第14章GSMR应用

1、GSM-R案例分析1GSM-R系统在铁路中的应用案例 GSM-R Application Cases in Railway第14章北京交通大学 吴昊GSM-R案例分析2通过本章的学习，了解通过本章的学习，了解GSM-R网络的特殊业务及网络的特殊业务及GSM-R在在铁路中的应用。铁路中的应用。目的及内容通过本章的学习，您能够掌握：通过本章的学习，您能够掌握：n高级语音呼叫业务高级语音呼叫业务eMLPP、VGCS、VBSnGSM-R铁路特定业务铁路特定业务基于位置的寻址、功能基于位置的寻址、功能寻址（车次号）寻址（车次号） nGSM-R在铁路中的十大应用在铁路中的十大应用 GSM-R案例分析3eM

2、LPP概述neMLPP是enhanced Multi-Level Precedence and Pre-emption service的缩写，即增强多优先级与强拆，它是一种补充业务。neMLPP业务主要由三个元素构成：优先级、呼叫建立时间和资源抢占能力。 GSM-R案例分析4eMLPP概述neMLPP是enhanced Multi-Level Precedence and Pre-emption service的缩写，即增强多优先级与强拆，它是一种补充业务。neMLPP业务主要由三个元素构成：优先级、呼叫建立时间和资源抢占能力。 GSM-R案例分析5 EIRENE 所定义的组呼参考号由两部分组

3、成： 组区 Group Area (00000 到 99999) 组号 Group ID (000 到 999) 50作为语音组呼的前缀 51作为语音广播呼叫前缀 在定义区域内移动用户可以通过拨打组号发起组呼 在定义区域外的移动用户、调度员和固定网络用户需要拨打完整的号码，包括组区和组号组呼组呼GSM-R案例分析6组呼参考号组呼参考号组呼参考号组呼区号组号用 MSISDN 格式包装5 个数字3 个数字组呼参考号前缀GSM-R案例分析7组区选择组区选择控制员区域控制员区域 B控制员控制员区域区域 A控制员控制员 A控制员控制员 C控制员控制员 区域区域 C控制员控制员 B组区是唯一的组区是唯一的

4、 ( 根据根据EIRENE，最多，最多 100 000 区域区域 )移动用户移动用户列车司机列车司机GSM-R案例分析8用户类型用户类型控制员控制员养护人员养护人员路检人员路检人员 列车司机列车司机 办公人员办公人员 编组人员编组人员 其它其它 . GSM-R案例分析9数据管理数据管理 为用户定义 VBS/VGCS 业务 定义组区中的小区和组呼优先级 定义每个人员组的性能 可以使用的组呼号码 最多可定义1000个组呼号码 299 号码保留为铁路紧急呼叫使用 组呼发起者或接听者 调度员/控制员 以上信息作为用户数据存在SSS中和SIM卡上GSM-R案例分析10现场都已清空现场都已清空火车火车来了

5、来了!列车控制员列车控制员GSM 网络设施火车火车来了来了!火车火车来了来了!火车火车来了来了!VGCS: 呼叫流程呼叫流程小区小区 A小区小区 C小区小区 B火车火车来了来了!控制员发起呼叫组员接受呼叫按 PTT 改变讲话者GSM-R案例分析11VGCS: MMC 单信道单信道小区小区 A小区小区 C小区小区 B1818上行链路上行链路下行链路下行链路1818上行链路上行链路下行链路下行链路1818上行链路上行链路下行链路下行链路这是GSM-R中VGCS的标准形式。GSM-R案例分析12无线 小区 E无线 小区 D平交道口平交道口火车来了火车来了!列车控制员列车控制员GSM 网络设施建设工地

6、建设工地火车火车来了来了!小区小区A小区小区 C小区小区 B语音广播区域语音广播区域火车火车来了来了!火车火车来了来了!EDSS.1火车火车来了来了!VBS: 呼叫流程呼叫流程GSM-R案例分析13VBS: 固定拨打移动固定拨打移动小区小区 A小区小区 C小区小区 B1818上行链路上行链路下行链路下行链路1818上行链路上行链路下行链路下行链路1818上行链路上行链路下行链路下行链路GSM-R案例分析14VBS: 移动拨打移动移动拨打移动小区小区 A小区小区 C小区小区 B1818上行链路上行链路下行链路下行链路1818上行链路上行链路下行链路下行链路1818上行链路上行链路下行链路下行链路

7、GSM-R案例分析15北京东环调度台京秦西调度台唐山枢纽调度台京山三调度台京山四调度台司机1200呼叫调度铁路特定业务基于位置的寻址T302120K212Y333L2922GSM-R案例分析16列车控制员C列车控制员B某人 D某人 C列车控制员A某人 BMSISDNMSISDNMSISDN短号码司机某人 A基于位置的寻址基于位置的寻址GSM-R案例分析17列车控制员C列车控制员B列车控制员 AMSISDN短号码 + 位置信息司机位置信息位置信息: 小区号 轨道旁设备 车轮转数 GPS 基于位置的寻址基于位置的寻址GSM-R案例分析18 = 如如 5ED8 = 如如 8009控制员区域控制员区域

8、 B控制员控制员区域区域 A控制员控制员 A控制员控制员 C控制员控制员区域区域 CMSC/VLRMSC 中增加中增加 位置信息位置信息 (小区号小区号)并计算路由信息并计算路由信息 MSC 建立建立 连接连接用短号码建立呼叫用短号码建立呼叫如如 1200 (司机拨打主控制员司机拨打主控制员)控制员控制员 C的长号码的长号码如如 089 1456347小区相关路由选择小区相关路由选择位置相关寻址位置相关寻址GSM-R案例分析19 控制员区域控制员区域 B控制员控制员区域区域 AController C控制员控制员 区域区域 C建立连接建立连接INMSC短号码短号码E.164 号码号码TA 1T

9、A 2TA 3TA 8TA 7TA 6TA 5TA 4TA 9区域相关路由选择区域相关路由选择位置相关寻址位置相关寻址GSM-R案例分析20北京东环调度台京秦西调度台唐山枢纽调度台京山三调度台京山四调度台T302120K212Y333L2922铁路特定业务功能寻址(车次号)GSM-R案例分析21MSISDN功能号码司机列车控制员某人 B某人 AMSISDNMSISDN功能编号功能编号GSM-R案例分析22HLRACMSCMSCVLRBSSISDN / PSTN / PLMN列车控制员列车控制员FNMSISDNMSISDNIMSI+VLRIMSILAIIMSIMSRNGSM-R 手机手机 或或列

10、车车载无线电列车车载无线电功能编号功能编号本地或本地或转接转接交换机交换机INGSM-R案例分析23功能寻址功能寻址: HLR呼转号码呼转号码= MSISDNMSISDNe.g. 01715505513MSISDN 列车上列车上呼叫转移呼叫转移USSD消息串用于：消息串用于： 注册注册 注销注销 查询查询功能寻址用的功能寻址用的HLR移动用户的移动用户的HLR功能号功能号功能号功能号如如 7581234000查询查询 FNHLRGSM-R案例分析24固定网固定网GSM-R 网络网络功能号功能号MSC IN功能号功能号MSISDN功能寻址功能寻址: INGSM-R案例分析25GSM-R在铁路上的

11、应用n调度通信调度通信 n车次号传输与列车停稳信息的传送车次号传输与列车停稳信息的传送n调度命令传送调度命令传送n列尾装置信息传送列尾装置信息传送n调车机车信号和监控信息系统传输调车机车信号和监控信息系统传输n机车同步控制传输机车同步控制传输nCTCS 3级级/CTCS 4级级n区间移动公区间移动公(工工)务通信务通信 n应急指挥通信话音和数据业务应急指挥通信话音和数据业务n旅客列车移动信息服务通道旅客列车移动信息服务通道GSM-R案例分析26GSM-R案例分析27n行车调度员、车站值班员、司机、运转车长、助理值班员等，采用热键功能，单键操作；n保证通话质量，满足调度电话对呼叫建立时间的要求；

12、n“大三角”通信n“小三角”通信调度调度GSM-R案例分析28GSM-R案例分析29GSM-R案例分析30 采集处理装 置 RS422 以太网 机车综 合通信设备 DMIS行车调度台 DMIS通讯 服务器 DMIS 车站设备 GSM-R网络 DMIS车站设备 Um GSM-R案例分析31 n调度员在调度台上编辑调度指令，然后直接发送到机车上，机车车载台收到调度指令后首先自动发回确认信息，向调度员表明调度指令已经正确发送。当司机阅读后手动按下确认键进行人工确认，向调度员表明司机已经阅读了调度指令。GSM-R案例分析32GSM-R案例分析33n将尾部风压数据反馈传输通道纳入GSM-R，避免单独投资

13、及单独组网建设，同时利用GSM-R强大的网络功能，克服了原有的抗干扰性差，信息无法共享等各种缺点。 n尾部风压状态随时通过车尾装置传输；n机车司机随时可以查询、反馈车尾工作状态；n在复线区段或临线，追踪列车之间不会相互干扰;n在隧道内也能传输。GSM-R案例分析34列尾装置信息传送列尾装置信息传送 车车载载风风压压系系统统 车头风压查询装 置 车尾风压检测装 置 数 据 通 道 风 压 数 据 GSM-R案例分析35 GSM-R网络 地面设备 GSM-R机车综合通信设备1 车载设备1 RS422 GSM-R机车综合通信设备2 车载设备2 RS422 Um Um GSM-R案例分析36 BTS

14、BSC MSC Locotrol应用节点 30B+D RS-422 Locotrol 控制模块 从控机车 1 RS-422 Locotrol 控制模块 从控机车 3 GSM-R 车载通信单元 RS-422 Locotrol 控制模块 主控机车 RS-422 Locotrol 控制模块 从控机车 2 GSM-R 车载通信单元 GSM-R 车载通信单元 GSM-R 车载通信单元 GSM-R案例分析37 nCTCS共划分为五级。其中CTCS 3级（基于轨道电路和无线通信的固定闭塞系统）和CTCS 4级（完全基于无线通信的移动闭塞系统）与GSM-R有着密切关联。GSM-R案例分析38n替代区间通话柱，满足紧急救援、应急抢险通信指挥的需要，方便灵活；n区间作业人员移动通信。GSM-R案例分析39主要功能如下：n能够呼叫当前车站的车站值班员和助理值班员；n紧急情况下，能够呼叫当前调度员；n能够在预定义的范围内发起组呼和广播呼叫；n能够发起铁路紧急呼叫和公众紧急呼叫；n能够接收来自其他授权用户的呼叫；n能够接收语音组呼和广播呼叫。GSM-R案例分析40n应急通信系统是当发生自然灾害或突发事件等影响铁路运输的紧急情况时，为确保实时救援指挥通信需要，在突发事件现场与救援中心之间，以及现场内部建立的语音、图像、数据通信系统，它是铁路战备通信系统的重要组成部分。基于GSM