01 GSM-R系统核心网GPRS业务介绍解析

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GSM-R是什么?具体有什么用途

GSM-R是什么?具体有什么用途

GSM-R是什么?具体有什么用途第一篇:GSM-R 是什么?具体有什么用途GSM-R 是什么?具体有什么用途GSM-R通信技术起源于欧洲,目前在德国、瑞士、荷兰、意大利等国家均已进入商业运用。

由于GSM-R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,因此铁道部2000年底正式确定将GSM-R作为我国铁路专用通信的发展方向。

GSM-R在GSM公众移动通信系统平台上增加了铁路运输专用调度通信功能。

GSM-R通信系统包括:交换机、基站、机车综合通信设备、手机等设备组成。

以青藏铁路为例:青藏铁路是世界上海拔最高的铁路线,青藏线北起青海省格尔木市,途经纳赤台、五道梁、沱沱河、雁石坪,翻越唐古拉山进入西藏自治区境内后,经安多、那曲、当雄至西藏自治区首府拉萨市,全长约1142km。

绝大部分线路在高原缺氧的无人区。

为了满足铁路运输通信、信号及调度指挥的需要,采用了GSM-R移动通信系统。

青藏线GSM-R通信系统实现了如下功能:1、调度通信功能调度通信系统业务包括列车调度通信、货运调度通信、牵引变电调度通信、其他调度及专用通信、站场通信、应急通信、施工养护通信和道口通信等。

2、车次号传输与列车停稳信息的传送功能车次号传输与列车停稳信息对铁路运输管理和行车安全具有重要的意义,它可通过基于GSM-R电路交换技术的数据采集传输应用系统来实现数据传输,也可以采用GPRS方式来实现。

3、调度命令传送功能铁路调度命令是调度所里的调度员向司机下达的书面命令,它是列车行车安全的重要保障。

采用GSM-R系统传输通道传输调度命令无疑将加速调度命令的传递过程,提高工作效率。

4、列车尾部装置信息传送功能将尾部风压数据反馈传输通道纳入GSM-R通信系统,可以方便地解决尾部风压数据传输问题。

5、调车机车信号和监控信息系统传输功能提供调车机车信号和监控信息传输通道,实现地面设备和多台车载设备间的数据传输,并能够存储进入和退出调车模式的有关信息。

{业务管理}GSMR系统的组成及业务功能

{业务管理}GSMR系统的组成及业务功能

(业务管理)GSMR系统的组成及业务功能GSM-R系统的组成及业务功能第壹节GSM-R系统概述壹、名词解释GSM:全球移动通信系统GSM-R:全球铁路移动通信系统。

GSM-R是铁路综合数字无线通信系统,通过无线通信方式实现移动话音和数据传输,是基于GSM(公网)而发展起来的壹种数字传输技术体制GPS:全球定位系统,铁路上用于实现列车追踪控制GPRS:通用分组无线业务IN:智能网二、GSM和GSM-R的关系—六大关系GSM-R理论建立于GSM理论基础之上;GSM-R技术建立于GSM技术基础之上;GSM-R工业以GSM工业为基础;GSM-R工程建设以GSM工程经验为基础;GSM-R应用开发吸收GSM成功经验;GSM-R的市场铁路专用,GSM公众商用。

GSM-R是专门为铁路通信设计的综合专用数字移动通信系统,属于第二代铁路数字移动通信系统。

三、GSM和GSM-R的关系--业务模型图3-1GSM和GSM-R业务模型图四、铁路通信为什么要建设GSM-R系统1、既有铁路无线通信系统存于许多问题:(1)功能单壹、系统分散、相互间无法互通、维护成本高。

各分散系统主要有:无线列调、站场调车、客运、货运、列检、商检、车号、公务维修、公安等。

功能:主要为语音业务,少量数据业务。

这些系统均为自行投资建设、独立使用、分散维护,造成设备型号各异,种类繁多,相互间无法互通,维护运营成本较高。

(2)频点固定分配、信道固定使用,频率利用率低,容量有限。

铁路无线通信系统主要使用450M频段,共58对频点,固定分配给了无线列调、站调、公安等无线系统使用,各个部门间不能相互共享,造成频率资源的极大浪费。

如北京、徐州、郑州枢纽等地已无频点可供申请使用。

既有无线通信系统采用频点(信道)固定分配的方式,信道长期指配给某壹系统(通常按专业划分)用户使用,当壹个信道遇忙时,其它用户只能等待,往往造成该信道上的用户争抢或者出现阻塞,通信质量得不到保证;而信道空闲时,别的系统用户也且不能利用该信道进行通信。

GSM-R通信系统解析

GSM-R通信系统解析

GSM-R(GSM for Railway)GSM,全名为:Global System for Mobile Communications,中文为全球移动通讯系统,俗称"全球通",是一种起源于欧洲的移动通信技术标准,是第二代移动通信技术,其开发目的是让全球各地可以共同使用一个移动电话网络标准,让用户使用一部手机就能行遍全球。

全球贸易组织(GSMA)GSM-R数字集群移动通信系统简介2006年7月1日,随着青藏铁路的全线通车,我国铁路所使用的一种世界上领先的铁路数字移动通信系统也在青藏线上正式投入使用。

这种通信系统就是GSM-R铁路全球移动通信系统。

GSM-R(Global System For Mobile Communications For Railway)系统是欧洲铁路综合调度移动通信系统的简称。

是专门为铁路通信设计的综合专用数字移动通信系统。

它是在8时隙/200KHz TDMA多址方式GSM蜂窝系统上增加调度通信功能构成的一个综合专用移动通信系统。

它基于GSM的基础设施及其提供的高级语音呼叫业务,提供铁路特有的调度业务,并以此为信息化平台,使铁路部门可以在这个平台上实现铁路管理信息的共享。

GSM-R系统是基于GSM的规范协议,增加了优先级、组呼、广播呼叫等铁路运输专用调度通信功能,适用于铁路通信的需要。

为了完成调度通信的功能,GSM-R系统与GSM系统不同的是在其结构中增加了组呼寄存器(GCR)。

GSM-R系统除了具有语音传送功能外,更重要的是具有数据传送功能,它与GPS卫星定位系统、机车车载计算机结合后能够实现机车和地面之间列车控制信息的实时传送,达到控制列车运行,确保列车安全的目的。

GSM-R网络属于铁路运输指挥专用调度通信系统,因此其网络和业务具有调度通信所要求的封闭性、安全性和实时性特征,要求与外部通信网络只能进行有限的互联互通,即为实现铁路运输指挥业务需要,与铁路专用电话网、铁路各种MIS 信息网络互联互通,一定程度上与公众通信网络互联互通。

GPRS系统简介

GPRS系统简介

意“信孟丽吕英杰:GPRS系统简介GPRS系统可以看作是移动通信和分组数据通信融合的第一步。

GSM—GPRS通过在原GSM网络增加一系列的功能实体来完成分组数据功能,新增功能实体组成GSM—GPRS网络,作为独立的网络实体对GSM数据进行旁路,完成GPRS业务,原GSM网络则完成话音功能,尽量减少了对GSM网络的改动。

GPRS网络与GSM原网络通过一系列的接口协议共同完成对移动台的移动管理功能。

下面对GPRS的网络结构及各网络节点的功能进行简要说明。

二、GPRS的网络结构GPRS网络引入了分组交换和分组传输的概念,这样使得GSM网络对数据业务的支持从网络体系上得到了加强。

图1、图2从不同角度上给出了GPRS网络的组成示意图。

GPRS其实是叠加在现有GSM网络的另一网络。

从网络侧看,GPRS是在GSM网络的基础上增加服务GPRS支持节点(SGSN)和网关GPRS支持节点(GGSN)这两种网络实体以及Gb、GJG。

、Gi、G。

、Gf、Gd、G。

、G。

等接口而实现的。

SGSN和GGSN是实现GPRS业务的核心实体,通称为GPRS支持节点(GSN)。

SGSN是为移动台(MS)提供移动性管理、路由选择等服务的节点;GGSN是用于接入外部数据网络和业务的节点。

在上述接口中,G。

和G。

是可选接口,需要SGSN与移动交换中-6/拜访位置寄存器(MSC/VLR)配合实现诸如联合位置更新、经由GPRS进行电路交换(cs)寻呼等功能时,就应选用G。

接口。

如果选用G。

接口,则GGSN可直接从HLR获取位置信息;如果未选用MSC/、亿R——移动交换中一L,/拜访位置寄存器EIR——设备识别寄存器GGSN——网关GPRS支持节点BS卜基站子系统HI.R——归属位置寄存器SM—sc——短信中心PDN——分组数据网M卜移动台SMS—GMSC——短消息接口MSC虹I_—一数据终端SMS—IWMSC——短消息中介MSCG。

接口,则GGSN需通过SGSN从归属位置寄存器HLR获取位置信息。

GSM-R系统介绍

GSM-R系统介绍
确认中心(AC) MSC将终端用户发起或接受高优先级呼叫或紧急呼叫的 相关呼叫信息,传送到AC进行记录。 AC对接收到的相关信息进行记录、存储,为事后分析 提供数据依据。
GSM-R系统介绍
确认中心(AC )
BSS
呼叫建立
MSC
语音/数据
确认
记录呼叫的详细 信息:时间、发 起者、接听者等
确认中心AC
提供的业务:基本话音呼叫业务;电路域数据传输。
话音呼叫:点对点话音呼叫(MS之间,MS与有线FT之间); 组呼、广播呼叫、多方通信、公众紧急呼叫。
电路域数据传输:提供透明传输通道。如与列控RBC节点、机 车同步操控地面节点之间进行互联,实现车~地、车~车之间 数据信息传送。
组成:由MSC、HLR、VLR、GCR、AC、SMSC等组成。
TMSC1
TMSC2
TMSCn
MSC1
MSC2
MSC3
MSCn
用户平面 控制平面
GSM-R系统介绍
智能网(IN)子系统构成
SMSC 调度交换机
有线终端
SCEP
SMAP
SMP
HLR
MAP
SCP
MAP CAP
MAP
CAP
MSC/VLR/ gsmSSP/IP
SGSN/ gprsSSP
无线终端
无线终端
表示话路 表示No.7信令链路 表示数据链路
BTS
BTS
Um
No.7
IN SCP
L
SMP
SCEP TCP/IP
SSP
SIPMAP
GPRS
Gi
GGb b
PCU
GRIS 铁路应用系统
调度台 车站台 有线终端

GPRS业务介绍

GPRS业务介绍
Gd接口,是SGSN与短消息中心间的接口,通过MAP信 令传输,以支持通过GPRS的分组业务信道传送短消 息。
Gc接口,是GGSN和HLR间的接口,以支持GGSN从HLR 获得MS的位置信息,从而实现网络发起的数据业务 。这个接口也是可选接口。
GPRS网络结构
Gi接口,是GGSN与外部分组数据网(IP网)间 的接口,这个接口所支持的协议不是由GPRS标 准制定的,根据所互通的数据网而采用适用的 协议。
GPRS设备进展情况
GPRS系统设备情况
设备厂家 第一个商用化版本和时间
摩托罗拉 GPRS 设备:GS R4+:2000 年 2 季度(5 月中) GSM 设备:2000 年 2 季度
爱立信 GPRS 设备:R1:2000 年 6 月 GSM 设备 R8:2000 年 6 月
阿尔卡特 GPRS 设备:基于 SMG28:2000 年 1 月,基于 SMG29: 部分:大约 4 月份
GPRS网络结构
新增的接口
Gb接口,是BSS(PCU)与SGSN间的接口。负责MS分组 业务经BSS到SGSN的传输,同时也支持SGSN和PCU间 的信令,包括透明传输MS到SGSN间的信令。底层采 用帧中继协议。
Gn接口,是SGSN与GGSN间的接口,支持两者间信令 和数据信息的传输,底层采用的是IP协议,上层是 专用的GTP(通道协议)。
OMC:需要增加对新的网络单元进行管理的功能。 计费系统:由于GPRS采用了与电路型业务完全不同
的计费信息,因此需要改造原计费系统。
GPRS对GSM网络的影响
终端:需要引入支持GPRS的终端。GPRS定义了三类 终端 A类:GPRS和GSM电路型业务可同时工作。 B类:可同时附着在GPRS和GSM电路型业务上,但 二者不能同时工作,只能交替工作; C类:只能附着在一类业务上,需要人工切换工 作。初期的GPRS终端多是B类和C类终端。

GSM-R系统介绍

GSM-R系统介绍

OPH
OPH
GSM-R系统网络要素
交换子系统(SSS)
❖ 建立在移动交换中心MSC上,由MSC、HLR、SMSC、AC等构成。 ❖ 负责端到端呼叫、用户数据管理、移动性管理、固定网络连接等。
智能网(IN)
❖ 以业务应用节点SCP为核心,由SCP、SSP、IP、SMS及SCE构成。 ❖ 实现功能寻址、位置寻址、呼叫限制、智能短信业务等。
❖ 软硬件冗余备份 ❖ 广域网实现高速互联,保证SCP数据实时同步 ❖ 主备用方式 -> 负荷分担方式
GSM-R规划-编号方案
IC+CT+UN (UIN+FC)
国际代码IC
086
呼叫类型 CT
2 车次功能号 3 机车功能号 4 车号功能号 50 语音组呼 51 语音广播 52~55 保留国际使用 56~59 保留国内使用 6 维修、调车组 7 固定用户ISDN 8 移动用户MSISDN 900 接入国际GSM-R 901 接入铁路专用电话 902~909 预留 91 调度用户功能号码 92~98 预留 99 公众紧急呼叫 0 接入PSTN、PLMN 1 短号码
FF
01: 本务机司机
02~05: 补机司机
08: 运转车长
10~11:列车长
29:列检人员
31:乘警长
40~49:ETCS/CTCS ……
G I D
201: 当前调度辖区组呼 210: 当前车站基站区组呼 220: 相邻3车站及区间组呼 ……
L1L2L3L4L5
T+Y+XX
L1L2: 位置区号, 按部、路局、地区统一分配 T: 编组类型, 5: 调车组;其它为预留
1997年,巴黎城内,30km 意大利FS试验线

铁路数字移动通信系统GSM-R技术介绍

铁路数字移动通信系统GSM-R技术介绍
• 1、 各种体制基本上都采用模拟体制,技术落后、 设备陈旧,远远不能满足我国铁路通信未来发展 的需要;
13
我国铁路无线移动通信系统的现状
• 公网体制:GSM,CDMA • 铁路专网体制: 1.无线列调 2.模拟集群:SMRATZONE(广深试验),
MPT1327(北京局、柳南),UNTDEN(北 京、成都、上海等) 3.数字集群:TETRA(秦沈),GT800(重庆), GOTA(长春)
GSM-R 技术
1
讨论提纲
➢ 什么是GSM-R ➢ 为什么我们需要建设GSM-R ➢ GSM-R基本原理 ➢ GSM-R组网
2
什么是GSM-R
• GSM-R(Globle System Mobile for Railway) 是专门针对铁路对移动通信的需求而推出 的专用系统,它基于GSM并在其功能上 有所超越,是一种成熟的技术。

我国铁路数字无线移动通信采用何种通信系
统,现在争论的焦点主要在GSM-R系统和TETRA
系统之间。究竟采用那一种通信系统,不同的专
家之间存在着较大的分歧。
20
欧洲选择GSM-R的原因
• 取代落后的模拟设备,提升系统性能的需 要
• 欧洲铁路互通性的需要 • 新业务的需要(欧洲列车控制系统在2级以
上)

OCU及显示(主控)
启动! 加速! 减速! 制动!


1

从1
④ 确认
④ 从2 确认 从2
30
GSM-R承载的业务 调度通信、应急语音通信
MSC
局 级
FAS
GSM-R网络
BSC
BTS


FAS
应急指挥中心

数字移动通信系统GSM-R核心网.

数字移动通信系统GSM-R核心网.

数字移动通信系统GSM-R核心网.数字移动通信系统 GSMR 核心网在当今高度信息化的时代,铁路运输的安全和效率对于国家的经济发展和人民的出行至关重要。

数字移动通信系统 GSMR(GSM for Railway)作为专门为铁路通信设计的数字移动通信系统,其核心网在保障铁路运营的稳定、高效和安全方面发挥着关键作用。

GSMR 核心网是整个 GSMR 系统的控制和管理中心,它负责处理呼叫控制、用户数据管理、移动性管理等重要功能,以确保铁路通信的顺畅和可靠。

首先,呼叫控制是 GSMR 核心网的一项基本任务。

当铁路工作人员需要进行通信时,核心网会接收并处理呼叫请求。

它会根据用户的权限和当前网络的资源状况,为呼叫建立合适的连接路径。

无论是语音呼叫还是数据呼叫,核心网都要迅速而准确地完成路由选择和连接建立,以保障信息的及时传递。

比如,列车司机与调度员之间的紧急通话,必须在最短时间内接通,以确保列车运行的安全。

用户数据管理也是核心网的重要职责之一。

GSMR 系统中的每个用户都有相关的身份信息、权限级别和服务配置等数据,这些数据都存储在核心网的数据库中。

核心网需要对这些数据进行有效的管理和维护,确保用户信息的准确性和完整性。

同时,当用户的状态发生变化,如位置更新、权限调整等,核心网要及时更新相应的数据,以提供准确的服务。

移动性管理是 GSMR 核心网的另一个关键功能。

由于铁路运输的特点,用户(如列车上的工作人员)在移动过程中会不断跨越不同的基站覆盖区域。

核心网需要实时跟踪用户的位置变化,并在用户移动时,确保通信的连续性和稳定性。

当用户从一个基站覆盖区域移动到另一个区域时,核心网要迅速进行切换控制,使通话和数据传输不受影响。

为了实现这些功能,GSMR 核心网采用了一系列先进的技术和架构。

它通常由多个网络节点组成,包括移动交换中心(MSC)、归属位置寄存器(HLR)、拜访位置寄存器(VLR)等。

移动交换中心是核心网的核心组件之一,它负责处理呼叫的建立、释放和切换等功能。

1.1理解GSM、GPRS、TD-SCDMA系统及网络结构,各组成部分实现的功能

1.1理解GSM、GPRS、TD-SCDMA系统及网络结构,各组成部分实现的功能

一、基础理论要求(1)理解GSM、GPRS、TD-SCDMA系统及网络结构,各组成部分实现的功能;一、GSMGSM系统GSM系统全称全球移动通信系统(Global System for Mobile Communication,GSM),俗称“全球通”,它依照欧洲通信标准化委员会(ETSI)制定的GSM规范研制而成,是第二代移动通信技术(2G)。

其开发目的是让全球各地可以共同使用一个移动电话网络标准,让用户使用一部手机就能行遍全球。

GSM 系统由移动台MS (Mobile Station)、基站子系统BSS (Bast Station Sub-System)、网络子系统NSS (Network Sub-System)、操作维护子系统OSS (Operat ion Sub-System)四个分系统组成,(其中,BSS包括基站(BTS)和基站控制器(B SC),NSS包括移动业务交换中心(MSC)、拜访位置寄存器(VLR)、归属位置寄存器(HLR)、设备识别寄存器(EIR)、鉴权中心(AUC)),四个分系统之间都有定义明确且详细的标准化接口方案,保证任何厂商提供的GSM 系统设备可以互连。

同时,GS M 系统与各种公用通信网之间也都详细定义了标准接口规范,使GSM 系统可以与各种公用通信网实现互连互通。

GSM 系统除了可以开放基本的话音业务外,还可以开放各种承载业务、补充业务以及与ISDN 相关的各种业务。

GSM 系统采用FDM A/TDMA 及跳频的复用方式,频率重复利用率较高,同时它具有灵活方便的组网结构,可满足用户的不同容量需求。

GSM 系统具有较强的鉴权和加密功能,能确保用户和网络的安全需求,系统抗干扰能力较强,通信质量较高。

GSM系统工作频段分配为:GSM900MHz频段为:890~915MHz(移动台发,基站收),935~960MHz(基站发,移动台收);DCS 1800MHz 频段为:1710~1785MHz(移动台发,基站收),1805~1880MHz(基站发,移动台收)。

GSM-R通信系统解析

GSM-R通信系统解析

GSM-R(GSM for Railway)GSM,全名为:Global System for Mobile Communications,中文为全球移动通讯系统,俗称"全球通",是一种起源于欧洲的移动通信技术标准,是第二代移动通信技术,其开发目的是让全球各地可以共同使用一个移动电话网络标准,让用户使用一部手机就能行遍全球。

全球贸易组织(GSMA)GSM-R数字集群移动通信系统简介2006年7月1日,随着青藏铁路的全线通车,我国铁路所使用的一种世界上领先的铁路数字移动通信系统也在青藏线上正式投入使用。

这种通信系统就是GSM-R铁路全球移动通信系统。

GSM-R(Global System For Mobile Communications For Railway)系统是欧洲铁路综合调度移动通信系统的简称。

是专门为铁路通信设计的综合专用数字移动通信系统。

它是在8时隙/200KHz TDMA多址方式GSM蜂窝系统上增加调度通信功能构成的一个综合专用移动通信系统。

它基于GSM的基础设施及其提供的高级语音呼叫业务,提供铁路特有的调度业务,并以此为信息化平台,使铁路部门可以在这个平台上实现铁路管理信息的共享。

GSM-R系统是基于GSM的规范协议,增加了优先级、组呼、广播呼叫等铁路运输专用调度通信功能,适用于铁路通信的需要。

为了完成调度通信的功能,GSM-R系统与GSM系统不同的是在其结构中增加了组呼寄存器(GCR)。

GSM-R系统除了具有语音传送功能外,更重要的是具有数据传送功能,它与GPS卫星定位系统、机车车载计算机结合后能够实现机车和地面之间列车控制信息的实时传送,达到控制列车运行,确保列车安全的目的。

GSM-R网络属于铁路运输指挥专用调度通信系统,因此其网络和业务具有调度通信所要求的封闭性、安全性和实时性特征,要求与外部通信网络只能进行有限的互联互通,即为实现铁路运输指挥业务需要,与铁路专用电话网、铁路各种MIS 信息网络互联互通,一定程度上与公众通信网络互联互通。

《GPRS核心网介绍》课件

《GPRS核心网介绍》课件
理和网络管理。
GPRS核心网将与物联网、边缘计算等 技术融合,拓展应用领域,提升服务水
平。
GPRS核心网的未来发展
GPRS核心网将不断创新,满足不断变化的市场需求 ,提升用户体验和服务质量。
随着5G网络的普及和技术的不断进步,GPRS核心网 将迎来更广阔的发展空间。
GPRS核心网将与其他网络技术融合发展,形成更加 智能、高效的网络体系,推动整个通信行业的进步。
员合理选择路线。
电子收费系统
利用GPRS网络实现道路自动缴 费,提高通行效率,减少交通拥
堵。
车辆调度管理
通过GPRS核心网,实现出租车 、公交车等公共交通工具的智LOG
DATE
ANALYSIS
SUMMAR Y
05
GPRS核心网发展前景
5G网络中的GPRS核心网
5G网络中,GPRS核心网将发挥重要作用,提供更高效、更稳定的数据 传输服务。
公共数据网网关(PGW)是 GPRS核心网与外部数据网络的 接口,负责数据包的路由和转发

PGW提供数据交换和协议转换 功能,支持多种外部数据网络,
如Internet、专用网络等。
PGW还支持用户接入控制和计 费功能,确保用户访问的数据合
法性和准确性。
无线资源管理(RRM)
无线资源管理(RRM)是GPRS 核心网中的重要技术,负责无线
接口定义
接口是指不同网络之间的连接点。在GPRS核心网中,与其他网络的接口主要 包括与移动终端的接口、与外部数据网的接口等。
主要接口类型
主要的接口类型包括Um接口、Gn接口和Gp接口等。这些接口承担着不同类型 的数据传输和通信任务,是GPRS核心网的重要组成部分。
REPORT

浅析GSM—R系统的功能结构

浅析GSM—R系统的功能结构

浅析GSM—R系统的功能结构作者:鄢江艳来源:《教育教学论坛》2013年第08期摘要:GSM-R系统主要为铁路通信服务的基于GSM系统的专用通信系统,可实现列车调度、站点通信、应急通信及综合监控等功能。

本文首先介绍了GSM-R的内部结构,随后说明了GSM-R系统的功能类型,主要针对传输系统和接入系统进行分析,最后分析了GSM-R系统未来的发展方向。

关键词:GSM-R;功能结构;发展中图分类号:G710 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)08-0275-02一、GSM-R系统结构概述GSM-R(Global System For Mobile Communications For Railway)系统是欧洲铁路综合调度移动通信系统的简称,是专门为铁路通信设计的综合专用数字移动通信系统,它是在8时隙/200KHz TDMA多址方式GSM蜂窝系统上增加调度通信功能构成的一个综合专用移动通信系统,它基于GSM的基础设施及其提供的高级语音呼叫业务,提供铁路特有的调度业务,并以此为信息化平台,使铁路部门可以在这个平台上实现铁路管理信息的共享。

铁路GSM-R数字移动通信系统是铁路专用移动通信网,是直接为铁路运输生产和铁路信息化服务的综合通信平台。

GSM-R系统主要包括:网络子系统(NSS)、基站子系统(BSS)、运行与支持子系统(OSS)和终端设备等四个部分。

1.网络子系统:包括移动交换子系统(SSS)、移动智能网(IN)子系统和通用分组无线业务(GPRS)子系统。

(1)移动交换子系统(SSS):主要完成用户的业务交换功能,完成用户数据与移动性管理、安全性管理。

①移动业务交换中心(MSC)。

MSC是NSS的核心,包含了MSC的所有交换功能,但是比固网的交换机功能更多,包括了移动用户位置登记与更新,小区切换,对无线资源进行管理,处理用户的交换功能,对呼叫进行统计,对信息进行加密,短消息的传送等。

1-GSM-R系统简介和组成

1-GSM-R系统简介和组成





列控线路基站不能太密
列控业务
满足SUBSET093规定,并随其修改而修改。
服务质量项目 移动台发起的连接建立时间 指标值 <8.5s(95%),≤10s(100%)
连接建立失败概率
最大端到端传输时延(30byte用户数据块) 连接丢失概率 传输干扰时间TTI 传输无差错时间(传输恢复时间)TREC 网络注册时延

开放的标准、成熟的产业链、提供全球漫游服务
定位于公众移动通信的商用网络,用户多、使得建网成本大幅下降 我国GSM移动用户3.9亿(总用户数5.08亿),占总用户的77%,网络规模 全球位居第一
GSM与GSM-R的关系-六大关系


GSM-R理论建立在GSM理论基础之上; GSM-R技术建立在GSM技术基础之上; GSM-R工业以GSM工业为基础; GSM-R工程建设以GSM工程经验为基础; GSM-R应用开发吸收GSM成功经验; GSM-R的市场铁路专用,GSM公众商用。
呼叫处理功能
(类似固定网的交换机)
移动通信特定的功能
MSC
移动业务交换中心
呼叫处理功能
(类似固定网的交换机) • 信令 / 用户话务连接的建立 • 信令分析 确定目的地 • 连接路径选择 • 不正常信令信息的处理 • 支持补充业务 • 呼叫监视 • 话务监视和测量 • 预防过负荷 • 计费 • 优先控制 (例如:紧急呼叫) • 支持操作维护 O&M 功能




结合铁路需求、进行优化而得到的系统(高速、调度通信) 定位于铁路专用移动通信的系统(与公网在业务、服务质量、用户有所 不同) 在欧洲铁路得到广泛推广应用,在亚洲、非洲、澳洲、美洲铁路有应用 是我国铁路第二代移动通信系统,实现了第一代模拟移动通信向数字移 动通信的质的飞跃

数字移动通信系统GSM-R核心网

数字移动通信系统GSM-R核心网

14 数字移动通信系统核心网14.1 一般规定14.1.1 铁路数字移动通信系统(以下简称GSM−R)包括核心网、无线网和运维支撑系统。

14.1.2 GSM−R核心网由移动交换子系统(SSS)、移动智能网子系统(IN)、通用分组无线业务子系统(GPRS)、分组域数据传输接口设备等组成。

(1)移动交换子系统包括移动交换中心(MSC)、拜访位置寄存器(VLR)、归属位置寄存器(HLR)、鉴权中心(AuC)、互联功能单元(IWF)、组呼寄存器(GCR)、短消息服务中心(SMSC)、确认中心(AC)等。

(2)移动智能网子系统包括GSM-R业务交换点(gsmSSP)、GPRS业务交换点(gprsSSP)、智能外设(IP)、业务控制点(SCP)、业务管理点(SMP)、业务管理接入点(SMAP)以及业务生成环境点(SCEP)等。

(3)通用分组无线业务子系统包括服务GPRS支持节点(SGSN)、网关GPRS支持节点(GGSN)、域名服务器(DNS)、远端拨入用户验证服务(RADIUS)等。

(4)分组域数据传输接口设备包括GPRS归属服务器(GROS)、行车指挥业务系统GPRS 接口服务器(GRIS)、监测业务系统GPRS接口服务器(M−GRIS)等。

14.1.3 GSM−R全网共用设备包括设置在北京、武汉的智能网业务控制点(SCP)、归属位置寄存器(HLR/AuC)、短消息中心(SMSC)、远程接入认证服务器(RADIUS)、域名服务器(DNS)、GPRS归属服务器(GROS)等,北京、武汉共用设备互为主备,定期倒换。

14.2 网络管理14.2.1 网管设置及职责(1)GSM−R核心网设备维护单位设置移动交换子系统网管(OMC−S)、通用分组无线数据业务子系统网管(OMC−D)等,负责核心网设备的日常维护、数据配置、障碍处理、性能和运用质量分析等工作。

(2)GSM−R全网共用设备维护单位设置铁路GSM−R系统共用设备网管,负责共用设备的日常维护、数据配置、障碍处理、性能和运用质量分析等工作。

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GPRS网络
对于铁路业务来讲,GPRS网络作为承载实体部分,其作用在于为铁路系 统不同终端之间的业务交互,提供了基于无线承载的快速数据传输通道。 GPRS网络本身不参与具体的铁路业务应用。 GPRS网络主要由SGSN GGSN功能实体组成: SGSN:主要功能是对移动台进行鉴权和移动性管理,进行路由选择,建立 移动台到GGSN 的传输通道,接收基站子系统透明传来的移动台数据,进行协议 转换后通过GPRS 骨干网传送给GGSN 或反向工作,并进行计费和业务统计。 GGSN:GGSN 是接入外部数据网络的节点。它接收移动台发送的数据, 选路到相应的外部网络, 或接收外部网络的数据, 根据其他地址选择GPRS 网 内的传输通道, 传给相应的SGSN 。
GROS DMIS/CTC
GPRS网络
GRIS
GIS 2
1
CIR 机车台
采集装置
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铁路GPRS业务介绍
1\车次号传送、调度命令传送业务
实现流程: 1、机车台CIR正常上电后,CIR GPRS模块附着于GPRS网络。 2、CIR GPRS模块根据APN信息、用户名、密码 向GPRS网络发起PDP激活,获 取分配给自身 的IP。 3、CIR GPRS模块发送当前所处的位置信息给GROS服务器 (GROS的IP预设)。 4、GROS服务器根据位置信息判断CIR当前所处的GRIS信息,并回送GRIS信息 给CIR。 5、CIR根据回送的信息,得知当前所处GRIS的IP信息。 6、CIR建立到GRIS的连接,发送车次号信息给GRIS。 7、GRIS再转送信息给CTC/GIS处理。 8、如果调度台主动查询CIR采集装置的车次号信息,则GRIS先基于机车号通过 GRIS内部数据库查询CIR的IP地址,然后和CIR通信。 9、如果调度台通过车次号信息 判断列车要离开自己的管辖区域时,会将新的 GRIS 的IP 地址发给CIR。 10、CIR会更新相应的接口GRIS地址信息,建立到新的GRIS服务器的连接。
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铁路GPRS业务介绍
1\车次号传送、调度命令传送业务
功能描述: 车次号传送: 车次号传送包括车次号信息和列车停稳信息的传送。车次号传送是列车车载实体 实时采集列车运行信息( 位置\状态等),通过GPRS网络,经GRIS中转传输到调度 控制中心。 同时,在列车进站停稳后,也需要通过GPRS网络,经GRIS告知调度控制中心。

TEE
列尾:Train End Equipment,放在列车尾部,它周期性地向车载实体机 车台CIR报告列车尾部风压信息
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第1章 铁路GPRS业务架构 第2章 铁路GPRS业务介绍
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铁路业务网络结构
--涉及网元介绍

GIS
地理信息服务系统。通过对整个线路数据(站名,公里标,经纬度)的事先收录, 形成可视化的模拟线路和GIS线路 通过实时接收GRIS的车次号信息(公里标,速度等信息),实现列车位置的实 时显示跟踪

CIR
机车综合通信设备:Cab Integrated Radio,俗称机车台,放在机车上, 就Gprs业务来说,司机使用它与其他车载实体、地面应用实体等进行通信
2018/10/4
Security Level:
基于GPRS实现的铁路业 务介绍

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第1章 铁路GPRS业务架构 第2章 铁路GPRS业务介绍
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铁路业务网络结构
--涉及网元介绍

GRIS
GRIS接口服务器(GPRS Interface Server)作为地面应用实体的对外接口, 完成车载应用实体(CIR)与地面应用实体(CTC)之间的数据协议转换\数据存 储转发,是整个铁路业务系统的核心. GRIS接口服务器在整个铁路业务系统中实现的主要功能: GPRS网络接入功能:为各种铁路地面应用系统(CTC)与车载应用系统之 间的数据传输提供GPRS数据通道. IP地址存储/更新功能:每个GRIS均会存储其他路局GRIS的IP地址,当收 到越界指示和下一个CTC管辖区代码时,根据区域代码查询接管GIRS的IP地址, 并通知CIR进行GPRS接口服务器IP更新操作 判断机车是否越界:根据CIR发送的公里标信息以及GPS信息结合GIS服务 器判断机车是否越界 数据的存储/转发:GRIS基于存储转发机制,完成各种应用数据DMIS(铁路运输调度指挥信息系统)是地面应用实体的核心,是铁路实
现运输现代化而上马的一套系统,用来接收机车运行信息和发送调度命令.经
GRIS通过Gi 接口连接到GGSN;。CTC 为新一代调度集中系统。
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调度命令传送: 调度命令传送是指车站调度员通过CTC维护台编辑调度命令,由GIRS中转,通过 GPRS网络透传给CIR,完成车站调度员与列车司机的信息交流。
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铁路GPRS业务介绍
1\车次号传送、调度命令传送业务
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铁路业务网络结构
--涉及网元介绍

GROS
GPRS 归属接口服务器作为地面应用实体的一部分.负责处理机车台发送 上来的位置信息(位置区、小区、公里标) ,进行判断并发送给CIR相应的 GPRS 接口服务器GRIS的IP 地址。 目前, 只有北京和武汉铁路局有GPRS 归属接口服务器, 国内所有的机车 CIR都预设了GPRS 归属接口服务器的IP 地址。
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铁路业务网络结构
GROS DMIS/CTC
承载实体
GPRS网络
GRIS 车载应用实体 地面应用实体 GIS
TEE
CIR
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铁路业务网络结构
--涉及网元介绍
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