GSM-R系统网络优化技术
《gsmr系统介绍》ppt课件
列车控制系统（CTCS）应用
列控数据传输
CTCS通过GSM-R网络传输列控 数据，包括列车位置、速度、信 号状态等信息，确保列车运行安
全。
车载设备通信
利用GSM-R网络的无线通信功 能，实现车载设备与地面设备之 间的实时通信，提高列车运行效
率。
远程故障诊断
通过GSM-R网络，地面控制中 心可对车载设备进行远程故障诊 断和处理，减少故障对列车运行
和通信性能。
06
未来发展趋势与挑战
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
5G技术在铁路通信中融合应用前景
5G技术为铁路通信提供更高速率、更低时延
5G技术的高速率和低时延特性将极大提升铁路通信效率，满足列车高速运行中的实时通 信需求。
5G与铁路业务深度融合
5G技术可支持铁路列控、调度、监测等多种业务，实现与铁路业务的深度融合，提升铁 路运营效率。
归属位置寄存器（HLR）
存储用户数据，提供鉴权和位置更新 服务
访问位置寄存器（VLR）
临时存储漫游用户数据，配合MSC 完成呼叫处理
设备识别寄存器（EIR）
存储设备黑名单，防止非法设备接入 网络
无线网组成及功能
基站控制器（BSC）
管理基站，实现无线资源分配和调度
编码器和速率适配器
实现语音编码和速率适配，保证语音通信质 量
与专用移动通信系统比较
1 2
频率分配
GSM-R使用专用频率，避免与其他系统干扰， 而专用移动通信系统可能使用共享频率。
标准化程度
GSM-R基于国际通用标准，易于实现设备互联 互通，而专用移动通信系统可能采用不同标准。
3
GSM—R网络优化核心理论解析
GSM—R网络优化核心理论解析作者：王丽萍来源：《数字技术与应用》2013年第02期摘要：文章从GSM-R系统的相关实际情况出发，从其所面对的具体环境着手对系统优化工作的整体方向做出了必要的了解，而后进一步细化，从网络覆盖和无线接入两个层面对GSM-R系统的优化工作要点做出了总结。
关键词：GSM-R 优化理论中图分类号：TN939.12 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2013）02-0046-01GSM-R（Global System of Mobile communication for Railways），即GSM技术在铁路工作系统中的衍伸应用技术，承担着我国铁路系统内部的通信工作，对于铁路运输系统的安全有着至关重要的意义。
然而随着我国铁路运输速度的不断提升，从客观上要求着GSM-R以一种更为机动的姿态随时根据其自身状况以及环境需求进行优化调整，尽最大可能为铁路运输环境提供最优的通信服务。
1 GSM-R系统相关状况浅析系统优化存在的意义在于保持系统的健康并且促使其成长，以一种更为有效以及稳定的方式保证其满足实际环境需求。
对于致力于服务铁路环境的GSM-R通信系统而言，由于我国铁路不断提速，并且铁路系统不断成熟发达，因此其所需要传输的数据也越来越多；另一个方面，由于信息时代的逐步深入，人们在市场生活中的数据传输需求与日俱增，因此GSM-R系统还需要考虑到铁路客运过程中产生的数据传输需求。
不断增长的需求，以及不断出于提速过程中的GSM-R系统移动台，都为其系统本身不断带来新的挑战，因此GSM-R网络也必然处于不停的优化过程中，才能跟上实际的变化发展。
从GSM-R系统所处的环境看，铁路运输系统本身的复杂环境决定了其不停优化的总体方向。
首先从铁路系统所处的硬件环境看，GSM-R通信系统所服务的对象环境即我国的铁路运输系统，这是一个横跨很大地理区域的系统，并且其覆盖区域呈现出以铁轨作为中心的带状分布，同时应当注意到铁轨的铺设并非直线，还需要根据实际的地理状况进行架设，这些都决定了GSM-R系统也必须同铁轨系统一同对周遭的自然环境加以慎重考虑，否则很容易造成系统内干扰以及掉话率增加等众多问题。
GSM-R网络路测与优化分析系统在客运专线的发展与应用
２ 系统主要功 能及发展
ＧＳ Ｍ—Ｒ网络路测与优化分析第一代系统主要
完 成 数 据 采集 、指 标 统 计 、输 出报表 等 功 能 ，系 统
ＧＳ Ｍ— Ｒ 网络 路测 与优 化 分析 系统 进行 了升级 ，
铁路通信信号工程技术（ Ｒ Ｓ Ｃ Ｅ ） ２ ０ １ ４ 年２ 月，第 １ １ 卷第 ｌ 期
１ 系统 开发 背景
为适 应中国铁 路 ＧＳ Ｍ— Ｒ 网络高速发展 的形
势 ，不 断提高 通信 系统 的服务 质量 ，保 证 Ｃ ＴＣＳ一 ３ 系统 的高质量 运行 ，需 要对 ＧＳ Ｍ —Ｒ通 信 系统进 行
结 果 用 于 指导 优 化 网络 参 数 、 网络 覆盖 率 、切 换 点 等 ，通 过 网络 优 化前 后 的数 据 对 比分 析 ，ＧＳ Ｍ —Ｒ 无 线 网 络 服 务 质 量 测 试 各 项 指 标 均 达 到 目标 值 。 ＧＳ Ｍ －Ｒ 网络 Ｑｏ Ｓ业务 测 试包括 语音 业务 测试 、电
用。
关键 词 ：Ｇ Ｓ Ｍ － Ｒ 网络 ；Ｑ ｏ ｓ 测 试 ；Ｇ Ｓ Ｍ － ｇ网络路 测 与优 化 分析 ；Ｇ Ｓ Ｍ － ］ ￣ 网络 优化 决 策辅助平 台
Ａｂｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｔｈｅ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ｉ ｎ ｔ ｒ ｏｄ ｕ ｃ ｅ ｓ ｔ ｈ ｅ ｄｅ ｖｅ ｌ ｏ ｐ ｍｅ ｎ ｔ ａ ｎｄ ａ ｐ ｐｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ＧＳＭ — Ｒ ｎ ｅ ｔ ｗｏ ｒ ｋ ｒ ｏ ｕ ｔ ｉ ｎｇ ｔ ｅ ｓ ｔ ａ ｎ ｄ
不断的测试和优化 ，Ｇ Ｓ Ｍ— Ｒ网络服务质量 （ Ｑ ｏ Ｓ ）
gsm网络优化基础知识
根据网络性能指标和用户反馈，调整频率参数，提高网络覆 盖和信号质量。
信令流程与优化
信令流程
了解GSM网络中各信令的流程和作用， 包括呼叫建立、切换、短信传送等。
信令优化
通过调整信令参数或采用特定技术， 提高信令处理效率和成功率，减少信 令错误和延迟。
话务均衡与优化
话务均衡
合理分配网络中的话务量，避免部分区 域或基站过载，确保网络整体性能稳定 。
干扰识别
识别和定位网络中的干扰源，包括同频干扰、邻频干扰等。
干扰抑制
采取有效措施抑制干扰信号，提高网络信号质量，包括采用抗干扰算法、调整频率配置等。
04 GSM网络优化实践案例
案例一：某城市网络优化实践
总结词
城市网络覆盖优化
详细描述
针对某城市的GSM网络进行优化，重点解决网络覆盖不足、信号弱、通话质量差等问题，通过调整基 站参数、增加基站数量和优化天线方向等措施，提高网络覆盖范围和信号强度，提升用户通话质量和 网络使用体验。
网络优化的分类和流程
分类
硬件优化、参数优化、性能优化等。
流程
数据采集、问题诊断、优化方案制定、实施优化、效果评估。
网络优化的工具和技术
工具
信令分析仪、路测软件、网络管理系统等。
技术
频率规划、功率控制、话务均衡、参数调整等。
03 GSM网络优化关键技术
频率规划与优化
频率规划
合理规划GSM网络中的频率资源，确保不同区域和不同业务 需求得到满足。
VS
话务优化
通过调整基站参数或采用负载均衡技术， 实现话务量的均衡分布，提高网络容量和 稳定性。
切换优化
切换策略
制定合适的切换策略，确保用户在移动过程中能够快速、平滑地切换到信号最佳的基站。
GSM-R铁路综合数字移动通信系统
隧道和地下车站覆盖
GSM-R系统采用特殊的信号传输技术，实现了隧道 和地下车站的有效覆盖，保证了在这些区域的通信 质量。
山区和荒漠覆盖
GSM-R系统具备在山区和荒漠等复杂地形 下的覆盖能力，能够满足在这些区域的通信 需求。
兼容性好
与现有通信系统兼容
GSM-R系统与现有的公众移动通信网络兼容，如GSM、GPRS等，方便用户在铁路沿线及列车上使用 手机、上网等通信服务。
GSM-R铁路综合数字移动通信系 统
目录
• 引言 • GSM-R系统的组成 • GSM-R系统的功能 • GSM-R系统的优势 • GSM-R系统的应用场景 • GSM-R系统的未来发展
01 引言ห้องสมุดไป่ตู้
目的和背景
铁路运输是全球范围内重要的交通方 式之一，保障铁路运输的安全和效率 至关重要。
GSM-R系统是为了满足铁路运输在移 动通信方面的特殊需求而设计的，旨 在提供高效、可靠的通信服务，支持 列车控制、调度、旅客信息等多种应 用。
VS
远程监控
GSM-R系统可以用于远程监控货运列车 的运行状态和货物安全，提高运输安全性 和可靠性。
06 GSM-R系统的未来发展
5G技术在GSM-R系统中的应用
5G技术将为GSM-R系统带来更高的数据传输速率、更低的延迟和更高的可靠性，提 升铁路运输的安全性和效率。
5G技术将促进铁路移动通信系统的升级，支持更高清的视频监控、更准确的定位和 更智能的调度控制。
列车控制和调度通信
列车控制指令的传输
GSM-R系统能够传输列车控制指令，如启动、停止、加速、减速等，实现对列车的远程控制。
调度指令的传输
调度员可以通过GSM-R系统向列车发送调度指令，如调整列车运行计划、优先级调整等，确保列车的有序运行。
GSM-R网络优化策略
随 着 科 学 技 术 的 进 步 ， Ｓ —Ｒ 已 经 成 为 中 国 Ｇ Ｍ 铁路专用 通信 设备 的 了展 方 向 ， 为铁 路 运 输 的语 将 音 和 数 据 通 信 提 供 传 输 通 道 。 ＧＳ —Ｒ（ Ｍ ｏ Ｍ ＧＳ ｆｒ Ｒａｌ ｙ 是 一 种 基 于 目前 世 界 最 成 熟 、 通 用 的 公 ｉ ｗａ ） 最 共无 线 通信 系统 Ｇ Ｍ 平 台上增 加 了铁 路通 信 所必 Ｓ 备 的功能 （ 群 呼 、 呼、 先 级 别 、 插 、 拆 等功 如 组 优 强 强 能） 铁 路专业 无线 通信 系统 ， 对 铁路通 信 列车调 的 针 度 、 车控 制 、 持 高 速 列 车 等 特点 ， 铁 路 运 营提 列 支 为 供定 制 的附加 功能 的一 种经 济高效 的综合 无线 通信 系统 。 目前 铁 路 ＧＳ —Ｒ 网 络 建 设 是 基 于 ＧＳ 网 Ｍ Ｍ 络之 上 的 ， Ｓ 网络优 化解 决 的主要 问题有 ： 道 Ｇ Ｍ 信 拥塞 率高 、 叫成 功率 低 ； 区切 换 失 败率 高 ， 话 呼 越 掉 严 重 ； 话 质 量 低 、 串 音 ； 动 台 占用 话 音 信 道 后 通 有 移 呼 叫释放 、 现 振铃后 无 通话 、 动 台接通 后单 边通 出 移 话 ； 备完好 率较 低 ； 设 中继 电路 的 配 置 与 实 际 话 务 不 相符 、 路 群 的 每 线 话 务 量 差 别 较 大 等 。如 何 在 电 ＧＳ —Ｒ 网 络 规 划 建 设 时 就 能 减 少 这 些 问 题 出 现 Ｍ 的概 率 ， 为今 后 运 营 和 服 务 打 下 良好 的 基 础 ， 对 于 这 提 高 投 资 效 率 是 很 有 意 义 的 事 情 。在 此 结 合 网 络 优 化 理 论 ， 出 以下 ＧＳ —Ｒ 网 络 设 计 和 优 化 策 略 。 提 Ｍ
直放站GSM-R网络优化分析及改进措施
直放站GSM-R网络优化分析及改进措施牧云程【摘要】针对复杂地形,长大隧道等直放站应用较多的特殊区段的无线网络优化,结合合福铁路安徽段(出现掉话和通信质量差的情况,且均发生在直放站覆盖区段,并通过常规方式未达到优化目的)的工程案例总结解决问题的具体处理方法,为特殊区段的网络优化整治提供建议.【期刊名称】《上海铁道科技》【年(卷),期】2016(000)003【总页数】3页(P53-54,46)【关键词】GSM-R;无线网络优化;直放站;应用声表滤波器【作者】牧云程【作者单位】上海铁路局安全监察室【正文语种】中文新建合福铁路安徽段（上海局管内）正线自合肥南站至黄山北站,另含蚌福联络线（合肥北城站至合肥南站）及铜陵联络线。
包含合肥西、长临河、巢湖东、无为、铜陵北、南陵、泾县、旌德、绩溪北、歙县北、黄山北等11个新建车站,其中正线343 km，从铜陵北到黄山北区段多为山区隧道，采用漏缆和直放站较多。
全线无线网络建设情况如下：GSM-R系统新设BSC设备1套，新设BTS设备94套、直放站设备近端机40套，远端机115套；通信铁塔127座。
合福铁路安徽段GSM-R系统在合肥南通信站新设BSC/PCU设备，在上海核心网节点设置编译码和速率适配单元TRAU设备，在铁路沿线设置基站及直放站设备，实现单层交织冗余网络的无线覆盖。
基站接入合肥南新设BSC/PCU设备，并通过在上海新设的TRAU设备上连至上海交换中心；为减少枢纽内跨BSC切换，本工程在合肥枢纽内新设设备均接入合肥既有BSC/PCU设备（既有设备为诺西公司设备）。
随着合福铁路无线系统初步网优工作的推进，在解决了大量工程施工类的问题、并对天馈和无线子系统参数进行优化调整后，系统QoS指标有了大幅度的提升，但截至2015年1月18日测试指标尚未全部达标。
1月19日至22日利用轨道车进行全线拉通测试后，对拉通测试数据进行了深入的分析后，发现在此期间出现的掉话和通信质量差的情况与前期掉话不同，均为新问题点，且均发生在直放站覆盖区段，在全数基站覆盖情况下通过优化参数可避免问题，但是在半数基站条件下，部分地点通过多次调整天线或系统参数均未达到优化目的。
铁路通信系统中GSM-R网络干扰问题分析与解决策略
14AUTO TIMEFRONTIER DISCUSSION | 前沿探讨1 引言GSM-R （GSM-Railway ）网络是专为铁路通信而设计的无线通信网络，用于列车调度、列车控制、列车运行监控等关键应用。
然而，GSM-R 网络在运行过程中容易受到各种干扰，如其他无线通信系统、电磁波辐射设备、自然环境因素等，这些干扰可能导致通信质量下降、通信中断等问题，对铁路安全运行产生重要影响。
因此，研究GSM-R 网络干扰问题的解决策略，对于保障铁路通信系统安全稳定运行具有重要意义。
2 GSM-R 网络的概述2.1 GSM-R 网络的定义GSM-R 网络是一种专用的移动通信网络，主要用于铁路通信。
它是在GSM 技术的基础上进行优化和改进，以适应铁路运营的特殊需求。
GSM-R 网络采用TDMA 技术，能够提辛纬中铁第五勘察设计院集团有限公司郑州院 河南省郑州市 450000摘 要： 铁路通信系统中的GSM-R 网络是实现列车运行控制和信息传输的重要通信网络。
然而，GSM-R 网络常常受到各种干扰影响，从而影响其通信质量和稳定性。
本文对GSM-R 网络进行了一定论述，在此基础上，进一步分析了GSM-R 网络存在的干扰问题，并结合GSM-R 网络干扰的特点，提出了具有一定针对性的解决策略，有助于降低铁路通信系统中的GSM-R 网络干扰问题，进而为铁路通信系统的正常运行提供可靠保障。
关键词：铁路 通信系统 GSM-R 网络干扰Analysis of GSM-R Network Interference Problem in Railway Communication System and the Resolution PolicyXin WeiAbstract ：T he GSM-R network in the railway communication system is an important communication network to realize train operation control and information transmission. However, GSM-R networks are often affected by various interferences, which affect their communication quality and stability. On this basis, the interference problems of GSM-R networks are further analyzed in this paper, and combined with the characteristics of GSM-R network interference, certain targeted solutions are proposed, which are helpful to reduce the interference problems of GSM-R networks in railway communication systems. And then the article provides reliable guarantees for the normal operation of railway communication systems.Key words ：r ailway, communication system, GSM-R, network interference 铁路通信系统中GSM-R 网络干扰问题分析与解决策略供高质量的语音通信和数据传输服务，具有覆盖范围广、信道资源共享、安全可靠等特点。
3-GSM-R系统网络规划
规划原则
GSM-R无线网络是使铁路沿线和枢纽地区实现GSM-R场强连续覆盖，场强 覆盖指标应符合铁路中长期发展规划的线路等级要求及业务需求并预留 远期发展条件。场强覆盖范围应符合信息产业部有关规定。 铁路枢纽地区BSC与MSC同址设置，铁路干线和没有MSC的枢纽，BSC宜设 置在较大的通信站。为减少BSC间的切换，各BSC所控制的区域应相对集 中，不跨铁路局管界。 TRAU与MSC同址设置，并根据工程实际容量配置。 车站原则上应设置基站，区间基站应尽量靠近铁路线，宜选在交通便利、 供电可靠的地方。在铁路枢纽车站、屏蔽性能良好的室内、地下通道和 旅客车厢内，可根据需要采用微蜂窝基站和室内分布系统。铁路沿线弱 场区应用和现场情况合理选择微蜂窝基站、直放站和LCX等技术措施解决。
根据用户数和业务模型确定，以某小区为例：
1个BCCH信道 1个SDCCH信道 3个话音信道（个呼、组呼、广播呼叫） 4个列控信道 3个GPRS数据传输信道 共需：12个信道，因此基站站型为O2。
目前，基站容量一般为：
区间：基站2个载频（O2） 车站：一般车站3个载频（O3），繁忙车站：4~5个载频。
切换区域的设计
切换位置
应尽量选在开阔地带，避免选在高话务区、隧道口、弯道以及 有阻挡的地带；对于隧道群，在满足覆盖重叠长度的情况下，切 换位置可选在两个隧道之间的开阔区域；对于长大隧道，则需要 在隧道内切换。 场强应按当前小区渐弱、目标小区渐强的趋势进行设计，以保 证切换成功率 。
切换区电平：必须高于最小接收电平 切换时间：各厂家不一样。
式。
第一级：信令转接点 （ STP ）
第二级：信令点 （ SP ）
-
6）支撑网规划之二（同步网）
信令分析在GSM-R网络优化中的作用
优化 中的作 用
高 媛 ：中 国铁道 科 学研 究院 ，硕 士研 究生 ，北 京 ，１ ０ ８ ０１ ０
徐 蒋
钧 ：中 国铁道 科 学研 究 院通 信 信号研 究所 ，研 究 员，北京 ，１０ ８ ０１ ０ 韵 ：中国铁道科 学研 究院通 信信 号研 究所 ，助 理研 究 员，北京 ，１０ ８ ０１ ０
引人肓 区 ；反 之 ，覆盖过 大波瓣
形 状发生 畸变 ，容 易产生 越 区覆
图２ 场 强覆 盖异 常测 量报告
盖 ，引入频 率干扰 和错误切 换 ；
话 务 量 超 负 荷 ，也 可 能 引 起 阻
塞 ｐ。 当 然 ，处 理 覆 盖 问 题 要 综 】
合考 虑地形 因素 ，如某些基在非连续基 站故 障时 ，Ｇ Ｍ— Ｓ Ｒ系统 的服务质量仍然满足
要求 ，其场强覆盖示意图见图１ 。
３ 立 即指 配和 指配 分析
在正 常信令流程 中 ，每次 呼叫在立 即指配 和指 配信
鲫
令 中为移动用户分 配独立专用控制信道 （ Ｄ Ｃ Ｓ Ｃ Ｈ）和业
二 ＞一 ＝ （ ＝ ＜
＼ ～～ ＼
相邻 小 区有足够 的重叠 区域 ，保 证切换 区间 内信号质量 动时可能会 因电平下 降造成掉话 。 良好 ，接收信号 电平 高 出最小接 收电平 。郑 西高速铁路 调 整 Ａ 站发 射 功 率 ，压 低Ａ小 区Ｂ 向天 线倾 角 基 方
Ｇ Ｍ— 基站子系统采用单 网冗余覆 盖的建设 方案 ，保证 后 ，切换位置基本在Ａ、Ｂ 区中间 （ 图３ Ｓ Ｒ 小 见 ）。
续 过 程 ，提 取 测 量 报告 ，进 行 故障 分析 ，给 出
调整 方案 和 意 见， 阐述信 令 分析在Ｇ Ｍ ］ Ｓ －Ｂ 网络优 由于 涉及 诸 多 不确 定 因 素 ，因此 无 线通 信 系 统 的性 能 决 定 整 个 网 络 系统 的质 量 。Ａｂ ｉ和Ａ接 口包 含 丰 富 的 Ｓ 空 中接 口信令 ， ，通过分析 这些信 令 ，实时捕 捉信令