GSM-R技术在武广高铁移动通信系统中的应用.ppt

GSM-R技术在武广高铁移动通信系统中的应用 GSM-R铁路移动通信系统的相关介绍 GSM-R系统是由欧洲电信标准协会和国际铁路联盟为欧洲新一代铁路移动通信所开发的一套新的技术标准，是一种为满足铁路应用而开发的数字式无线通信系统。典型的GSM—R网络是在沿路轨方向安装定向天线，以形成沿轨的椭圆形小区；在话务量较大但对速度的要求较低的编组站内采用扇行小区覆盖；人口密度不高的低速路段和轨道交织处一般是无CTCS系统的农村地区，采用全向小区覆盖。 GSM-R网络系统结构如图1。 GSM-R工作频率范围为870-960MHz，同时，其上行频率（移动台发，基站收）为885-889MHz，下行频率（基站发，移动台收）为930-934MHz。在设计时，之所以使GSM-R的频率与GSM900相近，其目的主要是考虑以GSM为平台，软件、硬件的修改少，造的电气化干扰小，成本也比较低。 GSM-R通信网络示意图 GSM-R系统网络主要组成 一般情况下，GSM-R系统主要由网络子系统（NSS）、基站子系统（BSS）、操作和维护子系统（OSS）三部分组成。 NSS是建立在MSC的基础上，通过接口与基站子系统相接，来负责语音呼叫、移动性管理、用户数据管理及与固定网络的连接。 BSS通过无线接口直接与移动台相接，负责无线信号发送接收和无线资源管理；与MSC相连，实现移动用户之间或移动用户与固定用户之间的通信连接，传送系统信号和用户信息等。 OSS是相对独立的子系统，也是网络运行和业务支撑的综合管理平台，主要由网络管理，用户管理等部分组成，负责提供用户管理、资源管理、网络管理、业务开通、业务保障功能。 武广高铁GSM-R通信网络结构图 首先，GSM-R与普通GSM的主要区别在于GSM-R的工作频 率是在上行频率与下行频率的基础上，分别向下延伸了4 MHZ（上行频率为885－889MHz（移动台发，基站收），下行频率为930－934MHz（基站发，移动台收）。）同时也相应引入了语音组呼叫、话音广播、增强优先级与强占等功能，以满足铁路运行的特殊需要。另外也增加了功能寻址；调度模式；优先级呼叫确认等，从而更加有效的解决高速铁路在运行中的问题，保证列车的安全稳定运行。 其次，为满足列车在平均时速为350km/h的情况下正常通信，提高了切换的成功率,适应高速列车的运行状况，GSM-R系统也采用快速场强衰落切换,同步/予同步切换和基于速度有关的越区切换算法。 GSM-R网络在武广高铁中的特殊功能 1）与以往铁路通信系统不同的是，武广高速铁路GSM-R通信网络系统采用的是单层交织冗余覆盖技术。针对无线连接可能失效的问题，武广高铁采取采用单层交织冗余覆盖。铁路轨道沿线由一层无线网络进行覆盖，同时，为可靠保证GSM-R网络在非连续基站故障的情况下仍能正常工作，武广高铁在系统设计时，加密基站，使得两相邻基站的场强相互覆盖到对方站址。 2）同样，武广高铁采用了承载CTCS-3业务的GSM-R系统，以确保列车高速行车安全。如今，武广高铁采用GSM-R通信网络，从而创造了CRH3型动车运行时速394公里的世界记录，使其成为“中国速度”的象征。 GSM-R网络在武广高铁中的应用