铁路GSM-R简介
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全球铁路专用移动通信(GSM-R)GSM-R是以全球移动通信系统为平台,针对铁路的特点,适应高速铁路发展的铁路专用数字移动通信标准。
目前,欧盟已有12个国家铁路装备或准备装备GSM-R,我国铁路已经确定GSM-R为我国铁路移动通信的发展方向,青藏铁路和大秦铁路将首先采用GSM-R系统。
移动通信是铁路运营的基础。
在高速铁路对地面信号依赖逐渐减少的情况下,列车安全运行更需要高质量的通信设施,来满足列调和列车控制、司乘人员、运营指挥中心、车站管理和线路维护人员之间的话务通信等等。
这样,一个统一标准的铁路移动通信系统在开放和统一的铁路网中具有重大作用。
1 .GSM-R的由来全球移动通信系统GSM(GLOBAL SYSTEM FOR MOBILE COMMUNICATION的英文缩写)起始于1982年,是欧洲邮电局长会议(CEPT)的一个特别工作组为泛欧洲移动通信制定的一个标准。
这个工作组的名称是GSM,开始时并不指这个通信系统。
1988年在马德拉岛的GSM全体会议上,通过了系统的基本参数。
1989年欧洲通信标准研究所(ETSI)成立,特别工作组成了ETSI的一个部分。
1992年1月20日这个工作组才得以新命名SMG(Special Mobile Group),开始了对GSM标准进行详细说明。
1992年GSM网络标准开始公开,之后应用范围不断扩大,它所代表的第2代数字移动通信的份额达到了世界市场的2/3。
上世纪90年代,欧洲铁路通信多采用电缆和模拟无线技术,存在35个不同平台,仅德国铁路就有8个模拟无线系统;存在着维修、更新成本高、与现代通信不兼容等问题。
国际铁路联盟(UIC)旨在为不间断的过境运输提供一个标准铁路通信系统,进行了统一铁路通信的研究,包括:无线频带的确定以及通信系统的选取。
1995年选定了900MHz的频段。
1997年开始在法国、德国和意大利建立了试验网,在与Tetra(Terrestrial Trunked Radio)对比和试验后,针对高速铁路的需要,决定在全球数字移动通信(GSM)平台上,开发出具有铁路的专用功能的移动通信系统GSM-R(Global System for Mobile to Railway的缩写)。
GSMR铁路移动通信GSM-R铁路移动通信:技术特点与发展前景引言一、GSM-R技术特点1.1专用频段GSM-R使用专用频段,避免与其他通信系统干扰,确保铁路通信的稳定性和可靠性。
在全球范围内,GSM-R主要使用900MHz频段,部分国家和地区使用1800MHz频段。
1.2安全性GSM-R采用了加密和认证机制,确保通信内容的安全。
同时,GSM-R还支持列车无线紧急呼叫功能,提高了列车运行的安全性。
1.3系统容量GSM-R系统具有较大的系统容量,可以满足铁路运营中的大量用户需求。
同时,GSM-R支持多用户同时通话,提高了通信效率。
1.4网络覆盖GSM-R系统实现了铁路线路的全覆盖,确保列车在任何位置都能进行通信。
GSM-R支持跨区切换,保证了列车在不同区域之间的通信连续性。
1.5兼容性GSM-R与其他通信系统具有较好的兼容性,可以与其他铁路通信系统(如TETRA、VHF等)进行互联互通,为铁路运营提供更多选择。
二、GSM-R发展历程与应用现状2.1发展历程GSM-R的发展始于20世纪90年代,欧洲铁路通信标准化组织(ERATO)开始研究铁路通信的标准化问题。
1993年,欧洲电信标准协会(ETSI)正式立项研究铁路通信标准。
1997年,ETSI发布了GSM-R标准。
此后,GSM-R在全球范围内得到了广泛的应用和推广。
2.2应用现状目前,GSM-R已经在全球范围内得到了广泛应用,成为铁路通信领域的事实标准。
在欧洲,GSM-R已经成为所有新建设的高速铁路线路的通信系统。
在中国,GSM-R也得到了广泛应用,成为高速铁路、普速铁路和城市轨道交通的主要通信系统。
三、GSM-R未来发展趋势3.1向LTE-R过渡随着4G移动通信技术的发展,GSM-R将逐渐向LTE-R (LongTermEvolution–Rlway)过渡。
LTE-R基于先进的4G技术,具有更高的数据传输速率、更大的系统容量和更好的性能。
目前,欧洲、中国等国家和地区已经开始进行LTE-R的研究和试验。
GSM-R铁路移动通信GSM-R铁路移动通信简介GSM-R (GSM-Rlway) 是一种专门用于铁路通信的移动通信系统,它基于GSM (Global System for Mobile Communications) 技术,为铁路环境中的通信需求提供了专门的解决方案。
GSM-R的应用范围包括列车司机和驾驶员之间的语音通信、列车位置报告、列车调度和信号控制等。
技术特点GSM-R在技术上与传统的GSM相似,但为了满足铁路环境中的特殊需求,它进行了一些修改和改进。
以下是GSM-R的一些技术特点:1. 频率带宽分配GSM-R使用专门的频率带宽进行通信,它与传统GSM网络的频率带宽是分开的,以避免干扰。
2. 呼叫设备GSM-R在列车上使用专门的呼叫设备,这些设备经过特殊设计,可以适应列车震动和噪音环境,并且能够提供清晰的通信效果。
3. 优先级和紧急呼叫GSM-R可以通过设定不同的优先级,为不同类型的呼叫提供不同的处理方式。
例如,紧急呼叫可以绕过其他通信,被优先处理。
4. 位置报告GSM-R可以使用GPS等定位技术来获取列车的准确位置,并将位置信息传输给调度员和信号控制中心。
这样,调度员可以实时了解列车的位置,更好地进行调度和管理。
5. 组呼和广播GSM-R支持组呼和广播功能,可以向一组列车司机或驾驶员发送通信信息,提高信息传递效率。
6. 安全和保密性GSM-R采用了一系列的安全措施,以保障通信的安全性和保密性。
它使用加密技术对通信内容进行保护,防止信息被非法窃听和篡改。
应用场景GSM-R广泛应用于铁路运输领域,提供可靠的移动通信服务。
以下是一些GSM-R的常见应用场景:1. 列车司机通信GSM-R允许列车司机与驾驶员之间进行语音通话,以确保安全和协调各项运输任务。
2. 列车位置报告GSM-R可以定期报告列车的准确位置给调度员和信号控制中心,以便及时做出调度和管理决策。
3. 列车调度GSM-R可以使调度员与列车司机和驾驶员保持实时联系,通过语音通话和位置报告,调度员可以更好地进行列车调度和管理。
GSM-R资料目录一、GSM-R的现状31.SM-R在世界发展现状 42.GSM-R在我国的技术发展现状 5⑴欧洲GSM-R技术规范的现状 5⑵我国GSM-R技术标准与规范的现状及必要性 5⑶我国GSM-R标准、规范的范围和主要内容 6二、GSM-R的应用情况81、SM-R与话音通信81.1GSM-R与无线调度通信91.2 站场无线通信与无线调车机车信号和监控信息传送9 1.3 区间通信与应急通信91.4 GSM-R与有线调度91.5 GSM-R与普通话音通信92、GSM-R与列车控制102.1 列控信息传送102.2 机车同步操控信息传送103、GSM-R与铁路信息化123.1 列车无线车次号校核系统信息传送123.2 列车尾部风压装置信息传送12三、大秦线GSM-R系统的网络结构 131.交换系统142.GPRS系统143.基站系统15⑴BTS基站设备15a公共子系统16b载频子系统17c天馈子系统17⑵天馈线 17a天线17b馈线18c漏泄同轴电缆18⑶直放站 18⑷频率配置19⑸大秦线BTS连接图19四、GSM-R工程硬件安装211、接地规程 211.1接地系统的作用211.2接地系统的组成211.3建筑物的地下接地网221.4接地系统的室内部分221.5接地系统室外部分241. 馈线接地夹接地位置252. 馈线接地夹的固定253. 馈线避雷器的接地262.机柜的安装262.1机柜安装介绍262.2不靠墙安装262.2.1安装流程262.2.2底座简介272.2.3机柜定位272.2.4安装下框架292.3在防静电地板上安装311、支架形式 322、支架组件 323、支架安装方式324、支架数量 325、安装流程 346、机柜定位 347、支架定位 358、固定支架 369、机柜安装 3610、绝缘测试362.4安装单板和模块时的防静电要求362.5安装开关盒、风扇盒和插框等371、装风扇盒 372、安装其它盒体382.6安装单板382.7安装各功能模块392.8防尘网的安装、拆卸与除尘393.射频成套电缆的安装413.1安装发信电缆413.2安装收信电缆423.3安装机柜内天线跳线434.天馈系统的安装454.1漏泄同轴电缆454.2基站天馈系统464.2.1接头制作464.2.2组装天线(以定向天线为例)474.2.3工具仪表见表:484.3隧道口洞顶天馈线的安装50五、华为设备安装视频51GSM-R的现状我国铁路GSM-R网络的发展目标是在全路建立一张移动通信网络,利用通信的手段实现铁路移动设施和固定设施的无缝连接,确保列车平稳、高速、安全地运行。
gsm-r百科名片属于专用移动通信的一种,专用于铁路的日常运营管理,是非常有效的调度指挥通信工具。
GSM-R(GSMforRailways)系统是专门为铁路通信设计的综合专用数字移动通信系统。
它在GSMPhase2+的规范协议的高级语音呼叫功能,如组呼、广播呼叫、多优先级抢占和强拆业务的基础上,加入了基于位置寻址和功能寻址等功能,适用于铁路通信特别是铁路专用调度通信的需要。
主要提供无线列调、编组调车通信、区段养护维修作业通信、应急通信、隧道通信等语音通信功能,可为列车自动控制与检测信息提供数据传输通道,并可提供列车自动寻址和旅客服务。
定义发展简史用途主要性能起源功能简介定义发展简史用途主要性能起源功能简介定义在中国铁路的频段为上行885-889MHz,下行方向为930-934MHz。
GSM-R系统包括网络子系统(NSS)、基站子系统(B SS)、运行和业务支撑子系统(OSS/BSS)和终端设备等四个部分。
其中,网络子系统包括移动交换子系统(SSS)、移动智能网(IN)子系统和通用分组无线业务(GPRS)子系统。
GSM-R系统采用主从同步方式,TMSC、MSC、HLR、SCP等设备应就近从BITS设备中获取定时信号,MSC至BSS间的G数字链路应兼作同步链路使用,BSS从MSC获取同步时钟信号,也可从就近的BITS设备或SDH设备提取同步时钟信号。
GSM-R传输系统指的是为GSM-R系统各子系统之间的连接提供通道的数字传输系统,包括GSM-R系统为提供基本服务所必需的传输配套单元,如传输光、电缆和传输设备,但不包括直放站远端机和近端机之间的连接通道,也不包括天馈线等连接。
具体的实际应用:青藏线、大秦线、胶济线、武广线、郑西线、新丰镇编组站、石太线、合宁线、合武线、京津城际线等。
补充资料固定点与移动点或移动点与移动点之间的铁路工作人员的专用无线电通信,主要有列车无线电通信、站内无线电通信、无线电报警装置,以及其他铁路工作人员使用的无线电通信等。
GSM-R资料目录一、GSM-R的现状31.SM-R在世界发展现状 42.GSM-R在我国的技术发展现状 5⑴欧洲GSM-R技术规范的现状 5⑵我国GSM-R技术标准与规范的现状及必要性 5⑶我国GSM-R标准、规范的范围和主要内容 6二、GSM-R的应用情况81、SM-R与话音通信81.1GSM-R与无线调度通信91.2 站场无线通信与无线调车机车信号和监控信息传送9 1.3 区间通信与应急通信91.4 GSM-R与有线调度91.5 GSM-R与普通话音通信92、GSM-R与列车控制102.1 列控信息传送102.2 机车同步操控信息传送103、GSM-R与铁路信息化123.1 列车无线车次号校核系统信息传送123.2 列车尾部风压装置信息传送12三、大秦线GSM-R系统的网络结构 131.交换系统142.GPRS系统143.基站系统15⑴BTS基站设备15a公共子系统16b载频子系统17c天馈子系统17⑵天馈线 17a天线17b馈线18c漏泄同轴电缆18⑶直放站 18⑷频率配置19⑸大秦线BTS连接图19四、GSM-R工程硬件安装211、接地规程 211.1接地系统的作用211.2接地系统的组成211.3建筑物的地下接地网221.4接地系统的室内部分221.5接地系统室外部分241. 馈线接地夹接地位置252. 馈线接地夹的固定253. 馈线避雷器的接地262.机柜的安装262.1机柜安装介绍262.2不靠墙安装262.2.1安装流程262.2.2底座简介272.2.3机柜定位272.2.4安装下框架292.3在防静电地板上安装311、支架形式 322、支架组件 323、支架安装方式324、支架数量 325、安装流程 346、机柜定位 347、支架定位 358、固定支架 369、机柜安装 3610、绝缘测试362.4安装单板和模块时的防静电要求362.5安装开关盒、风扇盒和插框等371、装风扇盒 372、安装其它盒体382.6安装单板382.7安装各功能模块392.8防尘网的安装、拆卸与除尘393.射频成套电缆的安装413.1安装发信电缆413.2安装收信电缆423.3安装机柜内天线跳线434.天馈系统的安装454.1漏泄同轴电缆454.2基站天馈系统464.2.1接头制作464.2.2组装天线(以定向天线为例)474.2.3工具仪表见表:484.3隧道口洞顶天馈线的安装50五、华为设备安装视频51GSM-R的现状我国铁路GSM-R网络的发展目标是在全路建立一张移动通信网络,利用通信的手段实现铁路移动设施和固定设施的无缝连接,确保列车平稳、高速、安全地运行。
同时,在我国《中长期铁路网规划》中,计划到2020年,全国铁路营业里程达到10万公里,主要繁忙干线实现客货分线,复线率和电化率均达到50%,运输能力满足国民经济和社会发展需要,主要技术装备达到或接近国际先进水平,为GSM-R在中国的发展提供了宽广的发展空间。
GSM-R进入中国已有十余年的历程,经过理论研究、技术之争、政策审核、网络建设、施工验收等层层考验,最终在GSM-R工程方面取得了骄人的成绩。
初步建设了分别代表高原、重载和繁忙干线的青藏线、大秦线、胶济线三条GSM-R线路,正在建设的线路还有迁曹线,客运专线的建设也已进入实施阶段(哈大客运专线)。
其中,青藏线是一条集多种领先技术于一身的往返于“世界屋脊”的铁路;大秦线是使中国步入重载领域先进行列的标志性工程,突破性的实现了年运量2亿吨的目标,现在技术还在不断创新,预计年运量将达到4亿吨;胶济线的建设是对GSM-R技术应用于具有中国特色环境的一个尝试,它的成功与否影响着GSM-R技术在时速200Km/h铁路线路的普及率。
与此同时,GSM-R也面临着新的挑战。
在技术、工程上仍然存在未攻克的难点,如GPRS技术能否应用于列控和高速铁路,如何解决与中国移动间的共用带宽干扰问题等;GSM-R目前仅满足了铁路运输业务的基本需求,增值业务还未纳入发展规划。
SM-R在世界发展现状GSM-R具有功能完善、传输可靠、交换灵活、容量大等特点,在全球各国取得了良好的发展,并在各国的铁路发展中扮演着越来越重要的角色,引导着全球铁路事业向着数字化、智能化、网络化和综合化的方向迈进。
早在1997年,24个国家共同签署备忘录,决定采用GSM-R作为铁路专用通信技术。
经过9年的发展,GSM-R的发展达到了又一个高峰期,截至2006年4月6日,世界各国计划建设GSM-R铁路的里程数如下表所示。
根据《中长期铁路网规划》的发展需要,以及目前我国铁路客货运输的发展规模,预计我国GSM-R铁路的发展规模将会位居世界第一位。
GSM-R全球的发展规划国家计划里程欧洲15个,亚洲6个欧洲德国32000Km克罗地亚 1300Km瑞士3000Km意大利8500Km英国16000Km法国15000Km西班牙13000Km比利时3000Km荷兰3100Km捷克2500Km丹麦2500Km芬兰5000Km瑞典9900Km挪威3800Km匈牙利3800Km亚洲俄罗斯25000Km印度19000Km哈萨克斯坦4200Km土耳其2600Km沙特阿拉伯400Km注:数据来源于2006年UIC年会统计结果GSM-R在我国的技术发展现状GSM-R是面向未来的开放性技术,随着业务需求的发展,我国积极开展了基础理论的研究工作和应用技术条件的制定工作,推进设备及终端的国产化,并大力开发铁路新应用,同时,把握工程关键,合理制定工程设计指标及验收指标,注重工程后期的无线网络优化与运营维护工作。
对世界铁路GSM-R的发展有着积极的推动作用和拉动效应。
GSM-R是在公网GSM标准基础之上,通过增加铁路调度通信功能和高速环境组成要素而建立起来的技术体制。
因此,GSM-R技术标准与规范应包括现有的GSM相关标准以及为满足铁路需求而制定的应用标准,是GSM-R领域内所有技术标准、规范的集合。
⑴欧洲GSM-R技术规范的现状为适应国际铁路发展与需求,国际铁路联盟(UIC)建立了标准化组织“欧洲集成铁路无线增强网(EIRENE)”,对新一代铁路数字移动通信系统进行研究,并于1993年确定采用GSM作为铁路移动通信技术,随后,逐步建立起一套GSM-R技术标准体系,主要包括3个组成部分:既有GSM标准,该标准由欧洲电信标准化组织(ETSI)制定,包括根据UIC、EIRENE提出的铁路需求,对GSM所进行的改动与扩展部分。
EIRENE制定的两个标准:GSM-R系统功能需求规范和GSM-R系统需求规范。
欧洲铁路移动无线系统(MORANE)试验项目制定的GSM-R主要业务流程和设备接口的技术规范。
⑵我国GSM-R技术标准与规范的现状及必要性由于欧洲铁路和我国铁路运输指挥作业方式、移动通信业务需求均不同,因此,必须制定适合我国的GSM-R标准与规范。
通过制定标准与规范,一方面为网络规划、建设和运维管理提供技术依据,确保网络完整、统一和安全可靠,提高服务质量、合理利用频谱、码号等资源;另一方面,也为各厂家平等接入提供可循的技术依据,为网络设备质量认证和监督提供依据。
此外,通过参与标准研究工作,还可以有效提高人才的业务素质,为我国GSM-R健康发展打下坚实的技术基础。
目前,铁道部主管部门组织路内外科研院校及相关单位组织制定了一系列技术规范。
但是还需结合我国实际应用,对既有技术标准与规范进行修改、完善。
此外,现有技术规范尚不能完全满足我国铁路发展的需要,急需组织制定其它相关技术规范,逐步建立健全适合我国铁路应用的GSM-R技术标准体系。
⑶我国GSM-R标准、规范的范围和主要内容分类与范围围绕GSM-R的应用,我国GSM-R技术标准、规范包括综合类、系统类、工程类、设备测试类、接口技术要求及测试类共计7大类,42项。
各类标准之间的层次关系如图所示。
GSM-R技术规范层次关系示意图主要内容综合类1项:GSM-R数字移动通信名词术语系统类5项:GSM-R数字移动通信网技术体制GSM-R数字移动通信网编号计划GSM-R数字移动通信智能网技术条件GSM-R数字移动通信通用分组无线业务(GPRS)系统技术条件GSM-R固定用户接入交换系统技术条件工程类4项:GSM-R数字移动通信系统工程设计规范GSM-R数字移动通信系统工程施工规范GSM-R数字移动通信系统工程验收规范GSM-R无线网络覆盖和QoS测试方法设备类7项:GSM-R数字移动通信网设备技术规范第一部分:调度台和车站台GSM-R数字移动通信网设备技术规范第二部分:机车综合无线通信设备GSM-R数字移动通信网设备技术规范第三部分:手持终端GSM-R数字移动通信网设备技术规范第四部分:SIM卡GSM-R数字移动通信网设备技术规范第五部分:中继传输系统设备GSM-R数字移动通信网设备技术规范第六部分:中继传输设备统一监控管理系统应用业务类9项:GSM-R数字移动通信应用技术条件第一分册:调度通信系统GSM-R数字移动通信应用技术条件第二分册:列车无线车次号校核信息传送GSM-R数字移动通信应用技术条件第三分册:调度命令信息传送GSM-R数字移动通信应用技术条件第四分册:列车尾部装置信息传送GSM-R数字移动通信应用技术条件第五分册:调车机车信号和监控信息传送GSM-R数字移动通信应用技术条件第六分册:机车同步操作信息传送GSM-R数字移动通信应用技术条件第七分册:平面调车信息传送GSM-R数字移动通信应用技术条件第八分册:列车控制信息传送GSM-R数字移动通信应用技术条件第九分册:数据传输应用接口设备测试类7项:GSM-R数字移动通信网设备测试规范第一部分:智能网子系统GSM-R数字移动通信网设备测试规范第二部分:调度台和车站台GSM-R数字移动通信网设备测试规范第三部分:车站综合无线通信设备GSM-R数字移动通信网设备测试规范第四部分:专用手持终端GSM-R数字移动通信网设备测试规范第五部分:SIM卡GSM-R数字移动通信网设备测试规范第六部分:中继传输系统设备及网管接口技术要求及测试类9项:GSM-R数字移动通信网接口技术要求及测试规范第一部分:交换子系统与基站子系统间接口(A接口)GSM-R数字移动通信网接口技术要求及测试规范第二部分:MSC/VLR 与HLR间接口(C/D接口)GSM-R数字移动通信网接口技术要求及测试规范第三部分:MSC/VLR 与MSC/VLR间接口(E/G接口)GSM-R数字移动通信网接口技术要求及测试规范第四部分:MSC/SSP 与SCP间接口GSM-R数字移动通信网接口技术要求及测试规范第五部分:HLR与SCP间接口GSM-R数字移动通信网接口技术要求及测试规范第六部分:SGSN和BSS中的PCU间接口(Gb接口)GSM-R数字移动通信网接口技术要求及测试规范第七部分:SGSN/GGSN和HLR间接口(Gr/Gc接口)GSM-R数字移动通信网接口技术要求及测试规范第八部分:GSM-R与固定用户接入交换机间接口GSM-R数字移动通信网接口技术要求及测试规范第九部分:中继传输设备与统一监控管理系统接口GSM-R的应用情况GSM-R技术是欧洲铁路联盟(UIC)在TDMA(时分多址)数字移动通信标准中引入了特殊寻址方式和高级语音呼叫业务ASCI而形成的技术体制,成为具有调度功能的数字移动通信系统。