【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。
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:厦深高铁、广深港高铁、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,京沪高铁等。
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。
铁路移动通信是保证行车安全,防止作业事故,提高运输效率,加速机车周转,以及改善服务质量等不可缺少的通信手段,是铁路通信的重要组成部分。
gsm-r发展简史编辑早在20世纪20年代,一些国家的铁路开始进行了机车与地面之间的无线通信试验。
40年代,许多国家相继在列车上装置电子管无线电话,采用中、短波段。
50年代一般用短波段的点对点无线通信。
60年代,随着晶体管和集成电路的发展和应用,铁路移动通信大量采用甚高频(VHF)和超高频(UHF)的频段,采取选址、双工、多用户进行组网的通信,在设备方面体积减小,重量减轻,功耗降低,可靠性增高,并能适应各种气候条件。
《GSMR教案cha》PPT课件第一章:GSMR简介1.1 GSMR的概念介绍GSMR的定义和特点解释GSMR与普通GSM网络的区别1.2 GSMR的应用场景描述GSMR在铁路通信中的应用解释GSMR在铁路运营中的重要性1.3 GSMR的发展历程介绍GSMR的发展历程和里程碑阐述GSMR技术的演进和升级第二章:GSMR网络架构2.1 GSMR核心网解释GSMR核心网的组成和功能描述GSMR核心网的连接方式2.2 GSMR基站和BSC介绍GSMR基站的作用和种类解释BSC(Base Station Controller)的功能和作用2.3 GSMR网络的用户设备描述GSMR网络的用户设备(如手机、modem等)解释用户设备与网络之间的通信过程第三章:GSMR的信道和频率规划3.1 GSMR的信道类型介绍GSMR的信道类型和用途解释控制信道和话务信道的区别3.2 GSMR的频率规划描述GSMR频率规划的原则和方法解释频率规划和分配的过程3.3 GSMR的信道分配和调度介绍GSMR信道分配和调度的算法解释信道分配和调度的作用和重要性第四章:GSMR的呼叫控制和信令流程4.1 GSMR的呼叫控制原理解释GSMR呼叫控制的基本原理描述呼叫建立、维持和释放的过程4.2 GSMR的信令流程介绍GSMR信令流程的组成部分解释信令流程在呼叫过程中的作用4.3 GSMR的紧急呼叫和故障处理描述GSMR紧急呼叫的特点和处理方式解释GSMR网络中的故障处理流程第五章:GSMR的安全性和可靠性5.1 GSMR的安全性措施介绍GSMR网络的安全性措施解释加密、身份验证和授权的作用和方法5.2 GSMR的可靠性保障描述GSMR网络的可靠性保障措施解释冗余、备份和故障切换的作用和方法5.3 GSMR网络的性能指标介绍GSMR网络的性能指标(如通话质量、信号覆盖范围等)解释这些指标的重要性和评估方法第六章:GSMR的漫游和切换6.1 GSMR的漫游原理解释GSMR漫游的概念和原因描述漫游过程中用户设备和网络的交互6.2 GSMR的切换策略介绍GSMR切换的类型和条件解释切换过程中用户设备和网络的交互6.3 GSMR网络中的干扰管理描述GSMR网络中干扰的来源和影响解释干扰管理和切换的关系第七章:GSMR的业务支持7.1 GSMR的基本业务介绍GSMR网络支持的基本业务解释通话、短信等业务的工作原理7.2 GSMR的增值业务描述GSMR网络支持的增值业务解释数据传输、多方通话等业务的特点和应用7.3 GSMR业务的管理和维护介绍GSMR业务的管理和维护方法解释网络优化、故障处理等工作的目的和方法第八章:GSMR的终端设备8.1 GSMR手机的特点和功能介绍GSMR手机的外观和内部结构解释GSMR手机在铁路通信中的应用和特殊要求8.2 GSMRmodem和其他终端设备描述GSMRmodem的外观和功能解释其他GSMR终端设备(如车载台、固定台等)的特点和应用8.3 GSMR终端设备的选型和维护介绍GSMR终端设备的选型原则解释GSMR终端设备的维护方法和要求第九章:GSMR网络的规划与优化9.1 GSMR网络规划的目标和流程解释GSMR网络规划的目标和任务描述GSMR网络规划的流程和方法9.2 GSMR网络优化的方法和手段介绍GSMR网络优化的方法和手段解释网络优化工作的重点和难点9.3 GSMR网络规划与优化的案例分析分析典型GSMR网络规划与优化的案例总结案例中的成功经验和教训第十章:GSMR技术的未来发展10.1 GSMR技术的发展趋势介绍GSMR技术的发展趋势和方向解释GSMR技术在铁路通信中的地位和作用10.2 GSMR技术与其他技术的融合描述GSMR技术与其他技术的融合(如4G、5G等)解释融合技术的优势和挑战10.3 GSMR技术的应用前景展望GSMR技术在铁路通信中的应用前景探讨GSMR技术在其他领域的应用潜力重点和难点解析一、GSMR的概念和特点:理解GSMR与普通GSM网络的区别,以及它在铁路通信中的重要性。