GSM-R 基本介绍解析

GSM-R简介铁路专用全球数字移动通信系统GSM-R系统结构HLRMSC/VLR/GCRSGSN/GGSNBSC/PCU室外基站室内基站小基站调度台机车台调车终端PSTN信息服务系统其他应用调度通信终端FASRBCGSM-R英文解释MSC-移动交换中心，GCR---组呼寄存器，VLR-拜访位置寄存器，SGSN-GPRS服务支撑节点，GGSN-GPRS网关支撑节点，HLR-归属位置寄存器，BSC-基站控制器，PCU-分组控制单元，FAS-固定用户接入交换机，PSTN-公用电话网络，RBC-无线闭塞中心，GPRS-通用无线分组业务HLR的功能GSM-R系统结构与功能分解•归属用户位置寄存器(HLR)是GSM-R系统的中央数据库，存储该HLR控制的所有存在的GSM-R移动用户的相关信息.•所有移动用户的重要数据都存储在HLR中.包括用户识别号码，访问能力、用户类别、组呼业务和补充业务等数据，HLR也存储部分移动漫游用户所在MSC区域的有关动态数据.MSC的功能GSM-R系统结构与功能分解•MSC是整个网络的核心，协调与控制整个GSM-R网络中BSS、OSS的各个功能实体.•接口管理•支持一系列业务：电信业务，承载业务和补充业务•支持位置登记、越区切换和自动漫游等其它网络功能.•内置GCR用于存储组呼数据•内置SIWF实现列控数据业务BSC的功能GSM-R系统结构与功能分解•接口管理•BTS-BSC之间的信道管理•无线参数及无线资源管理•无线链路的测量•话务量统计•切换•支持呼叫控制•操作与维护BTS的功能GSM-R系统结构与功能分解•BTS主要分为基带单元、载频单元和控制单元三部分.•BTS受控于基站控制器(BSC)，服务于某小区的无线收发信设备，实现BTS与GSM-R无线终端空中接口的功能GSM-R系统结构与功能分解•提供所有GSM-R设备状态管理、告警管理、维护管理、话统分析、升级管理•提供更方便的维护人机界面•统计GSM-R相关业务话务量，分析网络性能网管系统M2000的功能信道间隔：200kHz889934双工距离:45MHzGSMR：GSMR系统频率资源•GSMR系统采用了FDMA、TDMA混合方式：FDD－TDMA885930中国中国GSM-R典型业务介绍编号业务哈大线是否涉及业务介绍1组呼是包括VGCS、VBS两种组呼业务，简单地说，就是要实现多个人可以讲话（VGCS最多可以有6个人同时讲话，VBS只能由1个人讲话），更多的人可以作为听者（听者数量无限制）的业务。2功能号码呼叫是在铁路运行中，用功能号码来标识列车上或站场内的人员、设备，或者某个给定区域内的特定编组。当前在岗的人员通过将自己的MSISDN登记到该功能号码上，建立起功能号码和真实用户之间的联系。3基于位置的路由是基于位置的路由是指网络根据用户所拔打的短号和用户自身位置确定目标地址的路由。该业务用于机车司机通过短号呼叫机车所在区域的调度员，在不同区域系统自动接续到不同的调度员。4AC确认是对于一个VGCS/VBS呼叫，如果需要记录业务用户对该呼叫的参与情况，在呼叫结束或业务用户退出呼叫后，可由业务用户发确认消息给相应的AC（AcknowledgementCenter），在AC上保存确认信息。5优选小区是在铁路沿线上，存在一系列组识别号（GroupID）和组呼类型相同，而组呼参考不一样的组呼。当业务用户在某小区发起该GroupID的VGCS（或VBS）呼叫时，如果该小区属于多个不同的VGCS（或VBS）组呼参考，GSM-R系统可以根据该小区是否为某组呼参考的优选小区来确定是否优先选择该组呼参考，即是否只对该组呼参考的组呼区域发起组呼。如果没有设定组呼参考所包含的小区的优选标志，那么在有小区重叠的情况下，将选取组呼参考号小的组呼。6呼叫矩阵是通过定义呼叫矩阵，根据主、被叫用户的功能号码进行呼叫裁决，判断是否允许呼叫接续，从而定义GSM-R网络中主叫方与被叫方的接入关系。7呼叫区域限制是在铁路无线列调作业过程中，每个调度员具有一定的管辖区域。通过利用呼叫区域限制功能，可以限制调度员呼叫非管辖区内的移动用户。呼叫区域限制仅适用于点对点呼叫。8eMLPP是eMLPP（EnhancedMulti-LevelPrecedenceandPre-emption）业务允许网络根据用户的不同优先级在网络资源被占用的情况下实施不同的策略：排队和抢占，另外还可采用不同的呼叫建立和指配过程以满足不同优先级呼叫对时延的要求。9CTC是CTC为新一代调度集中系统．用来接收机车运行信息和发送调度命令，软件程序通过IP协议连接GPRS网络.GSM-R业务模型eMLPP广播VBS组呼VGCSCSDGPRS标准GSM业务语音类应用列车调度通信编组场调车通信货运调度通信牵引变电调度通信施工养护通信站场调度通信道口调度通信应急语音通信数据类应用ETCS自动列车控制多机车牵引旅客信息服务调车机车信号和监控信息传送调度命令传送、车次号传送列尾信息传送功能寻址功能号码显示接入矩阵位置寻址GSM-R基本业务GSM-R应用铁路紧急呼叫铁路紧急呼叫•业务介绍铁路紧急呼叫是具有最高优先级的VGCS呼叫，包括列车紧急呼叫、调车紧急呼叫，呼叫的类别由基于移动台的操作模式自动确定。移动台工作在调车模式时，按下紧急呼叫键则发起的呼叫为调车紧急呼叫；在其他情况下发起的紧急呼叫为列车紧急呼叫。呼叫结束后参与紧急呼叫的用户需要向AC确认中心发起确认流程。组呼VGCS组呼要素：组呼发起者，讲者，听者，调度员，组呼区域同一个小区所有组呼用户共享一个组呼信道调度员在组呼中以双工方式通话单信道发起组呼：组呼发起者发起组呼后，发起小区发起者和所有组用户共用一个组呼信道GSM-R网络听者组呼讲者组呼调度员组呼发起者小区1小区2小区3铁路紧急呼叫•一种特殊的组呼，组ID299•最高优先级，在无线信道资源紧张的时候可以强占低优先级呼叫资源•对于处于通话中的组用户，强制接入紧急呼叫，听者用户不允许主动退出紧急呼叫•所有接入紧急呼叫的用户在呼叫结束后都需要AC确认普通低优先级呼叫列车长主司机调度员发起铁路紧急呼叫5000001299AC确认中心呼叫结束后发起AC确认CSD电路型数据业务•GSM-R对CSD业务要求：2.4kbps/4.8kbps/9.6kbps异步透明传输（异步传输保证数据业务的准确性，透明传输提高数据传输速率）•业务特点：每个用户单独占用一个无线信道•应用：列控，多机车同步操控，调车机车信号和监控信息传送MSCSIWFUmRBC调车机车信号和监控地面设备BSCBTSGPRS分组数据业务•GSM-R对GPRS业务要求：最高速率171.4kbps，非安全数据的传输•业务特点：多个用户共享信道•应用：调度命令传送，车次号传送，列尾信息传送，旅客服务信息等GGSNSGSNBSC/PCUBTSUmDNS域名服务器旅客信息服务系统功能号呼叫调度员功能号呼叫SY3101次列车司机28389310101GSM-R车次号SY3101功能代码01司机10列车长呼叫类型车次功能号2+83893101+01...功能号码:283890310101...MSISDN:[phone]司机注册功能号SCPMSC调度命令传送、车次号传送调度命令和车次号通过GPRS网络传送给司机机车综合通信设备（CIR）传输网GSM-R/GPRSCTC服务器行车调度台Page19设备组网BTS基站组网方式按网络拓扑可以分为:星型组网链型组网树型组网环型组网在实际的工程应用中，往往是以上各种组网方式的综合使用。Page20设备组网-星型组网BTS星型组网适用于一般的应用场合，在城市人口稠密的地区这种组网方式尤为普遍。BTSBSCBTSBTSPage21设备组网-链型组网BTS链型组网适用于呈带状分布，用户密度较小的特殊地区，如高速公路沿线、铁路沿线等。链型组网对串联的级数有限制，串联的节点数不要超过5级。BTSBSCBTSBTSPage22设备组网-树型组网BTS树型组网方式适用于网络结构、站点及用户密度分布较复杂的情况，比如大面积用户与热点地区或小面积用户交错的地区。树型组网对串联的级数有限制，一般要求串联不超过5级，即树的深度不要超过5层。BTSBSCBTSBTSBTSPage23设备组网-环型组网BTS环形组网方式适用于一般的应用场合。一般情况下，由于环型网具有良好的自愈能力，只要路由允许，都应尽可能组建环型网。Page24单机柜典型配置S4/4/4S4/4/4配置时射频连线如右图所示。棕色线缆为射频发射线，蓝色线缆为射频接收信号线。发射模式：宽带合路接收模式：接收分路机顶功率损耗：（3.3+1.0）dBPage25基站天馈系统•基站天馈系统示意图8防雷保护器主馈线（7/8“）5馈线卡6走线架4接地装置3接头密封件绝缘密封胶带，PVC绝缘胶带1天线调节支架GSM/CDMA板状天线抱杆（50~114mm）2室外馈线9室内超柔馈线7馈线过线窗基站主设备英文目录标题:35-40pt颜色:R153G0B0内部使用字体:FrutigerNextLTMedium外部使用字体:Arial中文目录标题:35-40pt颜色:R153G0B0字体:黑体英文目录正文:28-30pt子目录(2-5级):20-30pt颜色:黑色内部使用字体:FrutigerNextLTRegular外部使用字体:Arial中文目录正文:28-30pt子目录(2-5级):20-30pt颜色:黑色字体:细黑体GSM-R复习题•1.GSM-R系统用（885-889）MHz的频率作为上行，（930-934）MHz的频率作为下行，信道间隔为（200KHz）。•2.GSM-R中CSD业务采用异步透明传输的优点？•异步传输保证数据业务的准确性，透明传输提高数据传输速率•3.BTS在设备组网方式上分为（星型组网）、（链型组网）、（树型组网）和（环型组网）。英文目录标题:35-40pt颜色:R153G0B0内部使用字体:FrutigerNextLTMedium外部使用字体:Arial中文目录标题:35-40pt颜色:R153G0B0字体:黑体英文目录正文:28-30pt子目录(2-5级):20-30pt颜色:黑色内部使用字体:FrutigerNextLTRegular外部使用字体:Arial中文目录正文:28-30pt子目录(2-5级):20-30pt颜色:黑色字体:细黑体GSM-R复习题•4.哈大高铁BTS组网方式为树型组网。（错）•5.所有接入紧急呼叫的用户在呼叫结束后都需要AC确认。（对）•6.哪种业务不是GSM-R典型业务（C）•A.组呼B.功能号码呼叫C.漫游D.呼叫区域限制•7.那种GSM-R设备是沈局没有的？（D）•A.MSCB.BSCC.SGSND.HLR