高速铁路无线通信介绍课件

高速铁路无线通信简介高速铁路无线通信简介既有铁路无线通信系统存在的问题既有铁路无线通信系统存在的问题功能单一、系统分散、功能单一、系统分散、相互间无法互通、维相互间无法互通、维护成本高护成本高。例如，客。例如，客运、货运、公安系统运、货运、公安系统均为自行投资建设，均为自行投资建设，无法互通。无法互通。频点固定分配、信道固定频点固定分配、信道固定使用，频率利用率低，容使用，频率利用率低，容量有限。量有限。450M450M频段，频段，5858对对频点固定分配给无线列调、频点固定分配给无线列调、公安，无法共享，造成资公安，无法共享，造成资源浪费。源浪费。话音、数据业务争话音、数据业务争抢信道，传输可靠抢信道，传输可靠性低，数据传输能性低，数据传输能力差力差。列车时速超。列车时速超过过250250公里，业务公里，业务密密度加大，碰撞概率度加大，碰撞概率大。大。枢纽地区干扰严重枢纽地区干扰严重。各个车站终端争抢各个车站终端争抢信号，同频干扰严信号，同频干扰严重。重。既有铁路无线通信既有铁路无线通信不具备网络能力不具备网络能力。移动终端对讲距离移动终端对讲距离有限，各个系统不有限，各个系统不能联合组网。能联合组网。开放系统，不具开放系统，不具保密性保密性。无需身。无需身份识别即可加入份识别即可加入通信，可被窃听通信，可被窃听。GSMGSM及及GSM-RGSM-R的定义的定义GSMGSM（Global Global System System for for Mobile Mobile CommunicationsCommunications）意意为为全全球球移移动动通通信信系系统统，是是世世界界上上主主要要的的蜂蜂窝窝系系统统之之一一。GSMGSM是是基基于于窄窄带带TDMATDMA制制式式，允允许许在在一一个个载载频频同同时时进进行行8 8组通话组通话。GSM-RGSM-R（Global Global System System of of Mobile Mobile for for RailwayRailway）专专门门针针对对铁铁路路对对移移动动通通信信的的需需求求而而推推出出的的专专用用系系统统，它它基基于于GSMGSM并并在功能上有所超越，是成熟的技术在功能上有所超越，是成熟的技术 。为什么要建设为什么要建设GSM-RGSM-R系统系统既有铁路无线通信系统的缺点1、功能单一、系统分散、相互间无法互通、维护成本高2、频点固定分配、信道固定使用，频率利用率低，容量有限3、话音、数据业务争抢信道，传输可靠性低，数据传输能力差铁路发展出现许多新业务需求1、客运专线的业务需求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GSM-RGSM-R业务模型业务模型中国中国GSM-RGSM-R的发展的发展随着欧洲铁路的迅速发展，国际铁路联盟(UIC)为满足欧洲21世纪铁路路网一体化进程的需要，于1993年向欧委会推荐了铁路综合调度移动通信系统GSM-R(GSM for Railway)。从1999年开始，欧洲一些国家开始了GSM-R网络的运行。2002年以来铁道部经过几年的论证、研究，决定借鉴欧洲先进国家铁路通信在GSM-R系统上成功经验，决定在国内选择GSM-R作为铁路专用移动通信系统，替代原有的模拟通信系统，支持铁路跨越式发展，首批试点线路为青藏线、大秦线和胶济线，并在实验成功的基础上逐步在全国各条铁路干线和新建城际客运专线上推广使用。2015年1月29日，中国铁路总公司召开工作会议，会上通报，2014年，我国铁路新线投产规模创历史最高纪录，铁路营业里程突破11.2万公里。高速铁路营业里程超过1.6万公里，稳居世界第一。1993年1999年2002年2015年为什么要建设为什么要建设GSM-RGSM-R系统系统GSM-RGSM-R网络设备介绍网络设备介绍-核心网核心网GSM-RGSM-R网络设备介绍网络设备介绍-核心网核心网GSM-RGSM-R网络设备介绍网络设备介绍-核心网核心网对核心网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、分析信号覆盖的前方阵营信号覆盖的前方阵营-基站基站信号覆盖的前方阵营信号覆盖的前方阵营-基站基站基站的全称是基站收发信机，基站的作用是在一定的无线电覆盖区中，通过移动通信交换中心，与移动电话终端之间进行信息传递的无线电收发信电台。信号覆盖的前方阵营信号覆盖的前方阵营-基站基站 交织单网普通单网（无冗余）GSMGSM-R-R系统的无线工作频率系统的无线工作频率频道号基站接收频率(Mhz)基站发射频率(Mhz)频道号基站接收频率(Mhz)基站发射频率(Mhz)999885.000930.0001010887.200932.2001000885.200930.2001011887.400932.4001001885.400930.4001012887.600932.6001002885.600930.6001013887.800932.8001003885.800930.8001014888.000933.0001004886.000931.0001015888.200933.2001005886.200931.2001016888.400933.4001006886.400931.4001017888.600933.6001007886.600931.6001018888.800933.8001008886.800931.8001019889.000934.0001009887.000932.000这根大杆子是干啥用的？这根大杆子是干啥用的？成绵乐客专成绵乐客专区间区间这根大杆子是干啥用的？这根大杆子是干啥用的？南广线南广线黎塘西站黎塘西站这根大杆子是干啥用的？这根大杆子是干啥用的？铁塔是为了架高天线铁塔是为了架高天线架高天线是为了增大信架高天线是为了增大信号覆盖范围号覆盖范围基站与天馈系统的关系基站与天馈系统的关系弱场补强弱场补强-直放站直放站 直直放放站站是是基基站站（BTSBTS）与与移移动动台台（MSMS）之之间间的的中中继继转转发发器器，是是在在无无线线通通信信传传输输过过程程中中起起到到信信号号增增强强的一种无线电发射中转设备。的一种无线电发射中转设备。使使用用直直放放站站主主要要原原因因：一一是是在在不不增增加加基基站站数数量量的的前前提提下下保保证证网网络络覆覆盖盖，二二是是其其造造价价远远远远低低于于有有同同样样效效果果的的微微蜂蜂窝窝系系统统。直直放放站站可可广广泛泛用用于于难难于于覆覆盖盖的的盲盲区区和和弱弱区区，如如商商场场、宾宾馆馆、机机场场、码码头头、车车站站、体体育育馆馆、娱娱乐乐厅厅、地地铁铁、隧隧道道、高高速速公公路路、海海岛岛等等各种场所，提高通信质量，优化无线通信网络。各种场所，提高通信质量，优化无线通信网络。弱场补强弱场补强-直放站直放站远端机光缆扩 展 区 域Coverage Area近端机B.T.S 光纤直放站的基本组网图 光光纤纤直直放放站站的的近近端端机机以以电电缆缆直直接接耦耦合合的的方方式式从从基基站站直直接接耦耦合合到到RFRF信信号号，并并变变换换为为光光信信号号经经过过光光纤纤传传输输到到远远端端机机，远远端端机机再再将将光光信信号号变变换换为为原原始始的的RFRF信信号号，通通过过天天线线或或漏漏泄泄电电缆缆将将RFRF信信号号发发送送直直放放站站到所要覆盖的地区。到所要覆盖的地区。弱场补强弱场补强-直放站直放站弱场补强弱场补强-直放站直放站弱场补强弱场补强-直放站直放站弱场补强弱场补强-直放站直放站铁路隧道通信信号覆盖利器铁路隧道通信信号覆盖利器-漏缆漏缆铁路隧道通信信号覆盖利器铁路隧道通信信号覆盖利器-漏缆漏缆铁路隧道通信信号覆盖利器铁路隧道通信信号覆盖利器-漏缆漏缆泄漏电缆集信号传输、发射与接收等功能于一体，同时具有同轴电缆和天线的双重作用，特别适用于覆盖公路、铁路隧道、城市地铁等无线信号传播受限的区域。漏缆的作用：铁路隧道通信信号覆盖利器铁路隧道通信信号覆盖利器-漏缆漏缆GSM-RGSM-R设备介绍设备介绍-用户终端用户终端GPHGPHGPHGPH主要用于铁路各类管理人员、与铁路业务相关的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。人员话音和数据通信。包括显示屏、键盘、MIC、扬声器等需要PTT按键，用于组呼GSM-RGSM-R设备介绍设备介绍-用户终端用户终端OPHOPHOPHOPH主要用于列车、车站、编组场、沿线区间及其他主要用于列车、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。铁路作业区的各工种工作人员话音和数据通信。包括显示屏、键盘、MIC、扬声器等需要PTT按键，用于组呼，在主机左侧面应有一个红色的紧急呼叫按钮，在面板右上方易于携带，允许操作人员腾出双手，可挂在车辆的突出部位上面板设计便于操作人员带手套用THANK YOUSUCCESS2024/6/1731可编辑GSM-RGSM-R设备介绍设备介绍-用户终端用户终端GSM-R手持终端只能实现与铁路自动电话、车站/调度FAS台、移动终端通信；不支持与移动、联通、电信公众网络互打GSM-R手持终端拨打其它手持终端，直接拨打对方号码（如直接拨打）GSM-R手持终端拨打铁路电话，拨打901+铁路区号+铁路5位号码（如 90106935776）GSM-R手持终端拨打FAS台，直接拨打对方ISDN号（如直接拨打）GSM-R手持终端拨打功能号（如呼叫D333次列车司机，可以直接拨打2006833381，其中2表示车次功能号呼叫，0068表示“D”，333表示车次，81表示司机手持台）高速列车的耳朵高速列车的耳朵-CIR-CIR高速列车的耳朵高速列车的耳朵-CIR-CIRvCRHCRH2 2型型动车组：动车组：高速列车的耳朵高速列车的耳朵-CIR-CIRvCRHCRH5 5型动车组：型动车组：高速列车的耳朵高速列车的耳朵-CIR-CIRvCRHCRH380380A A型动车组：型动车组：高速列车的耳朵高速列车的耳朵-CIR-CIRvMMI实图：竖屏 横屏高速列车的耳朵高速列车的耳朵-CIR-CIRvMMI基本信息显示区安全预警显示区功能按键显示区列尾状态显示区工作模式及运行线路显示区调度通信状态显示区高速列车的耳朵高速列车的耳朵-CIR-CIRvMMI的按键分为可配置式按键、数字字母输入按键、功能按键和列尾按键，如下图所示。高速列车的耳朵高速列车的耳朵-CIR-CIRv送受话器 通用式 紧凑式高速列车的耳朵高速列车的耳朵-CIR-CIRv打印机,合路器,天线实物图。打印机 GSM-R天线 合路器 GPS天线高速列车的耳朵高速列车的耳朵-CIR-CIRv主要功能：点对点语音通话司机调度车长前方车站本站后方车站司机高速列车的耳朵高速列车的耳朵-CIR-CIRv主要功能：组呼司机本站前方车站后方车站调度车长高速列车的耳朵高速列车的耳朵-CIR-CIR语音功能：高速列车的耳朵高速列车的耳朵-CIR-CIR数据功能：GSM-RGSM-R移动用户号码移动用户号码移动台国际ISDN号码（MSISDN）MSISDN是主叫用户为呼叫移动用户而拨打的号码。国家代码（国家代码（CCCC）：如中国为）：如中国为8686。国国家家目目标标代代码码（NDCNDC）：国国内内接接入入号号。如如中中国国移移动动的的NDCNDC目目前前有有139139、138138、137137、136136、135135等，中国联通的等，中国联通的NDCNDC目前有目前有130130、131131、133133等。等。用户号码（用户号码（SNSN）：在某一）：在某一PLMNPLMN内内MSMS唯一的识别码。唯一的识别码。我我国国GSM-RGSM-R网网络络的的NDCNDC暂暂定定为为149149；SNSN号号码码长长度度暂暂定定为为8 8位位，结结构构为为：H H0 0H H1 1H H2 2+ABCDEABCDE。H H0 0H H1 1H H2 2为为HLRHLR的的识识别别号号，其其中中H H0 08 8，H H1 1H H2 2为为铁铁路路调调度度通通信信网网络络长长途途区区号号，例例如如铁铁道道部部为为H H1 1H H2 2=20=20，北北京京局局为为H H1 1H H2 2=21=21。按按照照调调度度网网的的编编号号规规则则，为为各各工工种种分分配配移移动动用用户户号号码码ABCDEABCDE，其中预留其中预留0000000000为为HLRHLR识别号。识别号。MSISDNMSISDN号码号码H H1 1H H2 2分配表分配表 GSM-RGSM-R移动用户号码移动用户号码 GSM-RGSM-R移动用户号码移动用户号码MSISDNMSISDN号码号码“AB”“AB”位分配表位分配表 GSM-RGSM-R移动用户号码移动用户号码MSISDNMSISDN号码号码“E”“E”位分配表位分配表GSM-RGSM-R基本业务基本业务-功能寻址过程功能寻址过程MSCMSC/VLR/VLR智能网智能网数据库MSISDN功能号13次列车司机司机1149XXXXX9012T130113次列车列车长列车长1149XXXXX6332T131069次列车司机司机2149XXXXX6462T6902FASFAS基站基站基站基站典型应用：调度员 司机BSCBSC2T1301012T130101149XXXXX90113次列车司机司机1149XXXXX9012T1301GSM-RGSM-R基本业务基本业务-基于位置基于位置寻址寻址MSC/SSPMSC/SSPVLR/ACVLR/AC智能网平台智能网数据库车站值班员1300调度员1200小区ID（01）7XXXXXX17XXXXXXX3小区ID（02）7XXXXXX27XXXXXXX4FASFAS基站基站基站基站辖区辖区1 1调度员调度员调度辖区调度辖区1 1调度辖区调度辖区2 2“1200”“1200”“1200”“1200”典型应用：司机 调度员、值班员辖区辖区2 2调度员调度员BSCBSC1200小区017XXXX37XXXX4小区02小区ID（01）7XXXXXXX17XXXXXXX3小区ID（02）7XXXXXXX27XXXXXXX4GSM-RGSM-R基本业务基本业务-EMPLL-EMPLLSSPSSPBTSBTSBSCBSCMSCMSCHLR/AUCHLR/AUCSCPSCPFASFAS调度台调度台车站台车站台VLR VLR GCR GCR GSM-RGSM-R基本业务基本业务-VGCS-VGCSSSPSSPBTSBTSBSCBSCMSCMSCHLR/AUCHLR/AUCSCPSCPFASFAS调度台调度台车站台车站台VLR VLR GCR GCR CTCS-3CTCS-3列控信息传送列控信息传送CTCS-3CTCS-3列控信息传送列控信息传送CTCS-3CTCS-3级列控系统示意图级列控系统示意图 ATPATPRBCRBC车次号、调度命令、列尾信息的传送车次号、调度命令、列尾信息的传送l车次号校核信息发送时机：车次号校核信息发送时机：列车进站、出站；进入新的闭塞分区；机车由非列车进站、出站；进入新的闭塞分区；机车由非监控状态进入监控状态；机车在非监控状态时速度由监控状态进入监控状态；机车在非监控状态时速度由0 0变为变为5km/h5km/h；列车启动、；列车启动、停稳。停稳。l调度命令发送：调度命令发送：调度命令信息包含调度命令、行车凭证、调车作业通知单、调度命令信息包含调度命令、行车凭证、调车作业通知单、调车请求、列车进路预告等信息。调度命令、行车凭证、调车作业通知单和调车请求、列车进路预告等信息。调度命令、行车凭证、调车作业通知单和调车请求按照需要发送，规律性不强；进路预告信息在列车通过出发站的出调车请求按照需要发送，规律性不强；进路预告信息在列车通过出发站的出站信号机时发送，列车进入区间后如进路发生变更，也立即发送新的进路预站信号机时发送，列车进入区间后如进路发生变更，也立即发送新的进路预告信息。告信息。l列尾信息发送时机：列尾信息发送时机：机车人工查询；列车正常运行每两分钟机车人工查询；列车正常运行每两分钟1 1次；列尾主风管次；列尾主风管风压低于设定值或电池电量不足报警。风压低于设定值或电池电量不足报警。以上三类信息的发送具有发送频繁、每次发送的数据量较小、接收实时以上三类信息的发送具有发送频繁、每次发送的数据量较小、接收实时性要求不高等特点，性要求不高等特点，因此，可采用分组域数据传送方式解决这些业务需求。因此，可采用分组域数据传送方式解决这些业务需求。车次号、调度命令、列尾信息的传送车次号、调度命令、列尾信息的传送列尾主机列尾主机思考题思考题用于高速铁路无线通信的设备有哪些？用于高速铁路无线通信的设备有哪些？1）用于GSM-R网络控制交互的主要有网络子系统、GPRS子系统、智能网子系统相关设备2）用于无线信号覆盖的有基站、直放站、漏缆3）用户使用终端有手持台（OPH,GPH）、机车综合无线通信设备（CIR）等59请各位专家批评指正！结束语当你尽了自己的最大努力时，失败也是伟大的，所以不要放弃，坚持就是正确的。When You Do Your Best,Failure Is Great,So DonT Give Up,Stick To The End感谢聆听不足之处请大家批评指导Please Criticize And Guide The Shortcomings演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日