第14章GSMR應用

1、GSM-R案例分析1GSM-R系統(tǒng)在鐵路中的應用案例 GSM-R Application Cases in Railway第14章北京交通大學 吳昊GSM-R案例分析2通過本章的學習，了解通過本章的學習，了解GSM-R網(wǎng)絡的特殊業(yè)務及網(wǎng)絡的特殊業(yè)務及GSM-R在在鐵路中的應用。鐵路中的應用。目的及內(nèi)容通過本章的學習，您能夠掌握：通過本章的學習，您能夠掌握：n高級語音呼叫業(yè)務高級語音呼叫業(yè)務eMLPP、VGCS、VBSnGSM-R鐵路特定業(yè)務鐵路特定業(yè)務基于位置的尋址、功能基于位置的尋址、功能尋址（車次號）尋址（車次號） nGSM-R在鐵路中的十大應用在鐵路中的十大應用 GSM-R案例分析3eM

2、LPP概述neMLPP是enhanced Multi-Level Precedence and Pre-emption service的縮寫，即增強多優(yōu)先級與強拆，它是一種補充業(yè)務。neMLPP業(yè)務主要由三個元素構(gòu)成：優(yōu)先級、呼叫建立時間和資源搶占能力。 GSM-R案例分析4eMLPP概述neMLPP是enhanced Multi-Level Precedence and Pre-emption service的縮寫，即增強多優(yōu)先級與強拆，它是一種補充業(yè)務。neMLPP業(yè)務主要由三個元素構(gòu)成：優(yōu)先級、呼叫建立時間和資源搶占能力。 GSM-R案例分析5 EIRENE 所定義的組呼參考號由兩部分組

3、成： 組區(qū) Group Area (00000 到 99999) 組號 Group ID (000 到 999) 50作為語音組呼的前綴 51作為語音廣播呼叫前綴 在定義區(qū)域內(nèi)移動用戶可以通過撥打組號發(fā)起組呼 在定義區(qū)域外的移動用戶、調(diào)度員和固定網(wǎng)絡用戶需要撥打完整的號碼，包括組區(qū)和組號組呼組呼GSM-R案例分析6組呼參考號組呼參考號組呼參考號組呼區(qū)號組號用 MSISDN 格式包裝5 個數(shù)字3 個數(shù)字組呼參考號前綴GSM-R案例分析7組區(qū)選擇組區(qū)選擇控制員區(qū)域控制員區(qū)域 B控制員控制員區(qū)域區(qū)域 A控制員控制員 A控制員控制員 C控制員控制員 區(qū)域區(qū)域 C控制員控制員 B組區(qū)是唯一的組區(qū)是唯一的

4、 ( 根據(jù)根據(jù)EIRENE，最多，最多 100 000 區(qū)域區(qū)域 )移動用戶移動用戶列車司機列車司機GSM-R案例分析8用戶類型用戶類型控制員控制員養(yǎng)護人員養(yǎng)護人員路檢人員路檢人員 列車司機列車司機 辦公人員辦公人員 編組人員編組人員 其它其它 . GSM-R案例分析9數(shù)據(jù)管理數(shù)據(jù)管理 為用戶定義 VBS/VGCS 業(yè)務 定義組區(qū)中的小區(qū)和組呼優(yōu)先級 定義每個人員組的性能 可以使用的組呼號碼 最多可定義1000個組呼號碼 299 號碼保留為鐵路緊急呼叫使用 組呼發(fā)起者或接聽者 調(diào)度員/控制員 以上信息作為用戶數(shù)據(jù)存在SSS中和SIM卡上GSM-R案例分析10現(xiàn)場都已清空現(xiàn)場都已清空火車火車來了

5、來了!列車控制員列車控制員GSM 網(wǎng)絡設施火車火車來了來了!火車火車來了來了!火車火車來了來了!VGCS: 呼叫流程呼叫流程小區(qū)小區(qū) A小區(qū)小區(qū) C小區(qū)小區(qū) B火車火車來了來了!控制員發(fā)起呼叫組員接受呼叫按 PTT 改變講話者GSM-R案例分析11VGCS: MMC 單信道單信道小區(qū)小區(qū) A小區(qū)小區(qū) C小區(qū)小區(qū) B1818上行鏈路上行鏈路下行鏈路下行鏈路1818上行鏈路上行鏈路下行鏈路下行鏈路1818上行鏈路上行鏈路下行鏈路下行鏈路這是GSM-R中VGCS的標準形式。GSM-R案例分析12無線 小區(qū) E無線 小區(qū) D平交道口平交道口火車來了火車來了!列車控制員列車控制員GSM 網(wǎng)絡設施建設工地

6、建設工地火車火車來了來了!小區(qū)小區(qū)A小區(qū)小區(qū) C小區(qū)小區(qū) B語音廣播區(qū)域語音廣播區(qū)域火車火車來了來了!火車火車來了來了!EDSS.1火車火車來了來了!VBS: 呼叫流程呼叫流程GSM-R案例分析13VBS: 固定撥打移動固定撥打移動小區(qū)小區(qū) A小區(qū)小區(qū) C小區(qū)小區(qū) B1818上行鏈路上行鏈路下行鏈路下行鏈路1818上行鏈路上行鏈路下行鏈路下行鏈路1818上行鏈路上行鏈路下行鏈路下行鏈路GSM-R案例分析14VBS: 移動撥打移動移動撥打移動小區(qū)小區(qū) A小區(qū)小區(qū) C小區(qū)小區(qū) B1818上行鏈路上行鏈路下行鏈路下行鏈路1818上行鏈路上行鏈路下行鏈路下行鏈路1818上行鏈路上行鏈路下行鏈路下行鏈路

7、GSM-R案例分析15北京東環(huán)調(diào)度臺京秦西調(diào)度臺唐山樞紐調(diào)度臺京山三調(diào)度臺京山四調(diào)度臺司機1200呼叫調(diào)度鐵路特定業(yè)務基于位置的尋址T302120K212Y333L2922GSM-R案例分析16列車控制員C列車控制員B某人 D某人 C列車控制員A某人 BMSISDNMSISDNMSISDN短號碼司機某人 A基于位置的尋址基于位置的尋址GSM-R案例分析17列車控制員C列車控制員B列車控制員 AMSISDN短號碼 + 位置信息司機位置信息位置信息: 小區(qū)號 軌道旁設備 車輪轉(zhuǎn)數(shù) GPS 基于位置的尋址基于位置的尋址GSM-R案例分析18 = 如如 5ED8 = 如如 8009控制員區(qū)域控制員區(qū)域

8、 B控制員控制員區(qū)域區(qū)域 A控制員控制員 A控制員控制員 C控制員控制員區(qū)域區(qū)域 CMSC/VLRMSC 中增加中增加 位置信息位置信息 (小區(qū)號小區(qū)號)并計算路由信息并計算路由信息 MSC 建立建立 連接連接用短號碼建立呼叫用短號碼建立呼叫如如 1200 (司機撥打主控制員司機撥打主控制員)控制員控制員 C的長號碼的長號碼如如 089 1456347小區(qū)相關路由選擇小區(qū)相關路由選擇位置相關尋址位置相關尋址GSM-R案例分析19 控制員區(qū)域控制員區(qū)域 B控制員控制員區(qū)域區(qū)域 AController C控制員控制員 區(qū)域區(qū)域 C建立連接建立連接INMSC短號碼短號碼E.164 號碼號碼TA 1T

9、A 2TA 3TA 8TA 7TA 6TA 5TA 4TA 9區(qū)域相關路由選擇區(qū)域相關路由選擇位置相關尋址位置相關尋址GSM-R案例分析20北京東環(huán)調(diào)度臺京秦西調(diào)度臺唐山樞紐調(diào)度臺京山三調(diào)度臺京山四調(diào)度臺T302120K212Y333L2922鐵路特定業(yè)務功能尋址(車次號)GSM-R案例分析21MSISDN功能號碼司機列車控制員某人 B某人 AMSISDNMSISDN功能編號功能編號GSM-R案例分析22HLRACMSCMSCVLRBSSISDN / PSTN / PLMN列車控制員列車控制員FNMSISDNMSISDNIMSI+VLRIMSILAIIMSIMSRNGSM-R 手機手機 或或列

10、車車載無線電列車車載無線電功能編號功能編號本地或本地或轉(zhuǎn)接轉(zhuǎn)接交換機交換機INGSM-R案例分析23功能尋址功能尋址: HLR呼轉(zhuǎn)號碼呼轉(zhuǎn)號碼= MSISDNMSISDNe.g. 01715505513MSISDN 列車上列車上呼叫轉(zhuǎn)移呼叫轉(zhuǎn)移USSD消息串用于：消息串用于： 注冊注冊 注銷注銷 查詢查詢功能尋址用的功能尋址用的HLR移動用戶的移動用戶的HLR功能號功能號功能號功能號如如 7581234000查詢查詢 FNHLRGSM-R案例分析24固定網(wǎng)固定網(wǎng)GSM-R 網(wǎng)絡網(wǎng)絡功能號功能號MSC IN功能號功能號MSISDN功能尋址功能尋址: INGSM-R案例分析25GSM-R在鐵路上的

11、應用n調(diào)度通信調(diào)度通信 n車次號傳輸與列車停穩(wěn)信息的傳送車次號傳輸與列車停穩(wěn)信息的傳送n調(diào)度命令傳送調(diào)度命令傳送n列尾裝置信息傳送列尾裝置信息傳送n調(diào)車機車信號和監(jiān)控信息系統(tǒng)傳輸調(diào)車機車信號和監(jiān)控信息系統(tǒng)傳輸n機車同步控制傳輸機車同步控制傳輸nCTCS 3級級/CTCS 4級級n區(qū)間移動公區(qū)間移動公(工工)務通信務通信 n應急指揮通信話音和數(shù)據(jù)業(yè)務應急指揮通信話音和數(shù)據(jù)業(yè)務n旅客列車移動信息服務通道旅客列車移動信息服務通道GSM-R案例分析26GSM-R案例分析27n行車調(diào)度員、車站值班員、司機、運轉(zhuǎn)車長、助理值班員等，采用熱鍵功能，單鍵操作；n保證通話質(zhì)量，滿足調(diào)度電話對呼叫建立時間的要求；

12、n“大三角”通信n“小三角”通信調(diào)度調(diào)度GSM-R案例分析28GSM-R案例分析29GSM-R案例分析30 采集處理裝 置 RS422 以太網(wǎng) 機車綜 合通信設備 DMIS行車調(diào)度臺 DMIS通訊 服務器 DMIS 車站設備 GSM-R網(wǎng)絡 DMIS車站設備 Um GSM-R案例分析31 n調(diào)度員在調(diào)度臺上編輯調(diào)度指令，然后直接發(fā)送到機車上，機車車載臺收到調(diào)度指令后首先自動發(fā)回確認信息，向調(diào)度員表明調(diào)度指令已經(jīng)正確發(fā)送。當司機閱讀后手動按下確認鍵進行人工確認，向調(diào)度員表明司機已經(jīng)閱讀了調(diào)度指令。GSM-R案例分析32GSM-R案例分析33n將尾部風壓數(shù)據(jù)反饋傳輸通道納入GSM-R，避免單獨投資

13、及單獨組網(wǎng)建設，同時利用GSM-R強大的網(wǎng)絡功能，克服了原有的抗干擾性差，信息無法共享等各種缺點。 n尾部風壓狀態(tài)隨時通過車尾裝置傳輸；n機車司機隨時可以查詢、反饋車尾工作狀態(tài)；n在復線區(qū)段或臨線，追蹤列車之間不會相互干擾;n在隧道內(nèi)也能傳輸。GSM-R案例分析34列尾裝置信息傳送列尾裝置信息傳送 車車載載風風壓壓系系統(tǒng)統(tǒng) 車頭風壓查詢裝 置 車尾風壓檢測裝 置 數(shù) 據(jù) 通 道 風 壓 數(shù) 據(jù) GSM-R案例分析35 GSM-R網(wǎng)絡 地面設備 GSM-R機車綜合通信設備1 車載設備1 RS422 GSM-R機車綜合通信設備2 車載設備2 RS422 Um Um GSM-R案例分析36 BTS

14、BSC MSC Locotrol應用節(jié)點 30B+D RS-422 Locotrol 控制模塊 從控機車 1 RS-422 Locotrol 控制模塊 從控機車 3 GSM-R 車載通信單元 RS-422 Locotrol 控制模塊 主控機車 RS-422 Locotrol 控制模塊 從控機車 2 GSM-R 車載通信單元 GSM-R 車載通信單元 GSM-R 車載通信單元 GSM-R案例分析37 nCTCS共劃分為五級。其中CTCS 3級（基于軌道電路和無線通信的固定閉塞系統(tǒng)）和CTCS 4級（完全基于無線通信的移動閉塞系統(tǒng)）與GSM-R有著密切關聯(lián)。GSM-R案例分析38n替代區(qū)間通話柱，滿足緊急救援、應急搶險通信指揮的需要，方便靈活；n區(qū)間作業(yè)人員移動通信。GSM-R案例分析39主要功能如下：n能夠呼叫當前車站的車站值班員和助理值班員；n緊急情況下，能夠呼叫當前調(diào)度員；n能夠在預定義的范圍內(nèi)發(fā)起組呼和廣播呼叫；n能夠發(fā)起鐵路緊急呼叫和公眾緊急呼叫；n能夠接收來自其他授權(quán)用戶的呼叫；n能夠接收語音組呼和廣播呼叫。GSM-R案例分析40n應急通信系統(tǒng)是當發(fā)生自然災害或突發(fā)事件等影響鐵路運輸?shù)木o急情況時，為確保實時救援指揮通信需要，在突發(fā)事件現(xiàn)場與救援中心之間，以及現(xiàn)場內(nèi)部建立的語音、圖像、數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)，它是鐵路戰(zhàn)備通信系統(tǒng)的重要組成部分?；贕SM