高速鐵路通信系統(tǒng)培訓(xùn)課件

1、第六章 高速鐵路通信系統(tǒng)本章提綱：高速鐵路通信系統(tǒng)概述鐵路調(diào)度數(shù)字通信基本原理鐵路調(diào)度通信系統(tǒng)與組網(wǎng) 鐵路綜合數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)（GSM-R）8/11/20221第一節(jié) 高速鐵路通信系統(tǒng)概述本節(jié)內(nèi)容提要：鐵路專用通信業(yè)務(wù)鐵路通信設(shè)備發(fā)展歷程鐵路通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)8/11/20222概述 鐵路通信系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)鐵路專用通信業(yè)務(wù)的系統(tǒng)，鐵路調(diào)度通信系統(tǒng)是其重要組成部分，目前正由模擬通信技術(shù)向數(shù)字通信技術(shù)方向演進(jìn)。高速鐵路通信系統(tǒng)屬于鐵路通信系統(tǒng)，包括有線通信部分與無線通信部分，其中有線通信部分與非高速鐵路通信系統(tǒng)區(qū)別不大，區(qū)別主要體現(xiàn)在無線通信部分。8/11/20223 鐵路專用通信業(yè)務(wù)包括干、局線通信，區(qū)段

2、通信，站場(chǎng)通信，無線專用通信，應(yīng)急通信和列車通信等，其中鐵路運(yùn)輸調(diào)度通信是鐵路專用通信的重要組成部分，下表為鐵路專用通信業(yè)務(wù)分類。 鐵路專用通信業(yè)務(wù)8/11/20224干、局線通信 區(qū)段通信 站場(chǎng)通信 無線專用通信 應(yīng)急通信 列車通信 區(qū)段調(diào)度通信 區(qū)段專用電話 區(qū)段數(shù)據(jù)通信 1.干線各種調(diào)度通信2.局線各種調(diào)度通信3.干、局線會(huì)議電話4.干、局線會(huì)議電視 1.列車調(diào)度通信2.貨運(yùn)調(diào)度通信3.電力調(diào)度通信4.其他調(diào)度通信 1.車務(wù)、工務(wù)、水電、供電等電話2.橋隧守護(hù)電話3.道口電話4.區(qū)間電話 1.各類MIS信息通信2.電力遠(yuǎn)動(dòng)通道3.紅外線軸溫檢測(cè)通道4.信號(hào)控制信息通道5.其他控制信息通道

3、 1.站內(nèi)調(diào)度電話2.站場(chǎng)內(nèi)部電話3.扳道電話4.客運(yùn)廣播5.客運(yùn)信息系統(tǒng)6.站場(chǎng)擴(kuò)音對(duì)講 1.列車無線調(diào)度電話2.列車無線防護(hù)報(bào)警3.站場(chǎng)無線電話4.鐵路數(shù)字移動(dòng)通訊系統(tǒng)5.公安、工務(wù)對(duì)講6.道口無線報(bào)警 1.救援指揮系統(tǒng)電話2.圖像傳輸3.數(shù)據(jù)傳輸 1.列車廣播2.列車電話3.閉路電視4.旅客電話5.列車安全告警系統(tǒng) 8/11/20225 調(diào)度通信按鐵路運(yùn)輸指揮系統(tǒng)分干線、局線、區(qū)段三級(jí)調(diào)度通信體系 ：干線調(diào)度通信是鐵道部為統(tǒng)一指揮各鐵路局，協(xié)調(diào)地完成全國(guó)鐵路運(yùn)輸計(jì)劃，在鐵道部與鐵路局之間設(shè)立的各種調(diào)度通信。局線調(diào)度通信是鐵路局為統(tǒng)一指揮所屬調(diào)度區(qū)段及主要站段，協(xié)調(diào)地完成全局運(yùn)輸計(jì)劃，在鐵

4、路局與編組站、區(qū)段站、主要大站之間設(shè)立的各種調(diào)度通信。區(qū)段調(diào)度通信是各調(diào)度區(qū)段為指揮運(yùn)輸生產(chǎn)，在調(diào)度員與所轄區(qū)段的鐵路各中間站按專業(yè)、部門設(shè)置的調(diào)度通信系統(tǒng)，統(tǒng)稱區(qū)段調(diào)度。8/11/20226鐵路調(diào)度通信設(shè)備的發(fā)展8/11/20227 鐵路調(diào)度通信網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)根據(jù)鐵路運(yùn)輸調(diào)度體制，分為干線、局線、區(qū)段三層，各層網(wǎng)絡(luò)自成系統(tǒng)獨(dú)立組網(wǎng)，鐵路局和鐵路局下屬的調(diào)度區(qū)段為各層網(wǎng)絡(luò)的相切點(diǎn)。鐵路調(diào)度通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)8/11/20228 (1) 鐵道部干線調(diào)度通信網(wǎng) 鐵道部運(yùn)輸指揮中心設(shè)數(shù)字交換機(jī)，用數(shù)字中繼通道與各鐵路局運(yùn)輸指揮中心的數(shù)字調(diào)度交換機(jī)相連，相鄰鐵路局的數(shù)字調(diào)度交換機(jī)之間也以數(shù)字中繼通道相連作為直

5、達(dá)路由，從而組成一個(gè)復(fù)合星型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的干線調(diào)度通信網(wǎng)。8/11/20229(2) 鐵路局局調(diào)通信網(wǎng) 鐵路局的干調(diào)數(shù)字交換機(jī)用數(shù)字中繼通道與各調(diào)度區(qū)段數(shù)字調(diào)度交換機(jī)（也可利用區(qū)段數(shù)字調(diào)度設(shè)備）相連，構(gòu)成星型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的局調(diào)調(diào)度通信網(wǎng)。不在調(diào)度區(qū)段指揮中心所在地的局調(diào)分機(jī)，利用區(qū)段數(shù)字調(diào)度通信或?qū)＞€延伸至區(qū)段站、編組站、中間站。8/11/202210 (3) 區(qū)段調(diào)度通信網(wǎng) 鐵路局下屬的調(diào)度區(qū)段運(yùn)輸指揮中心設(shè)區(qū)段數(shù)字調(diào)度機(jī)（俗稱主系統(tǒng)），與所轄區(qū)段沿線各中間站車站數(shù)字調(diào)度機(jī)（俗稱分系統(tǒng)），用2M數(shù)字通道呈串聯(lián)型逐站向連，并由末端車站環(huán)回，組成一個(gè)2M自愈環(huán)。區(qū)段內(nèi)所有調(diào)度業(yè)務(wù)（行調(diào)、貨調(diào)、電調(diào)、無線

6、列調(diào)）納入2M數(shù)字環(huán)內(nèi)，一種調(diào)度業(yè)務(wù)固定占有一個(gè)共線時(shí)隙8/11/202211鐵道部運(yùn)輸調(diào)度管理系統(tǒng)鐵路局調(diào)度中心基層調(diào)度網(wǎng)絡(luò)調(diào)度電話是鐵路各級(jí)指揮系統(tǒng)使用的封閉式專用電話系統(tǒng)干線調(diào)度電話（部調(diào)）各種業(yè)務(wù)調(diào)度電話8/11/202212區(qū)段調(diào)度8/11/202213 鐵路數(shù)字調(diào)度通信系統(tǒng)的主要技術(shù)特征是采用數(shù)字交換技術(shù)。要實(shí)現(xiàn)數(shù)字程控交換，必須解決兩大問題：第一，將模擬的話音信號(hào)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)，即話音信號(hào)數(shù)字化，并進(jìn)行復(fù)用傳輸；第二，將數(shù)字化的話音信號(hào)進(jìn)行交換，即數(shù)字交換。另外，在區(qū)段的數(shù)字專用通信系統(tǒng)中要實(shí)現(xiàn)數(shù)字共線和數(shù)字交叉連接。第二節(jié) 鐵路調(diào)度數(shù)字通信基本原理8/11/202214本節(jié)內(nèi)容：

7、數(shù)字傳輸系統(tǒng)數(shù)字交換系統(tǒng)區(qū)段數(shù)字調(diào)度通信8/11/202215數(shù)字傳輸系統(tǒng)數(shù)字傳輸系統(tǒng)原理圖8/11/202216 上圖表示模擬話音信號(hào)在發(fā)送端經(jīng)過抽樣、量化和編碼以后得到了脈沖編碼調(diào)制（PCM）信號(hào)，此過程稱為模擬話音信號(hào)數(shù)字化，該數(shù)字信號(hào)經(jīng)過傳輸線路送到對(duì)端。在接收端將收到的PCM碼組還原成模擬話音信號(hào)。 8/11/202217數(shù)字交換系統(tǒng)主要內(nèi)容：呼叫處理基本過程 信令 交換機(jī) 組成8/11/202218呼叫處理基本過程8/11/202219信令 為保證通信網(wǎng)的正常運(yùn)行，完成網(wǎng)絡(luò)內(nèi)各部分之間信息正確傳輸和交換，以實(shí)現(xiàn)任意兩個(gè)用戶之間的通信，必須要有完善的信令方式。信令是通信網(wǎng)中交換局和用

8、戶終端之間及各交換局間在完成各種呼叫接續(xù)時(shí)所采取的一種通信語言。 8/11/202220交換機(jī)的組成 交換機(jī)通常由三部分組成：交換網(wǎng)絡(luò)、接口、控制系統(tǒng)。 8/11/202221 交換網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)交換機(jī)內(nèi)用戶間或用戶與中繼線間話音信號(hào)的交換。 接口把來自用戶或中繼線的各種不同的輸入信令和消息轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的機(jī)內(nèi)信號(hào)，以便控制單元和交換網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行處理和接續(xù)。 交換機(jī)的控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)交換機(jī)的控制和處理。其功能可分為兩大類：呼叫處理；運(yùn)行、管理和維護(hù)（OAM）。8/11/202222區(qū)段數(shù)字調(diào)度通信 主要內(nèi)容： 數(shù)字會(huì)議電話 數(shù)字交叉連接 數(shù)字共線8/11/202223(1) 數(shù)字會(huì)議電話 數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)只能

9、實(shí)現(xiàn)兩個(gè)用戶間話音的全交換（通話雙方均能聽到對(duì)方講話），及一個(gè)用戶對(duì)多個(gè)用戶的廣播式交換（一個(gè)用戶為主持，其他用戶只能聽到主持講話，而主持只能聽到其中一個(gè)人講話），完成三個(gè)或三個(gè)以上用戶全雙工會(huì)議交換由數(shù)字會(huì)議電話完成。8/11/202224(2) 數(shù)字交叉連接（DXC）的運(yùn)用 數(shù)字交叉連接是指數(shù)字交換設(shè)備（或數(shù)字交叉連接設(shè)備）的兩個(gè)端口用固定或半固定的方式連接起來，以達(dá)到兩個(gè)端口直通的目的。在數(shù)字交換設(shè)備內(nèi)，數(shù)字交叉連接通過網(wǎng)管或維護(hù)終端做數(shù)據(jù)建立或拆除。數(shù)字交叉連接在區(qū)段連接數(shù)字調(diào)度系統(tǒng)中的運(yùn)用主要表現(xiàn)在提供通道的能力方面。8/11/202225(3)數(shù)字共線原理 MUBU1BU2BUn.

10、E1E1E1E1E1E1（）數(shù)字傳輸通道E1E1 MU：樞紐主系統(tǒng)BU：車站分系統(tǒng)MU數(shù)字共線方式示意圖8/11/202226 如圖所示，主系統(tǒng)和各分系統(tǒng)是以共線方式組網(wǎng)的，即主系統(tǒng)和分系統(tǒng)1用一條E1線連接，分系統(tǒng)1再以E1線連接分系統(tǒng)2，依次類推，分系統(tǒng)n最后以E1線連接到主系統(tǒng)，從而整個(gè)系統(tǒng)構(gòu)成一個(gè)環(huán)路。環(huán)路中各時(shí)隙可分為共線時(shí)隙、站間時(shí)隙、遠(yuǎn)程調(diào)度時(shí)隙，從業(yè)務(wù)上分別用于調(diào)度業(yè)務(wù)，每種調(diào)度業(yè)務(wù)只占用一個(gè)時(shí)隙。8/11/202227第三節(jié) 鐵路調(diào)度通信系統(tǒng)與組網(wǎng)主要內(nèi)容：干線調(diào)度通信局線調(diào)度通信區(qū)段調(diào)度通信8/11/202228一、干線調(diào)度通信干線調(diào)度通信系統(tǒng) 通信系統(tǒng)的組成： 鐵路干線調(diào)

11、度通信網(wǎng)絡(luò)由一套西門子Hicom382調(diào)度交換機(jī)，14套Hicom372調(diào)度交換機(jī)，以及外圍設(shè)備調(diào)度功能模塊、調(diào)度臺(tái)、多媒體終端、網(wǎng)絡(luò)管理和調(diào)度管理系統(tǒng)等組成。8/11/202229 系統(tǒng)啟動(dòng)： Hicom調(diào)度交換機(jī)系統(tǒng)啟動(dòng)可分為系統(tǒng)的斷電再啟動(dòng)（俗稱冷啟動(dòng)）和非斷電再啟動(dòng)（俗稱熱啟動(dòng)）?？梢杂扇斯せ蛳到y(tǒng)自動(dòng)進(jìn)行系統(tǒng)再啟動(dòng)。 系統(tǒng)維護(hù)：包括網(wǎng)管維護(hù)、軟件維護(hù)及遠(yuǎn)端維護(hù)等。其系統(tǒng)管理主要對(duì)系統(tǒng)的硬件配置變化、分機(jī)終端類型的變更、分機(jī)號(hào)碼或性能的改變、服務(wù)等級(jí)的增添或修改、通信方式的改變及軟件版本更新等進(jìn)行管理。8/11/2022302. 干線調(diào)度通信網(wǎng) 干線調(diào)度通信網(wǎng)絡(luò)由設(shè)在鐵道部的Hicom3

12、82數(shù)字調(diào)度交換機(jī)為匯接中心，與設(shè)在各鐵路局的Hicom372數(shù)字調(diào)度交換機(jī)用2M數(shù)字中繼通道相連接。相鄰鐵路局的Hicom372數(shù)字調(diào)度交換機(jī)之間也用2M數(shù)字中繼通道相連作為直達(dá)路由，從而構(gòu)成一個(gè)復(fù)合星型網(wǎng)絡(luò)的干線調(diào)度通信網(wǎng)。 8/11/202231編號(hào)：干線調(diào)度專用網(wǎng)用戶與局線調(diào)度專用網(wǎng)用戶的電話號(hào)碼，全路統(tǒng)一編號(hào)，采用五位碼（ABCDE）編號(hào)，前兩位AB為調(diào)度局向號(hào)，后三位CDE為用戶號(hào)，分別以鐵道部、各鐵路局、各調(diào)度區(qū)段為一個(gè)編號(hào)區(qū)。 8/11/202232同步方式：網(wǎng)內(nèi)同步采用主從同步方式，鐵道部的Hicom382調(diào)度交換機(jī)配置的時(shí)鐘作為第一從時(shí)鐘，從鐵道部SPC上提取的時(shí)鐘為主時(shí)鐘

13、，各鐵路局Hicom372調(diào)度交換機(jī)通過傳輸通道（PCM30/32的TS0）保持與第一從時(shí)鐘同步。8/11/202233接口：交換機(jī)之間的局間中繼接口采用30B+D數(shù)字接口，用2M數(shù)字通道相連接。信令：局間信令采用西門子專用ISDN網(wǎng)絡(luò)共路信令（CorNET信令）。在以CorNET互連的Hicom交換機(jī)專網(wǎng)范圍內(nèi)可提供大量公共ISDN網(wǎng)絡(luò)所沒有的服務(wù)，并組成一個(gè)統(tǒng)一的ISDN調(diào)度網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)全部ISDN功能的全網(wǎng)透明傳輸。 8/11/202234二、 局線調(diào)度通信 鐵路局的局線調(diào)度通信網(wǎng)絡(luò)，在鐵路局匯接中心利用干調(diào)Hicom372調(diào)度交換機(jī)或另設(shè)數(shù)字調(diào)度交換機(jī)與設(shè)在各鐵路調(diào)度區(qū)段的數(shù)字專用通信系

14、統(tǒng)組成。 8/11/202235組網(wǎng)方式以用戶線方式組網(wǎng) 利用干調(diào)通信網(wǎng)中的Hicom372調(diào)度交換機(jī)，直接將局調(diào)用戶用PCM加環(huán)路設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)距離放號(hào)到所轄各調(diào)度區(qū)段。8/11/202236中繼線方式一組網(wǎng) 利用Hicom調(diào)度交換機(jī)系列組網(wǎng)，鐵路局所在地仍利用干調(diào)通信網(wǎng)中的Hicom372調(diào)度交換機(jī)，各調(diào)度區(qū)段設(shè)Hicom315調(diào)度交換機(jī)，各交換機(jī)之間用2M數(shù)字中繼通道相連組成星型局調(diào)網(wǎng)絡(luò)。 8/11/202237以中繼方式二組網(wǎng) 利用區(qū)段數(shù)字調(diào)度設(shè)備組成局線調(diào)度通信網(wǎng)絡(luò)，在鐵路局所在地設(shè)數(shù)字專用通信主系統(tǒng)與干調(diào)Hicom372調(diào)度交換機(jī)所屬各調(diào)度區(qū)段的區(qū)段調(diào)度設(shè)備主系統(tǒng)之間以2M數(shù)字中繼方式

15、相連，從而構(gòu)成一個(gè)星型的局線調(diào)度通信網(wǎng)絡(luò)。8/11/202238網(wǎng)絡(luò)編號(hào) 局調(diào)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的用戶與干調(diào)網(wǎng)絡(luò)一樣，采用五位碼編號(hào)，鐵路局為一個(gè)單獨(dú)編號(hào)區(qū)，前兩位為調(diào)度局向號(hào)，后三位為用戶號(hào)。 8/11/202239同步 局調(diào)網(wǎng)內(nèi)同步采用主從同步方式，鐵路局的局調(diào)交換機(jī)配置的時(shí)鐘作為第一從時(shí)鐘，從干調(diào)網(wǎng)內(nèi)鐵路局的Hicom372上提取的時(shí)鐘作為主時(shí)鐘，各鐵路調(diào)度區(qū)段的局調(diào)交換機(jī)通過數(shù)字傳輸通道（PCM30/32的TS0）保持與第一從時(shí)鐘同步。8/11/202240 4. 信令 鐵路局的局調(diào)設(shè)備與Hicom372調(diào)度交換機(jī)及各調(diào)度區(qū)段的區(qū)段數(shù)字調(diào)度主系統(tǒng)用2M數(shù)字中繼接口相連，采用數(shù)字用戶1號(hào)信令（DSS

16、1）。區(qū)段數(shù)字調(diào)度主系統(tǒng)之間（在同一分局內(nèi)）也用2M數(shù)字中繼接口相連，采用數(shù)字用戶1號(hào)信令（DSS1）。區(qū)段數(shù)字調(diào)度系統(tǒng)從主系統(tǒng)到分系統(tǒng)采用內(nèi)部信令。8/11/2022411. 區(qū)段數(shù)字調(diào)度通信系統(tǒng) 區(qū)段數(shù)字調(diào)度通信系統(tǒng)的基本原理就是使用計(jì)算機(jī)硬件軟件去控制數(shù)字時(shí)分交換網(wǎng)絡(luò)的交換接續(xù)，來達(dá)到人們期望的通信方式及通信需求。三、區(qū)段數(shù)字調(diào)度通信8/11/202242(1) 系統(tǒng)組成 數(shù)字調(diào)度通信系統(tǒng)一般由數(shù)字調(diào)度主機(jī)、操作臺(tái)、集中維護(hù)管理系統(tǒng)等組成。8/11/202243數(shù)字調(diào)度主機(jī)是為調(diào)度所和站場(chǎng)提供調(diào)度指揮的數(shù)字交換設(shè)備。其主要功能為：網(wǎng)絡(luò)和通道管理、組網(wǎng)、呼叫處理、交換及各種通信業(yè)務(wù)的綜合接

17、入。 數(shù)字調(diào)度主機(jī)系統(tǒng)框圖 控制線網(wǎng)絡(luò)PCM線8/11/202244操作臺(tái)是調(diào)度（值班）員進(jìn)行調(diào)度操作的終端設(shè)備。調(diào)度（值班）員通過操作臺(tái)上各按鍵進(jìn)行各種調(diào)度操作，如應(yīng)答來話、單呼組呼全呼用戶、轉(zhuǎn)移或保持來話、召集會(huì)議等。 集中維護(hù)管理系統(tǒng)由一臺(tái)或多臺(tái)集中維護(hù)管理終端、打印機(jī)組成。 8/11/202245系統(tǒng)運(yùn)用 系統(tǒng)運(yùn)用包括單機(jī)運(yùn)用和多機(jī)組網(wǎng)綜合運(yùn)用。 單機(jī)運(yùn)用指采用一套主機(jī)，完成單一功能的通信設(shè)施，根據(jù)不同的需求，可在多種場(chǎng)合下使用。 如：作為固定交換機(jī)使用 和作為站場(chǎng)通信使用 。8/11/202246多機(jī)組網(wǎng)綜合運(yùn)用是采用一套主系統(tǒng)和若干套分系統(tǒng)組網(wǎng)，完成多種業(yè)務(wù)的通信設(shè)施。 如圖所示，

18、主系統(tǒng)放置于調(diào)度區(qū)段中心調(diào)度所或大型調(diào)度指揮中心，主要用于接入各調(diào)度操作臺(tái)和各種調(diào)度電路，是整個(gè)系統(tǒng)的核心。分系統(tǒng)放置于調(diào)度區(qū)段管轄范圍內(nèi)各車站，通過數(shù)字傳輸通道與主系統(tǒng)相連，主要用于接入車站操作臺(tái)、遠(yuǎn)端調(diào)度分機(jī)、站間電話、區(qū)間電話、站場(chǎng)電話等。 8/11/202247系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖8/11/2022482. 區(qū)段調(diào)度通信網(wǎng)絡(luò)(1) 鐵路區(qū)段調(diào)度通信網(wǎng)絡(luò)是根據(jù)調(diào)度通信業(yè)務(wù)性質(zhì)、地理位置，以及安全可靠的特殊要求等多方面因素來組建，概括起來有兩大特點(diǎn)：數(shù)字共線型的通信網(wǎng)絡(luò)以2M自愈環(huán)組成區(qū)段調(diào)度通信網(wǎng)絡(luò)8/11/202249組網(wǎng) 區(qū)段調(diào)度通信組網(wǎng)時(shí)，必須根據(jù)數(shù)字傳輸通道和鐵路運(yùn)輸區(qū)段的實(shí)際情況，綜

19、合考慮如何組成2M自愈環(huán)。首先確定一個(gè)自愈環(huán)內(nèi)串接多少個(gè)分系統(tǒng)（車站）對(duì)幾種特殊情況的處理8/11/202250樞紐列車調(diào)度臺(tái)的組網(wǎng)；具有分支鐵路線的區(qū)段調(diào)度通信網(wǎng)絡(luò)；具有分流線路的區(qū)段調(diào)度通信線路；中間站沒有光纖網(wǎng)絡(luò)單元（ONU）設(shè)備或2M通道的處理。8/11/202251第四節(jié) 鐵路綜合數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)（GSM-R） 本節(jié)內(nèi)容：GSM-R背景系統(tǒng)構(gòu)成通信過程系統(tǒng)需求及方案設(shè)計(jì)8/11/2022521. GSM-R背景 GSM-R是國(guó)際鐵路聯(lián)盟(UIC)推薦的歐洲鐵路專用移動(dòng)通信系統(tǒng)。它是在GSM蜂窩系統(tǒng)上增加調(diào)度通信功能的一個(gè)綜合專用移動(dòng)通信系統(tǒng)，能滿足國(guó)際鐵路聯(lián)盟(UIC)提出的鐵路專用

20、調(diào)度通信的要求。8/11/2022532. GSM-R的組成 GSM-R由三大部分組成：GSM-R陸地移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)、FAS固定網(wǎng)絡(luò)、移動(dòng)終端和固定終端，如圖所示。其中FAS固定網(wǎng)絡(luò)實(shí)際上是一個(gè)以專用交換機(jī)及（PBX）為平臺(tái)的有線調(diào)度通信網(wǎng)絡(luò)。8/11/202254 按調(diào)度通信業(yè)務(wù)流程，可歸納為四類通信過程，即點(diǎn)對(duì)點(diǎn)個(gè)別呼叫、組呼、會(huì)議呼（臨時(shí)組呼）、廣播呼叫。3. 通信過程8/11/202255(1) 點(diǎn)對(duì)點(diǎn)個(gè)別呼叫 固定終端呼叫移動(dòng)終端可以采用以下兩種方式:按MSISDN號(hào)碼呼叫 FAS收到MSISDN號(hào)碼，進(jìn)行號(hào)碼分析后，判斷是移動(dòng)終端MSISDN號(hào)碼，把呼叫路由到GSM-R網(wǎng)絡(luò)，并把MSIS

21、DN號(hào)碼發(fā)給GSM-R網(wǎng)絡(luò)；GSM-R網(wǎng)絡(luò)根據(jù)MSISDN號(hào)碼呼叫移動(dòng)終端，雙方建立通信；通話完畢，任意一方掛機(jī)，呼叫清除。 基于功能尋址呼叫移動(dòng)終端 如下圖所示。8/11/202256固定終端以車次功能號(hào)碼呼叫移動(dòng)終端調(diào)度臺(tái)72710002912720101樞紐FAS被叫號(hào)碼： 200755901主叫號(hào)碼： 72710002主叫功能號(hào)碼：912720101被叫為移動(dòng)終端MSCMSISDN號(hào)碼為82710002的用戶對(duì)應(yīng)的車次功能號(hào)碼為200755901機(jī)車臺(tái) 82710002200755901K59向MSC注冊(cè)為K59次車的機(jī)車臺(tái) 200755901(車次功能號(hào)碼 ) 82710002(MS

22、ISDN號(hào)碼)BSS被叫號(hào)碼： 200755901主叫號(hào)碼：72710002主叫功能號(hào)碼：912720101被叫號(hào)碼： 82710002主叫號(hào)碼：72710002主叫功能號(hào)碼：9127201018/11/202257移動(dòng)終端呼叫固定終端可以采用以下兩種方式：按ISDN號(hào)碼呼叫 GSM-R網(wǎng)絡(luò)收到ISDN號(hào)碼，進(jìn)行號(hào)碼分析后，把呼叫路由到相應(yīng)的FAS，并向FAS發(fā)送被叫固定終端ISDN號(hào)碼；FAS根據(jù)ISDN號(hào)碼呼叫固定終端，雙方建立通信；通話完畢，任意一方掛機(jī)，呼叫清除。 基于位置尋址呼叫固定終端 如下圖所示。8/11/202258移動(dòng)終端基于位置尋址呼叫固定終端調(diào)度臺(tái)727100029127

23、20101被叫為固定終端樞紐FAS根據(jù)機(jī)車臺(tái)所在小區(qū)的位置判斷機(jī)車臺(tái)所在的調(diào)度區(qū)域，此區(qū)域的調(diào)度臺(tái)72710002MSCBSS將機(jī)車臺(tái)所在小區(qū)的位置信息及主叫號(hào)碼送到MSC撥1200機(jī)車臺(tái) 82710002200755901被叫號(hào)碼： 72710002主叫號(hào)碼：82710002主叫功能號(hào)碼：200755901被叫號(hào)碼： 72710002主叫號(hào)碼：82710002主叫功能號(hào)碼：2007559018/11/202259移動(dòng)終端發(fā)起組呼（見圖）固定終端發(fā)起組呼 （見圖）GSM-R廣播呼叫（VBS） GSM-R廣播呼叫（VBS）與VGCS雷同，只是呼叫類型CT不同，GSM-R組呼CT=50，GSM-R

24、廣播CT=51，另外所不同的只是組呼成員中只能聽，不能講話。 (2)組呼(VGCS)和廣播呼叫(VBS)8/11/202260移動(dòng)終端發(fā)起組呼調(diào)度臺(tái)72710002912720101樞紐FAS判斷主叫權(quán)限及組內(nèi)成員，呼叫組成員判斷主叫權(quán)限及組內(nèi)成員，判別出組內(nèi)成員包含虛擬組呼號(hào)72700000MSC被叫號(hào)碼： 5010001221主叫號(hào)碼： 82710002主叫功能號(hào)碼：200755901主叫號(hào)碼： 5010001221被叫號(hào)碼：82710012主叫號(hào)碼： 5010001221被叫號(hào)碼：72700000主叫號(hào)碼： 5010001221被叫號(hào)碼： 72710002機(jī)車臺(tái) 827100022007

25、55901機(jī)車臺(tái) 8271001227500006901車站FAS1主叫號(hào)碼： 5010001221被叫號(hào)碼：72711002車站值班臺(tái)72711002車站值班臺(tái)72712002車站FAS2主叫號(hào)碼： 5010001221被叫號(hào)碼：727120028/11/202261固定終端發(fā)起組呼調(diào)度臺(tái)72710002912720101樞紐FAS被叫號(hào)碼：5010001202主叫號(hào)碼：72710002主叫功能號(hào)碼：912720101判斷主叫權(quán)限及組內(nèi)成員，判別出組內(nèi)成員包含虛擬組呼號(hào)72700000判斷主叫權(quán)限及組內(nèi)成員MSC車站FAS1主叫號(hào)碼： 5010001202被叫號(hào)碼：72712002主叫號(hào)碼：

26、 5010001202被叫號(hào)碼：72711002主叫號(hào)碼： 5010001202被叫號(hào)碼：82710002主叫號(hào)碼： 5010001202被叫號(hào)碼：82710012主叫號(hào)碼：72700000被叫號(hào)碼： 5010001202車站值班臺(tái)72711002車站值班臺(tái)72712002機(jī)車臺(tái) 82710002200755901機(jī)車臺(tái) 8271001227500006901車站FAS28/11/202262(3)會(huì)議呼（臨時(shí)組呼） 會(huì)議呼是由一方發(fā)起多方參加的會(huì)議型的通信方式，在GSM-R網(wǎng)絡(luò)內(nèi)提供多方通信（MPTY）的補(bǔ)充業(yè)務(wù)，實(shí)現(xiàn)會(huì)議呼。8/11/202263系統(tǒng)需求 高速鐵路GSM-R網(wǎng)絡(luò)在服務(wù)質(zhì)量、

27、可用性、冗余可靠、容災(zāi)等方面，比公眾移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的要求嚴(yán)格的多，以實(shí)現(xiàn)在帶寬有限以及現(xiàn)有話務(wù)模型不準(zhǔn)確情況下，滿足高速條件下通話需求及列控需求。8/11/202264GSM-R網(wǎng)絡(luò)主要QoS參數(shù) QoS 參數(shù) 高速線的取值 連接建立時(shí)延 8.5s（95%），10s（100%） 連接建立失敗率 102 端到端的最大傳輸時(shí)延（每個(gè)數(shù)據(jù)塊30個(gè)字節(jié)） 0.5s(99%) 連接掉話率 102/h 傳輸干擾周期 0.8s(95%)，1s(99%) 傳輸無干擾周期 20s(95%)，7s(99%) 網(wǎng)絡(luò)注冊(cè)時(shí)延 30s(95%)，35s(99%)，40s(100%) 8/11/202265(2)設(shè)計(jì)高速GSM-R網(wǎng)絡(luò)時(shí)，應(yīng)首先考慮滿足通用GSM-R系統(tǒng)以下需求 網(wǎng)絡(luò)覆蓋要求 98 dBm，95%時(shí)間區(qū)域（列調(diào)）； 95 dBm，95%時(shí)間區(qū)域（列控，速度280 km/h）。8/11/202266通話建立時(shí)間（95%的情況） 緊急組呼小于2 s； 普通組呼小于5 s； 低優(yōu)先級(jí)呼叫小于10 s。高的越區(qū)切換成功率保證下列區(qū)域的高質(zhì)量無線覆蓋 車站； 隧道； 站場(chǎng)。高抗干擾能力8/11/2022675. 方案設(shè)計(jì)