CTCS-3级列控系统与GSM-R网络接口规范
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科技运[2008]168号CTCS-3级列控系统GSM-R网络需求规范(V1.0)2008年12月修改记录目录修改记录 (I)目录 (2)1................................................................................... 引言41.1目的和范围 (4)1.2缩略语 (4)1.3参考文献 (6)2..................................... CTCS-3级列控系统与GSM-R网络之间的界面73..................................... CTCS-3级列控系统对GSM-R网络的业务需求83.1数据承载业务 (8)3.1.1数据承载业务 (8)3.1.2数据承载业务特性 (8)3.2补充业务 (8)3.2.1补充业务 (8)3.2.2补充业务类型 (8)3.3铁路特殊业务 (9)3.4需要特殊说明的问题 (9)4................................................................. GSM-R网络Q O S要求104.1一般规定 (10)4.2网络注册时延 (10)4.2.1定义 (10)4.2.2指标要求 (10)4.2.3其它说明 (10)4.3连接建立时延 (11)4.3.1定义 (11)4.3.2指标要求 (11)4.3.3其它说明 (11)4.4连接建立失败概率 (11)4.4.1定义 (11)4.4.2指标要求 (11)4.5用户数据帧传送时延 (12)4.5.1定义 (12)4.5.2指标要求 (12)4.5.3其它说明 (12)4.6链路断开(失效)概率 (12)4.6.1定义 (12)4.6.2指标要求 (12)4.7传输干扰 (13)4.7.1定义 (13)4.7.2指标要求 (14)5................................................................. GSM-R网络设计要求155.1GSM-R网络与RBC 互联的要求 (15)5.1.1MSC与RBC的连接方式 (15)5.1.2MSC与RBC的接口设置 (15)5.2无线覆盖要求 (15)5.2.1无线覆盖指标要求 (15)5.2.2无线覆盖范围要求 (16)5.2.3越区切换要求 (17)5.3无线小区容量要求 (17)5.3.1RBC切换区无线容量要求 (17)5.3.2枢纽和大站无线容量要求 (18)1.引言1.1目的和范围1.1.1.1为明确CTCS-3级列控系统与GSM-R网络之间的接口界面,并为承载CTCS-3级列控业务的GSM-R网络设计、测试及产品研发提供技术依据,特制订本规范。
简述CTCS-3级列控系统及⼯作原理2019-10-29摘要:随着铁路的⾼速发展,结合中国,⼀种可以确保列车运⾏安全和提⾼运输效率的列车运⾏控制系统也应运⽽⽣。
它就是在CTCS-2级系统基础上,通过集成欧洲列车控制系统(ETCS)⽆线控车的关键技术构建的CTCS-3级列车控制系统。
CTCS-3级列控系统是保证列车安全运⾏的信号系统,CTCS-3级列控系统通过GSM-R⽆线通信实现车-地信息双向传输,为配备CTCS-3级车载设备的列车提供实时的运⾏许可、线路信息,车载设备根据动车组参数⾃动⽣成连续控制模式速度曲线,保证列车安全运⾏的控制系统,适⽤于300-350km/h客运专线,是我国⽬前使⽤等级最⾼的列车运⾏控制系统。
本⽂主要对CTCS-3级列控系统的构成及基本原理、CTCS-3级与CTCS-2级列控系统的区别两⽅⾯进⾏了阐述。
关键词:CTCS-3级列控系统⼯作原理中图分类号:C35⽂献标识码: A⼀、列控系统概念及中国列车运⾏控制系统(CTCS)发展现状1、列控系统的概念列控系统是确保列车运⾏安全的信号系统。
利⽤地⾯提供的线路信息、前车(⽬标)距离和进路状态,列控车载设备根据动车组参数⾃动⽣成列车允许速度控制模式曲线,并实时与列车运⾏速度进⾏⽐较,列车超速后及时进⾏控制,保证列车运⾏安全的监控系统。
2、中国列车运⾏控制系统发展现状中国列车运⾏控制系统(CTCS)作为保证列车安全运⾏的监控设备,⽬前共分为五个等级(CTCS-0、CTCS-1、CTCS-2、CTCS-3、CTCS-4级)。
(1)CTCS-0/1级列控系统:既有线现状。
(2)CTCS-2级列控系统:既有提速⼲线CTCS-2级区段及时速250公⾥客运专线。
(3)CTCS-3级列控系统:是在CTCS-2级列控系统的基础上开发出来的列车运⾏控制系统,符合我国⾼速铁路的发展需求,是我国⽬前安全级别最⾼、技术设备最先进、运⽤于时速300公⾥以上⾼速铁路的列车运⾏控制系统。
CTCS-3级列控系统与GSM-R网络接口规范(V1.0)2008年12月修改记录目录1.引言 (1)1.1. 目的和范围 (1)1.2. 术语和定义 (1)1.3. 缩略语 (1)1.4. 参考文献 (3)2.CTCS-3级列控系统与GSM-R网络之间的界面 (6)3.I FIX接口 (7)3.1. 接口定义 (7)3.1.1.一般规定 (7)3.1.2.接口协议栈 (7)3.2. 物理、电气及机械特性 (8)3.3. I FIX接口上的数据传输 (8)3.4. I FIX接口上的信令传输 (8)3.4.1.应符合的规范 (8)3.4.2.信令流程 (8)4.I GSM-R接口 (18)4.1. 接口定义 (18)4.1.1.一般规定 (18)4.1.2.接口操作模式 (18)4.2. 物理、电气及机械特性 (19)4.3. I GSM-R接口上的数据传输 (21)4.4. I GSM-R接口上的信令传输 (22)4.5. AT命令 (24)4.5.1.AT命令定义 (24)4.5.2.AT命令语法 (24)4.5.3.TE-TA接口命令 (24)4.5.4.呼叫控制命令 (26)4.5.5.通用DCE控制命令 (32)4.5.6.网络业务相关命令 (32)4.5.7.基本呼叫流程 (33)5.编号方案 (36)1.引言1.1.目的和范围1.1.1.1.为明确CTCS-3级列控系统与GSM-R网络之间的接口要求,为CTCS-3级列控产品的研发、测试、互联互通及承载CTCS-3级列控业务的GSM-R网络设计、测试提供技术依据,特制订本规范。
1.1.1.2.本规范规定了CTCS-3级列控系统与GSM-R网络之间各接口的定义、物理、电气、机械特性及各接口的数据传输、信令流程等内容。
1.2.术语和定义1.2.1.1.移动终端MT0:MT0是完整的移动台,它包括数据终端和适配功能,但不提供外部终端接口。
科技运[2008]168号CTCS-3级列控系统GSM-R网络需求规范(V1.0)2008年12月修改记录版本号修改说明日期V0.1 新创建2008.02V0.2 根据北京全路通信信号研究设计院的讨论意见修改2008.03.23V0.3 根据铁道部C3技术攻关组的讨论意见修改2008.04.08V0.4 根据铁道部C3接口组通信小组的讨论意见修改2008.08.07V0.5 根据铁道部C3标准组、接口组、车载组的讨论意见修改2008.08.15V1.0 根据专家评审意见修改2008.10.20目录I修改记录 ........................................................................................................................ 目录. (2)1.引言 (4)1.1目的和范围 (4)1.2缩略语 (4)1.3参考文献 (6)2.CTCS-3级列控系统与GSM-R网络之间的界面 (7)3.CTCS-3级列控系统对GSM-R网络的业务需求 (8)3.1数据承载业务 (8)3.1.1数据承载业务 (8)3.1.2数据承载业务特性 (8)3.2补充业务 (8)3.2.1补充业务 (8)3.2.2补充业务类型 (8)3.3铁路特殊业务 (9)3.4需要特殊说明的问题 (9)4.GSM-R网络Q O S要求 (10)4.1一般规定 (10)4.2网络注册时延 (10)4.2.1定义 (10)4.2.2指标要求 (10)4.2.3其它说明 (10)4.3连接建立时延 (11)4.3.1定义 (11)4.3.2指标要求 (11)4.3.3其它说明 (11)4.4连接建立失败概率 (11)4.4.1定义 (11)4.4.2指标要求 (11)4.5用户数据帧传送时延 (12)4.5.1定义 (12)4.5.2指标要求 (12)4.5.3其它说明 (12)4.6链路断开(失效)概率 (12)4.6.1定义 (12)4.6.2指标要求 (12)4.7传输干扰 (13)4.7.1定义 (13)4.7.2指标要求 (14)5.GSM-R网络设计要求 (15)5.1GSM-R网络与RBC 互联的要求 (15)5.1.1MSC与RBC的连接方式 (15)5.1.2MSC与RBC的接口设置 (15)5.2无线覆盖要求 (15)5.2.1无线覆盖指标要求 (15)5.2.2无线覆盖范围要求 (16)5.2.3越区切换要求 (17)5.3无线小区容量要求 (17)5.3.1RBC切换区无线容量要求 (17)5.3.2枢纽和大站无线容量要求 (18)1.引言1.1目的和范围1.1.1.1为明确CTCS-3级列控系统与GSM-R网络之间的接口界面,并为承载CTCS-3级列控业务的GSM-R网络设计、测试及产品研发提供技术依据,特制订本规范。
第3 1卷,第6期 中国铁道科学Vol.31No.6 2 0 1 0年1 1月 CHINA RAILWAY SCIENCE November,2010 文章编号:1001-4632(2010)06-0074-07CTCS-3级列控区段采用数字光直放技术延伸GSM-R基站覆盖方案研究蔺 伟1,姜永富2,3,徐 钧1,沈京川1(1.中国铁道科学研究院通信信号研究所,北京 100081;2.铁道部运输局,北京 100844;3.铁道部C3技术攻关组,北京 100844) 摘 要:针对CTCS-3级列控区段GSM-R基站采用交织覆盖冗余方式布设中存在的基站设置较密、切换频繁、频率资源紧张等问题,提出采用数字光直放技术延伸GSM-R基站覆盖方案。
覆盖方案包括:采用3频组复用方式,有效提高频率复用率;采用2个相邻基站的远端机设置在同一站点,实现网络交织覆盖;控制相邻基站远端机的覆盖电平关系,并调整相应的切换参数,改善网络切换性能。
研究结果表明,在CTCS-3级列控区段采用数字光直放技术延伸GSM-R基站覆盖,有利于提高GSM-R系统承载CTCS-3级列控业务的服务质量。
关键词:数字光直放;铁路无线通信;列车运行控制系统 中图分类号:U285.21 文献标识码:A 收稿日期:2010-05-19;修订日期:2010-09-06 基金项目:铁道部科技研究开发计划项目(2010X002-C) 作者简介:蔺伟(1976—),男,山西太原人,副研究员,硕士。
我国铁路专用数字移动通信系统(GSM-R系统)已进入大规模的建设和开通运用阶段,在已建成的武广、郑西、沪宁、沪杭和正在建设中的京沪、京石武、哈大等高速铁路均采用GSM-R系统承载CTCS-3级列控业务。
为满足CTCS-3级列控业务在车地间传递的高可靠性要求,GSM-R无线网采用交织冗余覆盖方式布设,单点基站故障时仍能保证无线网络的有效覆盖。
但是这种覆盖方式的基站设置较密,存在切换频繁、频率规划困难等问题。
CTCS-3级列控系统与GSM-R网络接口规范(V1.0)2008年12月修改记录目录1.引言 (1)1.1. 目的和范围 (1)1.2. 术语和定义 (1)1.3. 缩略语 (1)1.4. 参考文献 (3)2.CTCS-3级列控系统与GSM-R网络之间的界面 (6)3.I FIX接口 (7)3.1. 接口定义 (7)3.1.1.一般规定 (7)3.1.2.接口协议栈 (7)3.2. 物理、电气及机械特性 (8)3.3. I FIX接口上的数据传输 (8)3.4. I FIX接口上的信令传输 (8)3.4.1.应符合的规范 (8)3.4.2.信令流程 (8)4.I GSM-R接口 (18)4.1. 接口定义 (18)4.1.1.一般规定 (18)4.1.2.接口操作模式 (18)4.2. 物理、电气及机械特性 (19)4.3. I GSM-R接口上的数据传输 (21)4.4. I GSM-R接口上的信令传输 (22)4.5. AT命令 (24)4.5.1.AT命令定义 (24)4.5.2.AT命令语法 (24)4.5.3.TE-TA接口命令 (24)4.5.4.呼叫控制命令 (26)4.5.5.通用DCE控制命令 (32)4.5.6.网络业务相关命令 (33)4.5.7.基本呼叫流程 (33)5.编号方案 (36)1.引言1.1.目的和范围1.1.1.1.为明确CTCS-3级列控系统与GSM-R网络之间的接口要求,为CTCS-3级列控产品的研发、测试、互联互通及承载CTCS-3级列控业务的GSM-R网络设计、测试提供技术依据,特制订本规范。
1.1.1.2.本规范规定了CTCS-3级列控系统与GSM-R网络之间各接口的定义、物理、电气、机械特性及各接口的数据传输、信令流程等内容。
1.2.术语和定义1.2.1.1.移动终端MT0:MT0是完整的移动台,它包括数据终端和适配功能,但不提供外部终端接口。
1.2.1.2.移动终端MT1:MT1提供外部终端接口,该接口遵循ISDN用户网络接口规范中的GSM建议子集。
接口上不提供其他附加功能,且不支持对移动设备状态和移动网络业务(例如:网络选择)的控制。
1.2.1.3.移动终端MT2:MT2提供外部终端接口,该接口遵循ITU-T X系列或V系列规范中的GSM建议子集,提供进入GSM PLMN信令协议的相关接口协议。
1.3.缩略语英文缩写英文名称中文名称AT ATtention command set AT命令集B channel User channel of ISDN ISDN用户信道Bm channel User channel of GSM PLMN on theair interfaceGSM PLMN空中接口上的用户信道BRI Basic Rate Interface 基本速率接口BSC Base Station Controller 基站控制器CCITT Consultative Committee onInternational Telegraphy andTelephony国际电报电话咨询委员会CTCS China Train Control System 中国列车运行控制系统DCE Data Circuit-terminating Equipment 数据电路设备D channel Control channel of ISDN ISDN控制信道Dm channel Control channel of GSM PLMN onthe air interfaceGSM PLMN空中接口上的控制信道DSS1 Digital Subscriber Signalling No 1 数字用户线信令1号DTE Data Terminal Equipment 数据终端设备ETSI European TelecommunicationsStandards Institute欧洲电信标准协会GSM-R GSM for Railways 专用于铁路的GSM ISDN Integrated Services Digital Network 综合业务数字网I GSM-R I GSM-R Interface I GSM-R接口I FIX I FIX Interface I FIX接口LFB Look Forward Busy 前向忙ME Mobile Equipment 移动设备MLPP Multi-Level Precedence andPre-emption (ISDN service)多级优先和占先(ISDN业务)MS Mobile Station 移动台MSC Mobile-service Switching Center 移动交换中心MT Mobile Termination/Terminated 移动终端PLMN Public Land Mobile Network 公共陆地移动网PRI Primary Rate Interface 基群速率接口RA0 Rate Adaption 0 速率适配0 RA1 Rate Adaption 1 速率适配1 RA2 Rate Adaption 2 速率适配2 RBC Radio Block Centre 无线闭塞中心TA Terminal Adaptor/Adaptation 终端适配器TE Terminal Equipment 终端设备UDI Unrestricted Digital Information 非限制数字信息1.4.参考文献[1] 科技运[2008]34号CTCS-3级列控系统总体技术方案[2] 科技运[2008]113号CTCS-3级列控系统功能需求规范(FRS)[3] 科技运[2008]127号CTCS-3级列控系统系统需求规范(SRS)[4] 科技运[2008]168号CTCS-3级列控系统GSM-R网络需求规范[5] 科技运[2006]119号GSM-R数字移动通信网编号计划V2.0[6] A 11 T 6001 12 RADIO transmission FFFIS for EURORADIO[7] SUBSET-052Version2.0.0EURORADIO FFFIS Class1 Requirements[8] SUBSET-093Version2.3.0 ERTMS/ETCS – Class 1 GSM-R Interfaces Class 1 Requirements[9] ETS 300 011 Integrated Services Digital Network(ISDN);Primary Rate User-Network Interface,Layer 1 Specification and Test Principles[10] ETS 300 102-1 Integrated Services Digital Network (ISDN); User-Network Interface Layer 3, Specification for BasicCall Control[11] ETS 300 125 Integrated Services Digital Network (ISDN);User-Network Interface Data Link LayerSpecification Application of CCITTRecommendations Q.920/I.440 and Q.921/I.441 [12] EN 300 403-1 Integrated Services Digital Network (ISDN);Digital Subscriber Signalling System No. one(DSS1) protocol; Signalling network layer forcircuit-mode basic call control; Part 1: Protocolspecification[13] ITU-T I.431 Primary rate user-network interface – Layer 1specification[14] ITU-T Q.931 Digital Subscriber Signalling System No.1 ISDNUser-Network interface layer 3 specification forbasic call control[15] ITU-T Q.955 Digital Subscriber Signalling System No.1 Stage 3Description for Supplementary Services UsingDSS1[16] ITU-T V.4 General structure of signals of internationalalphabet No. 5 code for character oriented datatransmission over public networks[17] ITU-T V.11 Electrical characteristics for balanced doublecurrent interchange circuits for general use withintegrated circuit equipment in the field of datacommunications[18] ITU-T V.24 List of definitions for interchange circuits betweendata terminal equipment (DTE) and datacircuit-terminating equipment (DCE)[19] ITU-T V.25ter Serial asynchronous dialling and control[20] ITU-T V.28 Electrical characteristics for unbalanced doublecurrent interchange circuits[21] ITU-T V.110 Support of data terminal equipments (DTEs) withV-series type interfaces by an integrated servicesdigital network (ISDN)[22] ITU-T X.30 Support of X.21 and X.21bis based data terminalequipments (DTEs) by the integrated servicesdigital network (ISDN)[23] GSM 02.30 (TS 100 907) Man-Machine interface (MMI) of themobile Station (MS)[24] GSM 04.21 (ETS 300 562) Rate Adaptation on the MS-BSSInterface[25] GSM 07.01 (ETS 300 582) General on Terminal Adaptationfunctions for MSs[26] GSM 07.02 (ETS 300 583) Terminal Adaptation Functions forServices using Asynchronous Bearer Capabilities [27] GSM 07.03 (ETS 300 584) Terminal Adaptation Functions forServices using Synchronous Bearer Capabilities[28] 3GPP 27.007 (TS 127 007) AT command set for GSM MobileEquipment (ME)[29] ISO 1177 Information processing: Character structure forstart/stop synchronous character orientedtransmission[30] ISO 2110 Amend.1 Information technology: Data communications 25pole DTE/DCE interface connector and contactnumber assignment2.CTCS-3级列控系统与GSM-R网络之间的界面2.1.1.1.CTCS-3级列控系统包括地面设备和车载设备。