GSM-R 基本介绍

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
组呼调度员
GSM-R网络
组呼发起者
小区1
小区2 听者
组呼讲者 小区3
GSM-R系统结构与功能分解
HLR的功能
• 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.
SGSN
BSC/PCU
BTS Um
• 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，
功能号呼叫
调度员功能号呼叫 SY3101次列车司机
2 83893101 01
MSC
GSM-R
SCP
司机注册功能号
... 功能号码: 2 838903101 01 ... MSISDN: +86 149 831 20000
2+
呼叫类型 车次功能号
83893101
车次号 SY3101
+ 01
功能代码 01 司机 10 列车长
调度命令传送、车次号传送
CTC服务器
行车调度台
传输网
GSM-R/GPRS
机车综合通信设备（ CIR）
是
5 优选小区
是
6 呼叫矩阵
是
7 呼叫区域限 是 制
8 eMLPP
是
9 CTC
是
业务介绍
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。
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。
BSC
BTS BTS
BTS
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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。
BSC
BTS
BTS

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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。
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）dB
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基站天馈系统
• 基站天馈系统示意图
1天线调节支 架
抱杆（ 50~114mm）
3接头密封件 绝缘密封胶带，PVC绝缘
GSM-R系统结构与功能分解
BSC的功能
• 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
GSM-R系统结构与功能分解
BTS的功能
• BTS主要分为基带单元、载频单元和控制单元三 部分.
GSM-R简介
铁路专用全球数字移动通信系统
GSM-R系统结构
SGSN/GGSN
室内基站
小基站 机车 台
HLR MSC/VLR/GCR
调度台 FAS
PSTN
BSC/PCU 室外基站
RBC 信息服务系统
其他应用
调车终端
调度通信 终端
GSM-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
• 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）。
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。
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。
BTS
BSC
BTS BTS
BTS
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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。
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单机柜典型配置S4/4/4
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。
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（ Acknowledgement Center），在AC上保存确认信息。
功能寻址 功能号码显示 接入矩阵 位置寻址 铁路紧急呼叫
eMLPP 广播VBS 组呼VGCS 标准GSM业务
CSD GPRS
GSM-R 应用
GSM-R 基本业务
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。
胶带
GSM/CDMA 板状天线
4接地装置
2室外馈 线
6走线架
5馈线 卡
7馈线过线 窗
主馈线（ 7/8“）
9室内超柔 馈线
8防雷保护器 基站主设 备
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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）。
在铁路沿线上，存在一系列组识别号（Group ID）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Group ID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。
GSM-R系统结构与功能分解
MSC的功能
• 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
调度命令和车次号通过GPRS网络传送给司机
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。
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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。
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。
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。
eMLPP（Enhanced Multi-Level Precedence and Pre-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。
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
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
铁路紧急呼叫
列车长
普通低优先级呼叫
主司机
调度员发起 铁路紧急呼叫 5000001299
呼叫结束后发起AC确认
AC确认中心
• 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