前言：本站為你精心整理了GSM-R系統(tǒng)在高速鐵路通信的先進(jìn)性范文，希望能為你的創(chuàng)作提供參考價值，我們的客服老師可以幫助你提供個性化的參考范文，歡迎咨詢。

基站控制器BSC主要負(fù)責(zé)在其覆蓋區(qū)域內(nèi)的移動性管理和無線電資源管理功能，并負(fù)責(zé)無線網(wǎng)絡(luò)的運營與維護(hù)功能。編譯碼器TRAU負(fù)責(zé)將13kbit/s的話音或數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)換成64kbit/s的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)，完成編譯碼和速率的轉(zhuǎn)換，從而減少BSC中PCM鏈路數(shù)量。移動交換中心MSC設(shè)備負(fù)責(zé)呼叫控制；拜訪位置寄存器VLR負(fù)責(zé)存儲當(dāng)前MSC區(qū)內(nèi)活動用戶的數(shù)據(jù)；歸屬位置寄存器HLR負(fù)責(zé)存儲歸屬用戶永久性資料；組呼寄存器GCR負(fù)責(zé)存儲用于相關(guān)MSC區(qū)的語音組呼和語音廣播配置屬性。GPRS通用分組無線業(yè)務(wù)系統(tǒng)由業(yè)務(wù)支持節(jié)點SGSN和網(wǎng)關(guān)支持節(jié)點GGSN兩大主要設(shè)備組成，負(fù)責(zé)移動分組業(yè)務(wù)的有效實現(xiàn)。其中，SGSN負(fù)責(zé)存儲已注冊用戶的位置信息和簽約信息；GGSN負(fù)責(zé)存儲用戶的路由信息和簽約信息，路由信息通過隧道技術(shù)，把分組數(shù)據(jù)包傳送至移動臺注冊的GGSN節(jié)點上。移動智能子系統(tǒng)SCP是智能網(wǎng)的核心功能設(shè)備，它負(fù)責(zé)業(yè)務(wù)邏輯和存儲用戶數(shù)據(jù)，實現(xiàn)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)功能SDF和業(yè)務(wù)控制功能SCF。SSP接受SCP的指令控制，提供業(yè)務(wù)交換功能SSF和呼叫控制功能CCF；SSP以MSC/GGSN為基礎(chǔ)，以必要的軟件、硬件和No.7信令系統(tǒng)接口集成SSF功能。

運行與支持維護(hù)子系統(tǒng)OSS分為：對應(yīng)移動交換子系統(tǒng)的操作維護(hù)中心OMC-S和對應(yīng)基站子系統(tǒng)的操作維護(hù)中心OMC-R。運行與支持維護(hù)子系統(tǒng)OSS是系統(tǒng)設(shè)備與操作人員進(jìn)行人機(jī)界面的中介，負(fù)責(zé)實現(xiàn)各子系統(tǒng)的集中維護(hù)與操作，完成包括設(shè)備管理、用戶管理以及網(wǎng)絡(luò)維護(hù)操作一系列功能。終端子系統(tǒng)分為無線固定終端和移動終端兩大部分。移動終端是gsm-r移動通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的無線接入部分，是鐵路無線通信業(yè)務(wù)實現(xiàn)的關(guān)鍵載體，主要包括機(jī)車臺CIR和手持臺GPH、OPH兩大類型。移動臺MS是由移動設(shè)備ME和用戶識別數(shù)據(jù)模塊SIM卡組成。移動設(shè)備ME與基站子系統(tǒng)BSS之間通過空中無線接口Um實現(xiàn)互聯(lián)；數(shù)據(jù)模塊SIM卡負(fù)責(zé)存儲和管理用戶的特定信息。移動設(shè)備ME與數(shù)據(jù)模塊SIM卡之間采用國際標(biāo)準(zhǔn)接口進(jìn)行互聯(lián)。

GSM-R網(wǎng)絡(luò)布局及頻率分配

網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)布局在我國，GSM-R核心網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)采用二元網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，包括移動匯接網(wǎng)TMSC和移動本地網(wǎng)MSC。匯接網(wǎng)TMSC全國僅設(shè)3處，分別為北京、武漢、西安匯接中心，兼作MSC和GMSC；本地網(wǎng)MSC/SSP/SGSN/GGSN全國共設(shè)19個，在鐵路局所在地設(shè)置18個，另外根據(jù)青藏線的特殊性在拉薩設(shè)置1個。其全路核心網(wǎng)邏輯結(jié)構(gòu)如圖1所示，實線表示主用路由；虛線表示備用路由。

無線頻率的分配GSM-R無線通信系統(tǒng)采用900Mhz工作頻段；上行使用885-889Mhz（移動臺發(fā)，基站收）頻段，下行使用930-934Mhz（基站發(fā)，移動臺收）頻段，總共4Mhz頻率帶寬；雙工收發(fā)頻率間隔為45Mhz；相鄰頻道間隔為200Khz，根據(jù)以上參數(shù)劃分為21個載頻（頻點），頻道編號為999至1019，扣除低端999和高端1019兩個頻點作為隔離保護(hù)，實際可用頻點僅19個。

GSM-R系統(tǒng)承載的業(yè)務(wù)

電路域業(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)主要指的是列車控制信息（C3列控業(yè)務(wù)）；電路域話音業(yè)務(wù)就是調(diào)度移動通信語音（基礎(chǔ)語音）業(yè)務(wù)、高級語音業(yè)務(wù)。GSM-R除了提供基礎(chǔ)語音通話功能外，還具備較高級的語音功能，如：優(yōu)先級與強(qiáng)拆(eMLPP)、語音組呼(VGCS)、語音廣播(VBS)。優(yōu)先級是指呼叫建立時給呼叫指定一個優(yōu)先級，該呼叫就以該優(yōu)先級參與網(wǎng)絡(luò)資源的調(diào)配和競爭；強(qiáng)拆是當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中目前沒有空閑資源可以利用時，具有較高優(yōu)先級用戶就可以搶占那些低優(yōu)先級用戶的信道資源而進(jìn)行通信。語音組呼是指一個講話（呼叫的發(fā)起人），多人聆聽；當(dāng)發(fā)起人停止講話，某個人需要講時，需要先進(jìn)行申請，同意后也可以講話。語音廣播意味著只能由發(fā)起人講話，其他人沒有講話的權(quán)力。語音組呼和語音廣播可以用于實現(xiàn)調(diào)度指揮、緊急通信等功能，主要適用于鐵路行車指揮調(diào)度系統(tǒng)。電路域業(yè)務(wù)主要針對于那些對實時性要求較高，又要十分準(zhǔn)確地傳遞信息，具有最高或者較高的優(yōu)先級的業(yè)務(wù)。一般用于列車控制，調(diào)度語音指揮行車，鐵路應(yīng)急指揮通信等重要的業(yè)務(wù)。所以采用電路交換數(shù)據(jù)傳輸方式，配置固定信道，無法和其他信道共享。以此來保證傳輸?shù)膶崟r性和準(zhǔn)確性。電路交換數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)是通過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)獨占一個時隙（即一個信道）；數(shù)據(jù)傳輸速率最高為9.6kbps。

分組域業(yè)務(wù)目前，高速鐵路GSM-R網(wǎng)所承載的分組域數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)有無線車次號信息、調(diào)度命令、近路預(yù)告信息等。分組域數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)主要針對于那些對實時性要求較低（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)時才占用網(wǎng)絡(luò)資源。優(yōu)化了對網(wǎng)絡(luò)資源和無線資源的利用，同時提高了傳輸?shù)乃俾?。無線資源中的一個頻點即一個TDMA幀可分配1到8個無線接口時隙。這些時隙能為用戶所共享，且上行鏈路和下行鏈路的分配是獨立的。可以同時使用8個時隙進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，最高速率可達(dá)171.2kbps（理論值）。說到分組域數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，我們就不得不提到一個詞—GPRS（通用分組無線業(yè)務(wù)）。對于GPRS，我們現(xiàn)在常用的手機(jī)上網(wǎng)業(yè)務(wù)，按流量或包月的形式來計費。都是通過GPRS來實現(xiàn)的。我們常用的手機(jī)的GPRS模式都是3+2的，即下行3個時隙，上行2個時隙的分配方式。在歐洲GSM-R標(biāo)準(zhǔn)體系中沒有將GPRS技術(shù)應(yīng)用到鐵路通信中。我國鐵路先于歐洲發(fā)展基于GSM-R的GPRS業(yè)務(wù)，是根據(jù)我國鐵路運輸需要對通信業(yè)務(wù)需求量特別大、但頻率資源又十分緊張的現(xiàn)實情況下而進(jìn)行的技術(shù)提升，為提高有限的頻率資源利用率而引入的特有功能，其在歐洲是沒有的。GSM-R內(nèi)加入GPRS，把一些特定的鐵路業(yè)務(wù)來通過GPRS進(jìn)行分組傳輸，以提高頻率的利用率。

GSM-R網(wǎng)絡(luò)覆蓋及配置

以鄭西高鐵為例，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2M/E1環(huán)路設(shè)計,3－5個BTS環(huán)形組網(wǎng),構(gòu)成與BSC的鏈接，這樣組網(wǎng)的原理是提高系統(tǒng)的可靠性。原因：1個2M相當(dāng)于120×16K，則120/8=15載頻，這樣3-5個基站，每個基站2載頻，共6-10個載頻，預(yù)留一定的余量，比較合理。高速鐵路GSM-R系統(tǒng)普遍按照單網(wǎng)交織冗余覆蓋的實施方案，即奇數(shù)站1、3、5N組成第一層環(huán)路保護(hù)網(wǎng)，偶數(shù)站2、4、6N+1組成另一層環(huán)路保護(hù)網(wǎng)。當(dāng)其中一個基站如果因某種事由出現(xiàn)故障時，那么相鄰兩個小區(qū)的覆蓋電平還能夠正常達(dá)到系統(tǒng)規(guī)定的性能要求。

作者：符遠(yuǎn)東單位：中國鐵建電氣化局集團(tuán)第二工程有限公司