交通运输概论课件： 高速铁路移动通信
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我国铁路无线移动通信系统的现状PPT课件
分析我国铁路无线移动通信系统的现状和 存在的问题。
探讨铁路无线移动通信系统的发展趋势和 未来发展方向。
提出加强铁路无线移动通信系统建设和管 理的建议。
02
我国铁路无线移动通信系统概述
系统定义与功能
系统定义
铁路无线移动通信系统是专门为铁路运输生产服务的专用无线通信系统，主要 提供列车调度、铁路公务、应急抢险以及旅客服务等移动通信业务。
运营管理模式及流程优化
01
02
03
运营管理模式
采用集中管理、分级负责 的模式，确保系统高效运 行。
流程优化
针对运营管理中的关键环 节，如故障处理、设备巡 检等，进行优化，提高工 作效率。
标准化管理
制定统一的运营管理标准， 确保各项工作规范化、标 准化。
维护保养策略及成本控制
维护保养策略
制定详细的维护保养计划， 包括定期检查、预防性维 护等措施，确保设备处于 良好状态。
当前阶段
目前，我国铁路无线移动通信系统已经形成了以GSM-R系统为主、其他无线通信系统为辅的格局；同时，随着 5G技术的不断成熟和应用，铁路无线移动通信系统正朝着更高速度、更大容量、更低时延的方向发展。
03
关键技术分析
无线通信协议与标准
GSM-R
基于GSM的铁路无线通信系统，满足列 车调度和列车控制等业务需求。
随着高速铁路的快速发展 和智能化铁路建设的推进， 对铁无线移动通信系统 的要求越来越高。
研究铁路无线移动通信系 统的现状和发展趋势，对 于推动我国铁路事业的发 展具有重要意义。
国内外研究现状及发展趋势
国内研究现状
我国铁路无线移动通信系统已经 取得了一定的成果，但在高速铁 路、山区铁路等特殊环境下的应
探讨铁路无线移动通信系统的发展趋势和 未来发展方向。
提出加强铁路无线移动通信系统建设和管 理的建议。
02
我国铁路无线移动通信系统概述
系统定义与功能
系统定义
铁路无线移动通信系统是专门为铁路运输生产服务的专用无线通信系统，主要 提供列车调度、铁路公务、应急抢险以及旅客服务等移动通信业务。
运营管理模式及流程优化
01
02
03
运营管理模式
采用集中管理、分级负责 的模式，确保系统高效运 行。
流程优化
针对运营管理中的关键环 节，如故障处理、设备巡 检等，进行优化，提高工 作效率。
标准化管理
制定统一的运营管理标准， 确保各项工作规范化、标 准化。
维护保养策略及成本控制
维护保养策略
制定详细的维护保养计划， 包括定期检查、预防性维 护等措施，确保设备处于 良好状态。
当前阶段
目前，我国铁路无线移动通信系统已经形成了以GSM-R系统为主、其他无线通信系统为辅的格局；同时，随着 5G技术的不断成熟和应用，铁路无线移动通信系统正朝着更高速度、更大容量、更低时延的方向发展。
03
关键技术分析
无线通信协议与标准
GSM-R
基于GSM的铁路无线通信系统，满足列 车调度和列车控制等业务需求。
随着高速铁路的快速发展 和智能化铁路建设的推进， 对铁无线移动通信系统 的要求越来越高。
研究铁路无线移动通信系 统的现状和发展趋势，对 于推动我国铁路事业的发 展具有重要意义。
国内外研究现状及发展趋势
国内研究现状
我国铁路无线移动通信系统已经 取得了一定的成果，但在高速铁 路、山区铁路等特殊环境下的应
高铁概论第7章 高速铁路通信系统
（2）站场通信 大型车站多个作业场，主场车站调度员与各个相关值班员构建 的若干个一点对多点的调度通信，简称站调。 小车站值班员与若干个站内用户之间构建一点对多点的站内通 信。
（3）站间通信 站间通信为站与站之间的点对点通信，即站间行车电话或闭塞电话。 随着信号设备的发展，区间闭塞法几乎不再用电话闭塞法，已采用 半自动闭塞和自动闭塞。 站间电话用来通报列车运行状态和相关行车业务，于是出现了站间 行车电话这一称谓。
述 调度通信体系。
干线调度通信是铁道部为统一指挥各铁路局，协调地
完成全国铁路运输计划，在铁道部与铁路局之间设置
的各种调度通信。
局线调度通信是铁路局为统一调度指挥所属主要
区段及主要站段，协调地完成全局运输计划，在铁路
局与编组站、区段站、主要大站之间设立的各种调度
通信。
区段调度通信是各调度区段为调度指挥运输生产，在调度员与所辖区段 的铁路各中间站按专业、部门设置的调度、通信系统，统称区段调度。
（3）区段调度通信网
述
铁路局下属的调度区段运输指挥中心设区段数字调度机（主系
统），与所辖区段沿线各中间站车站数字调度机（分系统），用
2M数字通道呈串联型逐站相连，并由末端车站环回，组成一个
2M自愈环。
7. 1 概 述
7.
1 概
铁路交通（轨道交通）建设投资大、工程复杂，为满足乘客对铁路交通高速、
述 安全、舒适便捷、经济等特性不断提高的服务需求，铁路通信系统需要向大
固定通信网 移动通信网
6层：决策支持与综合应用系统 5层：社会化信息服务系统 4层：办公信息系统 3层：业务管理信息系统
2层：过程控制与安全保障系统 1层：通信网络系统
移铁 动路 通综 信合 系数 统字
高速铁路无线通信介绍精品PPT课件
证、研究，决定借鉴欧洲先进国
家铁路通信在GSM-R系统上成20功15经年1月29日，中国铁路
验，决定在国内选择GSM-R作总为公铁司召开工作会议，会
随着欧洲铁路的迅速发展， 路专用移动通信系统，替代上原通有报，2014年，我国铁
国足化欧际 欧 进 委铁洲程会路2的推1联需荐世盟要了纪，铁(铁从家。U于路I路开1C9综)1路始9为99合9网了年满3调年一开GS度向体始M-，R的式、功网欧模发大的络洲拟展秦基的一通，线础运些信首和上行国系批胶逐统试济步，点线在支线，全持路并国铁为在各路青实条路高破营跨藏验铁新纪1业越线成路1线录.里2投 ， 程万产铁超公规路过里模营。1.创业高6万历里速公史程铁里最突路，
弱场补强-直放站
光纤直放站的近端机以电缆直接耦合的方式从基站直接耦合到 RF信号，并变换为光信号经过光纤传输到远端机，远端机再将光信 号变换为原始的RF信号，通过天线或漏泄电缆将RF信号发送直放站 到所要覆盖的地区。
信号覆盖的前方阵营-基站
普通单网 （无冗余） 交织单网
频道号 基站接收频 基站发射频 频道号 基站接收频 基站发射频
率(Mhz) 率(Mhz)
率(Mhz) 率(Mhz)
999 1000 1001 1002 1003 1004 1005 1006 1007 1008 1009
885.000 885.200 885.400 885.600 885.800 886.000 886.200 886.400 886.600 886.800 887.000
➢ 对核心网MSC、SGSN、GGSN等网元进行状态监测 ➢ 对无线子系统BSC、BTS、直放站等网元进行状态监测，提
供网络状态数据
➢ 提供GSM-R网络Abis、A、Gb、PRI等接口监测 ➢ 提供用户话单查询、分析
《高速铁路概论教案》课件
《高速铁路概论教案》PPT课件第一章：高速铁路概述1.1 高速铁路的定义和发展历程1.2 高速铁路的优势和影响1.3 高速铁路的主要技术特点1.4 高速铁路在全球的分布和发展趋势第二章：高速铁路的构成与技术标准2.1 高速铁路的构成要素2.2 高速铁路的技术标准2.3 高速铁路的信号与通信系统2.4 高速铁路的轨道与车辆技术第三章：高速铁路的运营与管理3.1 高速铁路的运营模式3.2 高速铁路的调度管理3.3 高速铁路的安全管理3.4 高速铁路的服务质量管理第四章：高速铁路对经济社会的影响4.1 高速铁路对区域经济发展的影响4.2 高速铁路对城市化的影响4.3 高速铁路对旅游产业的影响4.4 高速铁路对环境保护的影响第五章：国内外高速铁路案例分析5.1 中国高速铁路发展案例5.2 欧洲高速铁路发展案例5.3 亚洲其他国家高速铁路发展案例5.4 美洲高速铁路发展案例第六章：高速铁路技术创新与发展趋势6.1 高速铁路关键技术的研究与发展6.2 高速铁路技术创新的挑战与机遇6.3 未来高速铁路技术的发展趋势6.4 高速铁路技术在国际竞争中的地位与作用第七章：高速铁路建设与投资融资7.1 高速铁路建设的规划与实施7.2 高速铁路建设的技术与管理挑战7.3 高速铁路建设的投资估算与融资模式7.4 高速铁路建设的风险管理与质量控制第八章：高速铁路的安全与法规8.1 高速铁路安全管理体系与制度8.2 高速铁路安全关键技术及其应用8.3 高速铁路法规与政策环境8.4 高速铁路事故应急预案与救援机制第九章：高速铁路与区域一体化9.1 高速铁路对区域一体化的推动作用9.2 高速铁路与区域交通网络的融合9.3 高速铁路对区域经济一体化的影响9.4 高速铁路与城市群的协同发展第十章：高速铁路的国际合作与竞争10.1 国际高速铁路合作的主要形式与机制10.2 高速铁路国际市场竞争格局10.3 跨国高速铁路项目案例分析10.4 中国高速铁路“走出去”战略与挑战重点和难点解析重点一：高速铁路的定义和发展历程解析：理解高速铁路的概念以及其发展历程对于理解高速铁路的整体发展至关重要。
最新第二节-高铁通信系统课件PPT
L
SMP
SCEP TCP/IP
SSP
SIPMAP
GPRS
SGSN
GGSN
Gn
Gi
G系统
调度台 车站台 有线终端
无线固定台
车载台 无线终端
手持台
OSS OMC
用户管理 系统
三、GSM-R系统介绍 1、网络子系统
移动交换子系统：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。 移动业务交换中心（MSC）：负责用户的移动性管理和呼叫控制； 拜访位置寄存器（VLR）：负责存储进入该区域内已登记用户的信 息； 归属位置寄存器（HLR）：是一个负责管理移动用户的数据库。 HLR存储本归属区的所有移动用户数据，如识别标志、位置信息、签 约业务等； 鉴权中心（AuC）：是存储用户鉴权算法和加密密钥的实体，AuC 只通过HLR和其他网络实体通信； 互连功能单元（IWF）：与固定网络的数据终端之间提供速率和协 议的转换； 组呼寄存器（GCR）：用于存储移动用户的组ID； 短消息服务中心（SMSC）：负责向MSC传送短消息信息； 确认中心（AC）：记录、存储铁路紧急呼叫相关信息。
第二节-高铁通信系统
一、铁路专用通信
1、铁路通信系统的作用：
2、铁路通信系统的任务： （1） （2） （3） 3、现代通信系统的分层结构：
二、高速铁路通信系统
1、高速铁路通信的技术要求 （1） （2） （3） （4） （5） （6）
二、我国建设GSM-R的必要性
1、现有铁路无线通信系统存在许多问题 （现状） 2、铁路发展出现许多新业务需求
1、移动交换网
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）TMSC: 3个,北京、武汉、西安，兼作MSC和GMSC；
SMP
SCEP TCP/IP
SSP
SIPMAP
GPRS
SGSN
GGSN
Gn
Gi
G系统
调度台 车站台 有线终端
无线固定台
车载台 无线终端
手持台
OSS OMC
用户管理 系统
三、GSM-R系统介绍 1、网络子系统
移动交换子系统：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。 移动业务交换中心（MSC）：负责用户的移动性管理和呼叫控制； 拜访位置寄存器（VLR）：负责存储进入该区域内已登记用户的信 息； 归属位置寄存器（HLR）：是一个负责管理移动用户的数据库。 HLR存储本归属区的所有移动用户数据，如识别标志、位置信息、签 约业务等； 鉴权中心（AuC）：是存储用户鉴权算法和加密密钥的实体，AuC 只通过HLR和其他网络实体通信； 互连功能单元（IWF）：与固定网络的数据终端之间提供速率和协 议的转换； 组呼寄存器（GCR）：用于存储移动用户的组ID； 短消息服务中心（SMSC）：负责向MSC传送短消息信息； 确认中心（AC）：记录、存储铁路紧急呼叫相关信息。
第二节-高铁通信系统
一、铁路专用通信
1、铁路通信系统的作用：
2、铁路通信系统的任务： （1） （2） （3） 3、现代通信系统的分层结构：
二、高速铁路通信系统
1、高速铁路通信的技术要求 （1） （2） （3） （4） （5） （6）
二、我国建设GSM-R的必要性
1、现有铁路无线通信系统存在许多问题 （现状） 2、铁路发展出现许多新业务需求
1、移动交换网
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）TMSC: 3个,北京、武汉、西安，兼作MSC和GMSC；
《高速铁路概论》——06-高速铁路信号与通信
5.1.2 列车运行控制系统
高铁论坛
请同学们以小组为单位查阅资料，试 着说一说ATP系统有哪些优势？
提示
ATC系统是比ATP系统高一级的列车 运行控制系统，它可替代司机的部分操作， 降低司机的劳动强度，并且能够提高运输 效率。
5.1.2 列车运行控制系统
2．列车运行控制系统的分类
2）按人机关系不同分类
5.1.2 列车运行控制系统
3．中国的列车运行控制系统
2）CTCS的应用等级
CTCS-0级
• CTCS-0级由通用 机车信号和运行 监控记录装置构 成，尚未成为安 全系统，适用于 列车最高运行速 度在120 km/h以下 的区段。
CTCS-1级
• CTCS-1级由主体 机车信号和安全 型运行监控记录 装置组成，面向 160 km/h以下的区 段，在既有设备 基础上强化改造， 以达到机车信号 主体化的要求， 实现列车运行安 全监控功能。
高铁联调联试
任务引入
2．高铁枢纽站，高铁晚点牵一发动全身 蚌埠南站是京沪高铁七大中心枢纽站之一，也是合蚌高铁的起点 站，若其中一趟高铁晚点，可能会影响到整个高铁枢纽站的准点率。 3．高铁运行靠调度指挥，延误5 min扰乱运输秩序 高铁调度指挥系统是一个计划性很强的系统，这5 min的延误可 能导致调度员要为后续列车变更接车站台。车站接发车人员、其他车 次的旅客要在短时间内从原定计划的站台转移到变更后的站台，这会 给车站运输秩序带来极大的干扰。 4．全国铁路一张图，5 min可能影响全国路网运行 对于整个高铁路网来说，延误超过5 min，这趟高铁的线路时间 就要做出调整，随即可能就是整个干线的调整，以及所有与之相连的 高铁线路的调整，最后甚至可能带来半个中国高铁时刻的变化。
高速铁路概论教案课件
高速铁路的发展历程
总结词：历史背景
详细描述：高速铁路的发展经历了初期探索、技术突破、商业化运营三个阶段，目前已经成为全球公共交通的重要组成部分 。
高速铁路的运营模式与技术特点
总结词
运营模式与技术特点
详细描述
高速铁路的运营模式包括线路规划、列车运行组织、客货运输服务等方面，其 技术特点包括高速度、大容量、高自动化、高安全性能等。
高速铁路信号与通信系统的安全保障
总结词
高速铁路信号与通信系统的安全保障是确保 列车安全、可靠运行的重要环节，采取多种 措施和技术手段，确保系统的安全性和稳定 性。
详细描述
高速铁路信号与通信系统的安全保障包括硬 件设备的冗余备份、软件的安全防护、信息 的加密传输等措施，同时采取严格的维护和 监测制度，及时发现和解决系统故障，确保
02
01
环境监测与评估
定期对高速铁路的环境影响进行监测和评估 ，及时发现问题并采取措施进行整改。
04
03
高速铁路的运营管理与安全保
06
障
高速铁路的运营管理模式与策略
运营管理模式
我国高速铁路的运营管理模式主要采 用“调度指挥分级管理、设备维护分 段负责”的方式，确保运营的高效性 和安全性。
运营策略
03 高速铁路的列车与车辆
高速列车的分类与特点
高速列车的分类
根据运营速度和车辆类型，高速 列车可以分为高速动车组、城际 高速列车、市郊高速列车等。
高速列车的特点
高速列车具有高速度、高舒适度 、高安全性和高密度等特点，能 够实现快速、安全、舒适地运输 乘客。
高速车辆的设计与制造
设计理念
高速车辆设计以安全、舒适、环保、 节能为目标，采用先进的技术和工艺 ，确保车辆性能优良。
高速铁路概论PPT课件
提升城市形象
高速铁路的建设往往伴随着城市基础设施的完善 和环境的改善，提升了城市的形国际高速铁路发展趋势
欧洲
欧洲国家如德国、法国、西班牙等在高速铁路方面持续投入，提升 既有线路速度并建设新线路，扩大高速铁路网覆盖范围。
日本
日本新干线作为全球最早的高速铁路，将继续提升运营速度，并计 划建设连接北海道等偏远地区的高速铁路。
应急处置
高速铁路应急处置包括应急预案制定、应急演练、应急救援 等内容，旨在快速、有效地应对突发事件，减少损失。
04 高速铁路的经济与社会影 响
高速铁路的经济效益
促进沿线地区经济发展
高速铁路的建设和运营带动了沿线地区的产业集聚、人口 流动和城市发展，从而提高了区域经济活力。
提升运输效率
高速铁路的运营速度远高于传统铁路，缩短了城市间的旅 行时间，提高了物流和客运的效率，降低了运输成本。
成熟阶段
进入21世纪，高速铁路在全球范围内得到快速发展，中国成为高 速铁路建设的主力军，建成了全球最大的高速铁路网络。
高速铁路的分类与技术标准
分类
根据运营方式和路网地位，高速铁路可以分为客运专线型高速铁路和客货混线型 高速铁路。
技术标准
各国高速铁路的技术标准有所不同，但基本要素包括线路规格、车辆标准和信号 系统等。中国高速铁路采用无砟轨道和CRH系列动车组，最高设计时速为350公 里。
高速铁路概论 PPT 课件
目录
CONTENTS
• 高速铁路概述 • 高速铁路技术基础 • 高速铁路运营管理 • 高速铁路的经济与社会影响 • 高速铁路的未来发展
01 高速铁路概述
定义与特点
定义
高速铁路是指通过改造既有线路（含直线和曲线半径小于2000米的弯道）使营 运速率达到每小时200公里以上，或者专门修建新的“高速新线”，使营运速 率达到每小时250公里以上的铁路系统。
高速铁路的建设往往伴随着城市基础设施的完善 和环境的改善，提升了城市的形国际高速铁路发展趋势
欧洲
欧洲国家如德国、法国、西班牙等在高速铁路方面持续投入，提升 既有线路速度并建设新线路，扩大高速铁路网覆盖范围。
日本
日本新干线作为全球最早的高速铁路，将继续提升运营速度，并计 划建设连接北海道等偏远地区的高速铁路。
应急处置
高速铁路应急处置包括应急预案制定、应急演练、应急救援 等内容，旨在快速、有效地应对突发事件，减少损失。
04 高速铁路的经济与社会影 响
高速铁路的经济效益
促进沿线地区经济发展
高速铁路的建设和运营带动了沿线地区的产业集聚、人口 流动和城市发展，从而提高了区域经济活力。
提升运输效率
高速铁路的运营速度远高于传统铁路，缩短了城市间的旅 行时间，提高了物流和客运的效率，降低了运输成本。
成熟阶段
进入21世纪，高速铁路在全球范围内得到快速发展，中国成为高 速铁路建设的主力军，建成了全球最大的高速铁路网络。
高速铁路的分类与技术标准
分类
根据运营方式和路网地位，高速铁路可以分为客运专线型高速铁路和客货混线型 高速铁路。
技术标准
各国高速铁路的技术标准有所不同，但基本要素包括线路规格、车辆标准和信号 系统等。中国高速铁路采用无砟轨道和CRH系列动车组，最高设计时速为350公 里。
高速铁路概论 PPT 课件
目录
CONTENTS
• 高速铁路概述 • 高速铁路技术基础 • 高速铁路运营管理 • 高速铁路的经济与社会影响 • 高速铁路的未来发展
01 高速铁路概述
定义与特点
定义
高速铁路是指通过改造既有线路（含直线和曲线半径小于2000米的弯道）使营 运速率达到每小时200公里以上，或者专门修建新的“高速新线”，使营运速 率达到每小时250公里以上的铁路系统。
高速铁路概论-第四讲-高铁信号控制通信系统PPT课件
线或多线区段，分别以各线的进站信号机或站界标为
车站与区间的界限。
由车站向区间发车时，必须确认区间无车。在单线线 路上还必须防止两个车站同时向一个区间发车。为此， 要求按照一定的方法组织列车在区间内运行，一般叫做 行车闭塞法，或叫做闭塞
闭塞是指在一个区间内，在同一时间里，只能允许一个 列车占用的行车方法
调整状态（无车占用）、 分路状态（有车占用）、 断轨故障状态、 短路故障状态。
24
1.1 概述
联锁部分
一.联锁概念 什么叫联锁呢？
在车站，为保证行车安全，在有关的道岔和信号机之间，以 及信号机和信号机之间，必须建立一种互相制约的关系，这 种互相制约的关系叫做联锁。 通过技术方法使有关的信号、道岔和进路必须按照一定程序、 一定条件才能动作或建立起来的相互制约的联系关系，叫做 联锁。
RSCCappictka-tuopris
.RSC
Radars
BTM
ANTENNA
ETCS技术核心设备（3）：无线闭塞中心
RBC:Radio Block Centre
一、概述 2、组成
概述
内 容
列车运行控制系统
概 调度集中CTC
要
计算机联锁系统
采用计算机技术来排列列车进路，实现进路锁闭、进路解锁、 信号机控制、道岔控制等逻辑功能称为计算机联锁。 计算机联锁系统用于控制进路，不管行车指挥，只从线路（区 间和车站）上保证安全。根据计划实时建立各列车安全进路， 为列车提供进、出站及站内行车的安全进路。
5_
1.1 概述
• 一.信号 • 信号：是传递信息的符号 • 铁路信号设备是一个总名称，概而言之为信号、
联锁、闭塞铁路信号：是向有关行车和调车作业 人员发出的指示和命令； • 联锁设备：用于保证站内行车和调车工作的安全 和提高车站的通过能力； • 闭塞设备：用于保证列车区间内运行的安全和提 高区间的通过能力。
车站与区间的界限。
由车站向区间发车时，必须确认区间无车。在单线线 路上还必须防止两个车站同时向一个区间发车。为此， 要求按照一定的方法组织列车在区间内运行，一般叫做 行车闭塞法，或叫做闭塞
闭塞是指在一个区间内，在同一时间里，只能允许一个 列车占用的行车方法
调整状态（无车占用）、 分路状态（有车占用）、 断轨故障状态、 短路故障状态。
24
1.1 概述
联锁部分
一.联锁概念 什么叫联锁呢？
在车站，为保证行车安全，在有关的道岔和信号机之间，以 及信号机和信号机之间，必须建立一种互相制约的关系，这 种互相制约的关系叫做联锁。 通过技术方法使有关的信号、道岔和进路必须按照一定程序、 一定条件才能动作或建立起来的相互制约的联系关系，叫做 联锁。
RSCCappictka-tuopris
.RSC
Radars
BTM
ANTENNA
ETCS技术核心设备（3）：无线闭塞中心
RBC:Radio Block Centre
一、概述 2、组成
概述
内 容
列车运行控制系统
概 调度集中CTC
要
计算机联锁系统
采用计算机技术来排列列车进路，实现进路锁闭、进路解锁、 信号机控制、道岔控制等逻辑功能称为计算机联锁。 计算机联锁系统用于控制进路，不管行车指挥，只从线路（区 间和车站）上保证安全。根据计划实时建立各列车安全进路， 为列车提供进、出站及站内行车的安全进路。
5_
1.1 概述
• 一.信号 • 信号：是传递信息的符号 • 铁路信号设备是一个总名称，概而言之为信号、
联锁、闭塞铁路信号：是向有关行车和调车作业 人员发出的指示和命令； • 联锁设备：用于保证站内行车和调车工作的安全 和提高车站的通过能力； • 闭塞设备：用于保证列车区间内运行的安全和提 高区间的通过能力。
高速铁路通信系统
1．调度通信 2．站场通信 3．站间通信 4．区间通信
5
第三节 铁路调度通信网
• 铁路调度通信网络结构：
5
第三节 铁路调度通信网
• 铁路调度通信网的网络结构根据铁路运输调度体制，分为干 线、局线、区段三层，铁路局集团和站段为各层网络的相切 点。调度网是根据调度业务流程和地理位置来组网。干、局 调网络是一个呈辐射形的星型网络，区段调度网络是一个呈 链状的总线型网络。
调度通信 3.干、局线
通信 3.电力调度
2.桥隧守护 电话
通道 3.红外线轴
电话 3.扳道电话
防护报警 3.站场无线
3.数据传输
4.旅客电话
会议电话 通信
3.道口电话 温检测通道 4.客运广播 电话
4.干、局线 会议电视
4.其他调度 通信
4.区间电话
4.信号控制 信息通道
5.其他控制
5.客运信息 系统
业务融合
• 有线通信基础平台作为铁路信息化的基础平台之一，将 随着通信技术的发展而趋向扁平化、集成化发展，即趋 向话音、数据、图像三网向统一的技术方向发展。
5
第二节 铁路有线通信与无线通信 • 有线通信
1．我国铁路专用有线通信网现状 2．新的铁路专用有线通信系统平台
主要构成： 光缆线路、传送网、接入网、数据网、电话网、调度网
5
第二节 铁路有线通信与无线通信
• 无线通信
• 1．我国铁路既有无线通信现状
（1）无线列车调度通信
（2）无线调度命令传送系统
（3）站场无线及各种单工通信系统
（4）各种独立单工通信系统
（5）集群移动通信系统
（6）其它机车设备
• 2．现代铁路运输对无线通信的要求
5
第三节 铁路调度通信网
• 铁路调度通信网络结构：
5
第三节 铁路调度通信网
• 铁路调度通信网的网络结构根据铁路运输调度体制，分为干 线、局线、区段三层，铁路局集团和站段为各层网络的相切 点。调度网是根据调度业务流程和地理位置来组网。干、局 调网络是一个呈辐射形的星型网络，区段调度网络是一个呈 链状的总线型网络。
调度通信 3.干、局线
通信 3.电力调度
2.桥隧守护 电话
通道 3.红外线轴
电话 3.扳道电话
防护报警 3.站场无线
3.数据传输
4.旅客电话
会议电话 通信
3.道口电话 温检测通道 4.客运广播 电话
4.干、局线 会议电视
4.其他调度 通信
4.区间电话
4.信号控制 信息通道
5.其他控制
5.客运信息 系统
业务融合
• 有线通信基础平台作为铁路信息化的基础平台之一，将 随着通信技术的发展而趋向扁平化、集成化发展，即趋 向话音、数据、图像三网向统一的技术方向发展。
5
第二节 铁路有线通信与无线通信 • 有线通信
1．我国铁路专用有线通信网现状 2．新的铁路专用有线通信系统平台
主要构成： 光缆线路、传送网、接入网、数据网、电话网、调度网
5
第二节 铁路有线通信与无线通信
• 无线通信
• 1．我国铁路既有无线通信现状
（1）无线列车调度通信
（2）无线调度命令传送系统
（3）站场无线及各种单工通信系统
（4）各种独立单工通信系统
（5）集群移动通信系统
（6）其它机车设备
• 2．现代铁路运输对无线通信的要求
铁道概论信号与通信设备PPT培训课件
数字化发展
总结词
数字化技术将使铁路信号与通信设备实现更加高效、精确的信息传输和处理，提 高设备的可靠性和稳定性。
详细描述
数字化发展将使铁路信号与通信设备采用数字信号处理技术，实现信号的数字化 传输和数据处理，提高信号的抗干扰能力和传输速度，降低设备的故障率。
网络化发展
总结词
网络化技术将使铁路信号与通信设备实现更加广泛的信息共享和协同工作，提高设备的互联互通和互操作性。
通信设备分类
有线通信设备
包括电话机、调制解调器、传真 机等，用于通过有线介质传输信
息。
无线通信设备
包括移动电话、无线网卡、无线路 由器等，用于通过无线介质传输信 息。
卫星通信设备
包括卫星接收器和发射器等，用于 实现远距离的信息传输和广播。
通信设备应用
日常通讯
01
通过手机、电话等设备进行语音和文字通讯，满足人们的日常
信号与通信设备支持不同类型列车的协同运行， 实现多模式运输，满足不同客户的需求。
05
未来铁路信号与通信设备的发展趋势
智能化发展
总结词
随着人工智能技术的不断进步，铁路信号与通信设备将逐渐实现智能化，提高 设备的自主决策和应对能力。
详细描述
智能化发展将使铁路信号与通信设备具备更高级的自主感知、学习和决策能力， 能够实时感知列车运行状态、环境变化和设备自身状态，自主调整信号和通信 参数，提高列车运行的安全性和效率。
详细描述
网络化发展将使铁路信号与通信设备采用互联网、物联网等技术，实现设备之间的信息共享和协同工作，提高列 车运行的协同性和调度指挥的智能化水平。同时，网络化发展还将促进铁路信号与通信设备的标准化和模块化， 提高设备的互操作性和可维护性。
高速铁路无线通信介绍课件
智能高铁和车联网技术
智能高铁通过无线通信技术实现列车 与地面设备、其他列车以及乘客之间 的信息交互，提高列车运行效率和安 全性。
车联网技术将实现车辆之间的信息共 享和协同运行，提升列车编组和运行 控制能力，进一步缩短旅行时间和提 高运输效率。
无线通信技术的进一步研究和开发
针对高速铁路无线通信的特殊环境和需求，需要进一步研 究和开发新型无线通信技术和解决方案，例如大规模天线 技术、高频频谱利用、网络切片等。
设备监测与维护
无线通信技术用于监测高速铁路沿 线设备和列车运行状态，及时发现 并处理故障，确保设备正常运行。
03
高速铁路无线通信系 统架构
无线通信网络架构
2G/3G/4G网络架构
01
介绍2G、3G和4G无线通信网络的基本架构和工作原理，包括
网络结构、基站和核心网等组成部分。
5网络的特点和架构，包括网络切片、边缘计算
信号衰减和干扰
高速铁路沿线存在大量的建筑物、隧 道和桥梁等障碍物，会对无线信号产 生衰减和干扰，影响通信质量。
无线通信技术在高速铁路中的应用场景
列车控制与调度
无线通信技术用于实现列车控制 和调度指令的传输，确保列车按
照计划运行，提高运输效率。
旅客服务
无线通信技术为旅客提供移动通信 、互联网接入、多媒体娱乐等服务 ，提升旅客出行体验。
协同干扰抑制
通过协同干扰抑制技术，降低多径干扰和同频干扰影响。
05
高速铁路无线通信的 未来发展
5G和未来通信技术的影响
5G技术为高速铁路无线通信提供了更高的数据传输速度和更 低的延迟，能够满足大量高清视频和实时数据传输的需求， 提升列车运行安全和智能化水平。
未来通信技术将进一步优化无线通信网络，提高信号覆盖范 围和稳定性，降低设备功耗和成本，为高速铁路无线通信的 发展提供更多可能性。
高速铁路通信系统ppt课件
31
编号：干线调度专用网用户与局线调度 专用网用户的电话号码，全路统一编号， 采用五位码（ABCDE）编号，前两位AB 为调度局向号，后三位CDE为用户号， 分别以铁道部、各铁路局、各调度区段 为一个编号区。
32
同步方式：网内同步采用主从同步方式， 铁道部的Hicom382调度交换机配置的时 钟作为第一从时钟，从铁道部SPC上提取 的时钟为主时钟，各铁路局Hicom372调 度交换机通过传输通道（PCM30/32的 TS0）保持与第一从时钟同步。
40
4. 信令
铁路局的局调设备与Hicom372调度交换机及 各调度区段的区段数字调度主系统用2M数字 中继接口相连，采用数字用户1号信令 （DSS1）。区段数字调度主系统之间（在同 一分局内）也用2M数字中继接口相连，采用 数字用户1号信令（DSS1）。区段数字调度 系统从主系统到分系统采用内部信令。
电源 控制模块 时序
各种模拟数字 接口 交换网络
会议资源
信号音 话音资源
DTMF/MFC 资源
数字调度主机系统框图
控制线
网络PCM线
44
操作台是调度（值班）员进行调度操作 的终端设备。调度（值班）员通过操作 台上各按键进行各种调度操作，如应答 来话、单呼组呼全呼用户、转移或保持 来话、召集会议等。 集中维护管理系统由一台或多台集中维 护管理终端、打印机组成。
14
本节内容：
数字传输系统
数字交换系统
区段数字调度通信
15
1. 数字传输系统
数字传输系统原理图
16
上图表示模拟话音信号在发送端经 过抽样、量化和编码以后得到了脉冲编 码调制（PCM）信号，此过程称为模拟 话音信号数字化，该数字信号经过传输 线路送到对端。在接收端将收到的PCM 码组还原成模拟话音信号。
编号：干线调度专用网用户与局线调度 专用网用户的电话号码，全路统一编号， 采用五位码（ABCDE）编号，前两位AB 为调度局向号，后三位CDE为用户号， 分别以铁道部、各铁路局、各调度区段 为一个编号区。
32
同步方式：网内同步采用主从同步方式， 铁道部的Hicom382调度交换机配置的时 钟作为第一从时钟，从铁道部SPC上提取 的时钟为主时钟，各铁路局Hicom372调 度交换机通过传输通道（PCM30/32的 TS0）保持与第一从时钟同步。
40
4. 信令
铁路局的局调设备与Hicom372调度交换机及 各调度区段的区段数字调度主系统用2M数字 中继接口相连，采用数字用户1号信令 （DSS1）。区段数字调度主系统之间（在同 一分局内）也用2M数字中继接口相连，采用 数字用户1号信令（DSS1）。区段数字调度 系统从主系统到分系统采用内部信令。
电源 控制模块 时序
各种模拟数字 接口 交换网络
会议资源
信号音 话音资源
DTMF/MFC 资源
数字调度主机系统框图
控制线
网络PCM线
44
操作台是调度（值班）员进行调度操作 的终端设备。调度（值班）员通过操作 台上各按键进行各种调度操作，如应答 来话、单呼组呼全呼用户、转移或保持 来话、召集会议等。 集中维护管理系统由一台或多台集中维 护管理终端、打印机组成。
14
本节内容：
数字传输系统
数字交换系统
区段数字调度通信
15
1. 数字传输系统
数字传输系统原理图
16
上图表示模拟话音信号在发送端经 过抽样、量化和编码以后得到了脉冲编 码调制（PCM）信号，此过程称为模拟 话音信号数字化，该数字信号经过传输 线路送到对端。在接收端将收到的PCM 码组还原成模拟话音信号。
高速铁路通信概论ppt课件
三、GSM-R系统介绍（一）系统结构
1、网络子系统（NSS）
（1）移动交换子系统（SSS） （2）移动智能网（IN）子系统 （3）通用分组无线业务（GPRS）子系统
2、基站子系统（BSS） 3、运行与支持子系统（OSS）
（1）网管 （2）SIM卡管理系统 （3）计费、结算、营帐、客服子系统
4、终端设备
二、为什么要建设GSM-R?
2、铁路发展出现许多新业务需求： （3）车地信息化数据传输的需要
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、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。
（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）
二、为什么要建设GSM-R?
1、现有铁路无线通信系统存在许多问题 2、铁路发展出现许多新业务需求 3、欧洲选择GSM-R的原因和发展状况
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
二、为什么要建设GSM-R?
2、铁路发展出现许多新业务需求： （1）客运专线的业务需求 列控信息传送需求
交通运输概论 5.11 高速铁路数据网 图文
数据链路层
2
1
物理层
1
1
物理层
1
5.11.1 数据通信网原理
17
➢ 网络协议
OSI各层的功能
各层名称
应用层 表示层 会话层 传输层
网络层
数据链路层
物理层
功能
用户功能 字符显示、压缩和安全性
建立、和终止会话 从发送计算机进程项接收计算机
进程发送消息 通过网络传输单个数据包
通过一条链路路由向最终的地址 发送含有数据包的帧
6．混合型拓扑
环型拓扑
集线器
星型拓扑
通常，一个网络会把几个不同拓扑结构的子网链接在一 起以形成一个更大的拓扑结构。
比如，一个公司的某个部门可能会采用总线拓扑，而另 一个部门则选择了环型拓扑。这两个不同拓扑的网络可以 直接连到一个中央集线器上以形成一个星型拓扑结构。
5.11.1 数据通信网原理
11
➢ 数据通信网络
5.11.2 铁路数据通信网结构及应用
27
➢ 骨干网络
由大区节点组成，汇聚、转接来自本大区范围内区域网
络的业务。
铁道部
西安
北京
成都 广州
武汉
上海
5.11.2 铁路数据通信网结构及应用
28
➢ 区域网络
大区节点
由核心节点、汇聚节点和接入节点组成
异 地
骨干网络
本 地
核心节点
RR/VRR
汇聚节点
RR/VRR
区域网络
接入节点
本地直连双归
本地链型双归
异地链型双归
5.11.2 铁路数据通信网结构及应用
29
➢ 高速铁路数据网承载的主要业务
1．会议电视系统 2．GPRS业务 3．综合视频监控系统 ４．旅客服务系统 ５．办公自动化系统 ６．动力环境监控系统 ７．综合网管系统
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DSS1 电路域数字 应用系统
No.7
SSS
SMSC
HLR/AuC
No.7
C/D
E/G
AC
MSC/VLR
其他通信网
GMSC
MSC/VLR/GCR/IWF
SSS总体结构
18
交通运输概论
5.12.2 GSM-R网络结构与功能
• 通用分组无线业务（GPRS）子系统
为用户提供分组 数据承载业务，与 GSM-R系统共用频 率资源；利用 GSM-R系统的基站 实现无线覆盖，无 需单独增加GPRS系 统基站。
第五章 交通运输通信技术
交通运输概论
5.12 高速铁路移动通信
5.12.1 GSM-R数字移动通信系统原理 5.12.2 GSM-R网络结构与功能 5.12.3 GSM-R主要业务 5.12.4 主要通信过程
2
交通运输概论
5.12.1 GSM-R数字移动通信系统原理
➢ GSM/GSM-R基本原理 ➢ 频率规划
8
交通运输概论
5.12.1 GSM-R数字移动通信系统原理
➢ 链路预算
链路预算是对一条通信链路中的各种损耗和增益的核算。
（1）上行链路预算
上行链路是指由移动台到基站的链路。上行链路预算 基站接收功率公式为：
Pbr Pmt Lmf Gam Lb Gab Lps Gdb La Ls Lm
移动台
交通运输概论
5.12.1 GSM-R数字移动通信系统原理
➢ 传输和信息处理技术
信源编码 信道编码 交织
加密单元加 密
调制
信源译码 信道译码 去交织
解密单元解 密
均衡
信息传输框图
信道 分集（可选）
解调
12
交通运输概论
5.12.1 GSM-R数字移动通信系统原理
➢ GSM-R工作频段分配
• 现阶段我国GSM-R系统采用900MHz工作频段，即 885MHz～889MHz（移动台发，基站收）、 930MHz～934MHz（基站发，移动台收）。
• GSM-R相邻频道间隔为200kHz。每个频道采用时分 多址接入方式分为8个时隙。
13
交通运输概论
5.12.1 GSM-R数字移动通信系统原理
➢ 频率复用的原理
1
2
1
2
3
4
5
3
4
5
6
7
1
2
6
7
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5
6
7
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4
5
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7
1
2
6
7
1
2
3
4
5
D
3
4
5
6
7
6
7
R
为了更好的表达频率复用率与 系统容量之间的关系，衡量系统 容量，提出了同频复用比的概念 。同频复用比用Q表示，它是D 与R的比值：
（2）下行链路预算
下行链路和上行链路相反，是指由基站到移动台的 链路。下行链路预算移动台接收功率公式为：
Pmr Pbt Lc Lbf Lps Gab Lb La Ls Lm
9
交通运输概论
5.12.1 GSM-R数字移动通信系统原理
➢ 链路预算
上行链路预算模型
电缆及接头损耗 4dB
➢ GSM-R系统主要包 括：基站子系统 （BSS）、电路域 的移动交换子系统 （SSS）、分组域 的通用分组无线业 务子系统（GPRS）、 移动智能网子系统 （IN）、运营与支 撑子系统（OSS）
16
交通运输概论
5.12.2 GSM-R网络结构与功能
➢ 基站子系统（BSS） 是有线与无线的接口。通过无线接口与移动台交互，负责无线
20W基站
参数
频率 基站高度 移动台高度 环境
900MHz 40 m
1.5 m 城市
路径损耗
区内通信概率 90%: -98dBm
阴影衰落储备 4dB
选择项
接收分集增益 0 dB 快衰落保护储备 3dB 环境噪声保护 0dB
11
人体损耗 3 dB
电缆及接头损耗 2dB
RX
天线增益 2 dBi
TX
灵敏度 -104 dBm
• 按照不同频率分量的衰落一致性与否 （1）频率选择性衰落信道 （2）平坦衰落信道
7
交通运输概论
5.12.1 GSM-R数字移动通信系统原理
➢ 无线信道传输模型
• Hata模型
宏小区和微小区都可以使用Hata模型。
• COST231-Walfish-Ikegami模型
适用于宏小区和微小区，但不适用于微微小区。
Q D 3N R
14
交通运输概论
5.12.2 GSM-R网络结构与功能
➢ GSM-R系统结构 ➢ 基站子系统（BSS） ➢ 移动交换子系统（SSS） ➢ 通用分组无线业务（GPRS）子系统 ➢ 移动智能网（IN）子系统 ➢ 运营与支撑子系统（OSS） ➢ 终端
15
交通运输概论
5.12.2 GSM-R网络结构与功能
天线增益 12 dBi
参数
频率 基站高度 移动台高度 环境
900MHz 40 m
1.5 m 城市
路径损耗
接收灵敏度 -104 dBm 耦合系统
RXm RXd
基站
区内通信概率 90%: -98 dBm
阴影衰落储备 4dB
选择项
接收分集增益 5 dB 快衰落保护储备 3dB 环境噪声保护 0dB
10
人体损耗 3 dB
发送/接收和无线资源管理；通过A接口与网络子系统交互，实现 移动用户之间或移动用户和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等。
17
交通运输概论
5.12.2 GSM-R网络结构与功能
• 移动交换子系统（SSS）
主要完成用户的业务交换功能以及用户数据管理，移动性管理 、安全性管理等功能。
3
交通运输概论
5.12.1 GSM-R数字移动通信系统原理
➢ 无线覆区的覆盖
4
交通运输概论
5.12.1 GSM-R数字移动通信系统原理
➢ 无线覆盖
• 线状覆盖
线状覆盖的频率复用
5
交通运输概论
5.12.1 GSM-R数字移动通信系统原理
➢ 无线信道
• 铁路无线信道的特性
1. 多普勒效应严重 2. 越区切换频繁 3. 无线覆盖存在弱场强区和场强盲区 4. 快衰落严重
6
交通运输概论
5.12.1 GSM-R数字移动通信系统原理
➢ 无线信道分类
• 按照不同距离内信号强度变化的快慢 （1）大尺度衰落信道 （2）中尺度衰落信道 （3）小尺度衰落信道
• 按照信号与信道变化快慢的程度 （1）慢衰落信道 （2）快衰落信道
馈线及接头损耗 2dB
天线增益 2 dBi
RX
TX
绝缘子和耦合损耗 0dB
输出功率 39 dBm
2W移动台
交通运输概论
5.12.1 GSM-R数字移动通信系统原理
➢ 链路预算
下行链路预算模型
电缆及接头损耗
4dB
耦合和绝缘子损耗 3 dB
天线增益 12 dBi
耦合系统
RXm RXd
最大发射输出功率 43 dBm