bits(0.577ms)3bits142固定比特(全0)3bits8.25bits保護周期2023/4/19接入突發(fā)（RACH）尾訓(xùn)練序列保護周期尾156.25bits(0.577ms)8bits36加密比特68.25bits3