第三讲 中国铁路GSM-R网络的规划
GSM—R系统铁路无线网络频率规划方法研究及应用
GSM—R系统铁路无线网络频率规划方法研究及应用资源不足问题的存在，很大程度上制约了GSM-R系统功能的可行性。
因此，系统研究GSM-R系统频率的规划方法，对于满足铁路通信需求以及发展要求，具有重要意义。
为此，该文基于GSM-R系统的工作频段、频率分配和规划基本原则，分别就铁路无线网络的单网交织冗余覆盖网络、同站址无线双层网络、交织站址无线双层网络的组网方式的频率规划方法及应用展开研究，以期能够促进我国铁路无线网络的不断完善与优化。
1 GSM-R系统的工作频段GSM-R系统的工作频段定为900MHz。
其中由移动台发送，基站接收，处于885～889MHz之间的频率范围属于上行频率区间，反之，由基站发送，移动台接收，但处于930～934MHz之间的频率范围属于下行频率区间。
双工收发频率与相邻频道的间隔分别为45MHz和200kHz。
GSM-R系统的频率带宽只有4MHz。
按照等间隔频道的配置方法，可将其划分为21个载频。
频道序号依次从999到1019。
其中，序号为999和1019的频道作为隔离保护，不在实际可用频道范围内，因此，实际的可用频道数量仅有19个，频道序号依次从1000到1018表示。
2 GSM-R系统频率的分配和规划原则2.1 GSM-R系统频率的分配原则由于铁路线路平行交错、站点交叉穿行的地理特点，铁路通信极易发生因信号错乱引起的频道相互干扰问题，致使GSM-R系统发挥失常，铁路通信故障。
因此，为确保GSM-R系统正常发挥实效，就需要按照一定的原则进行频道分配，这不仅要考虑频道间的相互干扰问题，同时还要关注频道的载干比情况。
2.2 GSM-R系统频率的基本规划原则根据铁路网络分片布局的地理特点，在进行频率规划时，应本着相同频率的频点处于不同的基站；同片区内BCCH与TCH之间最好保持400k以上的频率间隔，且在未采取跳频情况下，TCH间的频率间隔最好也保持在400k以上；基站距离近要避免同频相对等原则。
GSM-R系统在铁路通信中的规划应用
GSM-R系统在铁路通信中的规划应用摘要本文介绍了GSM-R系统在铁路通信系统中的应用及其功能,展望了GSM-R系统在我国铁路通信中的发展前景。
关键词GSM—R 通信系统铁路通信规划应用TN915GSM-R通信系统的特点GSM-R是在GSM蜂窝移动通信系统的基础上增加了调度通信功能和适合高速环境下使用的无线集群通信系统。
其工作频段为900MHz，移动端发送频率为885～889MHz(基站接收)，基站发送频率为930～934MHz(移动端接收)，信道间隔为200kHz，双工间隔为45MHz。
按等间隔频道配置的方法，共有21个载频，频道序号从999～1019，扣除低端999和高端1019做为隔离保护，实际可用频道19个，频道序号为1000～1018。
GSM-R是专门针对铁路移动通信的需求而推出的专用通信系统，由国际铁路联盟（UIC）和欧洲电信标准化组织制定技术标准，并被许多欧洲国家采纳。
GSM-R基于GSM并在其功能上有所超越，是成熟的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。
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。
（一）铁路GSM-R系统的功能特点。
1、调度通信功能2、车次号传输与列车停稳信息的传送功能3、调度命令传送功能4、列车尾部装置信息传送功能5、调车机车信号和监控信息系统传输功能6、列车控制数据传输功能7、区间移动公务通信8、应急指挥通信话音和数据业务9、铁路基本业务，功能寻址是GSM-R的特征, 是通过编制功能号来实现呼叫用户, 而不是通常情况下的按照用户使用的终端设备来进行寻址。
（二）GSM-R铁路通信业务的需求。
随着铁路通信信号技术相互融合，行车调度指挥自动化等技术突破了功能单一、控制分散、通信信号相对独立的传统技术理念，推动了铁路运输调度指挥朝着数字化、智能化、网络化和综合化的方向发展。
铁路通信引入GSM-R，它基于GSM的基础设施及其提供的ASCI(先进语音呼叫业务)，其中包含eMLPP(增强型多优先级与强拆)、VGCS(语音组呼)和VBS(语音广播)，并提供铁路特有的调度业务，包括：功能寻址、功能号表示、接入矩阵和基于位置的寻址；并以此作为信息化平台，使铁路部门用户可以在此信息平台上开发各种铁路应。
GSMR在铁路中的应用
11
语音业务
• • • • • • 点对点呼叫 点对点的紧急呼叫 广播呼叫 组呼叫 铁路紧急呼叫 多方通话（会议）
12
语音业务（一）
以铁路调度通信为例，包括列车、货运、牵引变电等调度通信，也包括站场、 应急、施工养护和道口等专用通信。GSM-R网络的引入，使铁路调度通信 业务实现了传统的有线调度和无线调度“两网合一”。
三、GSM-R网络规划
西安 TMSC
汇接网络示意图
22
三、GSM-R网络规划--GSM-R核心网络
• 移动业务本地网端局(MSC)设置原则
• 结合铁路网规划和用户容量预测，MSC 设置地 点独立于铁路行政管理隶属关系，一个MSC可 以服务于一个或若干个铁路调度区域。 • MSC容量合理，远期规划达不到1万门的移动 业务本地网原则上不单局门限。 • MSC尽量设置在铁路运输指挥管理中心和铁路 信息化的信息流中心，并利于实现有线调度业 务与无线调度业务的融合。 • 结合具体线路GSM-R网络的覆盖范围、业务模 23 型和用户容量等因素，可适当增加MSC数量。
14
语音业务（三）
组呼
1.调度员呼叫辖区内所有或部分车站值班员。 2.调度员呼叫辖区内的所有机车司机。 3. 调度员呼叫辖区内某个车站的车站值班员、助理值班员以 及该车站基站区内的所有机车司机。 4. 调度员呼叫辖区内的机务段（折返段）运转、列车段（车 务段、客运段）、电力牵引变电所等值班员。 5. 调度员、车站值班员、助理值班员、救援列车主任之间按 组呼方式通话。 6. 调度员呼叫辖区范围内的车站值班员、机车司机、助理值 班员、运转车长、工务人员、道口人员。 7. 车站值班员呼叫车站基站区及其相邻区间范围内的机车司 机、助理值班员、运转车长、工务人员、道口人员。 15
我国铁路通信中GSM-R技术的应用及展望
３ ＧＳ Ｍ— Ｒ 系统 在铁 路通 信 中 的应 用
鉴 于 ＧＳ Ｍ． Ｒ表 现 出 的强 烈 优 势 ， 中 国 铁 道 部 己将 这 种 技
间及移动用户与固定用户之间的通信 Ｇ Ｓ Ｍ— Ｒ通信系统既可 以构成面状的通信网络覆盖，也可 以构成链状的通信 网络覆
盖。
术应用于青藏铁路、 胶济线、 大秦铁路、 合武客运专线 以及合 宁客运专线等等的铁路通信上 ，目前运行状况 良好 。下面就 以以上工程事例进行探讨 ：
２ ０ １ ３年第 ２期
（ 总第 １ ２ ４期）
信 息 通 信
Ｉ ＮＦ ＯＲＭ ＡＴ１ ０Ｎ ＆ Ｃ０Ｍ Ｍ ＵＮＩ ＣＡＴ Ｉ ｏＮＳ
２ ０１ ３
（ Ｓ ｕ ｍ ．Ｎ ｏ １ ２ ４ ）
我 国铁路通信 中 Ｇ Ｓ Ｍ— Ｒ技术 的应用及展望
吴 振 国
（ 兰州铁路局 兰州通信段 ， 甘肃 兰州 ７ ３ ０ ０ ０ ０）
摘要 ： 铁路 系统是一个庞大的网状 系统 ， 灵敏 有效的通信 系统是这个 巨大的 网状 系统能够健康 高效运行的关键 ， 而ＧＳ Ｍ．
Ｒ系统正是针对铁路通信的这种需求应运而生的 ， 它能为铁路运输 的信 息通信及语 言呼叫提供 专用的通道 ， 以此来满足
通信信号一体化的技术发展 需要 。因此 ， Ｇ Ｓ Ｍ— Ｒ通信 系统代表 着 中国铁路 运输专用通信的一种发展 方向。文章 简单介
上发展而来 的，增加 了调度通信功能 以及适合高速环境下工
作 的要 素 。工 作频 段为 ９ ０ ０ ＭＨ ｚ ，移动 终端 发送 的频 率为
８ ８ ５ — ８ ８ ９ ＭＨｚ ， ，而 基 站 发 送 的 频 率 为 ９ ３ ０ — ９ ３ ４ ＭＨ ｚ ，信 道 间 隔
GSM—R无线网络规划
下 面 的 公 式 计 算 当小 区 出现 重 叠 覆 盖 时 铁 路 线 的 长 度 为 ：
Ｌ （ ｋ ｍ） ＝Ｖ（ ｋ ｎ／ ｉ ｈ） ／ ３ ６ ０ ０ ＊ ５
５ ． ２ 确 定基 站 位 置
按 照 建站 条件 勘 察实地 ， 针 对无 线传播 的 环境 进行 调查 ， 根 据
功 率预算 以及 覆盖 指 标的 相关 内容 ， 能 够大概 计算 出处于 所有 的覆
盖 区 域 里 对 应 的 基 站 覆 盖 距 离 ，从 而 对 铁 路 沿 线 建 站 位 置 的 选 择
Ｕ Ｍ Ｌ
有一 个初步 的规 划 ， 接 着通 过无 线 发射机 将信 号发射并 完 成覆 盖测 图１ Ｇ Ｓ Ｍ－Ｒ 系统组成
站 收 发信 机 、 ＭＳ Ｃ就 是 所 谓 的 移 动 交 换 中 心 、 基 站控 制器 （ ＢＳ Ｃ）、 ＧＣＲ就 是 组 呼 寄 存 器 以 及 ＡＣ即 是 认 证 中心 等 等 。 具 体 的组 成如 图１
所 示
其健！
的方 案能 够是 基站 三小区 。
３覆 盖 规划
实 现 ＧＳ Ｍ —Ｒ的 全 面 覆 盖 尤 为 特 殊 ，相 比 于 大 多 数 的 ＧＳ Ｍ 网 络， 不 同 点 在 于 符 合 切 换 的 要 求 以 及 覆 盖 弱 场 。无 线 网 络 的 速 度 范 围 是 从Ｏ ￣ ｆ Ｊ ３ ５ Ｏ ｋ ｍ／ｈ 之间， 通过 网络覆 盖从 而实现 通信连 接。
罐 ｜ ＿ ｉ 旗 站
１ ＧＳＭ—Ｒ系 统 组 成
ＧＳ Ｍ－ Ｒ系 统 的 结 构 包 括 的 内 容 主 要 涉 及 到 了 ＢＴＳ， 也 就是 基
图２双方 向单小区
各 自选 择 １ 根天线， 通 过一 个功 率分 配 器进 行２ 根 天 线 的 耦 合 ，接 着 再 和 基 站 里 面 的 收 发 信 机 进 行 连 接 。对 于 铁 路 沿 线 比 较 直 的 场 合 ， 应该 选择 八字形 双 向单小 区 ， 从 而 在 信 号 从 多 个 方 向 进 行 传 播 的 过 程中 ， 不用增 添 多余的 天线 与馈 线。 针 对 火车 客 运 站 和 枢 纽 站 ， 选 择
GSM-R编组站的互联互通及无线网络规划
GSM-R编组站的互联互通及无线网络规划摘要：本文主要从GSM-R概述；GSM-R以及组呼业务及其再编组站的应用；等方面探讨了主题，旨在与同行共同探析学习。
关键词：GSM-R；编组站；无线网络规划一、GSM-R概述GSM-R（GSM for Railway）系统是以GSM公众移动通信技术为基础、与GSM共同发展、可以单一平台代替现有多种铁路通信与控制系统的铁路综合数字移动通信系统.。
针对铁路通信列车调度、列车控制、支持高速列车等特点，GSM系统统可为铁路运营提供定制的附加功能。
从集群通信的角度来看，GSM-R是一种数字式的集群系统，能提供无线列调、编组调车通信、应急通信、养护维修组通信等语音通信功能。
1.GSM-R系统的优势GSM-R能将铁路现有的各类通信融合到统一的网络平台上来，并且使各类通信系统电务、工务、车务、电力、施工等之间可以相互通信，相互协调等。
GSM-R是无线列调的更新换代产品，能够满足区间公务移动、紧急救援、调车编组作业、站场无线等移动语音通信的需求满足DMIS（调度管理信息系统）无线车号、列车尾部风压、机车状态信息、红外轴温监测、线路桥隧监护、铁路供电状态监视、道口防护等移动和固定无线数据传输的需求满足铁路的安全信息发布和预告警系统的需求，确保铁路的畅通、沿线施工养护人员、车辆、机械的安全。
（1）铁路综合数字移动通信系统GSM-R将通信和信号有机的融合为一体，实现移动闭塞，提高了线路的利用率。
移动闭塞中，列控中心根据列车的编组情况、运行速度自动调整移动信号机的虚拟位置到最佳位置，并将信号通过GSM-R网络传输到机车上的信号机，为司乘人员的操作提供依据。
这样，当列车的编组短时，闭塞区间就短，使线路的利用率提高，大大提高线路的运输能力。
在GSM-R系统中，对于列控信息都能进行实时的监控，保证了铁路的安全运输。
GSM-R除了满足铁路运输主业和路内各种语音、数据、多媒体图像通信的需求外，同时也可为旅客和铁路职工提供丰富的新业务，如移动办公、文件传输、收发Email等。
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
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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。
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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
我国客运专线GSM-R网络建设方案的建议
我国客运专线GSM-R网络建设方案的建议
谢宏
【期刊名称】《中国铁路》
【年(卷),期】2006(000)002
【摘要】欧洲铁路联盟确定GSM-R为欧洲铁路无线通信的标准制式,该制式为列车控制系统提供了信息传输平台,使欧洲跨国列车可以畅通运行.我国铁路技术政策也规定GSM-R作为我国铁路综合数字移动通信系统,并在青藏线、大秦线和胶济线进行GSM-R典型工程试点,为我国铁路客运专线GSM-R网络建设积累经验.建议GSM-R核心网建设应采取总体规划、分步实施的原则,采用智能网解决GSM-R 网络的互联互通,客运专线按照预留双网条件建设,初期按无线列车控制系统的覆盖要求建设单层网络,重点解决场强覆盖问题.
【总页数】2页(P39-40)
【作者】谢宏
【作者单位】铁道部工程设计鉴定中心,北京,100844
【正文语种】中文
【中图分类】U21
【相关文献】
1.郑徐客运专线GSM-R网络干扰排查案例分析 [J], 牧云程
2.南昆客运专线引入南宁枢纽GSM-R网络优化 [J], 谢庆楚
3.高速客运专线GSM-R天馈系统安装调试 [J], 黄绍伟;吴文;张小虎
4.GSM-R网络路测与优化分析系统在客运专线的发展与应用 [J], 蔡莉莉
5.沪昆客运专线引入南昌枢纽GSM-R系统无线网络组网方案设计 [J], 王子渊因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
GSM-R在我国铁路通信系统中的应用
GSM-R在我国铁路通信系统中的应用摘要：随着无线通信技术的发展,铁路专用通信的方式也发生着巨大的改变。
作为铁路运输部门，列车调度员除了利用有线调度系统与车站值班员进行通信联络外，在许多场合，尤其是紧急情况下，需要通过无线通信设备与机车司机、运转车长进行信息传递，实现行车指挥、业务联络。
当前我国铁路运输正在不断提高列车运行速度，增加行车密度，延长机车运行区间，因此对行车组织和安全保障提出了更高的要求，以铁路运输调度为主要目的列车无线调度通信系统，日益显示着其重要性。
关键词：无线通信技术；GSM-R系统；铁路应用一、GSM-R系统概述GSM-R(GSM for Railway)系统：GSM-R是一种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，针对铁路通信列车调度、列车控制、支持高速列车等特点，为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。
从集群通信的角度来看，GSM-R是一种数字式的集群系统，能提供无线列调、编组调车通信、应急通信、养护维修组通信等语音通信功能。
GSM-R能满足列车运行速度为0-500km／小时的无线通信要求，安全性好。
GSM-R可作为信号及列控系统的良好传输平台，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。
GSM-R中文全称为铁路移动通信系统标准，和我国现在覆盖最大的GSM 网络标准相仿，也就是在GSM标准上加入了一些适合高速移动环境使用的要素。
该项技术在GSM的发起地区欧洲得到了推崇，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。
GSM-R是一种专门为铁路设计的专业无线数字通信系统，是中国首次从欧洲引进的移动通信铁路专用系统，它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，还能够满足列车运行速度每小时500公里的无线通信要求，与以往中国铁路所采用的单信道模拟系统相比，GSM-R 系统达到了国际行业水平。
铁路数字移动通信系统GSM-R技术介绍
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）
④
OCU及显示（主控）
启动！ 加速！ 减速！ 制动！
①
从
1
③
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
站
段
FAS
应急指挥中心
GSM—R技术在我国铁路通信中的应用和发展
GSM—R技术在我国铁路通信中的应用和发展资源管理工作。
BSS主要是由编译码和速率适配单元（TRAU）、基站控制器（BSC）、基站收发信机（BTS）和弱场设备这几个功能实体构成的。
第二，网络子系统，网络子系统又涉及网络交换子系统、移动智能网子系统以及通用分组无线业务子系统。
一是，其中网络交换子系统主要是由VLR、MSC、HLR、AUC、IWF、GCR、SMSC、AC与IN等功能实体构成，进行交换业务与用户数据的安全和移动管理。
这些实体是借助No.7信令协议来实现之间的通信；二是，通用分组无线业务的子系统，GPRS子系统是分组无线业务的重要部分。
GPRS子系统主要包括两层结构：一是核心层，核心层主要是由SGSN、GGSN、DNS和RADIUS的功能实体构成；二是无线接入层，无线接入层主要包括基站、PCU与终端等结构。
为了降低投入成本，GPRS无线接入层组网必须高效利用GSM—R系统所提供的设备资源；跟GSM—R系统同用一个频率资源；利用GSM—R系统的基站来完成无线覆盖，不增设单独的GPRS系统基站。
GPRS子系统的功能主要是为无线用户提供分组数据承载业务。
第三，运行和业务支撑子系统，OSS主要包括用户管理系统与网络设备维护管理系统两个系统。
第四，终端设备，终端设备是用来接入GSM-R网的移动台和无线固定台等设备，具有让用户直接使用的功能。
具体结构如图1所示。
2 GSM-R技术在我国铁路通信中的应用2.1 调度命令传送TDCS系统通过查找机车编号以及对应的目的IP地址，将其调度命令适时发布，具有强大的功能，此时GSM-R系统经过GSM-R网络组成的数据链路将调度指令传送到车载无线通信设备上，从而实现运行机车准确、及时地接收到调度指令。
这种调度命令是铁路调度指挥中枢系统发布的，具有较高的权威性，是列车运行指挥系统的关键环节以及列车信号传输的层级管理。
2.2 列车调度指挥GSM-R系统在铁路通信中的应用，还包括使调度与司机之间进行顺畅的通话，从而有效指挥各种列车的顺利运行。
铁路GSM-R数字移动通信系统网络结构
发射耦合器
耦合系统 接收耦合器
天线
TRX (收发信机)
BCF (基站公共功能)
- 将语音和用户数据信道合成以后送给BSC - 将信令信道合成以后送给BSC
2013-8-9
9
主讲：李华
-对BTS无线资源管理 -小区之间越区切换 -通信信道安排 -BTS之间的频率重新分配 -BTS时间和频率同步 -控制频率跳变
西安、昆明、成都、拉萨、西宁、兰州、乌鲁木齐
主讲：李华
呼和 浩特 兰州 乌鲁 木齐 西宁
太原
北京
沈阳
哈尔 滨 济南
北京 TMSC
上海
西安 TMSC
武汉 TMSC
拉萨
南昌பைடு நூலகம்
成都
昆明
西安
柳州
郑州
武汉
广州
主讲：李华
1、移动交换网
（3）网关局（GMSC）：与MSC同址设置，作为与其他网间的互联互通点
。网络建设初期由MSC兼任，当网络规模和业务量达到一定程度时，可考虑独立 设置。
（2）MSC与相邻两TMSC之间采用双星形连接。 （3）GMSC与本地铁通专用电话交换机之间采用点对点连接。
（4）MSC到BSC之间采用星型连接，并有不同物理路由的迂回
保护通道。 （5）BSC与BTS之间尽量采用环形链接，条件不具备可采用星 型、链型及混合型连接，要求有不同物理路由的迂回保护通道。 （6）主备用HLR、SCP、SMSC之间通过广域网实现高速互联
每个服务区又分为若 干个MSC区；
每个MSC区又分为若干 个位置区； 每个位置区由若干个 基站小区组成。
主讲：李华
公众交换电话网络 (PSTN) ISDN, PSDN
第三讲中国铁路GSMR网络的规划资料
（2）基站的设置
❖ 弱场区解决方案
铁路无线弱场区情况比较复杂，工程中应结合具体应用和 现场情况合理选择以下方案：山区、隧道、路堑等弱场区 可根据需要采用增加基站、直放站和LCX等技术措施。在 站房内、地下通道和旅客车厢内，可根据需要采用室内分 布系统。
（3）工作频段频率分配规划
❖ 采用900MHz工作频段
2）规划内容
（1）基站控制器BSC与码速变换器TRAU的设置 （2）基站设置 （3）工作频段频率分配规划
(1) 基站控制器BSC与码速变换器TRAU的设 置
❖ BSC设置原则
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。各BSC负荷应留出网络优化时调整的余量。
4）与其他通信和信息系统的关系
❖ 与铁路调度通信系统之间的关系 ❖ 与列车控制系统之间的关系 ❖ 与机车同步操作系统之间的关系 ❖ 与铁路信息系统之间的关系
5）路由组织
❖ 网内路由组织
各移动业务本地网的MSC、GMSC应接入相应的TMSC 和相邻的TMSC。
任意二个MSC 间若有较大业务量时，可建立直达中继，
1）移动汇接网和本地网规划 （1）移动汇接网的规划 （2）移动本地网的规划
2）固定用户接入交换系统设置 3）网间互联互通 4）与其他通信和信息系统的关系 5）路由组织
1) 移动汇接网和本地网规划
GSM-R核心网络采用二级网络结构，包括移动 汇接网和移动本地网，设立TMSC和MSC。
(1) 移动汇接网的规划
第三讲 中国铁路GSM-R网络 的规划
提纲
一、网络规划
1、核心网络规划(组织、结构、路由) 2、无线网络规划(频率资源、蜂窝空间) 3、智能网规划(增值业务) 4、GPRS网规划(移动信息化)
中国高速铁路通信网络的规划与发展
中国高速铁路通信网络的规划与发展摘要:目前,中国的高速铁路正处于快速建设期内,本文介绍了高速铁路使用的GSM-R通信网络的发展与现状,以及中国在建设GSM-R通信网络中的规划以及特点,并且对于GSM-R通信网络的发展进行分析和探讨。
关键词:GSM-R 网络规划发展ABSTRACT:GSM-R network is being constructedrapidly now. This thesis introduced the GSM-R network’s development and pr esent。
The plan and the peculiarity of the Chinese GSM-R network’s construction were also be introduced.In the end , this thesis analysised and discussed the furture Of the GSM-R network’s development.Key words: GSM-R、network plan、development.一、GSM-R网络的发展与现状GSM-R(GSM for Railway)通信网络起源于欧洲。
国际铁路联盟为满足欧洲21世纪铁路网络一体化进程向欧委会推荐了欧洲铁路综合调度移动通信系统——GSM-R(GSM forRailway)。
以解决在列车高速运行时语音数据的可靠传输以及跨国运行时自动列车防护(ATP)的互操作性(兼容)问题。
GSM-R是一种基于目前世界最成熟的、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无线通信系统,针对铁路通信列车调度、列车控制、支持高速列车等特点,为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,由于GSM-R可实现跨越国界的高速列车和一般列车之间的通信,能将现有的铁路通信应用融合到单一网络平台中,而且GSM已经提供了大量的业务,GSM-R在引入铁路专用功能时只需进行最低限度的改动,故能保证价格低廉、网络的性能可靠性。
GSM-R CTCS在中国铁路的应用与发展战略
本刊特稿
ＧＳＭ－Ｒ／ＣＴＣＳ 在中国铁路的应用与发展战略 胡东源
网络方向融合发展。同时，由于 ＧＳＭ 系统是一个成熟应用的公网技术，经 过开发改进的 ＧＳＭ－Ｒ 系统可以直接 使用公网已经应用的增值业务，不需 另作投资开发。
（４ ）Ｇ Ｓ Ｍ － Ｒ 符合通信信号一体 化技术发展的需要。中国铁路迫切需 要建立综合移动通信系统，以满足铁 路移动信息资源采集、传输，并作为 无线列调的更新换代产品，解决铁路 运输移动话音通信、无线数据传输和 以旅客为主体的移动信息服务系统的 需要。Ｇ Ｓ Ｍ － Ｒ 移动通信网完全适应 这种需要，同时在 Ｅ Ｒ Ｔ Ｍ Ｓ 系统中， Ｇ Ｓ Ｍ － Ｒ 作为承载平台，可在 Ｅ Ｔ Ｃ Ｓ 中承担连续传送列车控制命令信息， 实现车 － 地间的双向数据通信，满足 ＥＴＣＳ 的功能性要求，充分体现了通 信信号一体化的鲜明特点。 １．２ 从欧洲发展 ＥＴＣＳ 中得到的启示
目前，中国正处在选择新一代铁 路数字移动通信制式的关键时期，技
术先进成熟，满足日益增长的运输生 产需要，符合面向未来技术发展的要 求，是我们在选择中所遵循的基本原 则。为此，中国从１９９５ 年开始跟踪研 究，并重点对 Ｇ Ｓ Ｍ － Ｒ 和 Ｔ Ｅ Ｔ Ｒ Ａ 系 统进行了研究和比选，认为 ＧＳＭ－Ｒ 具有以下的优势和特点：
ＧＳＭ－Ｒ／ＣＴＣＳ 在中国铁路的应用与发展战略 胡东源
本刊特稿
息移频自动闭塞技术落后，安全性 差，信息量不足，应变时间过长，抗 干扰能力差，在发展 ＣＴＣＳ 时必须逐 步淘汰。８ 信息移频自动闭塞信息量 不足。１８信息移频自动闭塞信息量虽 能适应 ＣＴＣＳ 的技术要求，但由于载 频选择、调制频偏的固有缺陷，使轨 道电路存在传输特性差、邻线干扰、 半边侵入等问题，必须进行技术改 造。ＵＭ７１ 系列设备，包括国产 ＷＧ－ ２１Ａ 和 ＺＰＷ－２０００ 轨道电路传输特 性好，性能稳定，适应目前中国 ＡＴＰ 技术的要求，是应重点发展的自动闭 塞制式。 ２．２．３ 机车信号未达到主体化程度
【课件】GSM-R(GSM-Railway)__第1章 概述(2017新)
中国高铁走出去
o 2015年6月，俄罗斯，在中俄投资合作委员会第二次会议 框架下，由中国中铁二院工程集团有限责任公司参与投 标的俄罗斯首条高速铁路的规划设计合同在圣彼得堡正 式签署。
o 2015年9月，美国，中国铁路国际(美国)有限公司与美国 西部快线公司在拉斯维加斯市签署协议，双方将组建合 资公司，建设并经营“西部快线高速铁路”。
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二、为什么要建设GSM-R?
GSM-R在欧洲的发展状况：
l最早开始建设的国家：瑞典（1998年） l在全国范围内普速干线建设的国家：意大利（7500km）、荷兰 （2800km） lGSM-R覆盖里程最长的国家：德国（36000km） l最早在高速线开通ETCS2的国家：意大利，罗马－那不勒斯 ， 2005年12月21日商用，运营时速347km/h；米兰－都灵2006年2月 10日正式商用运行，设计时速350km/h。
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一、什么是GSM-R？
铁路相对GSM公网的特殊需求：
（1）用户级别不同（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（调度） （3）基于位置的寻址（机车呼叫前方车站、后方车站） （4）高速情况下的移动通信 （5）大量特殊的数据业务需求（列控、列尾、车次号等）
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二、为什么要建设GSM-R?
背景介绍：中国高速铁路
到2015年底，中国高速铁路和快速城际铁路运营线路共计71条（段），含设 计时速200Km/h运营总里程达2.36万公里，高铁运营里程达到1.9万公里。 截至2016年底，中国高铁运营里程突破2.2万公里，居世界第一，占世界高铁 总里程的60%以上。
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2015年9月24日，成都，英国财长奥斯本参观成都东站，坐在高铁驾驶室内留影。
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4）与其他通信和信息系统的关系
与铁路调度通信系统之间的关系 与列车控制系统之间的关系 与机车同步操作系统之间的关系 与铁路信息系统之间的关系
5）路由组织
网内路由组织
各移动业务本地网的MSC、GMSC应接入相应的TMSC
和相邻的TMSC。 任意二个MSC 间若有较大业务量时，可建立直达中继， 覆盖区相邻的二个MSC 间设置直达中继。
（2）基站的设置
不同地区站型规划
车站基站宜采用全向站型，圆形或沿铁路椭圆形覆
盖。区间基站宜采用全向站型，沿铁路椭圆形覆盖。 枢纽地区根据覆盖和容量的需求，可以采用定向站 型或全向站型。在铁路枢纽车站和屏蔽性能良好的 室内，可以采用微蜂窝基站。
（2）基站的设置
弱场区解决方案
铁路无线弱场区情况比较复杂，工程中应结合具体应用和
3、智能网规划
1）业务控制点SCP 的设置 2）业务交换点SSP的设置 3）其它设备的设置
1）业务控制点SCP 的设置
北京和武汉设置2个SCP节点，每个节点均采用硬件和软件冗余备份，2个SCP节 点之间建立主备用关系，通过广域网实现高速互联，保证SCP数据实时同步。
2）业务交换点SSP的设置
SSP是受SCP指令控制起接续作用的部件， SSP与MSC合设。
网间互联互通的原则
经济合理、安全简捷等因素。 网关局GMSC作为与其他网间的互联互通点和计费结算点。 GSM-R一个本地网对应多个PSTN/PLMN本地网时，GMSC 与所在地的PSTN/PLMN互联。
以保证铁路专用移动通信安全畅通为前提，并考虑平等接入、
网间互联互通
与铁路专用电话网的互联； 与公众电话网的互联； 到公众GSM网络的单向漫游； 与国际GSM-R网络的互联互通 。
Fa
铁路局所在地 Va 站段所在地
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或
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车站值班台
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站场分机
Ub
调度分机
Ua
专用调度台
Ub
专用分机
Ua
车站值班台
Ub
站场分机
Ub
调度分机
Ua
专用调度台
Ub
专用分机
3）网间互联互通
网间路由组织
GSM-R网与其它相关网之间的路由组织采用发端入网的
方案，即从被叫号码上判别被叫为其它网的用户时，立 即通过网关局将呼叫送至对方进行接续。
2、无线网络规划
1）规划目标
GSM-R无线网络规划目标为铁路沿线和枢纽地区 （包括合资铁路和地方铁路）连续覆盖。
2）规划内容
（1）基站控制器BSC与码速变换器TRAU的设置 （2）基站设置 （3）工作频段频率分配规划
移动汇接交换中心设置原则
网络结构应尽量简单清晰，便于中继电路组织实施和话务
汇接； 兼顾技术经济的合理性，在采用先进技术的同时，尽量节 省投资； 便于维护管理。
移动汇接交换中心设置
GSM-R系统设立专用移动汇接网。将全网划分为北京、
武汉、西安等3个大区，设置3个TMSC，TMSC之间网状 网连接 。
3）其他设备的设置
IP、SMS和SCE在建网初期暂不配置。
二、号码规划
1、号码类型 2、编号原则
1、号码类型
GSM-R编号计划主要包括用户编号、设备编 号和拨号方式。用户编号包括GSM-R网络用户号 码、移动用户号码、固定用户号码、特服号码、 IP地址分配等。设备编号包括网络设备编号、信 令点编码等。
（2）基站的设置
覆盖区范围和场强要求
应保证基站辐射场强的有效覆盖范围，覆盖范围为工程设
计的铁路作业区，在直辖市、省会城市和计划单列市的城 区，铁路GSM-R系统的覆盖范围为铁路外侧轨道两侧各 2km，其他地域覆盖范围为铁路外侧轨道两侧各6km。 铁路GSM-R场强应连续覆盖，根据铁路中长期发展规划， 场强覆盖指标应符合具体业务需求，并预留远期发展条件。
(1) 基站控制器BSC与码速变换器TRAU的设
置
BSC设置原则
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。各BSC负荷应留出网络优化时调整的余量。
TRAU设置原则
TRAU与MSC同址设置，并根据工程实际容量配置设备。
(2) 移动本地网的规划
移动本地网的组成
GSM-R移动本地网由MSC、GMSC和HLR 等设备组成。
MSC设置
规划在18个铁路局所在地以及拉萨设置MSC（含VLR/GCR/IWF 等设备），共计19个。具体工程建设时由铁道部统一归口管理 MSC数量和设置地点。
Hale Waihona Puke GMSC设置GMSC与MSC同址设置，作为与其他通信网间的互联互通点。网 络建设初期网关局由移动端局MSC兼任，当网络规模和业务量达 到一定程度时，可独立设置。
2、编号原则
号码应在全网范围内统一分配，应满足互联互通的要求。 编号方案应保证网络之间的互操作性，有助于用户身份的 识别和权限限制，并保持稳定。 编号方案应具有灵活性和可扩充性，采用不等位编号，并 且由0到9的数字组成。 为方便用户拨号，给特定用户分配功能号码，标识用户的 职能身份。 可以使用符号﹡和﹟，以实现特定的功能，不在本编号方 案内规划。 可以用字母，字母在终端被转换成数字串。字母与数字串 的转换关系应在铁道部范围内统一制定。
采用GSM-R电路连接或GPRS方式的数据传输链路， 可以为铁路运输指挥提供数据通信业务，包括列车控 制系统信息传送、机车同步控制信息传送、列尾信息 传送、调度命令传送、调车无线机车信号和监控信息 传送、无线车次号传送、进站停稳信息及接车进路信 息的传送等数据通信业务。 系统开通后，还可以根据需求逐步增加旅客列车服务 信息、车站/编组场综合移动信息系统、机车工况信息 传输、牵引弓况信息传输、线路监测状态传输和GSMR场强监测数据传输、区间及站场各类监测信息传输等 数据通信业务；以及基于智能网的呼叫限制、动态组 呼、短消息的智能业务以及自动获取调度中心的IP地 址等业务。
频率复用方式
枢纽地区采用面状复用模式，4×3复用方式，同频
复用距离D=6R。 铁路沿线采用带状复用模式，三频组复用方式，同 频复用距离D=6R。
3、智能网规划
图 6.2.1
GSM-R 移动智能网网络结构
GSM-R智能网由业务交换点(SSP)、智能外设(IP)、业务控制 点(SCP)、业务管理系统(SMS)及业务生成环境(SCE)构成。
1）移动汇接网和本地网规划 （1）移动汇接网的规划 （2）移动本地网的规划 2）固定用户接入交换系统设置 3）网间互联互通 4）与其他通信和信息系统的关系 5）路由组织
1) 移动汇接网和本地网规划
GSM-R核心网络采用二级网络结构，包括移动 汇接网和移动本地网，设立TMSC和MSC。
(1) 移动汇接网的规划
现场情况合理选择以下方案：山区、隧道、路堑等弱场区 可根据需要采用增加基站、直放站和LCX等技术措施。在 站房内、地下通道和旅客车厢内，可根据需要采用室内分 布系统。
（3）工作频段频率分配规划
采用900MHz工作频段
885－889MHz （移动台发，基站收） 930－934MHz （基站发，移动台收） 共4MHz频率带宽。双工收发频率间隔45MHz，相 邻频道间隔为200kHz。按等间隔频道配置的方法，共 有21个载频。频道序号从999～1019，扣除低端999和 高端1019做为隔离保护，实际可用频道19个，频道序 号为1000～1018。
三、业务规划
GSM-R系统不仅可以提供话音业务，而且可以提 供数据业务，将来还可以提供多媒体业务。
话音业务
点对点呼叫、点对点的紧急呼叫、广播呼叫、组呼叫、铁路 紧急呼叫和多方通话。
数据业务
短消息、电路交换数据传输和分组交换数据传输。
GSM-R业务应用
采用GSM-R系统的功能寻址、基于位置寻址、组呼叫、广播 呼叫、紧急呼叫等功能，可以提供铁路运输指挥话音通信业务， 包括列车、货运、牵引变电等调度通信，也可提供站场、应急、 施工养护和道口等专用通信。其中，调度通信业务实现了传统的 有线调度和无线调度“两网合一”，优化了网络，提高了性能， 方便了使用。
第三讲 中国铁路GSM-R网络 的规划
提纲
一、网络规划
1、核心网络规划(组织、结构、路由) 2、无线网络规划(频率资源、蜂窝空间) 3、智能网规划(增值业务) 4、GPRS网规划(移动信息化)
二、号码资源规划 三、应用业务规划
一、网络规划
1、核心网络规划 2、无线网络规划 3、智能网规划
1、核心网络规划
HLR设置
网络发展初期在北京设置主用HLR，在武汉设置热备用HLR，容 量按照全网规划容量总和的100%～120%进行配置。
2）
Ua
调度台
Fa
FAS
Fa Fa Ua
固 定 用 户 接 入 交 换 系 统 设 置
铁道部所在地 Fa
GSM-R系统
调度台 维护终端
FAS (路局1)
Fa
FAS (路局2)