基于铁路的数据通信网网络结构研究
铁路GSM-R简介
GSM-R资料目录一、GSM-R的现状31．SM-R在世界发展现状 42．GSM-R在我国的技术发展现状 5⑴欧洲GSM-R技术规范的现状 5⑵我国GSM-R技术标准与规范的现状及必要性 5⑶我国GSM-R标准、规范的范围和主要内容 6二、GSM-R的应用情况81、SM-R与话音通信81.1GSM-R与无线调度通信91.2 站场无线通信与无线调车机车信号和监控信息传送9 1.3 区间通信与应急通信91.4 GSM-R与有线调度91.5 GSM-R与普通话音通信92、GSM-R与列车控制102.1 列控信息传送102.2 机车同步操控信息传送103、GSM-R与铁路信息化123.1 列车无线车次号校核系统信息传送123.2 列车尾部风压装置信息传送12三、大秦线GSM-R系统的网络结构 131.交换系统142.GPRS系统143.基站系统15⑴BTS基站设备15a公共子系统16b载频子系统17c天馈子系统17⑵天馈线 17a天线17b馈线18c漏泄同轴电缆18⑶直放站 18⑷频率配置19⑸大秦线BTS连接图19四、GSM-R工程硬件安装211、接地规程 211.1接地系统的作用211.2接地系统的组成211.3建筑物的地下接地网221.4接地系统的室内部分221.5接地系统室外部分241. 馈线接地夹接地位置252. 馈线接地夹的固定253. 馈线避雷器的接地262．机柜的安装262.1机柜安装介绍262.2不靠墙安装262.2.1安装流程262.2.2底座简介272.2.3机柜定位272.2.4安装下框架292.3在防静电地板上安装311、支架形式 322、支架组件 323、支架安装方式324、支架数量 325、安装流程 346、机柜定位 347、支架定位 358、固定支架 369、机柜安装 3610、绝缘测试362.4安装单板和模块时的防静电要求362.5安装开关盒、风扇盒和插框等371、装风扇盒 372、安装其它盒体382.6安装单板382.7安装各功能模块392.8防尘网的安装、拆卸与除尘393．射频成套电缆的安装413.1安装发信电缆413.2安装收信电缆423.3安装机柜内天线跳线434.天馈系统的安装454.1漏泄同轴电缆454.2基站天馈系统464.2.1接头制作464.2.2组装天线（以定向天线为例）474.2.3工具仪表见表：484.3隧道口洞顶天馈线的安装50五、华为设备安装视频51GSM-R的现状我国铁路GSM-R网络的发展目标是在全路建立一张移动通信网络，利用通信的手段实现铁路移动设施和固定设施的无缝连接，确保列车平稳、高速、安全地运行。
GSM-R 在铁路通信系统中的应用
GSM-R 在铁路通信系统中的应用摘要；GSM-R在GSM标准上加入了适合高速移动环境使用的技术要素，GSM-R完全汲取了GSM+多年来的发展成果，在GSMPhase2+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，针对铁路通信列车调度、列车控制、支持高速列车等特点和需求开发了许多专用功能，能传输列车诊断数据，提供货运信息、车载旅客信息服务和其他增值服务等，是铁路运营提供定制的附加功能的一种经济高效的综合无线通信系统。
关键词GSM-R铁路通信发展和应用设计1前言GSM-R(GSM for Railway) 中文全称为铁路移动通信系统标准，其最早起源于欧洲，是基于目前世界最成熟、最通用的公共无线通信系统GSM平台上的、专门为满足铁路应用而开发的数字式的无线通信系统。
GSM-R在GSM标准上加入了适合高速移动环境使用的技术要素，GSM-R完全汲取了GSM+多年来的发展成果，在GSMPhase2+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，针对铁路通信列车调度、列车控制、支持高速列车等特点和需求开发了许多专用功能，能传输列车诊断数据，提供货运信息、车载旅客信息服务和其他增值服务等，是铁路运营提供定制的附加功能的一种经济高效的综合无线通信系统。
具有适应铁路运输特点的功能优势，以及更符合通信信号一体化技术发展的需要。
GSM-R除了能提供无线列调、编组调车通信、应急通信、养护维修通信等语音通信功能外，其无可比拟的优势是能提供时速500km下良好、安全的无线传输平台，为高速行驶列车的信号及列控提供了条件。
使中国铁路在这个层面上的技术由原来的单信道模拟系统一下子达到了国际行业先进水准。
在欧洲的德国和法国、荷兰、瑞士等国家已在铁路沿线进行了GSM-R 的放号。
正在试验中的ETCS欧洲列车控制系统(也称FZB)和另一种用于160公里以下的低成本的列车控制系统(FFB)，都是将GSM-R作为传输平台。
动车组TCN网络研究分析
动车组TCN网络研究分析摘要：对动车组TCN网络结构及传输介质进行分析，分别介绍了列车总线WTB和多功能车辆总线MVB、传输介质WTB电缆及MVB电缆；分析TCN网络传输介质在动车组进行试验的必要性，明确测试参数及标准，通过在动车组单车及列车阶段进行传输介质测试来保证TCN网络数据传输的可靠性。
关键词：TCN网络、列车总线WTB、多功能车辆总线MVB、传输介质测试一、TCN网络动车组采用的是TCN网络，TCN是一个分为两级的通讯网络，由列车总线WTB（列车总线）和车辆总线MVB（多功能车辆总线）组成。
这两个系统包括带有冗余传输线的串行数据总线。
WTB和MVB可传输过程数据和消息数据。
过程数据在所谓的过程数据端口内按一定周期传输到车辆总线（MVB）。
过程数据端口由一个MVB设备发出，并可由多个MVB设备接收。
所有连接到车辆总线（MVB）的控制装置都可以传送过程数据，一些控制装置还可以是消息数据。
消息数据传输受到限制。
传输次数取决于当前总线负载。
1 、列车总线WTB绞线式列车总线（WTB）是为互连车辆而设计的一种串行数据通信总线。
WTB总线可以连接不同的车厢，实现数据在不同车厢之间的传输。
WTB在一给定时间内只能由一个总线主控制。
在总线主控制下，WTB周期性地广播牵引和列车控制所用的过程数据；它也按需要发送比较长但不太紧迫的消息数据，如旅客信息、诊断和维护信息。
动车组列车总线（WTB）是基于列车编组情况可变的拓扑结构的总线。
用屏蔽双绞线作为传输介质。
两根单独的电缆用做冗余列车总线（WTB）线路。
在网关内使用两个独立插头。
列车总线（WTB）和车辆总线（MVB）通过网关连接。
根据UIC 556要求可以实现用于产生传输层的机制。
由于高速列车上数据的容量和已经执行的报文数据，所以数据交换则采用专门的报文传输。
2、多功能车辆总线MVB多功能车辆总线（MVB）是将位于同一车辆或不同车辆中的标准设备连接到TCN上的一种总线。
基于WiFi无线通信系统在高速铁路中的应用
基于WiFi无线通信系统在高速铁路中的应用蓝博【摘要】[Abstract]The traditional high-speed railway communication systems met a lowly data exchange problem, this paper proposed a WiFi based wireless communication system. The system used smart antenna and the radio equipment, through separating the mobile IP handovers time in the data link layer (L2HO) and the network layer (L3HO) to avoid fatal communication disruption in the conventional wireless communication. This WiFi based network connection can provide better internet experience compared with traditional mobile network, also can met the growing demand for bandwidth of customers.%针对高速铁路无线通信系统数据交换速度缓慢的问题，给出一种可用于实际的无线WiFi通信系统。
该系统以智能天线和无线收发设备为基础，通过分割移动IP在链路层(L2HO)及网络层(L3HO)切换的时间点，从而避免传统无线通信在切换时间点重合时所出现的通信中断问题。
由于采用WiFi网络连接，故能提供相对于传统移动网络更为流畅的用户体验效果，可较好的满足用户日益增长的网络带宽需求。
【期刊名称】《科技视界》【年(卷),期】2015(000)019【总页数】2页(P53-54)【关键词】高速铁路;WiFi;无线通信【作者】蓝博【作者单位】桂林电子科技大学，广西桂林541004【正文语种】中文高速铁路最大特点是高速运行在200km/h以上的速度区间内，国内最高曾达到过486.1km/h。
TDCS网络结构
TDCS的使用及问题TDCS网络结构列车调度指挥系统（TDCS）应单独组网，一般采用单通道单机模式，但是在铁路局的路由器应设置为两台。
TDCS应尽量按照环网结构组建，不具备条件的特殊车站可采用星形结构。
通道速率为2M。
TDCS环形结构示意图如下：车站环首尾两条通道应分别连接至铁路局TDCS中心的两台并行的路由器上。
路局与车站可以组成多个环。
相邻两站间采用专线通道直连，每6-12站引一条迂回通道与路局相连。
路由协议宜采用OSPF，它是国际标准协议，适于不同厂商网络设备的互联互通。
如果采用思科专有的EIGRP协议，就限制了自己，以后就不能添加或更换成其他厂商的路由器。
RIP协议适合小规模网络，一条铁路线的车站数量比较多，不适合用RIP协议。
路局与一条铁路线尽量划到一个域里，除非车站数量太多，才划为多个域。
路局TDCS中心应设置专用的网络管理工作站。
网络设备中应设置系统日志，便于查找、分析和排除网络故障。
路局TDCS中心应设置硬件防火墙。
TDCS网络设备与其他系统接口时，应充分保证两系统间的物理、逻辑隔离安全性前提下连通。
车站路由器到传输设备的常见连接方式如下图：多数车站用V35/G703转换器和同轴电缆。
具备光纤条件的可以用光猫，有实回线的可以用XDSL。
其中，V35/G703转换器应具有本地和远端环回测试功能，便于排除通道故障。
TDCS系统的特点TDCS 作为其所辖区域铁路行车调度指挥系统，改变了调度人员传统的作业方式，实现了列车运行计划的编制与自动调整，列车计划和调度命令的自动下达，列车运行时分的自动收、报点，列车运输数据自动统计的各项性能和功能，是重要的铁路行车设备。
因此，只有在系统整体架构的设计和每一个具体系统的选型配置上都紧扣先进性、实用性、可靠性、安全性、高效性、实时性、可扩展性、易管理和维护性等系统总体设计要求，才能确保系统在稳定可靠运行的基础上有效实现上述 TDCS 各项功能。
系统设计采用了先进技术和成熟经验，并具备数字化、网络化、计算机化的特点，使系统在一定时期内能够保持技术的先进性；并且，作为不间断运行的关键应用系统 , TDCS 选用了经受过实际应用考验、并得到广大用户认可的主流技术与产品。
列车通信网络技术
沉寂的设备、总线主权转移、总线初运行等方面的数 据。某些管理数据是周期性传送的，但另一些管理数据 是按需传送的。 严格来说，过程数据也可作为偶发性数据按需 传 送， 但由 于 这 种 服务不可靠 ， TCN 标准 不支持这 种发送方式；同样消息数据也可以周期性地传送， TCN标准也不予支持。
6.2.5.2 数据传送模式
WTB 特性摘要表：
它有一个段是朝向列车中间， 另一段是朝向敞开的端部。 WTB 采用屏蔽双绞线，信号传输速度１ Mbit/s 。采 端节点电气上用与它连接的 端接器来终止两个总线节以 用规定型号的电缆，可互连最多 32 个节点，长度最长至 减少反射。
860m。WTB 介质是由不同车辆上的电缆节链接而成。 连接两个总线
列车通信网络结构示意图
•
从图6.1可见，TCN连接整个列车，每节机车 或车辆的车辆总线通过网络节点与TCN连接。机 车或车辆上的各种设备则直接挂在车辆总线上。 这样，车辆的控制、检测、故障诊断等信息的传 输，都可以方便地通过列车总线和车辆总线及其 对应的节点传输到需要这些信息的设备。 • 图6.1所示的列车通信网络结构并不是绝对的， 整个列车的组成可以灵活多样，一节车厢内可以 有一条或多条车辆总线，也可以没有;车辆总线也 可以在固定编组的情况下跨接几节车厢。如果整 列车是固定编组，则列车并不需要对节点进行连 续编号，这时车辆总线可以起到列车总线的作用。
6.2.1列车通讯网络结构
列车通信网络可分为三个层次，即列车总线、车 辆总线和设备总线。 TCN网络上层为绞线式列车总线(WTB)，下层为 多功能车辆总线(MVB)，在车辆总线下面还可设置 第三级，由安装在同一车辆上的传感器执行机构构 成，这一级不受列车控制网络的限制，可被认为是 车辆总线设备的一部分。 一列列车中只能有一条列车总线，但可以有多条 车辆总线。列车总线连接不同车辆(单元)中的网络 节点(网关);车辆总线连接同一车厢或固定车组内部 的各种可编程终端装置。
大秦铁路无线通信用频应用研究
DCWTechnology Application技术应用127数字通信世界2024.031 大秦铁路无线通信技术应用现状（1）机车综合无线通信系统（CIR ）主要实现机车与车站间的通信联控，由GSM-R 语音单元、GPRS 数据单元、GPS 单元、450 MHz 、LBJ 单元、人机交互终端（M M I ）和送受话器等设备组成。
使用频段为450 MHz 和GSM-R 的上行885～889 MHz ，下行930～934 MHz 。
（2）列车防护报警系统（LBJ ）。
主要实现列车防护报警信息传送和客列尾信息传输。
使用频率为821.2375 MHz/866.2375 MHz 。
其中，821.2375 MHz 用于传输列车接近预警信息，866.2375 MHz 用于传输客列尾信息、列车防护报警信息。
（3）铁路数字移动通信系统（GSM-R ）：主要承载列车调度员、车站值班员、助理值班员、机车司机、车辆乘务员间的语音通信；调度命令信息、车次号校核信息、CTCS-3（中国列车运行控制系统）信息、ITCS （增强型列车控制系统）列控信息、LOCOTROL （机车同步操控）信息、货列尾信息等；列控设备动态监测系统（DMS ）信息、站车无线交互信息、高速铁路地震预警监测系统等。
使用频率：上行885～889 MHz ，下行930～934 MHz 。
使用设备为基站、手持台、车载台（CIR ）。
大秦线全长653千米，采用双网覆盖模式，目前共有246套宏基站（其中A 、B 网各123套），236套分布式基站RRU 设备（其中A 、B 网各118套）。
（4）双模列尾机车台系统：主要实现查询尾部列尾主机收到的风压值和强制排风功能。
双模列尾由双模列尾机车台和控制盒组成，采用GSM-R 和400 MHz 数字两种通信方式，频率范围：400～420 MHz ，主要使用414.025 MHz 收/404.025 MHz 发；GSM-R 的885.00～934.00 MHz 收。
关于铁路通信接入网发展的探讨
西 安 铁 路局 西 安通 信 段 路 树 仁
摘 要 ： 随着铁 路 通信 接入 网的 不断 发展 ， 接入 网在铁 路 通 信领 域 显 示 出了越 来越 重要 地
位 。铁 路通 信 网应该顺 应 当今 通信技 术 的发展 潮 流和 市场 的需要 ， 保证铁 路 通信 在 要 求 的 前提 下 ， 发展 多种接 入 方 式 ， 别是 无 线接 入 方 式 ， 步达 到 同公 用 网的统 特 逐
通 话 一 般 不 进 行 ， 主 要 是 从 节 约 这
程 中要 统筹 考 虑投 资 与效 益 ， 系 使
统 不 仅 满 足 现 在 及 今 后 铁 路 通 信 的 需求 ， 而且 还能 够 为 出行 的旅 客
及 地面 用户 提 供先 进 的 电信 服务 ， 具备 便于扩 容 的功能 。就 铁路 的通
应 考虑 采用 Ａ Ｍ 交换 以及 网络 Ｉ Ｔ Ｐ 通 信 等 先 进 技 术 来 构 成 通 信 主 干
网及 光纤 用 户接 入 网 。如采 用 “ 双
公 务 、 急 抢 险 、 车维 修 等 人 员 应 行 提 供及 时 可 靠 的通 信 ， 过 提高 服 通 务 等 级和 运 输效 率 ， 证 列 车 的安 保
全 ， 现有 效 的 人机 控 制 和 提高 运 实
输 效 率 ， 求 建 立 一个 功 能更 加 完 要
作 业 通 信 为 一 体 的列 车移 动 通 信
善、 技术 构 成 更 加先 进 的 铁路 通 信 网 。要 现 实这 种 构 想 ， 必须 打 破 就 常规 的铁 路通 信 网的接 人 方 式 ， 采 用 先 进 的有 线 和无 线 通 信 的 传 输 和接 入 方式 ， 现铁 路 通信 网 的升 实 级 ， 应 信 息 社 会 的发 展 ， 挥 铁 适 发 路 通 信 网在 国 民经 济 中 的社 会 效