GSMR介绍.ppt
《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数字手机原理射频PPT课件
DC Compensaton
x2
/2
TRF6150
射频主芯片
Local Oscillator
射频压控振荡器
数字低中频接收机模型
天线
双工器
带通滤波
低噪音放大
A/D转换 基带处理
低通滤波
混频
声表面滤波
100KHz 低中频
本振频率
数字低中频的形象理解
(北京 嘉兴 宁波)
北
京
飞机
925-960MHZ
嘉
宁
一、频率合成器
定义: 把基准频率信号进行变换,输出多种频 率的信号,供射频部分调制、解调、混频 所用。
13MHZ
300MHZ 1.8GHZ 45MHZ
1 锁相环工作原理
锁相环电路是频率合成器的核心电路,主 要作用是:由频稳性很强的基准信号得到 另一个频率与其同样稳定频率信号
f1
电压差
电压差
鉴相器
#43、#44
#22 #23 #21
#5
#3 #45 #41
#13、#14、#15 #8 #9 #10 #11
#20
超外差二次变频机模型
双工器
BPF
中频放大器
中频放大器
I
Mixer
Mixer
LN
PG
PG
A
A
A
Q
中频滤波器
中频滤波器
Demodulator
接收下变频时两次混频 机型:8180、G100 (相应中频225MHZ、45MHZ)
数字低中频:
利用超外差的效能优势意即直接转换技术的低成本 和功能整合优势,避免“直流位移”的影响,基频无须 进行滤波,提高接收灵敏度!
GSMR系统维护与应用课件第一章
11
1.1.3移动通信系统的特点和分类
用户
使用移动通信服务而付费的使用者
操作维护中心 负责管理维护移动交换网络 OMS
17
3.常见的移动通信系统
(2)无绳电话系统
18
3.常见的移动通信系统
(2)无绳电话系统 无绳电话是指用无线信道代替普通电话线,
在限定的业务区内给无线用户提供移动或固定 公共交换电话网(PSTN)业务的电话系统, 也是一种无线接入系统。它由一个或若干个基 站和多部手机组成,允许手机在一组信道内任 选一个空闲信道进行通信。一个基站形成一个 微蜂窝,多个微蜂窝构成一个服务区,区内的 手机都可通过基站得到服务。
(3)无线电波具有惊人的运动速度,是世界上 跑得最快的物质。每秒钟能跑30万公里,而其 他物质,比如声波,在空气中每秒只能传播 340米。
6
1.无线电波的特点:
(4)无线电波可以在真空中传播。
(5)无线电波的频率往往比其它波的频率高得 多。无线电波的频率可以达到几万赫兹、几十 兆赫兹。无线电波的波长、频率和振幅还可以 按照人们的 需要用机器来调节。
信; (3)按多址方式可分为频分多址(FDMA)、时分多
址(TDMA)和码分多址(CDMA)等; (4)按接入方式可分为频分双工(FDD)和时分双工
(TDD); (5)按覆盖范围可分为宽域网和局域网;
14
(6)按业务类型可分为电话网、数据网和综合 业务网;
GSM-R功能
13
14
• 通用式机车电台包括电台主机(含机车电台功能单元 通用式机车电台包括电台主机( 和GPS单元)、控制盒、扬声器、送话器、控制电缆、 单元)、控制盒、扬声器、送话器、控制电缆、 单元)、控制盒 电台天线、电台射频电缆、 天线、 射频电缆、 电台天线、电台射频电缆、GPS天线、GPS射频电缆、 天线 射频电缆 电源电缆以及应用软件和应用数据库等组成。 电源电缆以及应用软件和应用数据库等组成。 • 机车电台功能单元包括 机车电台功能单元包括450MHz信道机设备、机车台控 信道机设备、 信道机设备 制单元、电源单元等。 制单元、电源单元等。 • GPS单元包括GPS接收机和线路数据库等。 GPS单元包括 接收机和线路数据库等。 单元包括 接收机和线路数据库等
MMI界面 界面
10
主要性能: 主要性能:
※集成化程度高,结构坚固,满足机车的使用环境要求。 集成化程度高,结构坚固,满足机车的使用环境要求。 采用GSM-R调度通信模块和数据模块,传输可靠,话音质量高, 调度通信模块和数据模块, ※采用 调度通信模块和数据模块 传输可靠,话音质量高, 误码率小。 误码率小。 采用了先进的嵌入式ARM系统,具有体积小、低功耗、低成本、高 系统, ※采用了先进的嵌入式 系统 具有体积小、低功耗、低成本、 性能的特点。 的环境, 性能的特点。适用于恶劣 的环境,适应复杂且稳定性要求高的现 场需求。 场需求。 采用了功能强、性能好、可靠性高的嵌入式平台Windows CE操作 ※采用了功能强、性能好、可靠性高的嵌入式平台 操作 系统,能够实现Windows环境的资源共享。 环境的资源共享。 系统,能够实现 环境的资源共享 具有车次号接口和列车尾部风压接口。 ※具有车次号接口和列车尾部风压接口。 采用可视化的操作终端,屏幕为5.7"的真彩液晶。 ※采用可视化的操作终端,屏幕为 "的真彩液晶。 界面友好,便于操作。 ※界面友好,便于操作。 具有预留扩展数据接口,用于给机车上以后的扩展业务使用。 ※具有预留扩展数据接口,用于给机车上以后的扩展业务使用。
GSM-R基础理论讲课课件
测量 自由空间
短期衰落
±2m
/2
长期衰落
500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000
距离 (m)
40
郑州通信段技术支持中心
GSM-R基础知识简介
分集接收
1 2
天线
m
G1
G2
Gm 可变增 益
切换逻 辑或解 调器
2022/3/24
同频干扰
功率
干扰信号
功率 有用信号
频率 f1
两个信号叠加
功率
频率 f1
合成信号
2022/3/24
频率
36
郑州f通1 信段技术支持中心
GSM-R基础知识简介
邻信道干扰
C (0 dB) Ic (-9 dB)
Ia2 (+41dB) Ia1 (+9 dB)
2022/3/24
F1 + 200 kHz + 400 kHz
2022/3/24
11
郑州通信段技术支持中心
1.2、GSM-R与GSM
2022/3/24
12
郑州通信段技术支持中心
GSM-R的与GSM
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。
郑州通信段技术支持中心
GSM-R的与GSM
调度通信系统
2022/3/24
GSMR基本原理PPT课件
未来业务需求
❖ 铁路无线移动通信系统的业务主要包括两个大的方面,即 铁路内部业务和旅客通信的需要。 铁路内部业务:
有安全要求的业务 无安全要求的业务
我国铁路无线移动通信系统的现状
❖ 由于铁路列车具有高速运动的特点,因而无线移 动通信在铁路通信网中占有相当大的比重。我国 铁路移动通信主要包括以下几种系统:
❖
❖
列车无线调度通信系统
❖
站场无线调度电话系统
❖
站务人员无线移动通信系统
❖
区间无线移动通信及公务移动通信系统
我国铁路无线移动通信系统的现状
❖ 目前铁路部门存在上述无线移动通信系统,有其历史和体 制的原因。但是随着铁路的进一步发展和对铁路通信信息 技术要求的进一步提高,这种多种体制并存的状况其弊端 也越来越明显
❖ 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;
❖ 2、 这些系统是为了满足铁路各部门的不同的需要同时设置的,分别 采用单独频段和各自的通信协议,各个系统各自独立,彼此不兼容, 应用有限;
❖ 3、 无线频率、线路等资源被各个系统单独占用,造成资源浪费;
❖ 现在的目标是由模拟向数字化的转变(GSM-R) ❖ 以后呢?
结束 ——谢谢 !
放映结束 感谢各位的批评指导!
谢 谢!
让我们共同进步
2021/3/9
30
旅客通信:
通信业务 信息服务
技术要求
❖ 未来铁路无线移动通信系统必须要适应铁路高速化的要求。 在技术和功能方面,未来铁路对无线移动通信系统的要求 主要包括:
GSM-R-基本介绍
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
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。
3 基于位置的 是 路由
4 AC确认
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。
• 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
GSMR概述
1
名词缩写
GSM: GLOBAL SYSTEM FOR MOBILE COMMUNICATIONS 全球移动通信系统 GSM-R: GSM for Railways 全球铁路移动通信系统
2
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。
1.3 GSM-R与铁路信息化
铁路信息化是铁路现代化的重要标志 铁路信息化的重要通道--发展综合数字移动通信网络 GSM-R是铁路信息化的重要组成部分 铁路通信信号一体化是电务现代化的重要内容
公网技术体制:GSM、CDMA 铁路专网技术体制: (1)无线列调 (2)模拟集群: SMRATZONE(广深试验)、 MPT1327(北京局、柳南)、UNIDEN(北京、 成都、上海等) (3)数字集群:TETRA(秦沈)、GT800(重 庆)、GOTA(长春) (4)GSM-R(欧洲)
1.2 中国铁路运输对无线通信的要求
(2)系统功能
话音、数据业务争抢信道,传输可靠性低,数 据传输能力差。 经测算,在TDCS和CTC区段,当列车运行时速 超过250公里时,综合考虑调度命令、行车凭证、 车次号、进路预告等数据信息传送和车机联控话 音通信需求时,业务密度加大,碰撞概率很大 。 基于无线列调系统的数据传输速率仅达到 1.2Kb/s。
(2)系统功能 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, 信道长期指配给某一系统(通常按专业划分)用户使用, 当一个信道遇忙时,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,别的系统用户也并不能利用该信道进行通信。 这无疑是对频率资源的一种浪费,也制约了用户数量的进 一步发展。
GSM-R铁路综合数字移动通信系统PPT课件
有线终端
CBC
BSC
Abis
BTS
BTS
Um
无线固定台
车载台 无线终端
手持台
IN SCP
L SSP
SMP
SCEP TCP/IP
IP
SMAP
GPRS SGSN Gn
GGb b PCU
GGSN GRIS
OSS OMC
SIM卡系 统管理
外部分组数 据网
铁路应用系统
19.05.2020
19.05.202-0
19.05.2020
19.05.202-0
66
二、GSM-R建设的意义
2、铁路发展出现许多新业务需求: (1)客运专线的业务需求:不中断传输,速率至少2.4kbps (2)货运专线机车同步控制传输 (3)车地信息化数据传输的需要 (4)有线、无线调度两网融合的需求
因此,既有系统无法满足铁路新业务需求,应建立一个能 完善解决铁路新业务需求、高安全可靠性、联网能力强、可满 足高速、重载运输及信息化需求的通信系统。
19.05.2020
19.05.202-0
55
二、GSM-R建设的意义
1、现有铁路无线通信系统存在许多问题。 (1)投资方面:系统分散建设,投资浪费。 (2)系统功能方面:功能单一,不具备网络能力;频率
利用率低,容量有限;话音、数据业务争抢信道, 传输可靠性低,数据传输能力差。 (3)存在的问题:枢纽地区干扰严重;是开放系统,不 具保密性。
10 10
三、GSM-R系统介绍
1、网络子系统(NSS):
(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。
(2)移动智能网(IN)子系统
GSM-R有关的PPT 铁路专业研究导论课
一. GSM-R系统简介
1.GSM- 1.GSM-R系统组成 2.GSM主要相关技术 2.GSM主要相关技术
1.GSM-R系统组成
GSM- 系统是由六个子系统组成的,其中包括: GSM-R 系统是由六个子系统组成的,其中包括: 交换子系统(SSS) 交换子系统(SSS) 基站子系统(BSS) 基站子系统(BSS) 运行与维护子系统(OMC) 运行与维护子系统(OMC) 通用分组无线业务子系统(GPRS) 通用分组无线业务子系统(GPRS) 终端子系统及移动智能网子系统(IN) 终端子系统及移动智能网子系统(IN)
列车诊断:如果列车发生故障,诊断数据将通过GSM-R传输 列车诊断:如果列车发生故障,诊断数据将通过 传输
到下一个维修中心。使维修站能够及时为维修做好相关准备, 到下一个维修中心。使维修站能够及时为维修做好相关准备,因而大 大缩短维修时间。 大缩短维修时间。
旅客服务:包括列车时刻信息、在线售票(订座 服务。 订座)服务 旅客服务:包括列车时刻信息、在线售票 订座 服务。基于列
GSM-R系统框图如图 - 系统框图如图 系统框图如图:
A接口往左 接口往左Um接口是 接口是BSS系统 它包括有基站控制器(BSC)和基站收 系统:它包括有基站控制器 接口往左 接口是 系统 它包括有基站控制器( ) 发信台( 接口往左是移动台部分( ),其中包括移动终端( ) ),其中包括移动终端 发信台(BTS).Um接口往左是移动台部分(MS),其中包括移动终端(MS) ) 接口往左是移动台部分 和客户识别卡( 和客户识别卡(SIM). ) A接口往右是 接口往右是NSS系统 它包括有移动业务交换中心(MSC)、拜访位置 系统:它包括有移动业务交换中心 )、拜访位置 接口往右是 系统 它包括有移动业务交换中心( )、 寄存器( )、归属位置寄存器 )、鉴权中心 寄存器(VLR)、归属位置寄存器(HLR)、鉴权中心(AUC)和移动设备识别 )、归属位置寄存器( )、鉴权中心( ) 寄存器( ),组呼寄存器 寄存器(EIR),组呼寄存器(GCR), 操作维护中心 ),组呼寄存器( ) 操作维护中心(OMC).
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
GSMR第1章 概述PPT课件
30.07.2020 10
2. GSM的过去与现状—标准组织机构
• SMG1 业务 • SMG2 无线接入 • SMG3 网络 • SMG4 数据 • SMG6 管理与维护
• SMG7 移动设备测试 • SMG9 IC卡 • SMG10 安全 • SMG11 语音 • SMG12 基础设施
GSM phase2+的工作已经开始着眼于网络结构的演进(如智 能网的引入),为用户提供更广泛的服务。SMG长期致力于 将GSM向UMTS过渡,并且随着第三代移动通信(3G)全球统一 的趋势,SMG与ITU的IMT-2000协作开展工作。
3
4
5
6 7 8 9 10
12
14 16 18 20
Marine
2.4
CB
24 26 28 30 MHz
VHF LOW Band
FM
30
40
50
60 70 80 90 100
Cellular
UHF UHF TV 14-69
0.3
0.4
0.5
0.6 0.7 0.8 0.9 1.0
VHF VHF TV 7-13
30.07.2020 9
2. GSM的过去与现状—规范制定
GSM经历了以下几个主要阶段: • Draft(1991年) • Phase 1 (1992年底冻结) • Phase 2 (1994年底冻结) • Phase 2+ R96 • Phase 2+ R98 • Phase 2+ R99 • R4(2000) • R5(2002) • R6(2003)
120 140 160 180 200 240
300 MHz
GSM-R演示文稿
四、GSM-R原理简介(6)
• 组网方式
GSM-R由核心网和无线网组成,核心网采用二级网络结构,设立 移动业务大区汇接中心(TMSC)和本地网端局(MSC)。无线网络是 由铁路沿线、车站内的一些小区(一个基站或基站的某个扇区覆盖的区 域)组成。
四、GSM-R原理简介(7)
• GSM-R中用到的关键技术
四、GSM-R原理简介(1)
• • • • • GSM-R系统结构 线状覆盖 频率配置 组网方式 GSM-R中用到的关键技术
四、GSM-R原理简介(2)
• GSM-R系统结构
GSM-R通信系统主要由交换子系统(SSS)、基站子系统 (BSS)、运行与维护子系统(OMC)、通用无线分组业务子系 统(GPRS)、终端子系统及移动智能网子系统(IN)六大部分组 成,如下图所示。
二、我国GSM-R的发展过程及应用 (1)
我国铁路无线列车调度通信制式经历了四十多年的运营,其无线 通信也是使用单信道模拟制式。无线通信系统采用频点,信道,固定 分配的方式,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,铁路无线通信 系统枢纽地区干扰严重不具备网络能力,移动终端对讲距离受限,邻 站交界区易发生业务中断,各个无线通信系统分散,不能联合组网, 使得各系统之间用户无法进行联络,无线、有线调度网基本独立,无 法形成有机融合的整体。无线列调系统是开放系统,并未做任何鉴权 加密处理,对用户无需进行身份识别,只要无线终端用户频点和调制 方式与无线列调相同,便可以加入到无线列调系统内的通信。因此话 音业务可以被接收或窃听,给行车安全带来极大的隐患。
五、GSM-R厂商及成功案例
GSM-R网络设备商有西门子、北电和华为等,三个厂商在GSM都有 着丰富的工程经验。西门子在运输、车辆、通信信号等交通领域综合实力 很强,其GSM-R设备已经应用在瑞典、荷兰、英国等国家和我国胶济铁 路。北电网络公司的GSM-R设备已应用到德国、法国、英国等国家和我 国青藏铁路。华为公司是国内能够提供GSM-R成套设备的厂商,其设备 已应用于大秦铁路。
GSM-R概述
MSC
2014-2-26
BSS
移动终端
9
2、GSM-R系统结构-6
OSS子系统:运行与管理子系统 (1)网管 交换、智能网、GPRS网管、基站网管、直放站
网管等。 (2)SIM卡管理系统(铁道部管理中心、路局发 卡中心两级结构) (3)计费、结算、营帐、客服子系统
2)技术难点
替代轨道电路,传送列车控制系统数据; 冻土地区的基站建设; 高原缺氧,减少维护、免维护; 三性:可靠性、有效性、可维护性。
2014-2-26
20
3)青藏线网络结构
2014-2-26
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4)青藏线GSM-R无线网接入图
2014-2-26
(1)客运专线的业务需求(对通信系统在高
速情况下的安全性、可靠性、实时性、便捷程 度提出了更高的要求
话音类:调度通信、区间通信 数据类:列控信息传送 调度指挥信息传送 行车安全监控信息的传送 旅客综合服务信息的传送
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3、GSGSM-R系统结构-5
BSS子系统: BSS通过无线接口直接与移动台相接,负责无线信号发送接收和无
线资源管理;与MSC相连,实现移动用户之间或移动用户与固定网 路用户之间的通信连接,传送系统信号和用户信息等。 基站控制器(BSC) 编译码和速率适配单元(TRAU) 小区广播短消息中心(CBC) 基站收发信机(BTS) 弱场设备(直放站、漏缆)
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2014-2-26 4
2、GSM-R系统结构-1
SSS 电路域数字 应用系统 SMSC DSS1 No.7 MSC/VLR 其他通信网 No.7 A DSS1 BSS Gr GPRS TRAU Ater CBC BSC Abis BTS 调度交换机 Um OSS OMC 用户管理 系统 BTS SGSN Gb Gb PCU Gn GGSN Gi GRIS GMSC E/G HLR/AuC C/D No.7 AC L SSP SMAP IP IN SCP SMP SCEP TCP/IP
《GSMR教案cha》课件
《GSMR教案cha》PPT课件第一章:GSMR简介1.1 GSMR的概念介绍GSMR的定义和特点解释GSMR与普通GSM网络的区别1.2 GSMR的应用场景描述GSMR在铁路通信中的应用解释GSMR在铁路运营中的重要性1.3 GSMR的发展历程介绍GSMR的发展历程和里程碑阐述GSMR技术的演进和升级第二章:GSMR网络架构2.1 GSMR核心网解释GSMR核心网的组成和功能描述GSMR核心网的连接方式2.2 GSMR基站和BSC介绍GSMR基站的作用和种类解释BSC(Base Station Controller)的功能和作用2.3 GSMR网络的用户设备描述GSMR网络的用户设备(如手机、modem等)解释用户设备与网络之间的通信过程第三章:GSMR的信道和频率规划3.1 GSMR的信道类型介绍GSMR的信道类型和用途解释控制信道和话务信道的区别3.2 GSMR的频率规划描述GSMR频率规划的原则和方法解释频率规划和分配的过程3.3 GSMR的信道分配和调度介绍GSMR信道分配和调度的算法解释信道分配和调度的作用和重要性第四章:GSMR的呼叫控制和信令流程4.1 GSMR的呼叫控制原理解释GSMR呼叫控制的基本原理描述呼叫建立、维持和释放的过程4.2 GSMR的信令流程介绍GSMR信令流程的组成部分解释信令流程在呼叫过程中的作用4.3 GSMR的紧急呼叫和故障处理描述GSMR紧急呼叫的特点和处理方式解释GSMR网络中的故障处理流程第五章:GSMR的安全性和可靠性5.1 GSMR的安全性措施介绍GSMR网络的安全性措施解释加密、身份验证和授权的作用和方法5.2 GSMR的可靠性保障描述GSMR网络的可靠性保障措施解释冗余、备份和故障切换的作用和方法5.3 GSMR网络的性能指标介绍GSMR网络的性能指标(如通话质量、信号覆盖范围等)解释这些指标的重要性和评估方法第六章:GSMR的漫游和切换6.1 GSMR的漫游原理解释GSMR漫游的概念和原因描述漫游过程中用户设备和网络的交互6.2 GSMR的切换策略介绍GSMR切换的类型和条件解释切换过程中用户设备和网络的交互6.3 GSMR网络中的干扰管理描述GSMR网络中干扰的来源和影响解释干扰管理和切换的关系第七章:GSMR的业务支持7.1 GSMR的基本业务介绍GSMR网络支持的基本业务解释通话、短信等业务的工作原理7.2 GSMR的增值业务描述GSMR网络支持的增值业务解释数据传输、多方通话等业务的特点和应用7.3 GSMR业务的管理和维护介绍GSMR业务的管理和维护方法解释网络优化、故障处理等工作的目的和方法第八章:GSMR的终端设备8.1 GSMR手机的特点和功能介绍GSMR手机的外观和内部结构解释GSMR手机在铁路通信中的应用和特殊要求8.2 GSMRmodem和其他终端设备描述GSMRmodem的外观和功能解释其他GSMR终端设备(如车载台、固定台等)的特点和应用8.3 GSMR终端设备的选型和维护介绍GSMR终端设备的选型原则解释GSMR终端设备的维护方法和要求第九章:GSMR网络的规划与优化9.1 GSMR网络规划的目标和流程解释GSMR网络规划的目标和任务描述GSMR网络规划的流程和方法9.2 GSMR网络优化的方法和手段介绍GSMR网络优化的方法和手段解释网络优化工作的重点和难点9.3 GSMR网络规划与优化的案例分析分析典型GSMR网络规划与优化的案例总结案例中的成功经验和教训第十章:GSMR技术的未来发展10.1 GSMR技术的发展趋势介绍GSMR技术的发展趋势和方向解释GSMR技术在铁路通信中的地位和作用10.2 GSMR技术与其他技术的融合描述GSMR技术与其他技术的融合(如4G、5G等)解释融合技术的优势和挑战10.3 GSMR技术的应用前景展望GSMR技术在铁路通信中的应用前景探讨GSMR技术在其他领域的应用潜力重点和难点解析一、GSMR的概念和特点:理解GSMR与普通GSM网络的区别,以及它在铁路通信中的重要性。
(2024年)GSMR第1章概述PPT课件
物联网设备的普及将增加数据泄露和网络攻击的风险,对GSMR系 统的数据安全性构成威胁。
异构网络融合
物联网将促进不同通信技术的融合,如LoRa、NB-IoT等,要求 GSMR系统具备跨技术、跨平台的管理能力。
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未来研究方向和重点
智能化技术
研究如何将人工智能、机器学习等技术应 用于GSMR系统,提高系统的智能化水平
包括移动交换中心(MSC)、归属位置寄 存器(HLR)、访问位置寄存器(VLR)等 ,负责移动用户的管理与通信控制。
负责网络设备的操作与维护。
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GSMR工作原理
呼叫建立过程
用户发起呼叫请求,网络进行身 份认证和资源分配,建立通信连
接。
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语音编码与传输
采用特定的语音编码技术,将语音 信号转换为数字信号进行传输。
设备兼容性
GSMR在全球范围内拥有广泛的设备制造商和用户基础, 而TD-SCDMA主要在中国国内使用。
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与CDMA2000比较
技术基础
GSMR基于GSM网络演进,而CDMA2000则是从IS-95 CDMA标 准发展而来。
频段使用
GSMR使用900MHz和1800MHz频段,而CDMA2000主要使用 800MHz和1900MHz频段。
车联网
实现车辆之间的通信和智能交 通管理。
移动通信
提供语音、数据、视频等多媒 体通信服务。
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工业互联网
支持工业设备的远程监控、数 据分析和优化。
智慧城市
构建城市物联网,提高城市管 理和服务水平。
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GSMR研究意义
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防火墙 路由器
GPRS 归属接口服 务器
GPRS 接口服务器 GPRS 接口服务器
Radius 外 DNS
GGSN
内 DNS SGSN
PCU BSC
机车综合无线通信设备
3、大 秦 线
内容大纲
1) 重要地位 2) 机车同步操控系统 3) 调度通信 4) 无线车次号传输 5) 尾部风压传输
1) 重要地位
提速线路通信信号新技术设备及运用之三
GSM-R
李绍斌
bli@
北京交通大学电子信息工程学院
内容提要
列控模式的发展 列控信息传输技术的发展 三条试验线GSM-R GSM-R规划与发展 CTCS3与GSM-R
一、列控模式的发展
三显示模式 四显示模式 阶梯速度模式 连续速度模式 列控发展趋势
30B+D
应用 节点
编组控制单元
通信 子系统
GSM-R 车载
GSM-R 车载
GSM-R 车载
GSM-R 车载
RS-2 通信单元
RS-2 RS-2
通信单元 RS-2 RS-2
钢轨
无
以电缆交叉
电特性好为单位电缆无源自无电特性好电缆
无
以轨道环线
电特性好
为单位
空气
无
以线路某点坐标
为单位
电缆 电特性较好
无
根据不同无线方
式确定;GSM-R
无定位功能
三、三条试验线GSM-R
GSM-R在中国的发展 青藏线 大秦线
1、GSM-R在中国的发展
三个阶段:
可行性论证(技术政策,频率资源); 技术试验(青藏线、大秦线、胶济线); 工程建设实施。
(1) 调度通信
行车调度员、车站值班员、机车司机之间的通信。 车站值班员、机车司机、运转车长之间的通信。 站内组呼:210/211 仅限于车站本小区 紧急组呼:299 发起者所在小区及前后各一个小区 邻站组呼:220/221 发起者所在车站及前后各一个车站
(2) 基于GSM-R的行车指挥系统
(二)四显示模式
列车1
信号灯
运行方向 信号灯
信号灯
信号灯 列车2
信号灯 列车1
信号灯
信号灯
信号灯 列车2
闭塞分区
闭塞分区
闭塞分区
闭塞分区
闭塞分区
四显示自动闭塞就是通过信号机具有四种显示,能预告列车 前方三个闭塞分区状态的自动闭塞。其特征为:通过信号机具有 四种显示;能预告列车前方三个闭塞分区状态;分三个速度等级, 二个闭塞分区的长度满足从规定速度到零的制动距离。
(一)三显示模式
列车1
信号灯
运行方向 信号灯
信号灯 列车2
闭塞分区
闭塞分区
闭塞分区
闭塞分区
三显示自动闭塞就是通过信号机具有三种显示,能预告列车
前方两个闭塞分区状态的自动闭塞。其特征为:通过信号机具有 三种显示;能预告列车前方两个闭塞分区状态;分二个速度等级, 一个闭塞分区的长度满足从规定速度到零的制动距离。
点式
连续
信息传输方向 信息量
单向 (地 车)
单向 (地 车)
双向 (地 车)
单向 (地 车)
单向 (地 车)
或 (车 地)
单向 (地 车)
或 (车 地)
双向 (地 车)
少 较大 较大 较大 较大
大
很大
传输介质
完整性检查及 轨道占用检查
列车定位
钢轨
有
以闭塞分区
电特性差
为单位
钢轨
有
以闭塞分区
电特性差
为单位
大秦线是我国西煤东运的大通道,是中国能源经济的生命线。它 承担着全国六大电网、五大发电公司、380多家主要发电厂、十大 钢铁公司等的生产用煤和民用煤、出口煤的运输任务,煤炭运量 占全国铁路煤运总量的1/7。然而,煤炭运输依然处于十分紧张的 状态,我国东、南部及沿海地区对煤炭的需求持续增长,让这条 年轻的钢铁动脉难以招架。电煤运输吃紧,直接波及电力市场供 应,2004年前10个月,我国24个省级电力网先后出现不同程度的 拉闸限电。严峻的形势下,大秦铁路的扩能工程势在必行。作为 我国国民经济的大动脉,铁路的运输能力直接影响着我国国民经 济的发展。
行车业务信息 – 车次号校核信息 – 调度命令信息(含行车凭证) – 调车作业信息 – 列车启动和停稳信息
车次号与调度命令数据传输采用GPRS分组数据方式 IP地址信息
IP地址查询信息 IP地址更新信息
CTC/TDCS 系统
GSM-R 通信服务 器
GSM-R 通信服务 器
GPRS与铁路信息网
2、青藏线
三大难点:
高原缺氧; 生态脆弱(环保); 冻土(青藏铁路穿过冻土区有550公里,真正的冻土地段400
公里;属于较不稳定、不稳定多年冻土地区190公里,极不 稳定高温冻土地段100公里)。
技术难点:
替代轨道电路,传送列车控制系统数据; 冻土地区的基站建设; 高原缺氧,减少维护、免维护; 三性:可靠性、有效性、可维护性。
二、列控信息传输技术的发展
模拟/数字轨道电路 轨道环线 有源/无源应答器 应答器+点式轨道环线 泄漏电缆 无线通信(GSM-R,WiMax,等)
二、列控信息传输技术的发展
性能 传输方式
模拟轨道电路 数字轨道电路 连续轨道环线
泄漏电缆 点式轨道环线
应答器
无线通信
传输信息 连续性 连续 连续 连续 连续 点式
三大难点:
无线通信(100余公里的两个长大坡道) 牵引(拉勾力、过分相) 制动纵向冲力
技术优势:
不受隧道、山区、丘陵等特殊地段影响; 不受列车的编组方式的影响; 同组内机车之间的间隔距离不受限制; 同组内的机车数目不受限制。
系统结构
GSM-R 网络
MSC BSC BTS
Locotrol 通信接入单元 地面
2) 机车同步操控系统
大秦线(大同-秦皇岛)作为一条重载运煤专线,采用多机车牵引 模式,实现机车间的同步操控,达到年运量2亿吨。如果牵引机车 操作不同步,就会造成车箱间的挤压或者拉钩现象,影响运输安 全,降低运输效率。为了保证操作的可靠性,利用GSM-R网络提供 可靠的数据传输通道,采用无线通信的方式来实现机车间的同步 操控。
(三)阶梯速度模式
200
170
130
90
入口检查
30
出口检查
VL
200 170 130 90 01
00
阶梯速度模式示意图
(四)连续速度模式
S1+S2 S3
制动性能差的车 制动性能好的车
S4 设备监督曲线
目标速度
S
连续速度控制模式示意图
(五)列控发展趋势
控制精度不断提高; 时间响应越来越快; 信息传输量不断增大; 双向闭环控制; 无线传输通道;