GSMR数字移动通信系统5

第二节 结构
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第二节 结构
• 基站子系统提供并管理移动终端到交换子系统之 间的无线传输通道； • 移动交换子系统主要完成用户的业务交换功能以 及用户数据与移动性管理、安全性管理所需的数据库 功能。其中GCR用于组呼管理，存储了组呼的区域和 相关用户、优先级等信息。 • GPRS子系统用于完成分组数据交互，可实现机车 等终端与铁路信息网之间的信息交换； • 智能网子系统用于实现功能寻址、位置寻址，并 管理功能号。
GSM-R数字移动通信系统
第一节 概 论
我国铁路以无线列调为典型代 表的移动通信系统与铁路运输生产 和信息化的发展需求差距比较大， 必须大力发展铁路综合移动无线通 信系统。
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第一节 概 论
1、背景 GSM-R是由UIC支持开发的欧洲铁路数字 移动无线专用通信系统，可以解决铁路运输综 合移动话音通信、数据通信的需要；可在 CTCS 中连续传送列车控制命令信息实现车地 之间双向、大容量的数据通信，体现通信信号 一体化的特点；还可做为无线列调、集群、分 散对讲或数传系统的更新换代产品。
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第三节 网络和信令
GSM-R话路网网路结构应满足铁路运 输行车指挥的需求。根据全网话务流量、 流向，兼顾技术经济合理性、运行维护 管理等因素，全网宜划分为移动业务汇 接网和移动业务本地网两级。
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第三节 网络和信令
1、移动业务汇接网 （1） 全路划分为若干个汇接区，在大区中心设 立移动业务汇接中心（TMSC） 并网状相连。 TMSC 为大区长途话务交换中心，负责汇接所 在区域的电路交换信息和转接长途的来去话务 量。 （2）移动业务汇接中心和中继线路构成移动业 务汇接网。
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第二节 结构
• 网管子系统实现对交换子系统、无线子系 统（含直放站）、GPRS子系统的管理、维护、 统计、监控等功能； • FAS子系统用于调度台、车站台等终端设 备接入GSM-R网络； • 移动终端子系统包括机车综合无线通信设 备（CIR）、车站值班员台、运转车长台、调 车终端等专用移动终端，提供给不同身份的运 营人员使用。
2018年11月24日 第21页Leabharlann 第四节 漫游、安全和呼叫管理
2、漫游
随着业务发展和政策许可，在签订单向漫 游协议的前提下，铁路GSM-R网络也可以直 接与公众GSM网络互联，在无GSM-R网络覆 盖的地区，铁路GSM-R用户自动单向漫游到 公众GSM网络，实现GSM网络功能规定的通 信业务，而公网GSM用户不能漫游到铁路 GSM-R网络。
• GPRS数据：
– – – – 传输延时比电路数据大 传输速率大（单个信道最高可达13.4kb/s） 对网络资源要求低 适用于突发性、数据量大、实时性要求不高的业务
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第四节 漫游、安全和呼叫管理
B、用户数据 对业务信道上传输的用户信息的保密。在 MS与BSS同时用移动台与网络计算处的密钥 对用户信息进行加密/解密。 （3）接入安全 移动台每次与网络进行信令交互前，都必 须首先通过鉴权。只有合法用户才能接入网 络。目前，GSM-R网络拟采用的鉴权算法为 GSM-MILLENAGE。
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第一节 概 论
2、功能特点 GSM-R在GSM基础上，实现了以下铁路专 用功能： （1）组呼（VGCS），在作业组内完成点对多点的 小组呼叫。 （2）广播呼叫（VBS），在作业范围内完成点对 多点的广播呼叫。 （3）多优先级（eMLPP），可按照呼叫的重要性 不同设置5个优先级。 （4）功能寻址，如按机车号、车次号呼叫司机等。 （5）位置寻址，可呼叫所属车站值班员或调度员。
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第二节 结构
1、系统结构
GSM-R系统结构如图2.1所示，由网络 交换子系统（NSS），基站子系统（BSS）， 智能网子系统（IN），网管子系统 （OMC），通用分组无线子系统（GPRS）， 固定用户接入系统（FAS），终端子系统等 七部分构成。
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（4）基站子系统与移动业务交换中心间的接口A
A接口为BSS与MSC之间的接口，主要传递呼 叫处理、移动性管理、基站管理、移动台等信息。 此接口基于2Mbit/s数字接口。 通过对Abis和A接口的信令进行跟踪，可为网 络优化提供参考数据。
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第三节 网络和信令
（5）MSC/VLR 与HLR/AUC 间的接口D、C D接口是VLR与HLR之间的接口； C接口是MSC与HLR之间的接口。此接 口用于传递有关移动台位置和用户管理信息， 以使移动台在整个服务区中能建立和接收呼 叫 ； 传递管理和路由选择信息，以使入口 MSC能询问被叫移动台的漫游号码。此接 口为一个至No.7 信令网的接口，基于 2Mbit/s 数字接口或64Kbit/s 。
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第四节 漫游、安全和呼叫管理
（2）业务安全 在无线路径上，系统对业务提供两种保密功 能： A、用户识别的保密 在无线路径上，用临时用户识别TMSI 替代国 际移动用户识别IMSI, 使窃听者不能确认在无 线路径上使用资源的是哪个用户，以保证用户 识别秘密性。
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第一节 概 论
铁道部决定采用GSM-R数字移动通 信系统作为我国铁路综合移动通信的技 术体制。已建成GSM-R铁路线有京津线、 合宁、合武、石太、甬台温、温福、青 藏、大秦、胶济武广、郑西等线，正在 建设的有、福厦、新广深、京九、武九、 昌九等线路。铁道部还制定了系统网络 标准、业务应用标准、设备标准和测试 验收标准。
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第五节 工程
根据铁道部统一规划，还将在客运专 线、高速、干线等铁路上建设GSM-R网 络。目前在建的有武广和郑西客专、福 厦、京九、武九、昌九等线路。 其中，武广和郑西客专将使用GSMR承载CTCS3列控业务，列车最高运行速 度达到350km/h。
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第三节 网络和信令
（6）MSC/VLR 与其他MSC/VLR 间的接口E.G 此接口用于在进行MSC间切换时交换有关 的信息，以及在两个MSC间建立用户呼叫接续 时传递有关的信息。此接口基于2Mbit/s 数字接 口。 （7）移动业务交换中心至PSTN 的接口 GSM-R网通过移动业务交换中心与其他通 信网互通。与PSTN 网互通，向用户提供话音、 数据、交替的话音/数据业务以及某些补充业务。 接口基于2Mbit/s数字接口。信令规程采用No.7 信令方式。
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2、无线网络结构
第二节 结构
采用蜂窝网的频率复用概念，利用空间分隔，把 固定的频率资源在整个系统的地理区域内分配并循环 复用，提供给无限的用户使用。GSM-R小区沿铁路线 带状覆盖。
GSM-R工作频率：上行频段： 885～889MHz；下行 频段：930～934MHz；频道间隔：200KHz
（2）优先级管理 0级：紧急呼叫； 1级：列控信息； 2级：三站两区间组呼和调度辖区组呼； 3级：铁路运营呼叫 4级：其他呼叫。 （3）呼叫限制 根据用户身份和号码段，以及用户的管辖范 围，对用户呼叫进行限制，以保证运营呼叫的 安全性。
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第五节 工程
目前已经完成GSM-R工程建设的有京津线、合 宁线、合武线、石太线、甬台温、温福线、青藏线、 大秦线、胶济线等。 京津城际实现了350km/h条件下调度通信、调度 命令和车次号信息传送等业务，并满足交织覆盖的 要求。 合宁、合武、石太、甬台温、温福、胶济等线实 现了250km条件下调度通信、调度命令和车次号信 息传送等业务。 青藏线实现了ITCS列控业务，采用同站址双网 覆盖方式； 大秦线实现了Locotrol多机车同步操控业务，采 用同站址双网覆盖方式；
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第四节 漫游、安全和呼叫管理
3、呼叫管理 （1）呼叫流程 呼叫和切换基本流程见下图。
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第四节 漫游、安全和呼叫管理
呼 叫 流 程
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第四节 漫游、安全和呼叫管理
切
换
流 程
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第四节 漫游、安全和呼叫管理
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第三节 网络和信令
2、 移动业务本地网 （1）全路设置若干个移动业务本地网，在每个移动业 务本地网中设一个或者若干个移动交换中心 （MSC）， 也可根据业务量由一个MSC覆盖多个移 动业务本地网。MSC为移动业务本地交换中心，负 责疏通移动用户与移动用户之间、移动用户与固定 用户之间的通信业务，处理本地网内移动用户的通 信业务。 （2）MSC通过局间中继与相应的TMSC、其他MSC 以及铁通专用固定电话交换网、固定用户接入交换 机FAS相连。每个MSC应至少与两个TMSC相连。 任意二个相邻或话务量较大的MSC间可建立高效直 达中继。
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第三节 网络和信令
（3）基站与基站控制器之间的接口Abis
Abis接口是BTS与BSC之间的通信接口，此 接口支持所有向用户提供的服务，并支持对BTS无 线设备的控制和无线频率的分配。 Abis在实际的物 理链接是通过标准2.048Mb/s或64Kb/s PCM数字传 输链路来实现。Abis接口结构的定义，GSM协议未 规定，由各厂商自己定义。
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第三节 网络和信令
（8）移动业务交换中心至FAS 的接口 GSM-R网通过移动业务交换中心与FAS互通。接口 基于2Mbit/s数字接口。信令规程采用PRI信令方式。 （9） 移动业务交换中心至电路域数据应用节点的PRI接口 GSM-R网通过移动业务交换中心与其他电路域数据 应用节点互通。接口基于2Mbit/s数字接口。信令规程采 用PRI信令方式。当GSM-R承载CTCS3业务时，通过跟 踪PRI接口的信令和业务数据，可实现对列控数据传输状 态的实时监测。 （10）移动业务交换中心、基站子系统至操作维护中心OMC 接口 此接口基于2.4～64Kbit/s 64kbit/s 的No.7 信令网接口。 （11） GCR 与MSC 间的接口 此接口用于有语音组呼或语音广播的需求时，MSC 向GCR查询相应的语音组呼。 2018年11月24日 第18页