【课件】GSM-R(GSM-Railway)__第18章 铁路下一代移动通信-GSM-R向LTE-R演进(2017)
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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)。
GSM-Railway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是基于分组数据的通信方式。
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G SMPhase2+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。
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(BSS)、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:武广线、新丰镇编组站、大秦线、胶济线、青藏线、石太线、合宁线、京津城际线等。
GSM-R在GSM公众移动通信系统平台上增加了铁路运输专用调度通信功能。
GSM-R通信系统包括:交换机、基站、机车综合通信设备、手机等设备组成。
以青藏铁路为例:青藏铁路是世界上海拔最高的铁路线,青藏线北起青海省格尔木市,途经纳赤台、五道梁、沱沱河、雁石坪,翻越唐古拉山进入西藏自治区境内后,经安多、那曲、当雄至西藏自治区首府拉萨市,全长约1142km。