GSM-R铁路综合数字移动通信系统.ppt

2020/6/13,1,GSM-R铁路综合数字移动通信系统,学习交流资料,2020/6/13,2,目录,什么是GSM-R二.GSM-R建设的意义三.GSM-R系统介绍四.GSM-R网络规划五.GSM-R调度通信系统六.国内GSM-R发展现状,2020/6/13,3,一、什么是GSM-R,GSM-R（GlobleSystemofMobileforRailway）专门针对铁路对移动通信的需求而推出的专用系统，它基于GSM并在功能上有所超越，是成熟的技术。是通过无线通信方式实现移动话音和数据传输的一种技术体制。,2020/6/13,4,一、什么是GSM-R,铁路相对GSM公网的特殊需求：（1）用户级别不同（高级语音呼叫，包括：组呼、群呼、增强多优先级与强拆）（2）功能寻址（调度）（3）基于位置的寻址（机车呼叫前方车站、后方车站）（4）高速情况下的移动通信（5）大量特殊的数据业务需求（列控、列尾、车次号等）,2020/6/13,5,一、什么是GSM-R,公网技术体制：GSM、CDMA铁路专网技术体制：（1）无线列调（2）模拟集群：SMRATZONE（广深试验）、MPT1327（北京局、柳南）、UNIDEN（北京、成都、上海等）（3）数字集群：TETRA（秦沈）、GT800（重庆）、GOTA（长春）（4）GSM-R（欧洲）,2020/6/13,6,二、GSM-R建设的意义,1、现有铁路无线通信系统存在许多问题。（1）投资方面：系统分散建设，投资浪费。（2）系统功能方面：功能单一，不具备网络能力；频率利用率低，容量有限；话音、数据业务争抢信道，传输可靠性低，数据传输能力差。（3）存在的问题：枢纽地区干扰严重；是开放系统，不具保密性。,2020/6/13,7,二、GSM-R建设的意义,2、铁路发展出现许多新业务需求：（1）客运专线的业务需求：不中断传输，速率至少2.4kbps（2）货运专线机车同步控制传输（3）车地信息化数据传输的需要（4）有线、无线调度两网融合的需求,因此，既有系统无法满足铁路新业务需求，应建立一个能完善解决铁路新业务需求、高安全可靠性、联网能力强、可满足高速、重载运输及信息化需求的通信系统。,2020/6/13,8,二、GSM-R建设的意义,3、欧洲选择GSM-R的原因（1）取代落后的模拟设备、提升系统性能的需要；（2）欧洲铁路互通性的需要；（3）新业务的需要（欧洲列车控制系统）,2020/6/13,9,二、GSM-R建设的意义,GSM-R在欧洲的发展状况：目前已在欧洲13个国家开始广泛实施，具体包括：德国、英国、法国、意大利、斯洛伐克、荷兰、瑞典、瑞士、西班牙、捷克、芬兰、挪威、比利时。其中，瑞典、德国、意大利、瑞士、挪威、西班牙、荷兰等7个国家开通了商用GSM-R网络。最早开始建设的国家：瑞典（1998年）在全国范围内普速干线建设的国家：意大利（7500km）、荷兰（2800km）GSM-R覆盖里程最长的国家：德国（36000km）最早在高速线开通ETCS2的国家：意大利，罗马那不勒斯，2005年12月21日商用，运营时速347km/h；米兰都灵2006年2月10日正式商用运行，设计时速350km/h。,2020/6/13,10,三、GSM-R系统介绍,2020/6/13,11,三、GSM-R系统介绍,1、网络子系统（NSS）：（1）移动交换子系统（SSS）主要完成用户的业务交换功能，完成用户数据与移动性管理、安全性管理。（2）移动智能网（IN）子系统是在SSS中引入的智能网功能实体，将网络交换功能和业务控制功能相分离，实现对呼叫的智能控制。（3）通用分组无线业务（GPRS）子系统负责为无线用户提供分组数据承载业务。GPRS核心层：由SGSN、GGSN、DNS、RADIUS等功能实体组成；GPRS无线接入层：由PCU、基站、终端等组成。利用GSM-R系统的设备资源，保护投资；与GSM-R系统共用频率资源；,2020/6/13,12,三、GSM-R系统介绍,2、基站子系统（BSS）,BSS通过无线接口直接与移动台相接，负责无线信号发送接收和无线资源管理；与MSC相连，实现移动用户之间或移动用户与固定网路用户之间的通信连接，传送系统信号和用户信息等。基站控制器（BSC）编译码和速率适配单元（TRAU）小区广播短消息中心（CBC）基站收发信机（BTS）弱场设备（直放站、漏缆）,2020/6/13,13,三、GSM-R系统介绍,3、运行与支持子系统（OSS）（1）网管:交换、智能网、GPRS网管、基站网管、直放站网管等。（2）SIM卡管理系统:铁道部管理中心、路局发卡中心两级结构（3）计费、结算、营帐、客服子系统,2020/6/13,14,三、GSM-R系统介绍,4、终端设备,终端是供GSM-R系统用户直接操作、使用，用来接入GSM-R网的设备，包括移动台和无线固定台。（1）移动台包括（机车、汽车）车载台，手持台、列控数据传输设备、列尾信息传输设备和防灾检测信息传输、车辆安全检测信息传输终端等。移动台由移动设备和SIM卡组成。（2）无线固定台为非移动状态下使用的无线终端，具备与移动台相同的业务功能。,2020/6/13,15,三、GSM-R系统介绍,1、业务类型（1）语音业务VBS、VGCS、紧急呼叫、多方通信（2）数据业务电路交换数据传输业务短消息业务分组交换数据传输业务（GPRS）（3）智能业务功能寻址业务位置寻址业务铁路紧急呼叫,2020/6/13,16,三、GSM-R系统介绍,2、业务模型,2020/6/13,17,三、GSM-R系统介绍,功能寻址,2020/6/13,18,三、GSM-R系统介绍,基于位置的寻址,2020/6/13,19,三、GSM-R系统介绍,2、业务实现方式,2020/6/13,20,三、GSM-R系统介绍,3、CTCS3级系统,车载单元,无线闭塞中心,2020/6/13,21,四、GSM-R网络规划,核心网规划,2020/6/13,22,四、GSM-R网络规划,普通单网,2020/6/13,23,四、GSM-R网络规划,交织单网,2020/6/13,24,四、GSM-R网络规划,同址双网,MSC2,MSC1,2020/6/13,25,四、GSM-R网络规划,交织双网,MSC2,2020/6/13,26,四、GSM-R网络规划,无线覆盖覆盖指标,2020/6/13,27,四、GSM-R网络规划,无线覆盖弱场解决方案直放站漏泄同轴电缆/天线方案设计、网络优化时应注意：同频干扰来自同一个基站的基站信号和直放站信号如有交叉，则两个信号的时延差应小于15s。,2020/6/13,28,四、GSM-R网络规划,基站容量和频率规划,基站容量：话务模型和用户分布决定基站容量（1）语音业务：0.015erl（2）电路域数据：列控：1信道/列车同步操控：34信道/列车（3）分组域数据：列尾、车次号、调度命令，约2个信道。,2020/6/13,29,四、GSM-R网络规划,3、基站容量和频率规划,频率配置GSM-R共4MHz频率带宽：885889MHz(移动台发，基站收，上行)930934MHz(基站发，移动台收，下行)双工收发频率间隔45MHz，相邻频道间隔为200kHz。按等间隔频道配置的方法，共有21个载频。频道序号从9991019，扣除低端999和高端1019做为隔离保护，实际可用频道19个。,2020/6/13,30,五、GSM-R调度通信系统,2020/6/13,31,五、GSM-R调度通信系统,个别呼叫：移动终端呼叫固定或移动终端组呼：移动或固定终端发起组呼广播呼叫：在特定区域内进行呼叫；一方说，多方听的点对多点通信；快速呼叫建立；呼叫优先级紧急呼叫：移动发起方以紧急呼叫组ID发起优先级为0级的紧急呼叫。紧急情况，可以发起“299或599”呼叫,2020/6/13,32,六、国内GSM-R发展现状,GSM-R无线网建设现状：已