GSM-R系統(tǒng)的組成及業(yè)務(wù)功能參考模板

1、第三章 GSM-R系統(tǒng)的組成及業(yè)務(wù)功能第一節(jié) GSM-R系統(tǒng)概述一、名詞解釋GSM:全球移動(dòng)通信系統(tǒng)GSM-R: 全球鐵路移動(dòng)通信系統(tǒng)。GSM-R是鐵路綜合數(shù)字無(wú)線通信系統(tǒng)，通過(guò)無(wú)線通信方式實(shí)現(xiàn)移動(dòng)話音和數(shù)據(jù)傳輸,是基于GSM（公網(wǎng)）而發(fā)展起來(lái)的一種數(shù)字傳輸技術(shù)體制GPS ：全球定位系統(tǒng)，鐵路上用于實(shí)現(xiàn)列車追蹤控制GPRS：通用分組無(wú)線業(yè)務(wù)IN：智能網(wǎng)二、GSM與GSM-R的關(guān)系六大關(guān)系GSM-R理論建立在GSM理論基礎(chǔ)之上；GSM-R技術(shù)建立在GSM技術(shù)基礎(chǔ)之上；GSM-R工業(yè)以GSM工業(yè)為基礎(chǔ)；GSM-R工程建設(shè)以GSM工程經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)；GSM-R應(yīng)用開(kāi)發(fā)吸收GSM成功經(jīng)驗(yàn)；GSM-R的市場(chǎng)

2、鐵路專用，GSM公眾商用。GSM-R是專門為鐵路通信設(shè)計(jì)的綜合專用數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)，屬于第二代鐵路數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)。三、GSM與GSM-R的關(guān)系-業(yè)務(wù)模型1 / 57圖3-1 GSM與GSM-R業(yè)務(wù)模型圖四、鐵路通信為什么要建設(shè)GSM-R系統(tǒng)1、既有鐵路無(wú)線通信系統(tǒng)存在許多問(wèn)題：（1）功能單一、系統(tǒng)分散、相互間無(wú)法互通、維護(hù)成本高。各分散系統(tǒng)主要有：無(wú)線列調(diào)、站場(chǎng)調(diào)車、客運(yùn)、貨運(yùn)、列檢、商檢、車號(hào)、公務(wù)維修、公安等。功能：主要為語(yǔ)音業(yè)務(wù)，少量數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。這些系統(tǒng)均為自行投資建設(shè)、獨(dú)立使用、分散維護(hù)，造成設(shè)備型號(hào)各異，種類繁多，相互間無(wú)法互通，維護(hù)運(yùn)營(yíng)成本較高。 （2）頻點(diǎn)固定分配、信道固定使用，

3、頻率利用率低，容量有限。 鐵路無(wú)線通信系統(tǒng)主要使用450M頻段，共58對(duì)頻點(diǎn)，固定分配給了無(wú)線列調(diào)、站調(diào)、公安等無(wú)線系統(tǒng)使用，各個(gè)部門間不能相互共享，造成頻率資源的極大浪費(fèi)。如北京、徐州、鄭州樞紐等地已無(wú)頻點(diǎn)可供申請(qǐng)使用。既有無(wú)線通信系統(tǒng)采用頻點(diǎn)（信道）固定分配的方式，信道長(zhǎng)期指配給某一系統(tǒng)（通常按專業(yè)劃分）用戶使用，當(dāng)一個(gè)信道遇忙時(shí)，其它用戶只能等待，往往造成該信道上的用戶爭(zhēng)搶或者出現(xiàn)阻塞，通信質(zhì)量得不到保證；而信道空閑時(shí)，別的系統(tǒng)用戶也并不能利用該信道進(jìn)行通信。這無(wú)疑是對(duì)頻率資源的一種浪費(fèi)，也制約了用戶數(shù)量的進(jìn)一步發(fā)展。（3）話音、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)爭(zhēng)搶信道，傳輸可靠性低，數(shù)據(jù)傳輸能力差。 經(jīng)測(cè)算，

4、在TDCS和CTC區(qū)段，當(dāng)列車運(yùn)行時(shí)速超過(guò)250公里時(shí)，綜合考慮調(diào)度命令、行車憑證、車次號(hào)、進(jìn)路預(yù)告等數(shù)據(jù)信息傳送和車機(jī)聯(lián)控話音通信需求時(shí)，業(yè)務(wù)密度加大，碰撞概率很大。基于無(wú)線列調(diào)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸速率僅達(dá)到1.2Kb/s。（4）樞紐地區(qū)干擾嚴(yán)重。 樞紐站往往是多條線路的交匯處，通話的無(wú)序性，使各個(gè)機(jī)車臺(tái)終端會(huì)對(duì)無(wú)線列調(diào)信道進(jìn)行爭(zhēng)搶，造成“大信號(hào)抑制小信號(hào)”的后果。目前，在樞紐車站設(shè)置多套車站電臺(tái)（每條線1套），其中部分車站臺(tái)使用同頻工作，這些電臺(tái)在車站附近形成一個(gè)大范圍內(nèi)的同頻干擾，降低了車站值班員的行車指揮效率。（5）既有鐵路無(wú)線通信不具備網(wǎng)絡(luò)能力。既有鐵路移動(dòng)終端對(duì)講距離受限。鐵路各個(gè)無(wú)線通

5、信系統(tǒng)分散，不能聯(lián)合組網(wǎng)，使得各系統(tǒng)之間用戶無(wú)法進(jìn)行聯(lián)絡(luò)。鐵路無(wú)線、有線調(diào)度網(wǎng)基本獨(dú)立，無(wú)法形成有機(jī)融合的整體。（6）開(kāi)放系統(tǒng)，不具保密性 無(wú)線列調(diào)系統(tǒng)是開(kāi)放系統(tǒng)，并未做任何鑒權(quán)加密處理，對(duì)用戶無(wú)需進(jìn)行身份識(shí)別，只要無(wú)線終端用戶頻點(diǎn)和調(diào)制方式與無(wú)線列調(diào)相同，便可以加入到無(wú)線列調(diào)系統(tǒng)內(nèi)的通信。因此，話音業(yè)務(wù)可以被接收或竊聽(tīng)，給行車安全帶來(lái)極大的隱患。此外，公安系統(tǒng)對(duì)保密性的要求也很高，現(xiàn)有系統(tǒng)無(wú)法達(dá)到。2、鐵路新業(yè)務(wù)對(duì)鐵路通信新的業(yè)務(wù)需求。（1）客運(yùn)專線的業(yè)務(wù)需求（對(duì)通信系統(tǒng)在高速情況下的安全性、可靠性、實(shí)時(shí)性、便捷程度提出了更高的要求）。話音類：調(diào)度通信、區(qū)間通信。數(shù)據(jù)類：列控信息傳送、調(diào)度指

6、揮信息傳送、行車安全監(jiān)控信息的傳送、旅客綜合服務(wù)信息的傳送等（2）機(jī)車同步控制傳輸（重載貨運(yùn)專線）的需求。重載運(yùn)輸中為了實(shí)現(xiàn)牽引過(guò)程中多個(gè)機(jī)車頭的同時(shí)加速、減速、制動(dòng)，主控機(jī)車和從控機(jī)車之間需要通過(guò)GSM-R無(wú)線信道實(shí)時(shí)傳遞控制命令，這就是機(jī)車同步操控信息傳送業(yè)務(wù)。 通過(guò)采用多機(jī)車牽引模式，實(shí)現(xiàn)機(jī)車間的同步操控，達(dá)到單列運(yùn)量2萬(wàn)噸，使用3-4個(gè)機(jī)車頭進(jìn)行牽引。如果牽引機(jī)車操作不同步，就會(huì)造成車箱間的擠壓或者拉鉤現(xiàn)象，影響運(yùn)輸安全，降低運(yùn)輸效率。為了保證操作的可靠性，利用GSM-R網(wǎng)絡(luò)提供可靠的數(shù)據(jù)傳輸通道，采用無(wú)線通信的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)車間的同步操控。圖3-2 機(jī)車同步控制傳輸示意圖（3）車地信息

7、化數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨蟆?列車與地面之間的無(wú)線通信一直是信息化發(fā)展中的最薄弱環(huán)節(jié)。隨著鐵路的發(fā)展，鐵路信息化要求的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸內(nèi)容越來(lái)越多，一方面，列車運(yùn)行控制、列車安全監(jiān)控、診斷以及承載貨物等實(shí)時(shí)信息需要傳送到地面上來(lái)，為實(shí)現(xiàn)列車信息實(shí)時(shí)追蹤、客票發(fā)售、貨運(yùn)計(jì)劃、貨車追蹤、集裝箱追蹤等提供基礎(chǔ)信息，滿足鐵路路網(wǎng)移動(dòng)體（機(jī)車、車輛等）實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)跟蹤信息傳輸?shù)男枰?；另一方面，以旅客為主體的移動(dòng)信息，需要在車地之間實(shí)時(shí)進(jìn)行傳送，為旅客提供多方位的綜合信息服務(wù)。 （4）有線、無(wú)線調(diào)度業(yè)務(wù)融合的需求。3、鐵路通信采用GSM-R系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)。GSM-R是通過(guò)無(wú)線通信方式實(shí)現(xiàn)移動(dòng)話音和數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊环N技術(shù)體制。它是基

8、于GSM，并在功能上有所超越的成熟技術(shù)，是專門針對(duì)鐵路對(duì)移動(dòng)通信的需求而推出的專用系統(tǒng)。它可以滿足鐵路的特殊需求：（1）高級(jí)語(yǔ)音呼叫，包括：組呼、群呼、增強(qiáng)多優(yōu)先級(jí)與強(qiáng)拆 （2）功能尋址、基于位置的尋址（3）高速情況下的數(shù)據(jù)、語(yǔ)音業(yè)務(wù)的準(zhǔn)確傳輸（4）數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)需求。（5）其系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)公開(kāi)，可互聯(lián)互通；歐洲有成功的標(biāo)準(zhǔn)、工程、試驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)可借鑒。無(wú)需從頭研發(fā)，節(jié)約了時(shí)間，且支持的廠家為多家，有利于形成良好的競(jìng)爭(zhēng)局面。第二節(jié) GSM-R系統(tǒng)業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成一、GSM-R的頻率資源1、采用無(wú)線資源中GSM900MHZ工作頻段，上行885-889MHZ（移動(dòng)臺(tái)發(fā)，基站收），下行930-934MHZ（基站發(fā)，移動(dòng)臺(tái)

9、收），共4MH頻率帶寬。雙工收發(fā)頻率間隔45MHZ，相鄰頻道間隔為200KHZ。共有21個(gè)載頻。頻道序號(hào)從999-1019，扣除低端999和高端1019作為隔離保護(hù)，實(shí)際可用頻道19個(gè)。 圖3-3 無(wú)線資源頻譜圖 圖3-4 GSM-R頻道號(hào)對(duì)應(yīng)頻率表2、小區(qū)頻率配置的基本原則：同一個(gè)基站的載頻間隔不小于400KHz ，相鄰基站載頻間隔不小于400KHz。3、GSM-R系統(tǒng)的頻率資源很緊張，既然這一段頻段資源少，為什么不考慮使用更高的頻段，比如1800M左右的頻率（3G所使用的頻率）? 無(wú)線電波頻率越高，在傳播過(guò)程中造成的衰落就約快，這樣一個(gè)基站的覆蓋范圍就越小，則小區(qū)半徑越小，所以頻率是和小區(qū)

10、的半徑成反比的，頻率高，半徑小，那么一定的范圍內(nèi)，沿線所建基站就多，這樣干擾就大。此外，高速列車要頻繁的進(jìn)行越區(qū)切換，其對(duì)鐵路業(yè)務(wù)的影響是極大的，容易能造成通信延時(shí)以及掉話。4、GSM-R系統(tǒng)使用對(duì)稱無(wú)線信道，采用頻分多址（FDMA）+時(shí)分多址（TDMA）的多址方式。先將4M頻譜劃分為21個(gè)載頻，每一個(gè)載頻分成8個(gè)時(shí)隙，8個(gè)時(shí)隙組成一個(gè)TDMA幀，即1個(gè)載頻可以提供8個(gè)物理信道（時(shí)隙），提供給8個(gè)用戶同時(shí)使用，用來(lái)傳輸語(yǔ)音或數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。也就是說(shuō)一個(gè)頻點(diǎn)可以同時(shí)8個(gè)用戶進(jìn)行語(yǔ)音或數(shù)據(jù)的通信。圖3-5 時(shí)分多址常規(guī)的多址方式有三種：頻分多址（FDMA），時(shí)分多址（TDMA），碼分多址（CDMA）。F

11、DMA是將規(guī)定的頻譜劃分為若干個(gè)規(guī)定帶寬的信道，每個(gè)用戶在通信的時(shí)候占用一個(gè)信道。其是最早廣泛應(yīng)用也最成熟的多址技術(shù)，主要用于第一代模擬移動(dòng)通信系統(tǒng)中。TDMA是將規(guī)定的帶寬的信道在時(shí)間軸上分成一個(gè)個(gè)時(shí)隙，若干個(gè)時(shí)隙組成一幀。每一幀中的若干時(shí)隙構(gòu)成一個(gè)物理信道。其在第二代蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)中使用。鐵路GSM-R系統(tǒng)也是采用這種多址方式。CDMA的物理信道在時(shí)間和頻譜上是重疊的，利用碼字的正交性來(lái)區(qū)分不同的物理信道。即在TDMA基礎(chǔ)上，在每個(gè)時(shí)隙上承載多個(gè)正交碼型，屬于第三代移動(dòng)通信技術(shù)（3G）。二、GSM-R承載的鐵路業(yè)務(wù)。1、電路域業(yè)務(wù)：目前，高鐵GSM-R系統(tǒng)所承載的電路域數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)主要有C3

12、列控及調(diào)度語(yǔ)音業(yè)務(wù)。電路域業(yè)務(wù)又分為電路域數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和電路域話音業(yè)務(wù)。電路域數(shù)據(jù)業(yè)務(wù):列車控制信息（C3列控業(yè)務(wù)）。電路域話音業(yè)務(wù)：調(diào)度移動(dòng)通信語(yǔ)音（基礎(chǔ)語(yǔ)音）業(yè)務(wù)、高級(jí)語(yǔ)音業(yè)務(wù)。GSM-R除了提供基礎(chǔ)語(yǔ)音通話功能外，還具備較高級(jí)的語(yǔ)音功能，如：優(yōu)先級(jí)與強(qiáng)拆(eMLPP)、語(yǔ)音組呼(VGCS)、語(yǔ)音廣播(VBS)。優(yōu)先級(jí)與強(qiáng)拆:包括兩個(gè)方面：優(yōu)先級(jí)和資源搶占。優(yōu)先級(jí)是指在呼叫建立時(shí)給該呼叫指配一個(gè)優(yōu)先級(jí)，該呼叫可以此級(jí)參與網(wǎng)絡(luò)資源的競(jìng)爭(zhēng)和調(diào)配。資源搶占是指當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中沒(méi)有空閑資源可用時(shí)，具有較高優(yōu)先級(jí)的用戶可以搶占強(qiáng)拆低優(yōu)先級(jí)的用戶的信道資源進(jìn)行通信。語(yǔ)音組呼：一個(gè)講話（呼叫的發(fā)起人），多人聆聽(tīng)。當(dāng)

13、發(fā)起人停止講話，某個(gè)人需要講時(shí)，需要先進(jìn)行申請(qǐng)，同意后也可以講話。語(yǔ)音廣播：只能由發(fā)起人講話，其他人聽(tīng)沒(méi)有講話的權(quán)力。語(yǔ)音組呼和語(yǔ)音廣播可以用于實(shí)現(xiàn)調(diào)度的指揮、緊急通知等，尤其適用于鐵路的行車指揮調(diào)度部門。電路域業(yè)務(wù)主要針對(duì)于那些對(duì)實(shí)時(shí)性要求較高，又要十分準(zhǔn)確的傳遞信息，具有最高或者較高的優(yōu)先級(jí)的業(yè)務(wù)。一般用于列車控制，調(diào)度語(yǔ)音指揮行車，鐵路應(yīng)急指揮通信等重要的業(yè)務(wù)。采用電路交換數(shù)據(jù)傳輸方式，配置固定信道，無(wú)法和其他信道共享，以此來(lái)保證傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性。電路交換數(shù)據(jù)傳輸通過(guò)占用一條話音信道提供端到端的數(shù)據(jù)傳輸。建立完成后，每條鏈路數(shù)據(jù)獨(dú)占一個(gè)時(shí)隙（即一個(gè)信道），數(shù)據(jù)傳輸速率最高為9.6kb

14、ps 。2、分組域業(yè)務(wù)。目前，一般高鐵線路GSM-R系統(tǒng)所承載的分組域數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)主要有無(wú)線車次號(hào)信息、調(diào)度命令、近路預(yù)告信息。分組域數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)主要針對(duì)于那些對(duì)實(shí)時(shí)性要求較低（與電路域業(yè)務(wù)相比），突發(fā)性強(qiáng)，有一定的數(shù)據(jù)量的業(yè)務(wù)。采用分組交換技術(shù)，可以高效傳輸數(shù)據(jù)和信令，只有當(dāng)傳輸數(shù)據(jù)時(shí)才占用網(wǎng)絡(luò)資源。優(yōu)化了對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源和無(wú)線資源的利用，同時(shí)提高了傳輸?shù)乃俾?。無(wú)線資源中的一個(gè)頻點(diǎn)即一個(gè)TDMA幀可分配1到8個(gè)無(wú)線接口時(shí)隙。這些時(shí)隙能為用戶所共享，且上行鏈路和下行鏈路的分配是獨(dú)立的?？梢酝瑫r(shí)使用8個(gè)時(shí)隙進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，最高速率可達(dá)171.2kbps（理論值）。 我國(guó)鐵路發(fā)展基于GSM-R的GPRS業(yè)務(wù)，是根

15、據(jù)我國(guó)鐵路運(yùn)輸對(duì)通信業(yè)務(wù)需求量大、但頻率資源緊張的實(shí)際情況而進(jìn)行的技術(shù)決策。為提高有限的頻率資源利用率而引入的(在我國(guó)鐵路GSM-R系統(tǒng)可以使用的頻率只有4M)。GSM-R系統(tǒng)內(nèi)加入GPRS，把一些特定的鐵路業(yè)務(wù)來(lái)通過(guò)GPRS進(jìn)行分組傳輸，以提高頻率的利用率。 3、智能業(yè)務(wù)（1）功能號(hào)注冊(cè)、注銷與管理業(yè)務(wù) 利用智能網(wǎng)數(shù)據(jù)庫(kù)管理功能實(shí)現(xiàn)機(jī)車功能號(hào)注冊(cè)、注銷以及管理。（2）增強(qiáng)型接入矩陣業(yè)務(wù) 根據(jù)主、被叫的身份進(jìn)行呼叫裁決，判斷是否允許呼叫繼續(xù)。（3）功能尋址業(yè)務(wù) 根據(jù)被叫用戶所承擔(dān)的功能來(lái)發(fā)起呼叫，而不是根據(jù)被叫用戶的號(hào)碼來(lái)尋址。主要用于解決固定用戶呼叫移動(dòng)用戶，即調(diào)度員和車站值班員呼叫機(jī)車司機(jī)

16、或手持臺(tái)用戶。（4）位置尋址業(yè)務(wù) 將移動(dòng)用戶發(fā)起的呼叫，路由到一個(gè)與該用戶當(dāng)前所處位置相關(guān)的目的地址。這個(gè)功能主要用于解決移動(dòng)用戶呼叫固定用戶，包括司機(jī)或運(yùn)營(yíng)手持臺(tái)用戶呼叫調(diào)度員和當(dāng)前車站值班員等。 三、GSM-R小區(qū)覆蓋1、GSM-R小區(qū)形狀。GSM-R網(wǎng)絡(luò)是沿路鐵路線方向布放基站鐵塔，鐵塔頂端安裝定向天線，以形成沿鐵路線橢圓型的全向小區(qū)。在話務(wù)量較大但對(duì)于速度要求較低的編組站則采用扇行小區(qū)覆蓋。人口密度不高的低速路段和軌道交織處一般是農(nóng)村地區(qū)的采用全向小區(qū)覆蓋。2、頻率復(fù)用。鐵路GSM-R系統(tǒng)線狀覆蓋的頻率復(fù)用：f1f2fnf1f2fn圖3-6 頻率復(fù)用示意圖在系統(tǒng)中會(huì)給每一個(gè)小區(qū)的基站分

17、配一組信道，只要相隔距離足夠遠(yuǎn)，相同的信道可以在另一個(gè)小區(qū)重復(fù)使用。把若干個(gè)使用全部頻率的小區(qū)組成的集合稱為一個(gè)簇，把不同簇中使用相同頻率的小區(qū)成為同頻小區(qū)。任2個(gè)同頻小區(qū)之間的距離成為同頻復(fù)用距離。為了避免同頻小區(qū)之間的干擾，必須選定合適的同頻復(fù)用距離。頻率組A1頻率組A1其他頻率其他頻率復(fù)用距離 DR有用信號(hào)干擾信號(hào)R圖3-7 同頻復(fù)用距離其中：小區(qū)半徑R/小區(qū)簇、小區(qū)簇內(nèi)的小區(qū)數(shù)N、同頻復(fù)用距離D、同頻復(fù)用比Q3、GSM-R的干擾有線通信是可以基本上不考慮干擾問(wèn)題的，而無(wú)線通信首先要考慮的就是干擾問(wèn)題，這是有線通信與無(wú)線通信最大的不同之處。（1）同頻干擾：由于采取頻率復(fù)用，在同頻小區(qū)之間

18、產(chǎn)生的干擾。通常我們用同頻干擾信噪比C/I來(lái)衡量接收機(jī)的接收質(zhì)量。小區(qū)簇的N值決定了移動(dòng)臺(tái)的接收信噪比，同時(shí)也決定了系統(tǒng)的容量。所以只要指定一個(gè)能夠保證話音質(zhì)量的接收門限電平，就能夠確定簇的大小和頻率復(fù)用的方案。圖3-8 同頻干擾第一代移動(dòng)通信：要求信噪比20dB，即有用信號(hào)為干擾信號(hào)的100倍以上。第二代移動(dòng)通信：要求信噪比9dB，即有用信號(hào)為干擾信號(hào)的10倍左右。而這是對(duì)公網(wǎng)GSM系統(tǒng)而言，對(duì)于鐵路通信，由于其中包括了很重要的列車控制、調(diào)度命令等業(yè)務(wù)，所以對(duì)GSM-R來(lái)說(shuō)，為了保證其更高的安全性，要求信噪比12dB?，F(xiàn)有的GSM公網(wǎng)采用的小區(qū)復(fù)用模型，其信噪比9dB，不適合與鐵路專網(wǎng)使用。

19、（2）鄰道干擾：由與所用頻率相鄰的頻率產(chǎn)生的信號(hào)干擾?？梢酝ㄟ^(guò)避免在相鄰小區(qū)之間分配連續(xù)的頻率，同時(shí)使相鄰小區(qū)之間的頻率間隔最大來(lái)減小鄰道干擾。4、信道分配方法固定信道分配：每個(gè)小區(qū)分給一組信道，該小區(qū)的用戶只能使用這一組信道，如果出現(xiàn)信道全部被占用情況，新的呼叫就會(huì)被拒絕，只有存在空閑信道時(shí)，才能再發(fā)起呼叫。GSMR電路域業(yè)務(wù)采用固定分配，其特點(diǎn)是信道資源利用率低，但接入所用時(shí)間短，業(yè)務(wù)質(zhì)量高。動(dòng)態(tài)信道分配：每個(gè)小區(qū)不是固定使用一定的信道，而是多個(gè)小區(qū)可以使用相同的信道，每個(gè)小區(qū)的信道數(shù)是不固定的。當(dāng)業(yè)務(wù)量大時(shí)，分配給該小區(qū)的信道數(shù)就多，業(yè)務(wù)量減小時(shí)還可以再把這些信道分配給其他小區(qū)使用。小區(qū)

20、的信道分配由移動(dòng)交換中心來(lái)管理和執(zhí)行分配。 GSMR分組域業(yè)務(wù)采用動(dòng)態(tài)分配，其特點(diǎn)是信道資源利用率高，但接入所用時(shí)間長(zhǎng)，業(yè)務(wù)質(zhì)量低。5、提高系統(tǒng)容量的方法隨著用戶數(shù)量以及業(yè)務(wù)的增長(zhǎng)，需要不斷提高系統(tǒng)容量。通常采用小區(qū)分裂和劃分扇區(qū)兩種方法。小區(qū)分裂：將業(yè)務(wù)量增大的小區(qū)分成更小的小區(qū)，分裂后每個(gè)小區(qū)都有自己的基站，基站的天線高度要相應(yīng)降低，發(fā)射機(jī)功率也要減小。通過(guò)基站數(shù)量增加，使得單位覆蓋面積內(nèi)的信道數(shù)增加，從而提高頻率的復(fù)用率，增大系統(tǒng)容量。 圖3-9 小區(qū)分裂 劃分扇區(qū)：保持小區(qū)半徑不變，通過(guò)使用定向天線來(lái)減小同頻小區(qū)數(shù)，使用定向天線，天線的輻射范圍只限定于一定特定扇區(qū)，這樣原來(lái)的同頻小區(qū)中

21、只有一部份小區(qū)能對(duì)其產(chǎn)生干擾。圖3-10 劃分扇區(qū)6、GSM-R系統(tǒng)位置理論在GSM-R網(wǎng)絡(luò)中，有幾類與區(qū)域有關(guān)的概念：小區(qū)：一個(gè)BTS（基站收發(fā)機(jī)）所覆蓋的全部或部分區(qū)域（扇區(qū)），是最小的可尋址無(wú)線區(qū)域。位置區(qū)：移動(dòng)臺(tái)可以任意移動(dòng)但不需要進(jìn)行位置更新的區(qū)域，一個(gè)位置區(qū)由一個(gè)或多個(gè)小區(qū)組成。當(dāng)MSC（移動(dòng)交換中心）尋找移動(dòng)臺(tái)時(shí)，只需在移動(dòng)臺(tái)所屬的位置區(qū)進(jìn)行呼叫，而不需要在整個(gè)MSC區(qū)內(nèi)呼叫移動(dòng)臺(tái)。MSC區(qū)：一個(gè)MSC管轄下的所有覆蓋區(qū)域，一個(gè)MSC區(qū)由一個(gè)或若干個(gè)位置區(qū)組成。服務(wù)區(qū)：移動(dòng)用戶可以獲得服務(wù)的所有區(qū)域。圖3-11 位置理論示意圖移動(dòng)用戶在位置區(qū)中必須進(jìn)行位置登記，移動(dòng)臺(tái)的位置信息儲(chǔ)

22、存在位置寄存器功能單元（HLR歸屬位置寄存器和VLR拜訪位置寄存器）中。移動(dòng)臺(tái)要不斷地向MSC的VLR提供自己的位置信息，這一個(gè)過(guò)程叫位置更新，主要是在移動(dòng)臺(tái)閑時(shí)。將一個(gè)正處于呼叫建立狀態(tài)或忙狀態(tài)的移動(dòng)臺(tái)轉(zhuǎn)換到新的業(yè)務(wù)信道上的過(guò)程叫切換，切換主要是在同網(wǎng)絡(luò)中。在歸屬GSM-R網(wǎng)絡(luò)外的其他GSM-R網(wǎng)絡(luò)中使用移動(dòng)業(yè)務(wù)稱漫游。漫游主要是不同網(wǎng)絡(luò)之間。7、GSM-R系統(tǒng)常見(jiàn)的六種網(wǎng)絡(luò)覆蓋方式：（1）單MSC單BSC的單網(wǎng)線性覆蓋。（2）單MSC單BSC的單網(wǎng)交織覆蓋。（3）單MSC雙BSC的冗余覆蓋（同站址）。（4）單MSC雙BSC的交織覆蓋（不同站址）。（5）雙MSC雙BSC的雙網(wǎng)交織覆蓋（不同站

23、址）。（6）雙MSC雙BSC的雙網(wǎng)冗余覆蓋（同站址）。8、鄭西高鐵GSM-R系統(tǒng)。（1）根據(jù)鐵道部統(tǒng)一安排，鄭西高鐵GSM-R核心網(wǎng)設(shè)在西安。核心網(wǎng)包括移動(dòng)交換子系統(tǒng)（SSS）、通用分組無(wú)線業(yè)務(wù)（GPRS）子系統(tǒng)、運(yùn)行和業(yè)務(wù)支撐子系統(tǒng)（OSS）。 核心網(wǎng)設(shè)備采用北電設(shè)備，在西安設(shè)置2套基站控制器BSC設(shè)備、編譯碼和速率適配單元（TRAU）設(shè)備、分別負(fù)責(zé)管轄A、B層基站（BTS）設(shè)備。BSC與基站間按每3-5個(gè)基站共用一個(gè)2M/E1環(huán)路設(shè)計(jì)。全線共設(shè)基站190個(gè)，鄭州局管內(nèi)121個(gè)。（2）鄭西高鐵GSM-R網(wǎng)絡(luò)采用單網(wǎng)交織冗余覆蓋方案，即1、3、5奇數(shù)站組成一層網(wǎng)，2、4、6偶數(shù)站組成另一層網(wǎng)。

24、當(dāng)某一個(gè)基站出現(xiàn)故障時(shí)，相鄰兩個(gè)小區(qū)的覆蓋電平仍然能夠達(dá)到系統(tǒng)規(guī)定的性能要求。圖3-12 鄭西GSM-R網(wǎng)絡(luò)覆蓋圖圖3-13 鄭西高鐵沿線基站廂房以及鐵塔圖3-14 鐵塔上的定向天線（3）鄭西一般車站采用O3站型（業(yè)務(wù)量較大的站區(qū)考慮擴(kuò)容），沿線基站采用O2站型（0為全向型）， O3配置3個(gè)載頻，1個(gè)BCCH (廣播控制信道)，2個(gè)TCH(業(yè)務(wù)信道)， O2配置2個(gè)載頻，一個(gè)BCCH有8個(gè)信道，除去廣播控制信道，可用來(lái)傳業(yè)務(wù)的信道7個(gè)，一個(gè)TCH有8個(gè)信道，全部可以用來(lái)傳業(yè)務(wù)。每個(gè)小區(qū)固定4個(gè)信道用來(lái)傳列控信息。GPRS信息（如：調(diào)度命令、進(jìn)路預(yù)告信息、無(wú)線車次號(hào)信息等）采用1+3的方式。第三

25、節(jié) GSM-R系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和功能一、我國(guó)GSM-R數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)由七個(gè)相關(guān)子系統(tǒng)構(gòu)成：網(wǎng)絡(luò)交換子系統(tǒng)（SSS）、基站子系統(tǒng)（BSS）、操作維護(hù)子系統(tǒng)（OSS）、通用分組無(wú)線業(yè)務(wù)子系統(tǒng)（GPRS）、智能網(wǎng)子系統(tǒng)（IN）、固定接入交換子系統(tǒng)（FAS）和無(wú)線終端系統(tǒng)。通過(guò)交換子系統(tǒng)（SSS）中的網(wǎng)關(guān)移動(dòng)交換中心（GMSC）實(shí)現(xiàn)與其他通信網(wǎng)絡(luò)的電路域業(yè)務(wù)的互聯(lián)互通（如信號(hào)專業(yè)的無(wú)線閉塞中心RBC）。通過(guò)通用分組無(wú)線業(yè)務(wù)系統(tǒng)（GPRS）中的網(wǎng)關(guān)GPRS業(yè)務(wù)支持節(jié)點(diǎn)（GGSN）實(shí)現(xiàn)與其他數(shù)據(jù)信息網(wǎng)絡(luò)的分組域業(yè)務(wù)的互聯(lián)互通(如：GRIS接口服務(wù)器、信號(hào)專業(yè)CTC)。 圖3-15 GSM-R系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與其

26、它系統(tǒng)連接示意圖二、GSM-R系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)： 圖3-16 GSM-R系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖MS是接入GSM-R網(wǎng)絡(luò)的用戶終端，通過(guò)無(wú)線接口Um接入到網(wǎng)絡(luò)中?；咀酉到y(tǒng)BSS由一個(gè)基站控制器BSC和若干個(gè)基站收發(fā)機(jī)BTS組成，BTS主要負(fù)責(zé)與一定覆蓋區(qū)域內(nèi)的移動(dòng)臺(tái)MS進(jìn)行通信，并對(duì)空中接口進(jìn)行管理。BTS與BSC之間通過(guò)Abis接口通信。BSS中還可能存在編碼速率適配單元TRAU，它實(shí)現(xiàn)GSM-R編碼速率向標(biāo)準(zhǔn)的速率的轉(zhuǎn)換。Abis接口屬于私有協(xié)議，廠家自己定義.即BSC與BTS一定要使用同一廠家的設(shè)備。BSC和BTS連接的設(shè)置： 35個(gè)BTS環(huán)形組網(wǎng)，構(gòu)成與BSC的鏈接。每個(gè)環(huán)使用2個(gè)2M傳輸通道。

27、 （一）BSS 基站子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)： 圖3-17 BSS子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖BSS通過(guò)無(wú)線接口直接與移動(dòng)臺(tái)相連，負(fù)責(zé)無(wú)線發(fā)送/接收和無(wú)線資源管理，通過(guò)A接口與NSS相連，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)用戶之間或移動(dòng)用戶與固定用戶之間的通信連接，并且傳送系統(tǒng)信令和用戶信息。在BSS中，BTS主要負(fù)責(zé)無(wú)線傳輸，BSC主要負(fù)責(zé)控制和管理，如果加入TRUA（速率適配單元），主要為了減少PCM鏈路數(shù)量。1、BSC通用結(jié)構(gòu)和功能 圖3-18 BSC結(jié)構(gòu)圖BSC主要提供在其覆蓋區(qū)域內(nèi)的無(wú)線電資源管理與移動(dòng)性管理的功能，以及提供無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營(yíng)與維護(hù)功能。一臺(tái)BSC可以管理一個(gè)或多達(dá)幾十個(gè)BTS。BSS通過(guò)無(wú)線接口（Um）與移動(dòng)臺(tái)（MS）、機(jī)車

28、臺(tái)等移動(dòng)終端相連，負(fù)責(zé)無(wú)線發(fā)送/接受和無(wú)線資源管理；通過(guò)A接口與SSS相連，實(shí)現(xiàn)移動(dòng)用戶之間與固定網(wǎng)用戶之間的通信連接，并且傳送系統(tǒng)信令和用戶信息。2、BTS 通用結(jié)構(gòu)和功能 圖3-19 BTS結(jié)構(gòu)圖BTS是網(wǎng)絡(luò)固定部分與無(wú)線部分之間進(jìn)行通信的中繼，移動(dòng)用戶過(guò)空中接口與BTS連接。BTS能夠進(jìn)行語(yǔ)音、數(shù)據(jù)和短消息的傳輸，并完成信號(hào)處理、無(wú)線測(cè)量預(yù)處理、切換、功率控制等基于無(wú)線接口的功能。TRX是BTS中最主要的設(shè)備。 一臺(tái)TRX管理著一個(gè)TDMA幀（8個(gè)時(shí)隙，8個(gè)物理信道）。3、TRAU通用結(jié)構(gòu)和功能圖3-20 TRAU結(jié)構(gòu)圖TRAU能夠?qū)?3kbit/s的話音（或數(shù)據(jù)）轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的64kbi

29、t/s的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)編碼速率轉(zhuǎn)換，減少了BSC中PCM鏈路的數(shù)量。（二）網(wǎng)絡(luò)交換子系統(tǒng)（NSS）一般由6個(gè)功能實(shí)體組成，分別是移動(dòng)交換中心（MSC），拜訪位置寄存器（VLR），歸屬位置寄存器（HLR），鑒權(quán)中心（AUC），設(shè)備識(shí)別寄存器（EIR），互連功能單位（IWF）。NSS中還可以有實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音組呼和語(yǔ)音廣播的實(shí)體組呼寄存器（GCR）。圖3-21 NSS結(jié)構(gòu)圖NSS主要負(fù)責(zé)端到端的呼叫、用戶數(shù)據(jù)管理、移動(dòng)性管理和固定網(wǎng)絡(luò)的連接。MSC是NSS的核心，MSC的核心是交換功能，它用于建立業(yè)務(wù)信道和在MSC之間或與其他網(wǎng)絡(luò)之間交換信令消息；它與其他網(wǎng)絡(luò)互連時(shí)可以采用E1中繼線，提供30路用戶信道，或采

30、用T1中繼線，提供24路用戶信道。GMSC為網(wǎng)關(guān)MSC，具有路由功能，作為固定網(wǎng)絡(luò)和移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)之間的一個(gè)接入單元，提供業(yè)務(wù)和功能接入。網(wǎng)絡(luò)可以在全部MSC中選出一些MSC作為GMSC。與MSC相連的是VLR，VLR管理在一個(gè)MSC區(qū)內(nèi)漫游移動(dòng)用戶信息的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)； 一個(gè)VLR可以管理一個(gè)或多個(gè)MSC。HLR存儲(chǔ)的是在網(wǎng)絡(luò)中永久注冊(cè)的移動(dòng)用戶的靜態(tài)信息，如用戶信息、承載和定制的用戶信息等；一個(gè)GSM-R網(wǎng)絡(luò)中可以不止有一個(gè)HLR，它的數(shù)量決定用戶的數(shù)量和系統(tǒng)容量。AUC完成對(duì)用戶的鑒權(quán)及為移動(dòng)臺(tái)與網(wǎng)絡(luò)之間的無(wú)線通信加密；設(shè)備識(shí)別寄存器（EIR）可用可不用，互連功能單位（IWF）能夠提供不同網(wǎng)絡(luò)與G

31、SM-R網(wǎng)絡(luò)之間的協(xié)議轉(zhuǎn)換。作為GSM-R網(wǎng)絡(luò)的特有組件GCR，用于存儲(chǔ)移動(dòng)用戶的組ID、移動(dòng)臺(tái)發(fā)起語(yǔ)音組呼（VGCS）和語(yǔ)音廣播（VBS）參考的小區(qū)信息及發(fā)起呼叫的MSC是否負(fù)責(zé)處理呼叫的指示。GSM-R采用NO.7信令系統(tǒng)，是一種公共信令。圖3-22 MSC內(nèi)部結(jié)構(gòu)1、HLR存儲(chǔ)管理部門用于移動(dòng)用戶管理的數(shù)據(jù)。每個(gè)移動(dòng)用戶都應(yīng)在其歸屬位置寄存器（HLR）注冊(cè)登記，它主要存儲(chǔ)兩類信息：一是有關(guān)移動(dòng)用戶的參數(shù)，包括移動(dòng)用戶識(shí)別號(hào)碼、訪問(wèn)能力、用戶類別和補(bǔ)充業(yè)務(wù)等數(shù)據(jù)；一是有關(guān)移動(dòng)用戶目前所處位置的信息，以便建立至移動(dòng)臺(tái)的呼叫路由，例如MSC、VLR地址等。圖3-23 HLR功能2、認(rèn)證中心AU

32、C屬于HLR的一個(gè)功能單元部分，專門用于GSM系統(tǒng)的安全性管理。鑒權(quán)中心產(chǎn)生鑒權(quán)三參數(shù)組（隨機(jī)數(shù)RAND、符號(hào)響應(yīng)SRES、加密鍵Kc），用來(lái)鑒權(quán)用戶身份的合法性以及對(duì)無(wú)線接口上的話音、數(shù)據(jù)、信令信號(hào)進(jìn)行加密，防止無(wú)權(quán)用戶接入和保證移動(dòng)用戶通信的安全。圖3-24 認(rèn)證中心3、拜訪位置寄存器VLR通常與MSC合設(shè)，其中存儲(chǔ)MSC所管轄區(qū)域中的移動(dòng)臺(tái)（稱拜訪客戶）的相關(guān)用戶數(shù)據(jù)，包括：用戶號(hào)碼、移動(dòng)臺(tái)的位置區(qū)信息、用戶狀態(tài)和用戶可獲得的服務(wù)等參數(shù)。VLR是一個(gè)動(dòng)態(tài)用戶數(shù)據(jù)庫(kù)。VLR從移動(dòng)用戶的歸屬位置寄存器（HLR）處獲取并存貯必要的數(shù)據(jù)，一旦移動(dòng)用戶離開(kāi)該VLR的控制區(qū)域，則重新在另一個(gè)VLR登

33、記，原VLR將取消該移動(dòng)用戶的數(shù)據(jù)記錄。圖3-25 VLR功能（三）操作維護(hù)子系統(tǒng)（OSS）一般分為對(duì)應(yīng)NSS的操作維護(hù)中心OMC-S及對(duì)應(yīng)BSS的操作維護(hù)中心OMC-R，另外根據(jù)鐵路應(yīng)用，還有對(duì)應(yīng)GPRS的操作維護(hù)中心OMC-D，對(duì)應(yīng)FAS的操作維護(hù)中心OMC-F，光纖直放站的操作維護(hù)中心OMC-T等。OSS是操作人員與系統(tǒng)設(shè)備之間的中介，它實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的集中操作與維護(hù)，完成了包括移動(dòng)用戶管理、移動(dòng)設(shè)備管理及網(wǎng)絡(luò)操作維護(hù)等功能。它的一側(cè)與設(shè)備相連，另一側(cè)是作為人機(jī)接口的計(jì)算機(jī)工作站。這些專門用于操作維護(hù)的設(shè)備被稱為操作維護(hù)中心OMC。系統(tǒng)的每個(gè)組成部分都可以通過(guò)特有的網(wǎng)絡(luò)連接至OMC，從而實(shí)現(xiàn)

34、集中維護(hù)。 （四）通用分組無(wú)線業(yè)務(wù)子系統(tǒng)（GPRS）需在GSM系統(tǒng)中引入3個(gè)主要組件，這3個(gè)主要組件是：業(yè)務(wù)支持節(jié)點(diǎn)（SGSN）、網(wǎng)關(guān)支持節(jié)點(diǎn)（GGSN）和分組控制單元（PCU）；除此之外，還需對(duì)GSM系統(tǒng)中的相關(guān)部件（如MSC/VLR、HLR、BTS等）進(jìn)行軟件升級(jí)，以支持GPRS的移動(dòng)性管理、路由管理及用戶數(shù)據(jù)傳送等。SGSN的功能與MSC/VLR類似，具有網(wǎng)絡(luò)接入控制、路由選擇和轉(zhuǎn)發(fā)、移動(dòng)性管理、計(jì)費(fèi)信息的收集等功能； GGSN的主要功能是網(wǎng)絡(luò)接入控制、移動(dòng)性管理和邊界管理等，支持與外部網(wǎng)絡(luò)的透明和不透明連接；PCU處理從話音業(yè)務(wù)中分離出的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，控制無(wú)線信道的分配。圖3-26 GPR

35、S系統(tǒng)結(jié)構(gòu)三、GSM-R系統(tǒng)的主要接口類型和位置：MSBTSBSCMSCCUm接口Abis接口A接口移動(dòng)臺(tái)（MS）基站子系統(tǒng)（BSS）網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)（NSS）圖3-27 接口位置圖A接口采用標(biāo)準(zhǔn)2MPCM數(shù)字傳輸鏈路來(lái)實(shí)現(xiàn)。傳遞的信息包括移動(dòng)臺(tái)管理，基站管理，移動(dòng)性管理，接續(xù)管理等。Abis接口采用2M或64KPCM數(shù)字傳輸鏈路來(lái)實(shí)現(xiàn)。它支持所有向用戶提供的服務(wù)，支持對(duì)BTS無(wú)線設(shè)備的控制和無(wú)線頻率的分配。空中接口為移動(dòng)臺(tái)與基站之間的通信接口，稱為Um。是GSM-R系統(tǒng)中最主要的一個(gè)接口，也是最復(fù)雜，最難控制的一個(gè)接口。Um通過(guò)無(wú)線鏈路實(shí)現(xiàn)。傳遞的信息包括無(wú)線資源管理，移動(dòng)性管理，接續(xù)管理等。第四

36、節(jié) 我國(guó)鐵路GSM-R系統(tǒng)核心網(wǎng)絡(luò)我國(guó)鐵路GSM-R核心網(wǎng)絡(luò)包括三個(gè)部分，分別是（1）移動(dòng)交換（2）智能網(wǎng)（3）GPRS網(wǎng)絡(luò)。1、移動(dòng)交換網(wǎng) GSM-R核心網(wǎng)絡(luò)采用二級(jí)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，包括移動(dòng)匯接網(wǎng)和移動(dòng)本地網(wǎng)，設(shè)立TMSC和MSC。（1）TMSC: 3個(gè),北京、武漢、西安，兼作MSC和GMSC；（2）MSC：共計(jì)19個(gè)，在18個(gè)鐵路局所在地及拉薩設(shè)置MSC。TMSC、MSC設(shè)置及匯接表：大區(qū)匯接中心TMSC（3個(gè)）匯接的移動(dòng)業(yè)務(wù)本地網(wǎng)端局MSC（19個(gè)）北京北京、沈陽(yáng)、太原、呼和浩特、哈爾濱、濟(jì)南武漢武漢、上海、南昌、廣州、鄭州、柳州西安西安、昆明、成都、拉薩、西寧、蘭州、烏魯木齊圖3-28 我國(guó)

37、GSM-R核心網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖（3）網(wǎng)關(guān)局（GMSC）：與MSC同址設(shè)置，作為與其他網(wǎng)間的互聯(lián)互通點(diǎn)。網(wǎng)絡(luò)建設(shè)初期由移動(dòng)端局MSC兼任，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和業(yè)務(wù)量達(dá)到一定程度時(shí)，可考慮獨(dú)立設(shè)置。（4）HLR的設(shè)置：全路在北京和武漢設(shè)置2個(gè)HLR，采用地理冗余成對(duì)配置，北京主用，武漢備用，成對(duì)的兩個(gè)HLR間實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)復(fù)制。容量按照全網(wǎng)MSC用戶容量的120150進(jìn)行配置，確定HLR容量為800000用戶，遠(yuǎn)期可進(jìn)行擴(kuò)容。（5）短消息服務(wù)中心（SMSC）：在北京、武漢分別設(shè)置1套SMSC，并互為備用。根據(jù)全路19個(gè)MSC的用戶容量，按每用戶每天發(fā)送3條短信的話務(wù)模型，確定SMSC容量為40萬(wàn)BHSM，遠(yuǎn)期可根據(jù)全路

38、GSM-R系統(tǒng)建設(shè)的情況進(jìn)行擴(kuò)容。（6）緊急呼叫確認(rèn)中心（AC）：在MSC所在地各設(shè)置1套AC記錄存儲(chǔ)設(shè)備，對(duì)緊急呼叫的相關(guān)信息進(jìn)行記錄、儲(chǔ)存。 2、智能網(wǎng) 在北京、武漢各設(shè)置1套智能網(wǎng)設(shè)備，主備工作方式。其他核心網(wǎng)節(jié)點(diǎn)與MSC合設(shè)1套SSP。3、GPRS網(wǎng)絡(luò)GPRS網(wǎng)絡(luò)建設(shè)包括GPRS數(shù)據(jù)網(wǎng)和GPRS節(jié)點(diǎn)兩部分。GPRS數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)分為骨干網(wǎng)和本地網(wǎng)兩個(gè)層次。骨干層由北京、武漢、西安3個(gè)大區(qū)節(jié)點(diǎn)的骨干路由器組成，為網(wǎng)狀連接。本地層由19個(gè)GPRS業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)所在地的路由器組成。本地層路由器與骨干層路由器互連。為保證網(wǎng)絡(luò)的可靠性，每個(gè)本地網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的本地路由器成對(duì)設(shè)置，分別接入不同的骨干網(wǎng)節(jié)點(diǎn)。GPRS節(jié)

39、點(diǎn)的設(shè)置：北京、武漢各設(shè)置一套全網(wǎng)DNS和RADIUS服務(wù)器，全路共享。北京、武漢、西安設(shè)骨干層路由器，在鐵路局所在地及拉薩等地新設(shè)19個(gè)GPRS節(jié)點(diǎn)（GGSN、SGSN）。第五節(jié) 鄭州局GSM-R相關(guān)系統(tǒng)應(yīng)用一、GSM-R無(wú)線綜合測(cè)試系統(tǒng)1、系統(tǒng)簡(jiǎn)介。GSM-R無(wú)線綜合測(cè)試系統(tǒng)加載了GSM-R Trace模塊、GSM-R模塊、 GPRS模塊、GPS模塊、計(jì)距模塊。多模塊可以同時(shí)協(xié)調(diào)使用，在完成QOS指標(biāo)測(cè)試的基礎(chǔ)上，可以全面提供Um接口無(wú)線網(wǎng)絡(luò)參數(shù)、空中接口信令信息等網(wǎng)絡(luò)指標(biāo)和無(wú)線事件統(tǒng)計(jì)值，減少測(cè)試的往返次數(shù)，提高測(cè)試效率，節(jié)約成本。本測(cè)試系統(tǒng)還可用于評(píng)估GSM-R網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量，排查網(wǎng)絡(luò)故障，

40、系統(tǒng)驗(yàn)收開(kāi)通測(cè)試和日常運(yùn)行維護(hù)測(cè)試，為GSM-R網(wǎng)絡(luò)滿足鐵路調(diào)度通信、列車控制系統(tǒng)等特殊要求提供相關(guān)數(shù)據(jù)。2、系統(tǒng)構(gòu)成。GSM-R無(wú)線綜合測(cè)試系統(tǒng)由八部分構(gòu)成：GSM-R Trace模塊(一至兩塊)、GSM-R模塊(一至兩塊)、主控模塊、測(cè)試軟件、GPRS模塊、機(jī)箱、GPS模塊、計(jì)距模塊。圖3-29 GSM-R無(wú)線綜合測(cè)試系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 圖3-30 測(cè)試系統(tǒng)圖3、系統(tǒng)功能。（1）語(yǔ)音業(yè)務(wù)與非列控類數(shù)據(jù)傳輸QOS質(zhì)量測(cè)試。端到端建立時(shí)間及連接建立失敗概率測(cè)試端到端延遲測(cè)試越區(qū)切換中斷時(shí)間及切換成功率測(cè)試強(qiáng)制測(cè)試（2）列控類數(shù)據(jù)傳輸QOS質(zhì)量測(cè)試呼叫建立時(shí)延/連接失敗概率指標(biāo)測(cè)試用戶數(shù)據(jù)傳送時(shí)延/鏈路斷

41、開(kāi)概率指標(biāo)測(cè)試傳輸無(wú)差錯(cuò)時(shí)間和傳輸干擾時(shí)間指標(biāo)測(cè)試網(wǎng)絡(luò)注冊(cè)時(shí)延測(cè)試指標(biāo)測(cè)試（3）掃頻測(cè)試圖3-31 掃頻測(cè)試頻點(diǎn)圖（4）GPRS 網(wǎng)絡(luò)測(cè)試。GPRS網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸時(shí)延及丟包率測(cè)試GPRS網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸吞吐量測(cè)試二、GSM-R干擾測(cè)試系統(tǒng)1、系統(tǒng)簡(jiǎn)介GSM-R無(wú)線干擾測(cè)試系統(tǒng)，具有功能強(qiáng)大且易用的特點(diǎn)，針對(duì)GSM-R的各種要求，提供GSM-R信令測(cè)試，干擾測(cè)試與定位。此外，還能將現(xiàn)場(chǎng)接收到的測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，以便進(jìn)行回放和干擾分析。2、系統(tǒng)構(gòu)成圖3-32 干擾測(cè)試系統(tǒng)圖3、系統(tǒng)功能 (1)掃頻干擾測(cè)試。圖3-33 掃頻干擾測(cè)試圖圖3-34 干擾定位圖三、GIS管理系統(tǒng)1、系統(tǒng)簡(jiǎn)介鐵路機(jī)車綜合通信設(shè)備地理信息數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)是基于鐵道部跨局長(zhǎng)大交路行車的需求，借鑒國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家在鐵路地理信息系統(tǒng)