铁路专用全球移动通信系统
GSM-R概述
出的专用系统，它基于GSM并在功能上有所超
越，是成熟的技术 。 是通过无线通信方式实现移动话音和数据传输 的一种技术体制。
GSM-R概述
GSM与GSM-R的联系和区别
名词缩写
GSM（ Global System For Mobile Communications） 全球移动通信系统 GSM-R（GSM for Railway） 全球铁路移动通信系统
GSM-R概述
三、 GSM-R原理 1、面状覆盖
蜂窝思想:
诞生于20 世纪60 年代末，它是用许多小功率的发射 机来代替单个的大功率发射机，每个小覆盖区域只提 供服务范围内的一小部分覆盖。给相邻的基站分配不 同的信道，以避免临近小区间的干扰。将网络中的所 有小区分成若干簇，在不同的簇内使用相同的信道资 源。
GSM1800 1710 ~ 1785
GSM1900 1850~1910
1805 ~ 1880 2 ×75
1930~1990 2 ×60
95
80
374
299
GSM-R概述
频道间隔
每载频占200 KHz带宽，采用TDMA，含8个物理信道
频道配置
GSM900MHz频段：
fu(n)=890.2MHz+(n-1)*0.2MHz
GSM-R概述
GSM与GSM-R的工作频段
工作频段
GSM系统 GSM900 上行/ MHz 890 ~ 915 下行/ MHz 935 ~ 960 925 ~ 960 带宽/ MHz 2 ×25 2 ×35 双工间隔/ MHz 45 45 双工信道 数 124 174
GSM900E 880 ~ 915
二、为什么要建设GSM-R?
GSM-R 基本介绍解析
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。 （对）
• 6.哪种业务不是GSM-R典型业务（ C）
• A.组呼 B.功能号码呼叫 C.漫游 D.呼叫区域限制 • 7.那种GSM-R设备是沈局没有的？（D）
组呼调度员
GSM-R网络
组呼发起者
小区1
组呼讲者 小区2 听者 小区3
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
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
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
2室外馈 线 6走线架 5 馈 线 卡 7馈线过线 窗
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，（930934）MHz的频率作为下行，信道间隔为（200KHz）。 • 2. GSM-R中CSD业务采用异步透明传输的优点？
2024年GSMR铁路移动通信
GSMR铁路移动通信GSM-R铁路移动通信：技术特点与发展前景引言一、GSM-R技术特点1.1专用频段GSM-R使用专用频段，避免与其他通信系统干扰，确保铁路通信的稳定性和可靠性。
在全球范围内，GSM-R主要使用900MHz频段，部分国家和地区使用1800MHz频段。
1.2安全性GSM-R采用了加密和认证机制，确保通信内容的安全。
同时，GSM-R还支持列车无线紧急呼叫功能，提高了列车运行的安全性。
1.3系统容量GSM-R系统具有较大的系统容量，可以满足铁路运营中的大量用户需求。
同时，GSM-R支持多用户同时通话，提高了通信效率。
1.4网络覆盖GSM-R系统实现了铁路线路的全覆盖，确保列车在任何位置都能进行通信。
GSM-R支持跨区切换，保证了列车在不同区域之间的通信连续性。
1.5兼容性GSM-R与其他通信系统具有较好的兼容性，可以与其他铁路通信系统（如TETRA、VHF等）进行互联互通，为铁路运营提供更多选择。
二、GSM-R发展历程与应用现状2.1发展历程GSM-R的发展始于20世纪90年代，欧洲铁路通信标准化组织（ERATO）开始研究铁路通信的标准化问题。
1993年，欧洲电信标准协会（ETSI）正式立项研究铁路通信标准。
1997年，ETSI发布了GSM-R标准。
此后，GSM-R在全球范围内得到了广泛的应用和推广。
2.2应用现状目前，GSM-R已经在全球范围内得到了广泛应用，成为铁路通信领域的事实标准。
在欧洲，GSM-R已经成为所有新建设的高速铁路线路的通信系统。
在中国，GSM-R也得到了广泛应用，成为高速铁路、普速铁路和城市轨道交通的主要通信系统。
三、GSM-R未来发展趋势3.1向LTE-R过渡随着4G移动通信技术的发展，GSM-R将逐渐向LTE-R （LongTermEvolution–Rlway）过渡。
LTE-R基于先进的4G技术，具有更高的数据传输速率、更大的系统容量和更好的性能。
目前，欧洲、中国等国家和地区已经开始进行LTE-R的研究和试验。
CTCS技术规范总则(11[1].3)
![CTCS技术规范总则(11[1].3)](https://img.taocdn.com/s3/m/a7dd333a31126edb6f1a10d8.png)
中国列车运行控制系统CTCS技术规范总则（暂行）二零零三年十月目录CTCS技术规范-总则 (1)1范围与目标 (1)2引用标准 (1)3名词术语 (1)3.1 名词术语 (1)3.2 缩写语 (1)4系统描述 (2)4.1 定义 (2)4.2 基本功能 (2)4.3 CTCS体系结构 (3)4.4 系统构成 (3)5CTCS分级 (4)5.1 CTCS 0级 (4)5.2 CTCS 1级 (5)5.3 CTCS 2级 (5)5.4 CTCS 3级 (6)5.5 CTCS 4级 (7)6CTCS级间关系 (8)7CTCS系列规范 (8)附录 A (9)A.1CTCS背景 (9)A.2ERTMS概述 (10)A.3ETCS简介 (12)A.4GSM-R简介 (12)前言为适应铁路跨越式发展，保证我国铁路运输安全，满足互通运营需求，适应提速战略和高速建设的实施，迫切需要规范化的列车运行控制系统。
本标准结合中国国情，以现行《铁路技术管理规程》为依据，以ETCS技术规范为蓝本进行编制。
本标准起草单位：铁道部运输局基础部中国铁道科学研究院北京交通大学北京全路通信信号研究设计院北京和利时浩通科技发展有限公司本标准主要起草人：马念文、范明、杨悌惠、唐涛、钟章队、李开成、罗松、黄蔚、陆伟、何春明、李智。
CTCS技术规范-总则1 范围与目标本标准规定中国列车运行控制系统（简称CTCS）技术体制及基本框架。
本标准适用于各种铁路区段及客运列车。
本标准为CTCS技术规范总则。
本标准目标是提高安全性能，满足互通运营，规范系统设计，适应发展需求。
2 引用标准TB／T 1407-1998 列车牵引计算规程EEIG FRS-Version 4.29 ETCS功能需求规范SUBSET-026 ETCS系统需求规范99E5362 ETCS功能综述3 名词术语3.1 名词术语允许速度列车运行过程中允许达到的最高安全速度。
目标速度列车运行前方目标点允许的最高速度。
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铁路移动通信
GSM-R铁路移动通信1·引言1·1 目的本文档旨在提供关于GSM-R铁路移动通信系统的详细信息，包括其基本概况、设计要求和技术规范等内容。
该文档可供设计人员、技术人员和有关方面参考使用。
1·2 范围本文档涵盖了GSM-R铁路移动通信系统的各个方面，包括网络结构、通信协议、硬件设备、通信范围和性能要求等。
2·概述2·1 GSM-R铁路移动通信系统概况GSM-R铁路移动通信系统是一种专门为铁路行业设计的移动通信系统，提供语音和数据传输功能，并具备可靠性和安全性要求。
该系统基于GSM技术，并在其基础上进行了优化和改进，以满足铁路行业的特殊需求。
2·2 设计要求为了满足铁路行业的通信需求，GSM-R铁路移动通信系统需要具备以下设计要求：●可靠性：能够在各种复杂的环境条件下提供稳定的通信服务。
●安全性：确保通信数据的机密性和完整性，防止未经授权的访问。
●全网覆盖：覆盖整个铁路网络，包括车站、铁路线路和隧道等地方。
●抗干扰能力：能够有效抵御各种干扰源对通信系统的干扰。
●低时延：保证通信时延在可接受的范围内。
●多频道支持：支持同时多个频道的通信。
3·网络结构3·1 网络拓扑结构GSM-R铁路移动通信系统的网络拓扑结构包括核心网和边缘网。
核心网由核心节点、网关和数据库组成，负责集中处理和控制各个边缘网的通信。
边缘网包括车站无线局部网和线路无线局部网，用于提供与车站和线路相关的通信服务。
3·2 通信协议GSM-R铁路移动通信系统使用各种通信协议来实现不同功能。
其中，ISDN-PRI协议用于提供语音通信，GPRS和EDGE协议用于数据传输。
此外，还有一些专用的信令协议，如RSL和LAPD，用于系统内部的控制和管理。
4·硬件设备4·1 基站设备GSM-R铁路移动通信系统的基站设备负责无线信号的发射和接收，并与移动设备进行通信。
GSM-R-基本介绍
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。
• 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）。
第26页，共27页。
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。（对） • 6.哪种业务不是GSM-R典型业务（ C） • A.组呼 B.功能号码呼叫 C.漫游 D.呼叫区域限制 • 7.那种GSM-R设备是沈局没有的？（D）
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
BTS
第21页，共27页。
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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。
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。
GSM-R简介
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。
铁路数字移动通信系统（ＧＳＭ
铁路数字移动通信系统（ＧＳＭ Ｒ）⼿持终端第１部分：技术
要求
设备分类和组成
ＧＳＭ-Ｒ⼿持终端设备是指在ＧＳＭ Ｒ⽹络中能实现或获得业务服务的⼿持移动设备，可分为ＧＰＨ和ＯＰＨ。
ＧＰＨ主要⽤于铁路各类管理⼈员、与铁路业务相关的⼈员话⾳和数据通信。
ＯＰＨ⽀持调度通信业务，主要⽤于列车、车站、编组场、沿线区间及其他铁路作业区的各⼯种⼯作⼈员话⾳和数据通信。
⼿持终端主要由主机（含显⽰屏、键盘、天线、麦克风和扬声器）、电池、充电器、外置⽿机麦克风等组成。
ＧＰＨ可采⽤物理键盘或虚拟键盘，ＯＰＨ应有物理键盘。
结构要求
ＧＰＨ和ＯＰＨ结构要求：
ａ）ＧＰＨ：长不⼤
于１５０ｍｍ，宽不⼤于８０ｍｍ，厚不⼤于３０ｍｍ，重量（含电池）不⼤于２２０ｇ；
ｂ）ＯＰＨ：长不⼤于１５５ｍｍ，宽不⼤于６７ｍｍ，厚不⼤于４０ｍｍ，重量（含电池）不⼤于２８０ｇ。
功能要求
业务要求。
铁路G网系统简介和组成_图文
基础传送网：提供透明传输通道 业务网：面向用户、提供通信服务 支撑网：支撑网络正常运行
三、GSM-R系统构成图
2、交换子系统概述（1）
SSS主要完成GSM-R系统的基本交换功能、呼叫接续功能以 及用户数据管理和移动性管理。
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。
6、漫游
概念：是指在某个国家或地区的GSM网（归属网）中登记使用的用户 ，当他到达另外一个国家或地区后，仍可获得同归属区相同的服务。
GSM网络基于SS7信令网，根据用户号码进行网络区分，不同的号码段 属于不同的网络，用户的签约数据存储在归属地HLR。如：139XXXX（ HLR号）ABCD（用户号）。HLR：1170等，北京；0371等郑州 。
GSM系统需占用指定频谱内的上、下行频率，即工作频段。 GSM系统中，频点之间的间隔为200KHz。上下行相差45MHz。
2)GSM-R的19对频率
在我国，信产部分配给铁道部900MHz频段4MHz带宽用于建设GSM-R，共计19个频点。 统一频率在一定距离间隔的区域可以重复使用，即频率复用。工程中频道分配应避免同频干 扰、邻频干扰和互调干扰。 一般要求，同小区控制信道不小于600KHz，业务信道不小于400KHz；邻小区新到载波间隔不 小于400KHz。因此，工程设计中，既要考虑容量、又要考虑服务质量要求进行频率规划。
2、交换子系统功能实体（2）
拜访位置寄存器（VLR）
动态数据库，负责管理漫游用户的动态数据信息，存储、更新 漫游入用户的数据。
存储信息包括：移动用户IMSI，MSISDN，位置区等，支持寻 呼功能。用户漫游入该控制区时，VLR从HLR获取上述信息； 用户漫游出该控制区时，VLR删除上述信息。
GSM-R 铁路
gsm-r百科名片属于专用移动通信的一种，专用于铁路的日常运营管理，是非常有效的调度指挥通信工具。
GSM-R（GSMforRailways）系统是专门为铁路通信设计的综合专用数字移动通信系统。
它在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，适用于铁路通信特别是铁路专用调度通信的需要。
主要提供无线列调、编组调车通信、区段养护维修作业通信、应急通信、隧道通信等语音通信功能，可为列车自动控制与检测信息提供数据传输通道，并可提供列车自动寻址和旅客服务。
定义发展简史用途主要性能起源功能简介定义发展简史用途主要性能起源功能简介定义在中国铁路的频段为上行885-889MHz，下行方向为930-934MHz。
GSM-R系统包括网络子系统（NSS）、基站子系统（B SS）、运行和业务支撑子系统（OSS/BSS）和终端设备等四个部分。
其中，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。
GSM-R系统采用主从同步方式，TMSC、MSC、HLR、SCP等设备应就近从BITS设备中获取定时信号，MSC至BSS间的G数字链路应兼作同步链路使用，BSS从MSC获取同步时钟信号，也可从就近的BITS设备或SDH设备提取同步时钟信号。
GSM-R传输系统指的是为GSM-R系统各子系统之间的连接提供通道的数字传输系统，包括GSM-R系统为提供基本服务所必需的传输配套单元，如传输光、电缆和传输设备，但不包括直放站远端机和近端机之间的连接通道，也不包括天馈线等连接。
具体的实际应用：青藏线、大秦线、胶济线、武广线、郑西线、新丰镇编组站、石太线、合宁线、合武线、京津城际线等。
补充资料固定点与移动点或移动点与移动点之间的铁路工作人员的专用无线电通信，主要有列车无线电通信、站内无线电通信、无线电报警装置，以及其他铁路工作人员使用的无线电通信等。
GSMR系统的组成及业务功能
第三章GSM-R系统的组成及业务功能第一节 GSM-R系统概述一、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公网而发展起来的一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;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与GSM-R的关系--业务模型图3-1 GSM与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在许多问题：1功能单一、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;3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s;4枢纽地区干扰严重;枢纽站往往是多条线路的交汇处,通话的无序性,使各个机车台终端会对无线列调信道进行争抢,造成“大信号抑制小信号”的后果;目前,在枢纽车站设置多套车站电台每条线1套,其中部分车站台使用同频工作,这些电台在车站附近形成一个大范围内的同频干扰,降低了车站值班员的行车指挥效率;5既有铁路无线通信不具备网络能力;既有铁路移动终端对讲距离受限;铁路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;铁路无线、有线调度网基本独立,无法形成有机融合的整体;6开放系统,不具保密性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;此外,公安系统对保密性的要求也很高,现有系统无法达到;2、铁路新业务对铁路通信新的业务需求;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等2机车同步控制传输重载货运专线的需求;重载运输中为了实现牵引过程中多个机车头的同时加速、减速、制动,主控机车和从控机车之间需要通过GSM-R无线信道实时传递控制命令,这就是机车同步操控信息传送业务; 通过采用多机车牵引模式,实现机车间的同步操控,达到单列运量2万吨,使用3-4个机车头进行牵引;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;图3-2 机车同步控制传输示意图3车地信息化数据传输的需求;列车与地面之间的无线通信一直是信息化发展中的最薄弱环节;随着铁路的发展,铁路信息化要求的无线数据传输内容越来越多,一方面,列车运行控制、列车安全监控、诊断以及承载货物等实时信息需要传送到地面上来,为实现列车信息实时追踪、客票发售、货运计划、货车追踪、集装箱追踪等提供基础信息,满足铁路路网移动体机车、车辆等实时动态跟踪信息传输的需要；另一方面,以旅客为主体的移动信息,需要在车地之间实时进行传送,为旅客提供多方位的综合信息服务;4有线、无线调度业务融合的需求;3、铁路通信采用GSM-R系统的优势;GSM-R是通过无线通信方式实现移动话音和数据传输的一种技术体制;它是基于GSM,并在功能上有所超越的成熟技术,是专门针对铁路对移动通信的需求而推出的专用系统;它可以满足铁路的特殊需求：1高级语音呼叫,包括：组呼、群呼、增强多优先级与强拆2功能寻址、基于位置的寻址3高速情况下的数据、语音业务的准确传输4数据业务需求;5其系统标准公开,可互联互通；欧洲有成功的标准、工程、试验经验可借鉴;无需从头研发,节约了时间,且支持的厂家为多家,有利于形成良好的竞争局面;第二节 GSM-R系统业务网络构成一、GSM-R的频率资源1、采用无线资源中GSM900MHZ工作频段,上行885-889MHZ移动台发,基站收,下行930-934MHZ基站发,移动台收,共4MH频率带宽;双工收发频率间隔45MHZ,相邻频道间隔为200KHZ;共有21个载频;频道序号从999-1019,扣除低端999和高端1019作为隔离保护,实际可用频道19个;图3-3 无线资源频谱图图3-4 GSM-R频道号对应频率表2、小区频率配置的基本原则：同一个基站的载频间隔不小于400KHz ,相邻基站载频间隔不小于400KHz;3、GSM-R系统的频率资源很紧张,既然这一段频段资源少,为什么不考虑使用更高的频段,比如1800M左右的频率3G所使用的频率无线电波频率越高,在传播过程中造成的衰落就约快,这样一个基站的覆盖范围就越小,则小区半径越小,所以频率是和小区的半径成反比的,频率高,半径小,那么一定的范围内,沿线所建基站就多,这样干扰就大;此外,高速列车要频繁的进行越区切换,其对铁路业务的影响是极大的,容易能造成通信延时以及掉话;4、GSM-R系统使用对称无线信道,采用频分多址FDMA+时分多址TDMA的多址方式;先将4M频谱划分为21个载频,每一个载频分成8个时隙,8个时隙组成一个TDMA帧,即1个载频可以提供8个物理信道时隙,提供给8个用户同时使用,用来传输语音或数据业务;也就是说一个频点可以同时8个用户进行语音或数据的通信;图3-5 时分多址常规的多址方式有三种：频分多址FDMA,时分多址TDMA,码分多址CDMA;FDMA是将规定的频谱划分为若干个规定带宽的信道,每个用户在通信的时候占用一个信道;其是最早广泛应用也最成熟的多址技术,主要用于第一代模拟移动通信系统中;TDMA是将规定的带宽的信道在时间轴上分成一个个时隙,若干个时隙组成一帧;每一帧中的若干时隙构成一个物理信道;其在第二代蜂窝移动通信系统中使用;铁路GSM-R系统也是采用这种多址方式;CDMA的物理信道在时间和频谱上是重叠的,利用码字的正交性来区分不同的物理信道;即在TDMA基础上,在每个时隙上承载多个正交码型,属于第三代移动通信技术3G;二、GSM-R承载的铁路业务;1、电路域业务：目前,高铁GSM-R系统所承载的电路域数据业务主要有C3列控及调度语音业务;电路域业务又分为电路域数据业务和电路域话音业务;电路域数据业务:列车控制信息C3列控业务;电路域话音业务：调度移动通信语音基础语音业务、高级语音业务;GSM-R除了提供基础语音通话功能外,还具备较高级的语音功能,如：优先级与强拆eMLPP、语音组呼VGCS、语音广播VBS;优先级与强拆:包括两个方面：优先级和资源抢占;优先级是指在呼叫建立时给该呼叫指配一个优先级,该呼叫可以此级参与网络资源的竞争和调配;资源抢占是指当网络中没有空闲资源可用时,具有较高优先级的用户可以抢占强拆低优先级的用户的信道资源进行通信;语音组呼：一个讲话呼叫的发起人,多人聆听;当发起人停止讲话,某个人需要讲时,需要先进行申请,同意后也可以讲话;语音广播：只能由发起人讲话,其他人听没有讲话的权力;语音组呼和语音广播可以用于实现调度的指挥、紧急通知等,尤其适用于铁路的行车指挥调度部门;电路域业务主要针对于那些对实时性要求较高,又要十分准确的传递信息,具有最高或者较高的优先级的业务;一般用于列车控制,调度语音指挥行车,铁路应急指挥通信等重要的业务;采用电路交换数据传输方式,配置固定信道,无法和其他信道共享,以此来保证传输的实时性和准确性;电路交换数据传输通过占用一条话音信道提供端到端的数据传输;建立完成后,每条链路数据独占一个时隙即一个信道,数据传输速率最高为 ;2、分组域业务;目前,一般高铁线路GSM-R系统所承载的分组域数据业务主要有无线车次号信息、调度命令、近路预告信息;分组域数据业务主要针对于那些对实时性要求较低与电路域业务相比,突发性强,有一定的数据量的业务;采用分组交换技术,可以高效传输数据和信令,只有当传输数据时才占用网络资源;优化了对网络资源和无线资源的利用,同时提高了传输的速率;无线资源中的一个频点即一个TDMA帧可分配1到8个无线接口时隙;这些时隙能为用户所共享,且上行链路和下行链路的分配是独立的;可以同时使用8个时隙进行数据传输,最高速率可达理论值;我国铁路发展基于GSM-R的GPRS业务,是根据我国铁路运输对通信业务需求量大、但频率资源紧张的实际情况而进行的技术决策;为提高有限的频率资源利用率而引入的在我国铁路GSM-R系统可以使用的频率只有4M;GSM-R系统内加入GPRS,把一些特定的铁路业务来通过GPRS进行分组传输,以提高频率的利用率;3、智能业务1功能号注册、注销与管理业务利用智能网数据库管理功能实现机车功能号注册、注销以及管理;2增强型接入矩阵业务根据主、被叫的身份进行呼叫裁决,判断是否允许呼叫继续;3功能寻址业务根据被叫用户所承担的功能来发起呼叫,而不是根据被叫用户的号码来寻址;主要用于解决固定用户呼叫移动用户,即调度员和车站值班员呼叫机车司机或手持台用户;4位置寻址业务将移动用户发起的呼叫,路由到一个与该用户当前所处位置相关的目的地址;这个功能主要用于解决移动用户呼叫固定用户,包括司机或运营手持台用户呼叫调度员和当前车站值班员等;三、GSM-R小区覆盖1、GSM-R小区形状;GSM-R网络是沿路铁路线方向布放基站铁塔,铁塔顶端安装定向天线,以形成沿铁路线椭圆型的全向小区;在话务量较大但对于速度要求较低的编组站则采用扇行小区覆盖;人口密度不高的低速路段和轨道交织处一般是农村地区的采用全向小区覆盖;2、频率复用;铁路GSM-R 系统线状覆盖的频率复用：图3-6 频率复用示意图在系统中会给每一个小区的基站分配一组信道,只要相隔距离足够远,相同的信道可以在另一个小区重复使用;把若干个使用全部频率的小区组成的集合称为一个簇,把不同簇中使用相同频率的小区成为同频小区;任2个同频小区之间的距离成为同频复用距离;为了避免同频小区之间的干扰,必须选定合适的同频复用距离;图3-7 同频复用距离其中：小区半径R/小区簇、小区簇内的小区数N 、同频复用距离D 、同频复用比Q3、GSM-R 的干扰有线通信是可以基本上不考虑干扰问题的,而无线通信首先要考复用距离f1 f2 fn f1 f2 fnR N D 3=N R D Q 3==虑的就是干扰问题,这是有线通信与无线通信最大的不同之处;1同频干扰：由于采取频率复用,在同频小区之间产生的干扰;通常我们用同频干扰信噪比C/I来衡量接收机的接收质量;小区簇的N 值决定了移动台的接收信噪比,同时也决定了系统的容量;所以只要指定一个能够保证话音质量的接收门限电平,就能够确定簇的大小和频率复用的方案;图3-8 同频干扰第一代移动通信：要求信噪比〉20dB,即有用信号为干扰信号的100倍以上;第二代移动通信：要求信噪比〉9dB,即有用信号为干扰信号的10倍左右;而这是对公网GSM系统而言,对于铁路通信,由于其中包括了很重要的列车控制、调度命令等业务,所以对GSM-R来说,为了保证其更高的安全性,要求信噪比〉12dB;现有的GSM公网采用的小区复用模型,其信噪比〉9dB,不适合与铁路专网使用;2邻道干扰：由与所用频率相邻的频率产生的信号干扰;可以通过避免在相邻小区之间分配连续的频率,同时使相邻小区之间的频率间隔最大来减小邻道干扰;4、信道分配方法固定信道分配：每个小区分给一组信道,该小区的用户只能使用这一组信道,如果出现信道全部被占用情况,新的呼叫就会被拒绝,只有存在空闲信道时,才能再发起呼叫;GSM—R电路域业务采用固定分配,其特点是信道资源利用率低,但接入所用时间短,业务质量高;动态信道分配：每个小区不是固定使用一定的信道,而是多个小区可以使用相同的信道,每个小区的信道数是不固定的;当业务量大时,分配给该小区的信道数就多,业务量减小时还可以再把这些信道分配给其他小区使用;小区的信道分配由移动交换中心来管理和执行分配; GSM—R分组域业务采用动态分配,其特点是信道资源利用率高,但接入所用时间长,业务质量低;5、提高系统容量的方法随着用户数量以及业务的增长,需要不断提高系统容量;通常采用小区分裂和划分扇区两种方法;小区分裂：将业务量增大的小区分成更小的小区,分裂后每个小区都有自己的基站,基站的天线高度要相应降低,发射机功率也要减小;通过基站数量增加,使得单位覆盖面积内的信道数增加,从而提高频率的复用率,增大系统容量;图3-9 小区分裂划分扇区：保持小区半径不变,通过使用定向天线来减小同频小区数,使用定向天线,天线的辐射范围只限定于一定特定扇区,这样原来的同频小区中只有一部份小区能对其产生干扰;图3-10 划分扇区6、GSM-R系统位置理论在GSM-R网络中,有几类与区域有关的概念：小区：一个BTS基站收发机所覆盖的全部或部分区域扇区,是最小的可寻址无线区域;位置区：移动台可以任意移动但不需要进行位置更新的区域,一个位置区由一个或多个小区组成;当MSC移动交换中心寻找移动台时,只需在移动台所属的位置区进行呼叫,而不需要在整个MSC区内呼叫移动台;MSC区：一个MSC管辖下的所有覆盖区域,一个MSC区由一个或若干个位置区组成;服务区：移动用户可以获得服务的所有区域;位置区位置区位置区图3-11 位置理论示意图移动用户在位置区中必须进行位置登记,移动台的位置信息储存在位置寄存器功能单元HLR归属位置寄存器和VLR拜访位置寄存器中;移动台要不断地向MSC的VLR提供自己的位置信息,这一个过程叫位置更新,主要是在移动台闲时;将一个正处于呼叫建立状态或忙状态的移动台转换到新的业务信道上的过程叫切换,切换主要是在同网络中;在归属GSM-R网络外的其他GSM-R网络中使用移动业务称漫游;漫游主要是不同网络之间;7、GSM-R系统常见的六种网络覆盖方式：1单MSC单BSC的单网线性覆盖;;2单MSC单BSC的单网交织覆盖MSC 4单MSC双BSC的交织覆盖不同站址;MSC5双MSC双BSC的双网交织覆盖不同站址;6双MSC双BSC的双网冗余覆盖同站址;8、郑西高铁GSM-R系统;1根据铁道部统一安排,郑西高铁GSM-R核心网设在西安;核心网包括移动交换子系统SSS、通用分组无线业务GPRS子系统、运行和业务支撑子系统OSS; 核心网设备采用北电设备,在西安设置2套基站控制器BSC设备、编译码和速率适配单元TRAU设备、分别负责管辖A、B层基站BTS设备;BSC与基站间按每3-5个基站共用一个2M/E1环路设计;全线共设基站190个,郑州局管内121个;2郑西高铁GSM-R网络采用单网交织冗余覆盖方案,即1、3、5…奇数站组成一层网,2、4、6…偶数站组成另一层网;当某一个基站出现故障时,相邻两个小区的覆盖电平仍然能够达到系统规定的性能要求BSCA1 2 3 4 5 6BSCB图3-12 郑西GSM-R网络覆盖图图3-13 郑西高铁沿线基站厢房以及铁塔图3-14 铁塔上的定向天线3郑西一般车站采用O3站型业务量较大的站区考虑扩容,沿线基站采用O2站型0为全向型, O3配置3个载频,1个BCCH 广播控制信道,2个TCH业务信道, O2配置2个载频,一个BCCH有8个信道,除去广播控制信道,可用来传业务的信道7个,一个TCH有8个信道,全部可以用来传业务;每个小区固定4个信道用来传列控信息;GPRS信息如：调度命令、进路预告信息、无线车次号信息等采用1+3的方式;第三节 GSM-R系统网络结构和功能一、我国GSM-R数字移动通信系统由七个相关子系统构成：网络交换子系统SSS、基站子系统BSS、操作维护子系统OSS、通用分组无线业务子系统GPRS、智能网子系统IN、固定接入交换子系统FAS和无线终端系统;通过交换子系统SSS中的网关移动交换中心GMSC实现与其他通信网络的电路域业务的互联互通如信号专业的无线闭塞中心RBC;通过通用分组无线业务系统GPRS中的网关GPRS业务支持节点GGSN实现与其他数据信息网络的分组域业务的互联互通如：GRIS接口服务器、信号专业CTC;图3-15 GSM-R系统网络结构与其它系统连接示意图二、GSM-R系统的网络结构：图3-16 GSM-R系统网络结构图MS是接入GSM-R网络的用户终端,通过无线接口Um接入到网络中;基站子系统BSS由一个基站控制器BSC和若干个基站收发机BTS 组成,BTS主要负责与一定覆盖区域内的移动台MS进行通信,并对空中接口进行管理;BTS与BSC之间通过Abis接口通信;BSS中还可能存在编码速率适配单元TRAU,它实现GSM-R编码速率向标准的速率的转换;Abis接口属于私有协议,厂家自己定义.即BSC与BTS一定要使用同一厂家的设备;BSC和BTS连接的设置： 3－5个BTS环形组网,构成与BSC的链接;每个环使用2个2M传输通道;一BSS 基站子系统结构：图3-17 BSS子系统结构图BSS通过无线接口直接与移动台相连,负责无线发送/接收和无线资源管理,通过A接口与NSS相连,实现移动用户之间或移动用户与固定用户之间的通信连接,并且传送系统信令和用户信息;在BSS 中,BTS主要负责无线传输,BSC主要负责控制和管理,如果加入TRUA 速率适配单元,主要为了减少PCM链路数量;1、BSC通用结构和功能图3-18 BSC 结构图BSC 主要提供在其覆盖区域内的无线电资源管理与移动性管理的功能,以及提供无线网络的运营与维护功能;一台BSC 可以管理一个或多达几十个BTS;BSS 通过无线接口Um 与移动台MS 、机车台等移动终端相连,负责无线发送/接受和无线资源管理；通过A 接口与SSS 相连,实现移动用户之间与固定网用户之间的通信连接,并且传送系统信令和用户信息;2、BTS 通用结构和功能图3-19 BTS 结构图BTS 是网络固定部分与无线部分之间进行通信的中继,移动用户过空中接口与BTS 连接;BTS 能够进行语音、数据和短消息的传输,并完成信号处理、无线测量预处理、切换、功率控制等基于无线接口的功能;BS BSC 耦合系统 耦合系统 TRX n TRX n-1 TRX 2TRX 1 BCF 耦合系统 耦合系统 TRX n TRX n-1 TRX 2 TRX 1 耦合系统 耦合系统TRX n TRX n-1 TRX 2 TRX 1 扩展机柜基本机柜 BTS天线TRX是BTS中最主要的设备; 一台TRX管理着一个TDMA帧8个时隙,8个物理信道;3、TRAU通用结构和功能图3-20 TRAU结构图TRAU能够将13kbit/s的话音或数据转换成标准的64kbit/s的数据,实现编码速率转换,减少了BSC中PCM链路的数量;二网络交换子系统NSS一般由6个功能实体组成,分别是移动交换中心MSC,拜访位置寄存器VLR,归属位置寄存器HLR,鉴权中心AUC,设备识别寄存器EIR,互连功能单位IWF;NSS中还可以有实现语音组呼和语音广播的实体组呼寄存器GCR;图3-21 NSS结构图NSS主要负责端到端的呼叫、用户数据管理、移动性管理和固定网络的连接;MSC是NSS的核心,MSC的核心是交换功能,它用于建立业务信道和在MSC之间或与其他网络之间交换信令消息；它与其他网络互连时可以采用E1中继线,提供30路用户信道,或采用T1中继线,提供24路用户信道;GMSC为网关MSC,具有路由功能,作为固定网络和移动网络之间的一个接入单元,提供业务和功能接入;网络可以在全部MSC 中选出一些MSC作为GMSC;与MSC相连的是VLR,VLR管理在一个MSC区内漫游移动用户信息的动态数据库；一个VLR可以管理一个或多个MSC;HLR存储的是在网络中永久注册的移动用户的静态信息,如用户信息、承载和定制的用户信息等；一个GSM-R网络中可以不止有一个HLR,它的数量决定用户的数量和系统容量;AUC完成对用户的鉴权及为移动台与网络之间的无线通信加密；设备识别寄存器EIR可用可不用,互连功能单位IWF能够提供不同网络与GSM-R网络之间的协议转换;作为GSM-R网络的特有组件GCR,用于存储移动用户的组ID、移动台发起语音组呼VGCS和语音广播VBS参考的小区信息及发起呼叫的MSC是否负责处理呼叫的指示;GSM-R采用信令系统,是一种公共信令;。
移动通信在铁路通信系统中应用
移动通信在铁路通信系统中应用随着科技的飞速发展，移动通信技术在各个领域都发挥着越来越重要的作用，铁路通信系统也不例外。
移动通信为铁路通信带来了更高的效率、更可靠的安全性以及更优质的服务，极大地提升了铁路运输的质量和水平。
铁路通信系统对于保障铁路的安全、高效运营至关重要。
在过去，传统的铁路通信方式存在着诸多局限性，如通信范围有限、信号不稳定、信息传递不及时等。
而移动通信技术的引入，有效地解决了这些问题。
首先，移动通信在列车调度方面发挥了关键作用。
通过实时、准确的语音通信和数据传输，调度员能够及时了解列车的位置、速度和运行状态，从而更加精准地指挥列车运行，避免事故的发生。
例如，GSMR（铁路全球移动通信系统）技术，专门为铁路通信设计，提供了可靠的调度通信功能。
它能够实现群组呼叫、优先级呼叫等功能，确保在紧急情况下关键信息的快速传递。
其次，移动通信为乘客提供了便捷的信息服务。
在列车上，乘客可以通过移动网络连接互联网，获取列车的实时运行信息、到站时间等，还可以享受在线娱乐、办公等服务。
这不仅提升了乘客的出行体验，也增加了铁路运输的吸引力。
再者，移动通信在铁路的监控和维护方面也大显身手。
利用传感器和移动网络，铁路设备的运行状态可以被实时监测，并将数据传输到控制中心。
一旦发现异常，能够及时安排维修，减少故障对铁路运营的影响。
在实际应用中，LTE（长期演进技术）和 5G 技术也逐渐在铁路通信中崭露头角。
LTE 技术具有较高的数据传输速率和较低的延迟，能够支持高清视频监控和大量数据的实时传输。
而 5G 技术凭借其超高的带宽、超低的延迟和海量的连接能力，为铁路通信带来了更多的可能性。
比如，通过 5G 实现列车的自动驾驶控制，进一步提高铁路运输的安全性和效率。
然而，移动通信在铁路通信系统中的应用也面临着一些挑战。
铁路线路通常穿越各种复杂的地理环境，如山区、隧道等，这会导致信号的衰减和中断。
为了解决这一问题，需要建设大量的基站和信号增强设备，以确保通信的连续性。
gsmr的使用流程
GSMR的使用流程介绍GSMR（Global System for Mobile Communications-Railway，全球移动通信系统-铁路）是专门为铁路行业设计的移动通信标准。
它提供了可靠的通信服务，帮助铁路运营商管理和监控列车运行状态、保障乘客安全以及提高铁路运输的效率。
本文档将介绍GSMR的使用流程，包括申请使用、设备准备、连接和操作等步骤。
申请使用1.联系当地的铁路运营商或相关部门，向他们提出申请使用GSMR。
2.提供必要的个人或公司信息，并按照要求填写相关申请表格。
3.等待审核，一般会在几个工作日内收到审核结果。
设备准备1.一台支持GSMR网络的移动通信设备。
这可以是一部支持GSMR的手机，或者是专门用于铁路工作的手持终端设备。
2.确保设备已经安装了GSMR的SIM卡，这是连接GSMR网络的必要条件。
连接网络1.打开设备的通信功能，确保GSMR网络可用。
2.在设备的网络设置中，选择GSMR网络。
3.输入正确的用户名和密码进行连接。
这些信息将由铁路运营商提供。
操作一旦连接上GSMR网络，您即可开始使用相关功能，包括但不限于以下几个方面：电话通信1.使用设备拨打GSMR网络支持的电话号码。
这些号码通常由铁路运营商提供，用于特定的通信需求，如与列车驾驶员、车站人员等进行联系。
2.接听来自GSMR网络的电话。
您可以接听来自其他GSMR用户的电话，进行交流和沟通。
文字通信1.使用设备发送和接收短信。
您可以通过GSMR网络发送和接收短信，与其他GSMR用户进行文字通信。
2.通过设备上的消息应用程序与其他GSMR用户进行实时聊天。
数据传输1.通过GSMR网络进行数据传输。
您可以使用设备上的浏览器、邮件客户端等应用程序，通过GSMR网络进行数据的上传、下载和共享。
2.注意，由于GSMR网络的特殊性，数据传输可能会受到一些限制，如带宽限制、网络延迟等。
位置跟踪1.GSMR网络支持对设备的位置进行跟踪。
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。
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路的特点，在空中接口中引入了语音广播 呼叫、话音通话组呼叫和用户优先级等功 能，实现了调度员与司机间的通信、调车 作业通信、远程遥控传输、车站和维修段 的地区通信、旅客服务通信，也可实现与 公网的互通互联。 • GSM-R在欧洲使用的频率是：上行876880MHz,下行921-925MHz。这段频带与GSM D900接近，硬件和软件改动少，成本较低 ；在5--l 0km范围，能满足最大速度 500km/h的高速列车运行中的通信和列车控 制；隧道内传播特性比其它频带要好；电 气化对这一频带也没有干扰。
3、GSM-R的用途
• • • • • 列车无线通信 列车无线调度电话 列车旅客无线电话 站内无线通信 编组站无线电话
4、GSM-R在世界各国的推广
• 瑞典 1998.6 签署欧洲第一个GSM-R商业合同，覆 盖路网80%，迄今7500KM铁路采用GSM-R。 • 德国 1999年 签署框架合同，在2004年前建成覆 盖24500KM的GSM-R网络，占德国铁路的2/3。 • 英国 1999. 10 准备在西海岸铁路装GSM-R。 • 西班牙 2000. 10 马德里-莱里达高速铁路采用 GSM-R。 • 荷兰 2002.10 荷兰GSM-R安装工程开始 • 法国 2003.9 签署为期15年的GSM-R合同，首先 在东TGV安装GSM-R。
• 具体的实际应用：青藏线、大秦线、厦深 高铁、广深港高铁、胶济线、武广线、郑 西线、新丰镇编组站、石太线、合宁线、 合武线、京津城际线,京沪高铁等。Fra bibliotek谢谢观赏！
2、GSM-R的特点
• GSM-R采用时分多路复用技术 时分多路复用：可实现不同功能的多路信 号分时段轮流占用同一个公共传输信道， 有多少路信号就划分出相同数量的时间间 隙，每路信号占用一个固定编号的时间间 隙，从而实现在同一个公共传输信道上以 时间分割方式进行多路传输。
• GSM-R是铁路专用移动通信系统。针对铁
• GSM-R适应了欧洲高速铁路网的增长，可适应列车运行速 度在200-500km/h的无线通信和隧道运营需要。针对铁路 作业的工作组（如调车场、机务段）通信使它非常适于铁 路运输的需要。欧洲铁路运营管理系统（ERTMS)中， GSM-R作为通信系统平台，在欧洲列车控制(ETCS) 2级和3 级中传输列车控制命令，实现车一地之间的双向通信，是 实现泛欧洲路网可互操作的重要环节。
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GSM-R沿轨道方向设定天线，形成椭圆状的小蜂区，覆盖 轨道两侧100--200m的范围；在车站地区，通信量大，但 速度要求低，多采用扇形覆盖方式。这种铁路专用通信网 具有数字移动通信和与位置无关的接续功能。它采用了较 高的冗余技术和可靠性技术，移动话务呼叫的时间不超过 2s，是普通移动电话的一半。通信蜂区覆盖铁路沿线和车 站，每个蜂区有一个或多个用于传输和接受数据的基站。 一个基站响应几个蜂区的访问，是与移动交换中心的接口 ，而移动交换承担与其它网络的接转。
1、GSM-R的由来
全球移动通信系统GSM起始于1982年。是欧洲邮 电局长会议（CEPT）的一个特别工作组为泛欧洲 移动通信制定的一个标准。这个工作组的名称是 GSM，开始时并不指这个通信系统。
1988年在马德拉岛的GSM全体会议上，通过了系 统的基本参数。 1992年1月20日这个工作组才得以新命名SMG（ Special Mobile Group），开始了对GSM标准进行详 细说明。1992年GSM网络标准开始公开，之后应 用范围不断扩大，它所代表的第2代数字移动通信 的份额达到了世界市场的2/3。
铁路专用全球移动通信系统 GSM-R
11电子1班 徐梦莹
1、GSM-R的由来 2、GSM-R的特点 3、GSM-R的用途 4、GSM-R在世界各国的推广
GSM与GSM-R
GSM: GLOBAL SYSTEM FOR MOBILE COMMUNICATION 全球移动通信系统 GSM-R: GSM Railway 全球铁路移动通信系统