GSM考试资料1

一．简答题

1.GSM-R频率规划

GSM-R采用了900MHz工作频段。其中上行频率区间为885MHz-889MHz(移动台发，基站收)，下行频率区间（基站至移动台）为930MHz-934MHz(基站发，移动台收)。共4MHz频率带宽。双工收发频率间隔45MHz，相邻频道间隔为200kHz，实际应用中为400kHz。

按等间隔频道配置方法共有21（=4MHz/200kHz）个载频。频道序号从999-1019，扣除999和1019作为隔离保护，实际可用频道数为19，频道序号为1000-1018。

2.干扰问题

干扰——本质上是未按频率分配规定的信号占据了合法信号的频率，造成合法信号无法正常工作而形成的

1）干扰分类

同频干扰

原因：无用信号的载频与有用信号的载频相同，并对接收同频有用信号的接收机造成的干扰，是由频率复用引起的。

采取措施：（1）调整优化频率配置和同频复用距离；

（2）降低天线高度和基站发射功率；

（3）定向天线覆盖；

（4）天线主轴机械式下倾。

邻频干扰

原因:是一种来自相邻的或相近的频道的干扰,源于接收机滤波器滤波性能不良。

采取措施：（1）频率规划调整；

（2）提高接收机的邻频道选择性；

（3）另外, 对同频干扰的解决措施也同样适用于邻频干扰。

互调干扰

原因：互调干扰是指当两个以上不同频率信号作用于一非线性电路时，将互相调制产生新频率的信号输出。如果该频率正好落在接收机工作信道带宽内，则构成对该接收机的干扰，成为互调干扰。可能产生互调干扰的原因是发射机互调或接收机互调，根本原因是源于电子元器件的非线性特性。

采取措施：（1）当多个发射机共用一副天线时, 要提高天线共用器的隔离度，当发射机分用天线时, 宜采用垂直分离架设, 并尽可能适当加大天线间距, 以减小发射机之间的耦合；

（2）改进基站的输出级、高放、混频等电路, 扩大线性动态范围；

（3） 保持天线、馈线、双工器与基站的匹配和接触良好。

3.越区切换

越区切换是指移动台在呼叫进行中，从一个服务小区移动到另一个服务小区时，维持呼叫继续进行的过程。

越区切换的四个阶段：

触发过程：指基站BTS通过与门限值比较，检测到MS需要进行越区切换；

扫描过程：指BTS决定出6 个小区为最适合切换的目标小区， 并编制成适合切换的小区列表；

选择过程：是指基站控制器BSC或者移动业务交换中心MSC从切换邻小区列表中选取1 个最佳的小区作为切换目标小区；

执行过程：指在目标小区上分配、激活1 个新信道，并将MS切换到这个新信道上进行通话的过程。切换完成后，释放原来的旧信道。 4.功能寻址和位置寻址

1)功能寻址——用户可以由它们当时所担当的功能角色，而不是它们所使用的终端设备的

号码来寻址。功能寻址确保了对GSM-R应用子系统或功能的寻址，与这些应用或功能所使用的物理终端的MSISDN号码之间的相对独立性。

2)位置寻址——由移动用户发起呼叫，路由到一个与该用户当前所处位置相关的目的地址，正确的调度员或车站值班员由主叫移动用户当时所处的位置来确定。位置寻址主要用于解决移动用户呼叫固定用户。

3)二者的区别：功能寻址是固定用户呼叫移动用户，依据功能号呼叫；而位置寻址是移动用户呼叫固定用户，用短吗形式。

4)依车次号写功能号：

功能号FN组成：FNT+UIN+FC

FNT：功能号类型

UIN：用户识别号

FC：功能代码

5.两类GSM-R数据传输业务

1)电路交换CSD方式——安全数据传输，如与列车控制有关的信息传送业务

电路交换的方式可靠性好、实时性高、适用于大量数据的持续稳定传输。但是采用电路交换系统通过占用一条独立的话音信道提供端到端的数据传输，且全程占用信道资源

2)分组交换GPRS方式——非安全数据传输，包括调度指挥、应急抢险、运营监控、管理维护和旅客服务等类数据，通称为铁路综合信息传输。

系统采用无线资源动态分配方式和分组交换传送模式，向用户提供端到端的数据业务，GPRS网络接入速度快，提供了与现有数据网的无缝连接。 多用户共享一个分组数据传输通道，只有当传输数据时才占用网络资源。优化了对网络资源和无线资源的利用。

无线调度命令传送：

在行调台形成的调度命令经过CTC/TDCS 系统，通过GSM-R 通信服务器发送到GPRS接口服务器GRIS，通过GGSN 进入GPRS 网络，经由SGSN、PCU、BTS、

CIR机车数据采集编码器监测装置GPRS接口服务器

列尾装置主机 GSM-R核心网（GPRS）CTC/TDCS系统CTC/TDCS行车调度台或车站设备

BTS BTS BTS BTS

BTS

BTS BSC/PCUGSM-R基站子系统自动生成接车进路预告编辑调度命令、查询车次号CIR接收接车进路预告、调度命令、列尾信息，发送车次号信息列尾装置主机发送列尾信息

图1.基于GPRS实现的业务——调度命令、进路预告等信息传送 天线发送到CIR。

二、综合题

1.GSM-R调度通信系统

1)GSM-R调度通信系统主要由NSS（包括MSC、HLR、AUC、VLR、GCR等）、BSS（包括BSC、BTS）、OSS、FAS、调度台、车站台、机车综合通信设备CIR、作业手持台OPH及其他固定终端等构。部、局FAS接入邻近的MSC；车站FAS不直接与MSC相连接，路局FAS与车站FAS之间连接。通过FAS 交换机和MSC 连接实现有线、无线调度通信一体化。GSM-R调度通信如下图所示。

2)与450MHz无线列调比较，GSM-R调度通信系统的优势

GSM-R 是数字系统，可以利用纠错、检错及话音编码等手段提高话音质量，抗干扰

能力强，可以利用加密机制使系统保密性更好,可靠性更高；

方案中无线和有线结合的方式，既充分体现了GSM-R 的优势，又利用了现有的有线通信资源，节省投资；

采用蜂窝机制，可以有效的利用无线频点和通信电缆资源，扩大覆盖范围，提高系统容量；各种先进技术如功能寻址，基于位置的寻址，优先级的使用，使无线列调功能更加强大；

因为只有一种系统，对于运营者来说维护成本更低，而且在不同的铁路网之间具有互操作性；

可以采用灵活设置完成双工和半双工通信，实现大三角和小三角通信更容易；

除了可以用于无线列调，GSM-R 还可以为铁路部门提供一个完善的移动通信平台，为通信信号一体化构造一个统一的通信网络，降低铁路部门在通信上的投资，提高投资回报率。

2.大秦、青藏、哈大、京津线网络覆盖方式及图和各种方式的优缺点。

1)大秦线 GSM-R系统采用同站址双层覆盖方式，即采用两套完全独立的BSS系统，两层工作网络工作于主备状态，如下图所示。

2）青藏线 青藏GSM-R系统格拉段无线部分采用双网重叠覆盖。即同站址有两个提供

图2.GSM-R调度通信系统 不同标频的BTS，覆盖相同的区域。两个基站并列设在同一站点，同时覆盖相同的地理区域，形成了铁路沿线的两层无线网络覆盖。

此种覆盖方式特点如下：

对同一物理区域，GSM-R网络实现了双网覆盖保护。当某一区域的个别BTS出现板卡故障、接入传输故障、掉电退服等问题使得此BTS无法提供健康的网络覆盖时，在同一区域还有另一个可用的GSM-R网络信号提供了无限覆盖，使得这一区域避免出现盲区。

3)哈大线 京津线

无线网络采用单网交织站址冗余覆盖，其冗余基站位于原来两个连续的基站之间，提高了原基站的无线覆盖。

3.青藏线ITCS临时限速命令的传输，虚拟闭塞的实现方式

1)ITCS系统的特点

ITCS将车站联锁控制、区间虚拟闭塞和超速防护3项功能集于一体，既可叠加在既有信号系统上，也可以独立运用，同时不要求在轨旁设置地面信号机和轨道电路。 ITCS系统是采用卫星定位GPS技术为主，车速传感器为辅的方式定位、实时连续无线车地通信技术的先进、成熟的信号控制系统。ITCS系统采用虚拟固定闭塞技术，通过车载系统实现多重目标、一次连续曲线模式的列车控制。基于GSM-R车-地通信。由列车自身完成列车完整性检查。

零时限速：在调度中心设置RBC 本地操作终端, 通过CTC中心或RBC 本地操作终端对全线临时限速进行设置并形成调度命令, 命令由CTC 专用通信通道分别下达给相关无线闭塞中心( RBC )和车站地面列控中心( TCC) , 通过GSM - R 无线通信和进站信号机(含反向)、出站信号机、区间中继站处设置的有源应答器，实现零时限速。

当操作人员在CTC 中心/RBC 本地操作终端或CTC车站本地操作终端输入临时限速指令时, 临时限速指令报文将发送到无线闭塞中心( RBC ) 和地面列控中心( TCC )。接收到临

A1&B1 A2&B2

主用层

备用层 同站址双网技术

单层冗余覆盖技术

A1

A2 A3

A4

 一个站址两个基站覆盖

 安全性较高，避免单基站故障

 实现难易程度——中等

 QoS性能有保障

 容灾能力差  不同基站重叠覆盖

 接入网安全性更高，避免了单点故障

 实现难易程度——难

 更多的切换，QoS性能下降

 容灾能力好 A2 A4 时限速指令报文的无线闭塞中心( RBC )和地面列控中心( TCC)设备向终端返回由多个应答数据组成的应答报文。操作终端根据接收到的多个应答数据, 在画面上显示应答信息。

操作人员根据所显示的应答内容, 确认其与发出的指令内容一致后批准。此时, 包含临时限速指令内容的批准报文被发送到无线闭塞中心( RBC ) 和地面列控中心( TCC )。

接收到批准报文的无线闭塞中心( RBC ) 和地面列控中心( TCC)对临时限速指令报文与批准报文进行核对, 二者一致时则执行临时限速控制。并向终端发送对批准报文的应答内容。操作人员通过终端确认该应答内容是否与批准指令一致。当限速设置失败时, CTC系统应发出报警, 调度中心应实施应急预案。

2)虚拟闭塞

虚拟通过信号机与地面通过信号机重叠对应，并以数据库形式存储于RBC。地面RBC根据列车的运行情况及有关虚拟闭塞分区状态，自动计算出虚拟通过信号机时的信息，并通过无线通信方式将信息实时传递给车载计算机。ITCS系统的定位方式采用GPS为主、车速传感器为辅，GPS差分器精确定位。

ITCS由调度中心设备、轨旁设备及车载设备三部分组成。

三、辨析题

1.大秦线GSM-R传输多机车同步操作

2.高铁多普勒频移

多普勒频移：由于波源和接收者之间存在着相互运动而造成接收者接收到的频率和波源发出的频率之间发生变化。快速运动的移动台会产生多普勒频移现象，这是因为在移动台高速运动时接收和发送信号将导致信号频率发生偏移而引起的干扰。接收机收到的信号频率将与发射机发出的信号频率之间产生一个差值。

解决办法：AFC自动频率校正——可以有效克服频率偏移，确保无线链路质量。