GSM与GSM-R的异同及GSM-R在铁路中的应用

1、新技术讲座学习报告班级：通信081班学号：200809413姓名：何雄雄1新技术讲座学习报告GSM与GSM-R的异同及GSM-R系统在高速铁路中的应用【摘要】本文主要介绍 GSM和GSM-R的基本网络结构，分析它们之间的区别，描述GSM-R 作为铁路数据移动通信系统，能够为铁路提供的业务以及目前的应用情况。【关键词】 GSM GSM-R 移动通信、 GSM系统组成包括：移动交换子系统（ SS）或称网络交换子系统（NSS ）、基站子系统（BSS）、移动台（MS）和操作维护管理子系统（ OMS或OSS）。A接口MSUm接口Abit 接口GSM系统的网络结构MS通过无线接口接入 GSM系统，即具有无

2、线传输和处理功能。此外， MS必须提供 和使用者之间的接口。MS的类型包括车载台、便携台和手持台（手机）；BSS通过无线接口之间与移动台相接，负责无线发送接收和无线资源管理。BSS主要有基站收发信机（BTS ）和基站控制器（BSC）两部分组成。此外，BSC还应包括码型转换 和速率适配单元（TRAU ）。BTS主要负责无线传输，它在网络的固定部分和无线部分提供 中继。BSC主要承担无线资源、参数和接口的控制管理。BSC通过BTS和MS的远程命令对无线接口进行管理，主要有无线信道的分配、释放以及越区切换到管理等。根据话务量， 一台BSC可以控制几十个 BTS。NSS对GSM移动用户之间通信和移动用

3、户与其他通信用户之间通信起管理作用。其主要功能包括：交换、移动性管理、安全管理等。基本的NSS由6个功能实体组成，分别是：移动业务交换中心（MSC）、归属位置寄存器（HLR ）、访问位置寄存器（VLR ）、设备识别 寄存器（EIR ）、鉴权中心（AuC ）和互联功能单元（IWF ）。OMS是操作人员与人机之间的中介，它实现了系统的集中操作与维护，完成包括移动用户管理、移动设备管理及网络操作维护等功能。GSM-R陆地移动网络由3个子系统组成，包括 BSS、NSS、OMS ;其基本机构如下:Um接口GSM-R 陆地移动网络的基本结构GSM-R与GSM在网络的网元结构、标准接口上都没有大的区别，主要

4、区别在与根据铁路通信网的特殊性，如功能编号、紧急状况处理、定位信息应用、控制调度信息等，弓I起网络结构和规划方面要作相应的调整。GSM-R的工作频段与 GSM相同，876915MHz用于移动端（基站接收）、921960MHz用于基站（移动端接收）。三、GSM-R与GSM区别在业务方面，GSM-R系统是为专业领域设计的实现综合业务的通信系统，因此，在传统点对点话音业务基础上，GSM-R系统又增加了组呼（VGCS ）、广播呼叫（VBS ）、多优先级强插与抢占（eMLPP ）业务，通过这些业务的组合，可以完成一系列调度语音通信业务。在网络设计方面，公众移动通信网的建网目的是在保证用户满意度的前提下，

5、节省网络投资，追求最大的利润空间。 而专用移动通信网络是保证行业生产的安全可靠性，网络设计不仅要考虑经济效益，还要注重网络安全性、可靠性。对GSM-R通信网络的特殊性要求主要有：（1）、移动速度高达200500km/h情况下的无缝通信；（2）、有限频点数（例如20 个） 的有效利用；（3）、载干比（C/D、至少达到12dB ; （4）、在指定区域内场强信号达到95%的时间地点覆盖率，信号强度大于-90dBm ; （5、越区切换成功率必须高于99.5%; （6）、根据所使用的业务、传输通道和网络设备必须具有较高的可用性；（7）保证隧道内的覆盖水平；（8）、在车站和编组站场内覆盖应满足要求；（9）

6、 95%的通话建立时间符合指标要求，其余5%不高于指标的1.5倍。四、GSM-R在铁路上的应用可归纳为 10种：（1 ）、调度通信：利用 GSM-R进行调度通信系统组网，既可以完全利用无线方式，也可以 同有线方式结合起来，共同完成调度任务，实现列车调度、货运调度、牵引变电调度通信及其他调度等业务。（2 ）、列车自动控制（CTCS3/CTCS4）：利用GSM-R提供车地之间双向安全数据传输通道，代替目前的轨道电路传输色灯信号，并通过GSM-R传输系统获得由GPS或其他的定位服务 提供的准确定位信息。（3）、机车同步控制：利用 GSM-R网络提供可靠数据传输通道，采用无线的方式实现机车 间的同步操

7、作控制信息传输，并保证操作的可靠性。（4）、调度指令传输：基于 GSM-R电路交换技术构建列车调度系统、调度命令子系统、或采用GPRS分组交换通信方式实现调度命令数据传输，可以加速调度命令传递过程，提高工作效率。（5） 、车次号传输与列车停稳信息传送：基于GSM-R电路交换技术（或 GPRS技术）的数 据采集传输应用系统，可实现 GSM-R车次号传输与列车停稳信息的数据传输，保证铁路运输管理和行车安全性。（6）、尾部风压反馈传输：基于 GSM-R通信网络，列车尾部风压状态可随时通过列尾装置传输，机车司机随时可以查询、反馈列尾工作状态；在复线去也能传输数据。将尾部风云数据反馈传输通道纳入 GSM

8、-R，可避免单独投资组网建设，同时利用GSM-R强大的网络功能，克服原有的抗干扰性差，信息无法共享等缺点。（7） 、调车机车信号和监控信息系统传输：GSM-R调车机车信号和监控系统的主要功能是提供调查机车信号和监控信息传输通道，实现地面设备和多台车载设备间的数据传输，存储进入和退出调车模式的有关信息，构成铁路战场通信系统重要组成部分。（8） 、区间移动公（工）务通信：使用GSM-R作业手持台代替区间通话柱，可满足紧急救 援、应急抢险通信指挥的需要、方便灵活；同时还可以实现区间作业人员的移动通信。（9 ）、铁路紧急救援移动服务：当自然灾害或突发事件影响铁路运输时，基于GSM-R移动通信的应急通信系统可迅速准确、可靠畅通、机动灵活的实现铁路应急通信。（10 ）、旅客业务：利用 GSM-R数据通信业务，可为旅客提供：如购票服务、预订服务、 时刻表信息以及公网通信等。班级：通信081班学号：200809413姓名：何雄雄4新技术讲座学习报告