铁路GSMR数字移动通信系统网络结构共32页
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第三章GSM-R系统的组成及业务功能第一节 GSM-R系统概述一、名词解释GSM:全球移动通信系统GSM-R: 全球铁路移动通信系统。
GSM-R是铁路综合数字无线通信系统,通过无线通信方式实现移动话音和数据传输,是基于GSM(公网)而发展起来的一种数字传输技术体制GPS :全球定位系统,铁路上用于实现列车追踪控制GPRS:通用分组无线业务IN:智能网二、GSM与GSM-R的关系—六大关系GSM-R理论建立在GSM理论基础之上;GSM-R技术建立在GSM技术基础之上;GSM-R工业以GSM工业为基础;GSM-R工程建设以GSM工程经验为基础;GSM-R应用开发吸收GSM成功经验;GSM-R的市场铁路专用,GSM公众商用。
GSM-R是专门为铁路通信设计的综合专用数字移动通信系统,属于第二代铁路数字移动通信系统。
三、GSM与GSM-R的关系--业务模型图3-1 GSM与GSM-R业务模型图四、铁路通信为什么要建设GSM-R系统1、既有铁路无线通信系统存在许多问题:(1)功能单一、系统分散、相互间无法互通、维护成本高。
各分散系统主要有:无线列调、站场调车、客运、货运、列检、商检、车号、公务维修、公安等。
功能:主要为语音业务,少量数据业务。
这些系统均为自行投资建设、独立使用、分散维护,造成设备型号各异,种类繁多,相互间无法互通,维护运营成本较高。
(2)频点固定分配、信道固定使用,频率利用率低,容量有限。
铁路无线通信系统主要使用450M频段,共58对频点,固定分配给了无线列调、站调、公安等无线系统使用,各个部门间不能相互共享,造成频率资源的极大浪费。
如北京、徐州、郑州枢纽等地已无频点可供申请使用。
既有无线通信系统采用频点(信道)固定分配的方式,信道长期指配给某一系统(通常按专业划分)用户使用,当一个信道遇忙时,其它用户只能等待,往往造成该信道上的用户争抢或者出现阻塞,通信质量得不到保证;而信道空闲时,别的系统用户也并不能利用该信道进行通信。
铁路综合数字移动通信系统GSM-R摘要:GSM-R是基于GSM技术的一种专用通信系统-铁路综合数字移动通信系统,我国已在青藏线、大秦线、还有胶济线使用了GSM-R通信系统。
本文通过介绍GSM-R在铁路上的应用,从全新的角度重点探讨了GSM-R网络的基本结构、业务模型和主要功能。
关键词:GSM-R;无线通信;铁路;调度GSM-R在铁路上的应用可归纳为下列几种:(1)在铁路信号方面的应用,包括自动列车控制(ATC)和远程控制进路等;(2)与列车有关的语音通信,包括列车调度、应急广播、编组调车、工务维护、列车间通信等;(3)局域网和广域网通信,它们与行车有关的调度指挥;(4)面向旅客的信息服务,如预售票、时刻表、电子商务等。
GSM-R除了能提供一系列铁路通信业务外,还能保证列车在500km/h的情况下进行高可靠性、高接通率、高传输质量的通信。
当前,GSM-R技术成为国际国内铁路通信发展的焦点,我国在GSM-R 技术上也有了一定的进展。
2022年开始在青藏铁路、大秦线电气化改造和京沪高速铁路的建设中进行GSM-R铁路专用通信网络的规划、建设和试运营。
1GSM-R网络介绍一个GSM-R移动通信网络由若干个功能实体组成。
各个功能实体所实现的功能的集合就是GSM-R 网络提供给用户的基本业务与补充业务。
GSM-R移动通信网络结构基于GSM移动通信网络,主要由基站子系统(BSS)、网络子系统(NSS)、操作与维护子系统(OSS)三部分组成,其基本结构如图1所示。
基站子系统(BaseStationSystem,BSS)主要由基站控制器(BSC)、基站收发信台(BTS)组成。
通过无线接口(Um)与移动台(MS)相连,A接口与NSS相连。
BTS是网络固定部分与无线部分之间进行通信的中继,MS通过空中接口与BTS进行连接,是移动通信网络的无线接入部分,是终端用户最直接感受网络质量的部分。
一个或几个BTS连接到一个BSC上,BSC主要提供在其覆盖区域内的无线电治理与移动性治理的功能,以及提供无线电网络的运营与维护功能。
GSM-R铁路移动通信1·引言1·1 目的本文档旨在提供关于GSM-R铁路移动通信系统的详细信息,包括其基本概况、设计要求和技术规范等内容。
该文档可供设计人员、技术人员和有关方面参考使用。
1·2 范围本文档涵盖了GSM-R铁路移动通信系统的各个方面,包括网络结构、通信协议、硬件设备、通信范围和性能要求等。
2·概述2·1 GSM-R铁路移动通信系统概况GSM-R铁路移动通信系统是一种专门为铁路行业设计的移动通信系统,提供语音和数据传输功能,并具备可靠性和安全性要求。
该系统基于GSM技术,并在其基础上进行了优化和改进,以满足铁路行业的特殊需求。
2·2 设计要求为了满足铁路行业的通信需求,GSM-R铁路移动通信系统需要具备以下设计要求:●可靠性:能够在各种复杂的环境条件下提供稳定的通信服务。
●安全性:确保通信数据的机密性和完整性,防止未经授权的访问。
●全网覆盖:覆盖整个铁路网络,包括车站、铁路线路和隧道等地方。
●抗干扰能力:能够有效抵御各种干扰源对通信系统的干扰。
●低时延:保证通信时延在可接受的范围内。
●多频道支持:支持同时多个频道的通信。
3·网络结构3·1 网络拓扑结构GSM-R铁路移动通信系统的网络拓扑结构包括核心网和边缘网。
核心网由核心节点、网关和数据库组成,负责集中处理和控制各个边缘网的通信。
边缘网包括车站无线局部网和线路无线局部网,用于提供与车站和线路相关的通信服务。
3·2 通信协议GSM-R铁路移动通信系统使用各种通信协议来实现不同功能。
其中,ISDN-PRI协议用于提供语音通信,GPRS和EDGE协议用于数据传输。
此外,还有一些专用的信令协议,如RSL和LAPD,用于系统内部的控制和管理。
4·硬件设备4·1 基站设备GSM-R铁路移动通信系统的基站设备负责无线信号的发射和接收,并与移动设备进行通信。
14 数字移动通信系统核心网14.1 一般规定14.1.1 铁路数字移动通信系统(以下简称GSM−R)包括核心网、无线网和运维支撑系统。
14.1.2 GSM−R核心网由移动交换子系统(SSS)、移动智能网子系统(IN)、通用分组无线业务子系统(GPRS)、分组域数据传输接口设备等组成。
(1)移动交换子系统包括移动交换中心(MSC)、拜访位置寄存器(VLR)、归属位置寄存器(HLR)、鉴权中心(AuC)、互联功能单元(IWF)、组呼寄存器(GCR)、短消息服务中心(SMSC)、确认中心(AC)等。
(2)移动智能网子系统包括GSM-R业务交换点(gsmSSP)、GPRS业务交换点(gprsSSP)、智能外设(IP)、业务控制点(SCP)、业务管理点(SMP)、业务管理接入点(SMAP)以及业务生成环境点(SCEP)等。
(3)通用分组无线业务子系统包括服务GPRS支持节点(SGSN)、网关GPRS支持节点(GGSN)、域名服务器(DNS)、远端拨入用户验证服务(RADIUS)等。
(4)分组域数据传输接口设备包括GPRS归属服务器(GROS)、行车指挥业务系统GPRS 接口服务器(GRIS)、监测业务系统GPRS接口服务器(M−GRIS)等。
14.1.3 GSM−R全网共用设备包括设置在北京、武汉的智能网业务控制点(SCP)、归属位置寄存器(HLR/AuC)、短消息中心(SMSC)、远程接入认证服务器(RADIUS)、域名服务器(DNS)、GPRS归属服务器(GROS)等,北京、武汉共用设备互为主备,定期倒换。
14.2 网络管理14.2.1 网管设置及职责(1)GSM−R核心网设备维护单位设置移动交换子系统网管(OMC−S)、通用分组无线数据业务子系统网管(OMC−D)等,负责核心网设备的日常维护、数据配置、障碍处理、性能和运用质量分析等工作。
(2)GSM−R全网共用设备维护单位设置铁路GSM−R系统共用设备网管,负责共用设备的日常维护、数据配置、障碍处理、性能和运用质量分析等工作。
铁路GSM-R数字移动通信系统维护管理办法(试行)中国铁通集团有限公司2006年10月目录第一章总则 (3)第二章GSM-R运行维护组织 (5)第一节GSM-R运行维护机构和职责 (5)第二节运行维护的业务领导关系 (9)第三章维护工作基本制度 (11)第一节值班与交接班制度 (11)第二节网管操作和软件的管理制度 (12)第三节维护作业计划 (13)第四节技术档案和资料管理 (14)第五节仪表和工具管理 (16)第六节备品备件和抢修器材管理 (17)第七节数据备份制度 (17)第四章系统设备管理和维护 (19)第一节基本要求 (19)第二节网络子系统设备维护 (20)第三节基站子系统设备维护 (21)第四节运行与维护子系统设备的维护 (23)第五节移动终端设备维护 (23)第六节维护设备的配置 (25)第五章障碍管理 (28)第六章网络优化管理 (30)第七章质量管理 (32)第一节通则 (32)第二节运行维护质量检查 (32)第三节网络运行维护质量考评 (33)第四节网络服务质量指标 (34)第五节设备维护质量标准 (35)第八章安全及机房管理 (38)第一节基本要求 (38)第二节机房管理一般要求 (38)第三节作业安全 (42)第四节网络安全及保密制度 (43)第一章总则第 1 条铁路GSM-R数字移动通信系统(以下简称GSM-R)是铁路专用移动通信网,是直接为铁路运输生产和铁路信息化服务的综合通信平台。
为确保GSM-R系统运行安全、畅通,更好地为铁路运输服务,中国铁通集团有限公司特制定GSM-R维护管理(暂行)办法。
第 2 条GSM-R系统主要包括:网络子系统(NSS)、基站子系统(BSS)、运行与支持子系统(OSS)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。
第 3 条 GSM-R维护管理的目标是保证设备处于可靠、稳定、安全、高效地运行,使其运行服务质量能够满足铁路运输业务的需求。
CRH2型动车组铁路综合移动通信系统GSM-R16.4.1概述GSM-R是欧盟、国际铁路联盟、欧洲各国铁路经过10多年开发完善的铁路综合业务移动通信系统,是根据铁路需要,在公用移动通信的基础上专门开发的铁路应用标准,GSM-R 增加了调度通信功能适合高速环境下使用的要素,能满足国际铁路联盟提出的铁路专用调度通信的要求。
GSM-R系统是话音和数据同传,并能实现综合业务的数字移动无线通信平台,可把铁路各种无线话音、数据通信业务综合于一体,并能传输信号系统的安全信息,如机车信号、列车自动控制系统的信息。
所以GSM-R不仅是铁路各种专门用途的无线通信平台,也是构成上述CTCS3级、4级设备的技术基础。
GSM-R通信网具有适应铁路运输的功能优势,我国铁路已制定对GSM-R进行统一规划、全路组网、分步实施、持续发展的总方针。
随着我国铁路GSM-R的建成,将形成集调度通信、列车控制、客运服务、养护维修、调车作业和信息数据传输等多项业务为一体的综合移动维修通信系统,为运输生产和管理人员提供现代化的通信手段。
16.4.2GSM-R系统组成原理GSM-R是以移动业务交换中心(MSC)为平台的移动通信网络和以固定用户接入交换机(FAS)为平台的有线通信网络互连互通,是移动通信网络和有线通信网络的结合体,是有线调度通信与无线调度通信的融合,实现站车通信一体化,从而形成现代化的调度通信、公务移动、信息传输、列车控制一体化的通信系统。
GSM-R由3大部分组成:GSM-R陆地移动网络、FAS固定网络、移动终端和固定终端,如图16.52所示。
GSM-R系统应用组网原理如图16.53。
铁路沿线采用无线覆盖,机车上采用无线终端,即机车综合通信设备,而车站台和调度台都是有线终端。
采用有线/无线组网方式。
在铁道部、铁路局设置FAS,就近与MSC连接;沿线车站根据需要设置FAS,接入局FAS,既有线干调网、数字区段调度应改造升级后接入GSM-R网络,其中车站台和调度台通过FAS 连接到GSM-R的MSC上,从而实现有线和无线用户的通信。