GSM-R鐵路專用移動(dòng)通信系統(tǒng)(全套課件)

移動(dòng)通信MobileCommunication2GSM-R鐵路專用移動(dòng)通信系統(tǒng)8.1概述8.2鐵路數(shù)字移動(dòng)通信原理8.3移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)8.4網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、功能及協(xié)議8.5GSM-R編號(hào)方案8.6eMLPP業(yè)務(wù)8.7VGCS業(yè)務(wù)8.8VBS業(yè)務(wù)8.9功能尋址8.10基于位置的尋址

8.11調(diào)度通信8.12調(diào)度數(shù)據(jù)和旅客服務(wù)信息傳輸通道2024/4/33一、蜂窩通信的歷史與現(xiàn)狀8.1概述2024/4/341981NMT北歐解決方案目前1800萬(wàn)用戶450MHz和900MHzNORWAY,DENMARKFINLAND,SWEDEN,FRANCE(450MHz)英國(guó)1985TACS800和900MHz中國(guó)1990TACS/ETACS/AMPS800和900MHz1982AMPS800MHz目前2500萬(wàn)用戶1985RADIOCOM2000FRANCE400MHz900MHz專用移動(dòng)發(fā)展

Japan?NTTcellular(1979)?JTACS(1988)1986C.450GERMANY450MHz世界范圍第一代模擬蜂窩系統(tǒng)(1980s-現(xiàn)在）2024/4/35世界范圍第二代數(shù)字蜂窩系統(tǒng)(1990s-現(xiàn)在）IS-54:NorthAmericanStandard-TDMAIS-95:CDMA(Qualcomm)GSM:Pan-EuropeanDigitalCellularDECT:DigitalEuropeanCordlessTelephone2024/4/36世界范圍第三代數(shù)字蜂窩系統(tǒng)(2000s-)WCDMACDMA2000TD-SCDMA/TD-CDMA2024/4/373G體制

WCDMA核心網(wǎng)絡(luò)：基于MAP和GPRS無(wú)線傳輸技術(shù)：WCDMA－FDD/TDD

TD-SCDMA核心網(wǎng)絡(luò)：基于MAP無(wú)線傳輸技術(shù)：TD-SCDMA

cdma2000核心網(wǎng)絡(luò)：基于ANSI41和MIP無(wú)線傳輸技術(shù)：cdma2000CDMA技術(shù)是3G的核心3G的核心-CDMA技術(shù)2024/4/38三種主要體制比較2024/4/39二、GSM-R與GSM2024/4/310名詞縮寫GSM:GLOBALSYSTEMFORMOBILE COMMUNICATIONS

全球移動(dòng)通信系統(tǒng)GSM-R:GSMforRailways

全球鐵路移動(dòng)通信系統(tǒng)2024/4/3111.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)用開發(fā)吸收GSM成功經(jīng)驗(yàn)；GSM-R的市場(chǎng)鐵路專用，GSM公眾商用。2024/4/3121.GSM與GSM-R的關(guān)系--業(yè)務(wù)模型GSM基礎(chǔ)設(shè)施eMLPPVBSVGCS電信業(yè)務(wù)-ASCI功能尋址與位置有關(guān)的尋址接入矩陣鐵路運(yùn)營(yíng)特色

鐵路應(yīng)用功能號(hào)的表示安全綜合移動(dòng)信息服務(wù)自動(dòng)列車控制(CTCS)遠(yuǎn)程遙控鐵路緊急救援移動(dòng)服務(wù)調(diào)車作業(yè)移動(dòng)服務(wù)軌道維護(hù)移動(dòng)服務(wù)鐵路客站綜合移動(dòng)信息服務(wù)鐵路貨站綜合移動(dòng)信息服務(wù)機(jī)車綜合移動(dòng)信息服務(wù)(無(wú)線列調(diào))旅客列車綜合移動(dòng)信息服務(wù)GSM電信業(yè)務(wù)2024/4/3132.GSM的過(guò)去與現(xiàn)狀—起源GSM起源于1982年，由歐洲郵政與電信大會(huì)(CEPT)的“移動(dòng)通信特別組”(GroupSpecialMobile)負(fù)責(zé)工作。1988年成立歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)研究所(ETSI)，由ETSI的技術(shù)委員會(huì)特別移動(dòng)組(SpecialMobileGroup)負(fù)責(zé)GSM的標(biāo)準(zhǔn)化工作。GSM是一種第二代數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)。世界上應(yīng)用最廣泛的第二代數(shù)字移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)是GSM、IS-136和CDMA(IS95)。2024/4/3142.GSM的過(guò)去與現(xiàn)狀—規(guī)范制定GSM經(jīng)歷了以下幾個(gè)主要階段：Draft(1991年)Phase1(1992年底凍結(jié)）Phase2（1994年底凍結(jié)）Phase2+R96Phase2+R98Phase2+R99R4(2000)R5(2002)R6(2003)ETSI3GPP2024/4/3152.GSM的過(guò)去與現(xiàn)狀—標(biāo)準(zhǔn)組織機(jī)構(gòu)SMG1業(yè)務(wù)SMG2無(wú)線接入SMG3網(wǎng)絡(luò)SMG4數(shù)據(jù)

SMG6管理與維護(hù)SMG7移動(dòng)設(shè)備測(cè)試SMG9IC卡SMG10安全SMG11語(yǔ)音SMG12基礎(chǔ)設(shè)施2024/4/3162.GSM的過(guò)去與現(xiàn)狀—

國(guó)際工作頻段GSM450頻段450.4–

457.6MHz

460.4–467.6MHz

GSM480頻段478.8–

486MHz488.8--496

MHzGSM850頻段824--849

MHz

869--894MHz

P-GSM，標(biāo)準(zhǔn)GSM900頻帶

890-915MHz935-960MHzE-GSM，擴(kuò)展GSM900頻段

880-915MHz925-960MHzR-GSM，鐵路GSM900頻段

876-915MHz921-960MHzDCS1800頻段

1710-1785MHz1805-1880MHzPCS1900頻帶1850--1910MHz1930--1990MHz

2024/4/3175.GSM工作原理--網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)EIRAUCHLRBTSMSCBSCBSCVLRMSCTSCMS互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)(IXC)本地交換網(wǎng)絡(luò)匯接局交換中心AT&TMCISprint中國(guó)移動(dòng)中國(guó)聯(lián)通...2024/4/3185.GSM工作原理—向GPRS網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)2024/4/319MS3//ARFCN01123FDMBTS0TDMAsTS7nn-1n+1MS2MS1timeGSM/GSM-R工作原理2024/4/320三、歐洲選擇GSM-R及其進(jìn)展2024/4/321(一)、UIC推出歐洲鐵路運(yùn)輸管理系統(tǒng)(ERTMS)在歐洲，鐵道和機(jī)車車輛的現(xiàn)代化要求引入通用信號(hào)系統(tǒng)，即歐洲鐵路運(yùn)輸管理系統(tǒng)(ERTMS)，ERTMS屬于歐洲委員會(huì)(EC)管理的項(xiàng)目。在高新技術(shù)驅(qū)動(dòng)之下，協(xié)調(diào)和統(tǒng)一各國(guó)的運(yùn)輸管理系統(tǒng)模式，特別是通信信號(hào)方式，消除語(yǔ)言文化障礙、實(shí)現(xiàn)高速不停車跨國(guó)界鐵路交通，達(dá)到提高鐵路運(yùn)輸業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。ERTMS給歐洲鐵路帶來(lái)新的發(fā)展動(dòng)力，其效益體現(xiàn)為：較低的鐵路運(yùn)營(yíng)與維護(hù)費(fèi)用、優(yōu)質(zhì)服務(wù)質(zhì)量、極高安全可靠性、高能量利用率實(shí)現(xiàn)環(huán)保形交通，以及人文的工作環(huán)境。ERTMS包括：ETCS（歐洲鐵路控制系統(tǒng)）和GSM-R（鐵路綜合數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)）。2024/4/3221、從LZB、FZB、ASTREE發(fā)展到ETCSLZB利用軌道電纜環(huán)線傳輸列控系統(tǒng)行車指令和速度指示式機(jī)車信號(hào)，取消地面閉塞信號(hào)機(jī)，保留閉塞分區(qū)，列車按固定閉塞分區(qū)間隔運(yùn)行。ASTREE實(shí)時(shí)追蹤控制系統(tǒng)法國(guó)國(guó)鐵1986年開始開發(fā)的系統(tǒng)，為AutomaticSuiridesTrainsenLempsREEL簡(jiǎn)稱，其目的是：提高功能，降低成本，采用新技術(shù)。系統(tǒng)停止開發(fā)，加入ETCS。FZB基于無(wú)線的列控系統(tǒng)德鐵80年代末開發(fā)的新一代列控系統(tǒng)，為FunkZugBeeinflussung--Radiobasedcontinuetraincontrolsystem簡(jiǎn)稱，其目的是：實(shí)現(xiàn)低成本、高性能的列控系統(tǒng)。系統(tǒng)已加入ETCSETCS歐洲列車控制系統(tǒng)歐共體支持的統(tǒng)一的列車控制系統(tǒng)，采用GSM-R作為傳輸系統(tǒng)。其開發(fā)目標(biāo)：在歐洲鐵路網(wǎng)運(yùn)行互操作性(國(guó)際)，實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)化，降低成本，提高模塊化和靈活性。2024/4/3232.現(xiàn)代列車控制技術(shù)的演進(jìn)ATCSAATCCBATCCBTC北美/地鐵CARAT日本FZBASTREEETCS歐洲/國(guó)鐵LZB2024/4/3243.列車控制系統(tǒng)的傳輸通道CBTC基于通信/傳輸?shù)牧熊嚳刂坡┬共▽?dǎo)軌道電纜環(huán)線GSM-R擴(kuò)頻無(wú)線…等等基于近場(chǎng)感應(yīng)的列車控制軌道電路應(yīng)答器…等等2024/4/3254.基于無(wú)線的列車控制系統(tǒng)原理圖2024/4/3265.基于無(wú)線的列控方式制動(dòng)曲線2024/4/327(三)、起源于歐洲的GSM-R系統(tǒng)2024/4/3281.歐洲GSM-R官方機(jī)構(gòu)定義新的鐵路公用通信系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)的需求鐵路通信標(biāo)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)，定義GSM-R網(wǎng)絡(luò)功能特征和互操作性根據(jù)EIRENE規(guī)范，開發(fā)和測(cè)試GSM-R系統(tǒng)UICEIRENEMORANEETSIETSI-SMG工業(yè)界合作伙伴2024/4/3292.GSM-R時(shí)間進(jìn)度表

研究UIC開始考察鐵路通信采用數(shù)字無(wú)線系統(tǒng)的可行性UIC決定采用GSM-R19921993199419951996199719981999規(guī)范制定階段ETSI確定在GSM標(biāo)準(zhǔn)中引入ASCI功能GSM-R特殊功能規(guī)范試驗(yàn)測(cè)試階段97年7月簽署EIRENEMoUMORANE建立測(cè)試線路，證明以下概念：GSM標(biāo)準(zhǔn)的演進(jìn)(Phase2)第一套產(chǎn)品的有效性2024/4/3303.GSM-R在歐洲試驗(yàn)項(xiàng)目--MORANE三個(gè)測(cè)試試驗(yàn)基地2024/4/331InrealisationSupplierselectedInnegotiation

Planning/StudyTesttrials SBBDSBSJBVCFRDBAGWCMLCDTAVMAVJBVNSBNSPKPRENFESNCBSNCFSZFSVRTrackRHK?BBRailtrackCTRLGIF4.歐洲GSM-R項(xiàng)目與狀態(tài)2024/4/332在信號(hào)、列車控制和通信領(lǐng)域的UIC項(xiàng)目TMCCTC聯(lián)鎖InterlockingInterlockingInterlockingInterlocking歐洲聯(lián)鎖ETCS

ETCS(低價(jià)格)GSM-R聯(lián)鎖(四)、UIC推進(jìn)通信信號(hào)一體化2024/4/3331.ETCS與GSM-R之間的橫向關(guān)系閉鎖及其它路軌功能ETCS地面應(yīng)用(RBC/RID)EURORADIO子系統(tǒng)固定網(wǎng)GSM-RPLMNGSM-R移動(dòng)臺(tái)EURORADIO子系統(tǒng)ETCS車載應(yīng)用(RBC/RID)司機(jī)司機(jī)地面ETCS通信系統(tǒng)System車載ETCS

ETCS2024/4/334(五)、通信信號(hào)一體化的效益和優(yōu)勢(shì)2024/4/335經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益

發(fā)展基于無(wú)線的列車控制系統(tǒng)，可以克服許多技術(shù)障礙，從而在以下方面提高運(yùn)輸效率，改善服務(wù)質(zhì)量：減少列車追蹤間隔；實(shí)時(shí)追蹤列車位置，提高運(yùn)輸調(diào)度效率；列車晚點(diǎn)以后,自動(dòng)調(diào)整運(yùn)行計(jì)劃；以運(yùn)行列車為中心的周邊告警和前方預(yù)警系統(tǒng)；移動(dòng)在線辦公，提高對(duì)旅客的服務(wù)質(zhì)量；適合于從低速至高速各種速度列車，各種運(yùn)輸線路；……等等。2024/4/336鐵路信息化的重要通道

--發(fā)展綜合數(shù)字移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)軌道電路無(wú)線列調(diào)公務(wù)移動(dòng)GSM-R無(wú)線數(shù)據(jù)通話柱增值2024/4/337什么是GSM-R?以GSM技術(shù)為基礎(chǔ),與公眾移動(dòng)通信網(wǎng)共同發(fā)展GSM-R=GSM+集群(融合發(fā)展)+鐵路特色功能GSM-R

=移動(dòng)通信+軌道電路GSM-R可以連接GSM,PSTN,PDN,IP,衛(wèi)星,…綜合,數(shù)字,移動(dòng),多媒體,……….2024/4/338四、GSM-R與鐵路信息化2024/4/3391.中國(guó)鐵路需要綜合數(shù)字移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)滿足以旅客為主體的移動(dòng)信息服務(wù)系統(tǒng)的需要，包括車上訂票服務(wù)、電子移動(dòng)商務(wù)、旅客移動(dòng)增值服務(wù)等；滿足鐵路路網(wǎng)移動(dòng)體(機(jī)車、車輛、集裝箱等)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)跟蹤信息傳輸?shù)男枰瑸殚_展實(shí)時(shí)網(wǎng)上信息查詢和各種管理信息息統(tǒng)提供移動(dòng)傳輸通道；作為無(wú)線列調(diào)的更新?lián)Q代產(chǎn)品，同時(shí)能夠滿足區(qū)間公務(wù)移動(dòng)、緊急救援、調(diào)車編組作業(yè)、站場(chǎng)無(wú)線等移動(dòng)話音通信的需要；滿足DMIS無(wú)線車次號(hào)傳輸、列車尾部風(fēng)壓、機(jī)車狀態(tài)信息、車輛軸溫監(jiān)測(cè)、線橋隧道監(jiān)護(hù)、鐵路供電狀態(tài)監(jiān)視、道口防護(hù)等移動(dòng)和固定無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枰?；TMIS的源點(diǎn)信息采集和傳輸；滿足以移動(dòng)列車為主體的安全信息分發(fā)與預(yù)告警系統(tǒng)的需要，確保沿鐵路線的施工、軌道養(yǎng)護(hù)、平交道口與車輛、車站等人員和設(shè)備的安全，減少事故；2024/4/340青藏鐵路需要建設(shè)基于無(wú)線的列車控制系統(tǒng)；鐵路提速、高速和客運(yùn)專線網(wǎng)絡(luò)化、智能化、綜合化的行車調(diào)度指揮系統(tǒng)需要高度可靠、高度安全、快速接入的綜合移動(dòng)通信系統(tǒng)，以及透明、雙向、大容量的車/地信息傳輸通道；技術(shù)發(fā)展的需要中國(guó)鐵路移動(dòng)通信從無(wú)到有，從模擬到數(shù)字，從單一業(yè)務(wù)到多業(yè)務(wù)再到綜合業(yè)務(wù)，這一方面是鐵路運(yùn)輸發(fā)展的需要，也是技術(shù)進(jìn)步的趨勢(shì)；IT業(yè)在過(guò)去20年突飛猛進(jìn)，其技術(shù)進(jìn)步必將推動(dòng)鐵路綜合數(shù)字移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展；數(shù)字移動(dòng)通信(GSM、CDMA)在全世界廣泛采用,得到廣泛驗(yàn)證；鐵路專用通信是歷史發(fā)展必然，無(wú)線移動(dòng)通信在全世界普遍受歡迎，鐵道部經(jīng)過(guò)12年(1990年開始)的探索與跟蹤，歐洲GSM-R是符合鐵路需要的。1.中國(guó)鐵路需要綜合數(shù)字移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)2024/4/3412.中國(guó)鐵路既有無(wú)線通信的不足模擬無(wú)線列調(diào)單信道制式嚴(yán)重制約鐵路應(yīng)用，樞紐地區(qū)同頻干擾嚴(yán)重、信道接入困難已經(jīng)開始妨礙使用；鐵路移動(dòng)數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)日益增多，無(wú)線車次號(hào)傳輸、尾部風(fēng)壓無(wú)線傳輸?shù)鹊榷集B加在無(wú)線列調(diào)之上，造成本已緊張的無(wú)線列調(diào)信道更是不堪重負(fù)；鐵路工種繁多，各部門無(wú)線移動(dòng)通信自成體系，不能互聯(lián)互通；模擬無(wú)線列調(diào)不能滿足新一代基于通信的列車控制系統(tǒng)(CBTC)對(duì)車/地傳輸通道的要求；單信道無(wú)線列調(diào)不能滿足客運(yùn)專線和高速鐵路等現(xiàn)代鐵路運(yùn)輸?shù)男畔⒒吐每头?wù)對(duì)車-地間傳輸提出的更高要求。

2024/4/3423.中國(guó)鐵路選擇GSM-R專門為鐵路服務(wù)是GSM-R明確的發(fā)展目標(biāo)，其標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)、設(shè)備、在鐵路上的應(yīng)用得到歐洲許多國(guó)家的驗(yàn)證，符合高速鐵路、普通鐵路運(yùn)輸?shù)囊?，在德?guó)、瑞典等國(guó)家也開始商業(yè)運(yùn)營(yíng)。GSM成熟的標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)和良好的工業(yè)是GSM-R發(fā)展的基礎(chǔ)。GSM被100多個(gè)國(guó)家200多個(gè)電信運(yùn)營(yíng)商采納，其網(wǎng)絡(luò)設(shè)施和移動(dòng)終端在世界上各種地形地物環(huán)境、各種氣候條件下得到了廣泛的驗(yàn)證，在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃、建設(shè)、運(yùn)營(yíng)維護(hù)等方面積累了非常豐富的成功經(jīng)驗(yàn)。GSM-R可以在GSM基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，走GSM-R/GPRS/WCDMA發(fā)展的道路，與整個(gè)通信產(chǎn)業(yè)保持一致，能夠持續(xù)穩(wěn)步地朝著移動(dòng)分組數(shù)據(jù)、寬帶多媒體、基于IP的核心網(wǎng)絡(luò)方向融合發(fā)展。2024/4/343根據(jù)國(guó)情路情實(shí)際出發(fā)，CTCS共劃分為五級(jí)。CTCS0級(jí)：既有線的控車模式，區(qū)間軌道電路+站內(nèi)電碼化+通用機(jī)車信號(hào)+列車運(yùn)行監(jiān)控裝置。CTCS1級(jí)：基于既有設(shè)備改造的固定閉塞系統(tǒng)，即主體化機(jī)車信號(hào)＋點(diǎn)式設(shè)備＋安全型監(jiān)控裝置。CTCS2級(jí)：基于軌道電路信息的固定閉塞系統(tǒng)，地面車載一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)。CTCS3級(jí)：基于軌道電路和無(wú)線通信（GSM-R）的固定閉塞系統(tǒng)。CTCS4級(jí)：完全基于無(wú)線通信（GSM-R）的移動(dòng)閉塞系統(tǒng)。4.中國(guó)列車控制系統(tǒng)(CTCS)2024/4/3445.GSM-R在鐵路上的應(yīng)用無(wú)線列調(diào)；無(wú)線機(jī)車信號(hào)；CTCS3/CTCS4；調(diào)度指令傳輸；尾部風(fēng)壓檢測(cè)傳輸通道；車次號(hào)傳遞與列車跟蹤；編組站綜合移動(dòng)信息系統(tǒng)；機(jī)車調(diào)度數(shù)據(jù)傳輸綜合通道；旅客列車移動(dòng)信息服務(wù)通道。2024/4/345補(bǔ)充：TETRA

陸上集群無(wú)線電

TerrestrialTrunkedRadio移動(dòng)通信MobileCommunication47GSM-R鐵路專用移動(dòng)通信系統(tǒng)8.1概述8.2鐵路數(shù)字移動(dòng)通信原理8.3移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)8.4網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、功能及協(xié)議8.5GSM-R編號(hào)方案8.6eMLPP業(yè)務(wù)8.7VGCS業(yè)務(wù)8.8VBS業(yè)務(wù)8.9功能尋址8.10基于位置的尋址

8.11調(diào)度通信8.12調(diào)度數(shù)據(jù)和旅客服務(wù)信息傳輸通道2024/4/3488.2鐵路數(shù)字移動(dòng)通信原理49一、面狀覆蓋；二、線狀覆蓋；三、蜂窩系統(tǒng)的主要評(píng)價(jià)指標(biāo)；四、無(wú)線信道的特性；

五、傳輸技術(shù)；六、信息處理技術(shù)；七、無(wú)線工程設(shè)計(jì)。內(nèi)容提要50一、面狀覆蓋小區(qū)形狀；頻率復(fù)用；干擾限制和防護(hù)；信道分配策略；話務(wù)量和呼損率；提高系統(tǒng)容量的方法；位置理論。511、小區(qū)形狀123456RRR522、頻率復(fù)用53頻率復(fù)用方式小區(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Q54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頻率復(fù)用距離55小區(qū)簇的實(shí)際舉例563、干擾限制和防護(hù)57干擾信號(hào)有用信號(hào)功率功率頻率頻率合成信號(hào)功率頻率f1f1f1兩個(gè)信號(hào)疊加同頻干擾58同頻干擾的計(jì)算59C(0dB)Ic(-9dB)Ia1(+9dB)Ia2(+41dB)F1+200

kHz+400

kHz鄰信道干擾604、信道分配策略6130405060708090100120140160180200240300MHz34567891012141618202430GHz0.30.40.50.60.70.80.91.01.21.41.61.82.02.4AM

MarineShortWave-InternationalBroadcast-Amateur 34567891012141618202430MHzCB2628VHFLOWBandFMVHFVHFTV7-130.30.40.50.60.70.80.91.01.21.41.61.82.02.43.0GHzUHFUHFTV14-69GPSCellularGSM1800,GSM1900廣播陸地移動(dòng)航空移動(dòng)通信陸地微波衛(wèi)星無(wú)線頻譜62800MHz頻段的分配狀態(tài)l

798-806MHz，800MHz接力通信l

806-821MHz/851-866MHz，集群移動(dòng)通信l

821-825MHz/866-870MHz，無(wú)線數(shù)據(jù)通信l

825-835MHz/870-880MHz，聯(lián)通CDMAl

835-839MHz/880-884MHz，軍隊(duì)(AMPS)l

839-843MHz，無(wú)繩電話l

843-851MHz，800MHz接力通信63900MHz頻段的分配狀態(tài)880-884MHz/925-929MHz，中國(guó)聯(lián)通GSM885-889MHz/930-934MHz，GSM-R

889-909MHz/934-954MHz，中國(guó)移動(dòng)GSM909-915MHz/954-960MHz，中國(guó)聯(lián)通GSM915-917MHz，無(wú)中心通信917-925MHz，廣播立體聲(98年公布)64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。

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)的信道分配由移動(dòng)交換中心來(lái)管理和執(zhí)行分配。

65愛(ài)爾蘭B：式中A為系統(tǒng)提供的總話務(wù)量，C為系統(tǒng)的總信道數(shù)，Pr為呼叫損失的概率

愛(ài)爾蘭C：5、話務(wù)量和呼損率666、提高系統(tǒng)容量的方法67小區(qū)分裂

127654327634568劃分扇區(qū)

5555237614569B4A4B3C4B2B1A2C2C3A1C1A1A34*3=12小區(qū)復(fù)用模型

頻率復(fù)用距離三扇區(qū)基站

A1C1B1A3A2C2B2C3B3A4A1C4B4C1B1A2B2C2A3A3C2B2C1B1A2C3B3A4C4B4C3B3A4B4C4A4B4A2B2A4B4A2B2C3C1C3C1707、位置理論小區(qū)：一個(gè)BTS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。

71二、線狀覆蓋72線狀覆蓋的頻率復(fù)用

f1f2fnf1f2fn73線狀覆蓋的同頻干擾

P…………ANCBaDf1f2f3fn3R-2a74757677? 對(duì)干擾高靈敏度? 需要“安全的”頻率復(fù)用模型? 高的干擾隔離度? 少量頻率就可以實(shí)現(xiàn)密集頻率復(fù)用宏

-小區(qū):天線安裝于房頂上

--->寬覆蓋(35km)微-小區(qū):天線安裝低于房頂--->小覆蓋微微-小區(qū):天線安裝建筑物內(nèi)部--->很小范圍覆蓋擴(kuò)展-小區(qū):宏小區(qū),系統(tǒng)覆蓋擴(kuò)展到120km,用于沿海地區(qū)...同心圓

-小區(qū):一個(gè)宏小區(qū)覆蓋限定在另外一個(gè)宏小區(qū)的內(nèi)部不同小區(qū)類型

78宏小區(qū)天線微小區(qū)天線傘狀小區(qū)宏小區(qū)微小區(qū)快速車輛車輛改變方向以后,慢速行使步行μcell2μcell1小區(qū)分層2層模型79三、蜂窩系統(tǒng)的評(píng)價(jià)指標(biāo)頻率，每兆赫的信道數(shù)

地理，每平方公里的信道數(shù)

綜合，每平方公里每兆赫的話務(wù)量強(qiáng)度（Erlang/km2/MHz）C每載波的信道數(shù)，B信道帶寬，RA為避免鄰道干擾必須跳過(guò)的信道數(shù)，分母除以2表示雙工收發(fā)，N為每簇中的小區(qū)數(shù)，S為覆蓋面積，TA為分配給蜂窩系統(tǒng)的總帶寬，A為每個(gè)信道的話務(wù)量。

80四、無(wú)線信道無(wú)線電波傳播81五、傳輸技術(shù)82調(diào)制與解調(diào)高斯低通濾波器頻率調(diào)制器數(shù)據(jù)序列GMSK已調(diào)信號(hào)83GSM1800強(qiáng)場(chǎng)變化舉例-100-90-80-70-60-50-40-30-20-100500100015002000250030003500400045005000距離(m)強(qiáng)場(chǎng)(dBm)測(cè)量自由空間短期衰落長(zhǎng)期衰落±2m/2衰落84分集接收G1G2Gm切換邏輯或解調(diào)器12m天線可變?cè)鲆?5信道均衡86六、信息處理技術(shù)語(yǔ)音編譯碼技術(shù)，20ms一幀，規(guī)則脈沖激勵(lì)長(zhǎng)期預(yù)測(cè)(RPE-LTP)編碼，13kbps；加密/解密技術(shù)，采用A5算法；信道編譯碼技術(shù)，采用分組編碼、卷積編碼；TDMA時(shí)分多址技術(shù)；等等。87七、無(wú)線工程設(shè)計(jì)88業(yè)務(wù)限定區(qū)域(10000

用戶/km2)覆蓋限定區(qū)域(小區(qū)邊緣-75dBm)覆蓋限定區(qū)域(小區(qū)邊緣-70dBm)1.覆蓋或業(yè)務(wù)分布892.小區(qū)扇區(qū)化三扇區(qū)單扇區(qū)雙扇區(qū)903.全向基站天線914.兩個(gè)與三個(gè)扇區(qū)基站天線925.小區(qū)覆蓋計(jì)算(三扇區(qū)基站)93P12P’6.小區(qū)覆蓋與干擾計(jì)算94參數(shù)頻率

基站高度移動(dòng)臺(tái)高度環(huán)境1800MHz40.0m1,5m城市RXTX移動(dòng)臺(tái)天線增益-2dB電纜損耗

0dB輸出功率靈敏度

-100dBm30dBm天線增益(65°)

接頭損耗饋線損耗

靈敏度

-110dBm18dBi3dB選擇項(xiàng)

接收分集增益:5dB重疊裕度:0dB穿透因子人體損耗3dB15dB室外最小場(chǎng)強(qiáng)95%:-80dBm覆蓋范圍95%:810m0.5dB基站最大發(fā)射輸出功率RXmRXd

44.8dBm耦合系統(tǒng)發(fā)射損耗4.5dB7.鏈路預(yù)算移動(dòng)通信MobileCommunication96GSM-R鐵路專用移動(dòng)通信系統(tǒng)8.1概述8.2鐵路數(shù)字移動(dòng)通信原理8.3移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)8.4網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、功能及協(xié)議8.5GSM-R編號(hào)方案8.6eMLPP業(yè)務(wù)8.7VGCS業(yè)務(wù)8.8VBS業(yè)務(wù)8.9功能尋址8.10基于位置的尋址

8.11調(diào)度通信8.12調(diào)度數(shù)據(jù)和旅客服務(wù)信息傳輸通道2024/4/3978.3移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)2024/4/398一、移動(dòng)臺(tái)的類型和業(yè)務(wù)接入機(jī)車綜合通信設(shè)備國(guó)內(nèi)機(jī)車臺(tái)

國(guó)外機(jī)車臺(tái)作業(yè)電臺(tái)通用電臺(tái)2024/4/399終端的構(gòu)成原理33TE1TAMT2MT1MT1MT0TE2TE2123SRMSUm2024/4/3100二、電信業(yè)務(wù)的框架描述1、電信業(yè)務(wù)的定義和分類終端可能的傳遞網(wǎng)絡(luò)終端GSM-R網(wǎng)絡(luò)終端網(wǎng)絡(luò)電信業(yè)務(wù)承載業(yè)務(wù)電信業(yè)務(wù)承載業(yè)務(wù)終端業(yè)務(wù)基本承載業(yè)務(wù)基本承載業(yè)務(wù)的補(bǔ)充業(yè)務(wù)基本終端業(yè)務(wù)基本終端業(yè)務(wù)的補(bǔ)充業(yè)務(wù)2024/4/3101三、承載業(yè)務(wù)GSM-R陸地網(wǎng)絡(luò)互連功能傳遞網(wǎng)絡(luò)互連功能終端網(wǎng)絡(luò)互連特性一般特性信息傳輸和接入特性2024/4/3102四、終端業(yè)務(wù)三個(gè)特性：低層特性、高層特性、一般特性終端傳遞網(wǎng)絡(luò)終端GSM-R網(wǎng)絡(luò)終端網(wǎng)絡(luò)高層特性低層特性(承載能力)2024/4/3103GSM網(wǎng)絡(luò)messageBmessageBmessageBmessageBmessageAmessageAmessageAmessageA信息提供商B信息提供商A終端業(yè)務(wù)—短消息小區(qū)廣播2024/4/3104終端業(yè)務(wù)—短消息業(yè)務(wù)SMS-MO/PPRadioPLMNSMS-MT/PPRadioPLMNSMS-SC2024/4/3105交替語(yǔ)音和傳真:自動(dòng)傳真：終端業(yè)務(wù)--傳真2024/4/3106電信終端業(yè)務(wù)語(yǔ)音電信終端業(yè)務(wù)傳真G3,SMS承載數(shù)據(jù)電纜無(wú)線傳輸嵌入承載處理數(shù)據(jù)/傳真kitadaptation終端業(yè)務(wù)--用戶數(shù)據(jù)呼叫特性2024/4/3107VoicemessageserverPleaseleaveamessageafterthetoneGSMnetwork1BusyVoicemailboxForwardtovoicemailboxWarmingup...Youhave3voicesmessages...Retrievingthevoicemessages電信終端業(yè)務(wù)--語(yǔ)音消息2024/4/3108緊急情況，可以發(fā)起“299或599

”呼叫緊急299終端業(yè)務(wù)--緊急呼叫2024/4/3109五、補(bǔ)充業(yè)務(wù)2024/4/3110Callinglinntedlin/p>

CallingLineIdentification

presentation (CLIP) restriction (CLIR)ConnectedLineIdentification presentation (CoLP) restriction (CoLR)

CallingNamePresentation(CNAP)CallingPartyCoLPCLIRCalledPartyCLIPCoLR補(bǔ)充業(yè)務(wù)--線路識(shí)別2024/4/3111

unconditional (CFU)onbusy (CFB)onnoreply (CFNRy)onnotreachable (CFNRc)12補(bǔ)充業(yè)務(wù)--呼叫轉(zhuǎn)移和呼叫前轉(zhuǎn)2024/4/311212HOLD12WAIT12MultiParty:12最多=5個(gè)人Waiting/Hold:補(bǔ)充業(yè)務(wù)--等待/保持和多方2024/4/3113補(bǔ)充業(yè)務(wù)--呼叫限制

Outgoing(BAOC)Outgoinginternational(BOIC)OutgoinginternationalexcepthomePLMNcountry(BOIC-exHC)

Incoming(BAIC)Incomingwhenroamingoutside (BIC-Roam)2024/4/31142Speaking11HELLOUnabletoplaceacall.ReinitiatethecallSPEAKINGBUSY...SpeakingCallisestablished1ThiscallinstateIdleRing!Ring!NEW!補(bǔ)充業(yè)務(wù)--呼叫忙用戶CCBS2024/4/3115informationonprogressofthecostofthecallCompletionofcallneedchargingInsertaSIMcreditCardAdviceofChargeInformation(AoCI)AdviceofChargeCharging(AoCC)補(bǔ)充業(yè)務(wù)--計(jì)費(fèi)2024/4/3116北京東環(huán)調(diào)度臺(tái)京秦西調(diào)度臺(tái)唐山樞紐調(diào)度臺(tái)京山三調(diào)度臺(tái)京山四調(diào)度臺(tái)司機(jī)1200呼叫調(diào)度基于位置的尋址T302120K212Y333L29222024/4/3117北京東環(huán)調(diào)度臺(tái)京秦西調(diào)度臺(tái)唐山樞紐調(diào)度臺(tái)京山三調(diào)度臺(tái)京山四調(diào)度臺(tái)調(diào)度呼叫司機(jī)T302120K212Y333L2922功能尋址(車次號(hào))車站值班員呼叫司機(jī)2024/4/3118六、智能網(wǎng)業(yè)務(wù)--(IN和CAMEL)主要智能網(wǎng)業(yè)務(wù):虛擬專用網(wǎng)(VPN)位置查詢與地理區(qū)域有關(guān)的呼叫根據(jù)車次號(hào)/機(jī)車號(hào)呼叫車上人員根據(jù)列車位置呼叫相應(yīng)的地面人員2024/4/3119智能網(wǎng)業(yè)務(wù)–

虛擬專用網(wǎng)*012ABC#*03DEF4GHI5JKL6MNO7PRS8TUV9WXY4446c123456789*o+c123456789*o+44465696419741975696XX北京廣州Copyright?1996NorthernTelecom企業(yè)編號(hào)方案網(wǎng)內(nèi)呼叫低收費(fèi)閉合用戶組有線接入快速撥號(hào)根據(jù)位置與時(shí)間的路由選擇根據(jù)位置與時(shí)間的權(quán)限限制50c/min25c/min25c/min25c/min924632562024/4/3120DifferentratesappliedtocallsmadefromspecificlocationsHomeZoneOfficeZoneWideAreaCellularMultiplezonescanbedefinedNotificationofcurrentzonebeforecallset-up:

wheninhome/officezoneand/or

whenoutofzonesThiscallisbeingmadeoutsideofyourhomezone.Waittocompleteitorhang-upnow.智能網(wǎng)業(yè)務(wù)–

與地理區(qū)域有關(guān)的呼叫移動(dòng)通信MobileCommunication122GSM-R鐵路專用移動(dòng)通信系統(tǒng)8.1概述8.2鐵路數(shù)字移動(dòng)通信原理8.3移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)8.4網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、功能及協(xié)議8.5GSM-R編號(hào)方案8.6eMLPP業(yè)務(wù)8.7VGCS業(yè)務(wù)8.8VBS業(yè)務(wù)8.9功能尋址8.10基于位置的尋址

8.11調(diào)度通信8.12調(diào)度數(shù)據(jù)和旅客服務(wù)信息傳輸通道2024/4/31238.4網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、功能及協(xié)議2024/4/3124交換機(jī)至其他交換機(jī)服務(wù)區(qū)域至其他交換機(jī)服務(wù)區(qū)域交換機(jī)

服務(wù)區(qū)域PSTN至其他PSTN至其他PSTN蜂窩系統(tǒng)的基本組成2024/4/3125GSM-R系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)OSS管理子系統(tǒng)NSS網(wǎng)絡(luò)交換子系統(tǒng)BTSCell1Cell2Cell3BTSBSS基站子系統(tǒng)公眾交換電話網(wǎng)絡(luò)(PSTN)ISDN,PSDNMSUm(無(wú)線接口)OMN接口(X.25)BSSHLR-AUC信令系統(tǒng)

No.7SS7OMC-SOMC-RBSCEIRTRAUGMSCVLRA-接口Abis接口MSCVLRGCR2024/4/3126TCUBSCOMC-RMSC無(wú)線接口A接口Ater接口Abis接口NSSBSSOMN接口公眾電話網(wǎng)MSMSBTS室內(nèi)BTS室外BTSSunStorEdgeA5000無(wú)線接口BSS基站子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)2024/4/3127發(fā)射耦合器接收耦合器天線耦合系統(tǒng)BCF(基站公共功能)BSCTRX(收發(fā)信機(jī))Abis接口- 編碼,加密,調(diào)制,然后將射頻信號(hào)饋送給天線- 將信號(hào)解密,均衡,然后解調(diào)

- 移動(dòng)呼叫檢測(cè)- 上行鏈路信道測(cè)量- 定時(shí)提前量-跳頻-將語(yǔ)音和用戶數(shù)據(jù)信道合成以后送給BSC-將信令信道合成以后送給BSC雙工器-天線與每個(gè)小區(qū)的收發(fā)信機(jī)之間的接口BTSBTS通用結(jié)構(gòu)和功能2024/4/3128多載波BTS2024/4/3129BTSAbis接口A接口- 對(duì)BTS無(wú)線資源管理- 小區(qū)之間越區(qū)切換- 通信信道安排- BTS之間的頻率重新分配- BTS時(shí)間和頻率同步- 控制頻率跳變-等等O&M至網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)PCM控制器PCM控制器處理單元交換矩陣BSCX.25控制器BSC通用結(jié)構(gòu)和功能2024/4/3130速率適配單元(TRAU)結(jié)構(gòu)及功能外部

PCM接口BSCMSC編譯碼器編譯碼器控制器Ater接口A接口E1中繼線120路用戶信道T1中繼線92路用戶和

控制信道將13kbpsGSM語(yǔ)音幀格式轉(zhuǎn)換成64kbpsT1PCMμ-律或

E1PCMA-律幀格式

E1中繼線=31路用戶信道T1中繼線=24用戶信道將用戶數(shù)據(jù)流路由至相應(yīng)的互聯(lián)功能TRAU2024/4/3131NSS結(jié)構(gòu)2024/4/3132MSC內(nèi)部結(jié)構(gòu)2024/4/3133歸屬位置寄存器(HLR)

用戶管理中心HLR永久紀(jì)錄-MSISDN-IMSI-用戶業(yè)務(wù)臨時(shí)紀(jì)錄- VLR地址- 加密參數(shù)

(Kc,Sres,Rand)2024/4/3134認(rèn)證中心AUC加密A3,A8算法Ki5SRES,Kc,RANDRANDAUC提供加密參數(shù)IMSIHLR請(qǐng)求2024/4/3135

VLR永久紀(jì)錄- IMSI- 用戶注冊(cè)業(yè)務(wù)臨時(shí)紀(jì)錄- 加密參數(shù) (Kc,Sres,Rand)- LAI-TMSILA1LA4LA2LA3訪問(wèn)位置寄存器(VLR)2024/4/3136

EIR黑單(被禁ME)灰單(故障ME)白單(有效ME)移動(dòng)臺(tái)設(shè)備IMEI設(shè)備識(shí)別寄存器(EIR)2024/4/3137移動(dòng)交換中心MSCIWFMSBSSPSTNDTE有線DTE速率適配DTE信令ModemModem數(shù)據(jù)+DTE信號(hào)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)功能(IWF)2024/4/3138NSSBSCBTSMSMMBSSAPSCCPMTP3MTP2TCAPMAPPCMCMMMMTP3MTP2SCCPPCME1/T1PCMSCCPMTP3MTP2DTAPRRO&MRSMLAPDRSMO&M無(wú)線無(wú)線RRISUP/TUPCMUm接口Abis接口A-接口BSSAPMTP1RRBSSMAPLAPDLAPDmLAPDmDTAPBSSMAP協(xié)議模型2024/4/3139連接管理CM移動(dòng)性管理MM無(wú)線資源管理RRM合路RACHBCCHPCHAGCHSDCCHFACCHSACCHTC0TC11SACCHTC13TC24IDLE(舉例)第3層第2層=LAPDm邏輯信道第1層物理信道無(wú)線接口(包含的協(xié)議)2024/4/3140語(yǔ)音1TS=4信道LAPD無(wú)線O&MPCMPCM數(shù)據(jù)300,1200,1200/75,2400,4800,9600,14400bit/sAbis接口2024/4/3141BTS側(cè)RSMO&MRSLOMLRSMO&MO&M

第1層RSLOMLTRXBCF第3層LAPD第2層BSC側(cè)RSL=無(wú)線信令鏈路OML=運(yùn)營(yíng)與維護(hù)鏈路RSM=無(wú)線子系統(tǒng)管理O&M=運(yùn)營(yíng)與維護(hù)Abis接口(協(xié)議)2024/4/3142FCS : FrameCheckSequenceF

:

FlagSAPI : Service

Access

Point

IdentifierTEI : Terminal

Equipment

Identifier0至260字節(jié)FCS控制地址FN(R)N(S)TEISAPI信息F0至21字節(jié)控制地址N(R)N(S)SAPI信息LAPDLAPDm幀起始幀結(jié)束LAPD和LAPDm幀2024/4/3143LAPDSS7語(yǔ)音1TS=4信道數(shù)據(jù)300,1200,1200/75,2400,4800,9600,14400bit/sO&MAter接口X.252024/4/3144Ater接口(業(yè)務(wù)信道和信令鏈路)Ater接口A接口LAPDTS1SS7TSX.25TS2*SS7TSX.25TS2*BSCPCM鏈路PCM鏈路*如果使用O&M語(yǔ)音TS語(yǔ)音TS編譯碼數(shù)據(jù)TS數(shù)據(jù)TS速率適配TCUMSCOMC2024/4/3145語(yǔ)音/數(shù)據(jù)1TS=1信道SS7BSSNSSX.25A接口2024/4/3146至SCCP和MTP的其他用戶至BSS內(nèi)其他處理器至空中接口傳輸設(shè)備物理層MTPBSSSCCPA-接口BSSMAPNSSMTPSCCP其他應(yīng)用(例如:

呼叫控制)分配功能DTAPBSSMAPDTAPDTAP:DirectTransferApplicationPartBSSMAP:BSSManagementApplicationPartBSS:BaseStationSubsystemMSC:MobileservicesSwitchingCentreSCCP:SignalingConnectionControlPartMTP:MessageTransferPart分配功能A接口(協(xié)議)2024/4/3147ISUPTUPDUPMTPGMSC計(jì)費(fèi)中心應(yīng)用層消息傳送物理層ISUPTUPDUPMTPPSTN/ISDN/PSDN接口2024/4/3148用戶數(shù)據(jù)管理1、與移動(dòng)臺(tái)有關(guān)的數(shù)據(jù)(IMSI、MSISDN、TMSI、LMSI、IMEI)；2、加密和鑒權(quán)數(shù)據(jù)(三參數(shù)組RAND/SRES/Kc、加密密鑰序列號(hào))；3、與漫游有關(guān)的數(shù)據(jù)(MSRN、LAI、VLR、MSC、HLR)；4、禁止信息；5、與基本業(yè)務(wù)有關(guān)的數(shù)據(jù)；6、與補(bǔ)充業(yè)務(wù)有關(guān)的數(shù)據(jù)；7、全球小區(qū)識(shí)別碼和業(yè)務(wù)域識(shí)別碼；8、移動(dòng)臺(tái)狀態(tài)數(shù)據(jù)(IMSI分離標(biāo)志、復(fù)位標(biāo)志)；9、與切換有關(guān)的數(shù)據(jù)(HON)；10、與短消息有關(guān)的數(shù)據(jù)；11、語(yǔ)音組呼和VBS數(shù)據(jù)。2024/4/3149無(wú)線資源管理無(wú)線資源管理是：建立、維護(hù)和釋放RR連接，所謂RR連接就是允許網(wǎng)絡(luò)和MS之間點(diǎn)到點(diǎn)的通話，包括小區(qū)選擇/重選和切換過(guò)程、接收單向的BCCH和CCCH信道、接收語(yǔ)音組呼信道和語(yǔ)音廣播信道、組接收模式下MS的自動(dòng)小區(qū)重選、VGCS用戶角色變化時(shí)搶占和釋放語(yǔ)音組呼信道等功能。移動(dòng)臺(tái)的四種模式： 1、空閑模式； 2、專用模式； 3、組接收模式； 4、組發(fā)送模式。2024/4/3150移動(dòng)性管理移動(dòng)性管理（MM）的主要功能是支持用戶終端的移動(dòng)性，例如向網(wǎng)絡(luò)通知它當(dāng)前的位置和為用戶提供身份驗(yàn)證。MM包括三個(gè)主要過(guò)程：位置更新，包括常規(guī)位置更新、周期性位置更新和IMSI附著；切換，將一個(gè)正處于呼叫建立狀態(tài)或忙狀態(tài)的MS轉(zhuǎn)換到新的業(yè)務(wù)信道上的過(guò)程稱為切換；漫游，是指在歸屬GSM-R網(wǎng)絡(luò)外的其它GSM-R網(wǎng)絡(luò)（拜訪GSM-R網(wǎng)絡(luò)）中使用移動(dòng)業(yè)務(wù)。2024/4/3151連接管理連接管理功能（CM）是GSM-R協(xié)議模型中最高層的管理功能，CM功能主要提供對(duì)基本呼叫控制、補(bǔ)充業(yè)務(wù)的呼叫控制和短消息的連接管理功能。

2024/4/3152安全性管理與網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)和功能相關(guān)的安全性管理主要涉及三方面：用戶身份的加密；用戶身份的鑒權(quán)；信令信息的加密和物理連接上數(shù)據(jù)的加密。

用戶身份加密的基本思想：利用臨時(shí)身份識(shí)別號(hào)(TMSI)代替IMSI在無(wú)線路徑上的直接傳送。

用戶身份的鑒權(quán)：2024/4/3153信令加密和用戶信息加密密鑰Kc的設(shè)置；加密和解密過(guò)程；A5算法。移動(dòng)通信MobileCommunication155GSM-R鐵路專用移動(dòng)通信系統(tǒng)8.1概述8.2鐵路數(shù)字移動(dòng)通信原理8.3移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)8.4網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、功能及協(xié)議8.5GSM-R編號(hào)方案8.6eMLPP業(yè)務(wù)8.7VGCS業(yè)務(wù)8.8VBS業(yè)務(wù)8.9功能尋址8.10基于位置的尋址

8.11調(diào)度通信8.12調(diào)度數(shù)據(jù)和旅客服務(wù)信息傳輸通道2024/4/3156

8.5GSM-R編號(hào)方案2024/4/3157一、移動(dòng)用戶識(shí)別碼1、IMSI2、TMSI3、LMSI2024/4/31581、IMSI2024/4/31592、TMSI2024/4/31603、LMSI2024/4/3161二、移動(dòng)臺(tái)的編號(hào)方案1、編號(hào)方案需求2、MSISDN號(hào)的結(jié)構(gòu)3、用于PSTN/ISDN路由的移動(dòng)臺(tái)漫游號(hào)碼4、移動(dòng)臺(tái)國(guó)際用戶數(shù)據(jù)號(hào)碼的結(jié)構(gòu)5、切換號(hào)碼2024/4/31621、編號(hào)方案需求2024/4/31632、MSISDN號(hào)的結(jié)構(gòu)2024/4/31643、用于PSTN/ISDN路由的移動(dòng)臺(tái)漫游號(hào)碼2024/4/31654、移動(dòng)臺(tái)國(guó)際用戶數(shù)據(jù)號(hào)碼的結(jié)構(gòu)2024/4/31665、切換號(hào)碼2024/4/3167三、位置區(qū)識(shí)別碼和基站識(shí)別碼2024/4/31681、位置區(qū)識(shí)別碼的組成2024/4/31692、基站識(shí)別碼2024/4/31702、基站識(shí)別碼2024/4/31713、漫游簽約地區(qū)識(shí)別碼2024/4/31724、位置號(hào)碼2024/4/3173四、MSC識(shí)別碼和位置寄存器識(shí)別碼2024/4/3174五、移動(dòng)臺(tái)設(shè)備識(shí)別碼和軟件版本號(hào)2024/4/3175五、移動(dòng)臺(tái)設(shè)備識(shí)別碼和軟件版本號(hào)2024/4/3176六、語(yǔ)音組呼和語(yǔ)音廣播呼叫實(shí)體的識(shí)別1、組身份2024/4/31772、組呼區(qū)域識(shí)別碼2024/4/31783、語(yǔ)音組呼和語(yǔ)音廣播呼叫的呼叫參考值2024/4/31794、地域化業(yè)務(wù)區(qū)識(shí)別碼2024/4/3180

在GSM-R網(wǎng)絡(luò)內(nèi)包括以下類型的號(hào)碼：國(guó)內(nèi)GSM-R網(wǎng)絡(luò)號(hào)碼：用于在同一GSM-R網(wǎng)絡(luò)內(nèi)注冊(cè)的用戶之間的呼叫；國(guó)際GSM-R網(wǎng)絡(luò)號(hào)碼：用于不同國(guó)家GSM-R網(wǎng)絡(luò)內(nèi)注冊(cè)的用戶之間的呼叫；短號(hào)碼：用于GSM-R網(wǎng)絡(luò)內(nèi)快速撥號(hào)。引示號(hào)：用于GSM-R網(wǎng)絡(luò)用戶呼叫其他網(wǎng)絡(luò)用戶的分隔碼。移動(dòng)用戶及固定用戶號(hào)碼：用于GSM-R網(wǎng)絡(luò)用戶之間、其他通信網(wǎng)絡(luò)的用戶與GSM-R網(wǎng)絡(luò)用戶之間的呼叫。2024/4/3181特服號(hào)：用于特服業(yè)務(wù)呼叫。GSM-R網(wǎng)絡(luò)設(shè)備編號(hào)：用于標(biāo)識(shí)GSM-R網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。IP地址：用于GPRS網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、終端設(shè)備以及網(wǎng)管設(shè)備的TCP/IP尋址。信令點(diǎn)編碼：用于采用NO.7信令方式的信令點(diǎn)尋址。2024/4/3182號(hào)碼應(yīng)在全網(wǎng)范圍內(nèi)統(tǒng)一分配，應(yīng)滿足互聯(lián)互通的要求。編號(hào)方案應(yīng)保證網(wǎng)絡(luò)之間的互操作性，有助于用戶身份的識(shí)別和權(quán)限限制，并保持穩(wěn)定。編號(hào)方案應(yīng)具有靈活性和可擴(kuò)充性，采用不等位編號(hào)，并且由0到9的數(shù)字組成。為方便用戶撥號(hào)，給特定用戶分配功能號(hào)碼，標(biāo)識(shí)用戶的職能身份?？梢允褂梅?hào)﹡和﹟，以實(shí)現(xiàn)特定的功能，不在本編號(hào)方案內(nèi)規(guī)劃?？梢杂米帜福帜冈诮K端被轉(zhuǎn)換成數(shù)字串。字母與數(shù)字串的轉(zhuǎn)換關(guān)系應(yīng)在鐵道部范圍內(nèi)統(tǒng)一制定。2024/4/3183國(guó)內(nèi)GSM-R網(wǎng)絡(luò)號(hào)碼編號(hào)方案國(guó)際GSM-R網(wǎng)絡(luò)號(hào)碼的使用短號(hào)碼的使用引示號(hào)2024/4/3184國(guó)內(nèi)GSM-R網(wǎng)絡(luò)號(hào)碼結(jié)構(gòu)呼叫類型（CT）用來(lái)區(qū)分GSM-R網(wǎng)絡(luò)內(nèi)不同類型的呼叫，提示網(wǎng)絡(luò)如何解釋所撥打的號(hào)碼。2024/4/3185呼叫類型（CT）用于定義用戶號(hào)碼的類型，由1到3個(gè)數(shù)字組成。

呼叫類型CT用途1短號(hào)碼2車次功能號(hào)3機(jī)車功能號(hào)4車號(hào)功能號(hào)50語(yǔ)音組呼51語(yǔ)音廣播52～55保留國(guó)際使用56～59保留國(guó)內(nèi)使用6維修、調(diào)車組成員2024/4/31867調(diào)度用戶功能號(hào)碼8移動(dòng)用戶號(hào)碼MSISDN900接入國(guó)際GSM-R網(wǎng)絡(luò)901接入鐵路專用電話網(wǎng)902～909預(yù)留91FAS網(wǎng)絡(luò)用戶號(hào)碼ISDN92～98預(yù)留99保留公眾緊急呼叫0接入PSTN、PLMN2024/4/3187用戶號(hào)碼（UN）由用戶識(shí)別號(hào)碼（UIN）和功能碼（FC）組成。用戶識(shí)別號(hào)碼（UIN）必須是以下號(hào)碼之一：車次號(hào)（TRN）、機(jī)車號(hào)（EN）、車號(hào)（CN）、調(diào)車組位置號(hào)碼（STLN）、維修組位置號(hào)碼（MTLN）調(diào)度員和值班員位置號(hào)碼（TCLN）、組位置號(hào)碼（GLN）和移動(dòng)用戶號(hào)碼（MSISDN）。

功能碼（FC）是一種識(shí)別號(hào)，用來(lái)識(shí)別列車上或站場(chǎng)內(nèi)的人員、設(shè)備，或者某給定區(qū)域內(nèi)的特定編組。2024/4/3188在GSM-R網(wǎng)絡(luò)中占用短號(hào)碼部分資源，開通如下特服號(hào)碼：障礙申告112

電話查號(hào)業(yè)務(wù)114

事故救援117

面向社會(huì)的公眾緊急呼叫，包括110、119和999

2024/4/3189網(wǎng)絡(luò)設(shè)備編號(hào)包括MSC/VLR/GCR/SSP、HLR/AuC、SCP、SMSC識(shí)別碼、位置區(qū)識(shí)別碼LAI、全球小區(qū)識(shí)別碼CGI、基站識(shí)別碼BSIC、漫游區(qū)域識(shí)別碼RSZI、國(guó)際移動(dòng)設(shè)備識(shí)別碼IMEI。2024/4/31901、IMSI稱為_____。A、國(guó)際移動(dòng)用戶識(shí)別碼B、國(guó)家移動(dòng)用戶識(shí)別碼C、移動(dòng)用戶識(shí)別碼2、IMSI的長(zhǎng)度不能超過(guò)_____位。A、12B、15C、183、TMSI稱為_____。A、國(guó)際移動(dòng)用戶識(shí)別碼B、臨時(shí)身份識(shí)別號(hào)碼C、位置區(qū)識(shí)別碼4、移動(dòng)用戶的TMSI與IMSI是對(duì)應(yīng)的，在呼叫建立和位置更新時(shí)，空中接口傳輸使用_____。A、TMSIB、IMSI2024/4/31915、GSM-R編號(hào)方案采用_____編號(hào)，并且由0到9的數(shù)字組成。A、等位B、不等位6、以下號(hào)碼中_____不能作為用戶識(shí)別號(hào)碼(UIN)。A、車次號(hào)(TRN)B、移動(dòng)用戶號(hào)碼(MSISDN)C、功能碼(FC)7、切換號(hào)碼可以看作是_____的一部分。A、移動(dòng)臺(tái)的漫游號(hào)(MSRN)B、移動(dòng)臺(tái)的ISDN號(hào)(MSISDN)8、GSM-R編號(hào)方案中的事故救援117屬于_____。A、用戶號(hào)碼B、特服號(hào)碼C、功能號(hào)碼移動(dòng)通信MobileCommunication193GSM-R鐵路專用移動(dòng)通信系統(tǒng)8.1概述8.2鐵路數(shù)字移動(dòng)通信原理8.3移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)8.4網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、功能及協(xié)議8.5GSM-R編號(hào)方案8.6eMLPP業(yè)務(wù)8.7VGCS業(yè)務(wù)8.8VBS業(yè)務(wù)8.9功能尋址8.10基于位置的尋址

8.11調(diào)度通信8.12調(diào)度數(shù)據(jù)和旅客服務(wù)信息傳輸通道2024/4/31948.6eMLPP業(yè)務(wù)eMLPP業(yè)務(wù)2024/4/3195主要內(nèi)容eMLPP概述eMLPP的實(shí)現(xiàn)eMLPP基本過(guò)程eMLPP業(yè)務(wù)2024/4/3196eMLPP概述eMLPP是enhancedMulti-LevelPrecedenceandPre-emptionservice的縮寫，即增強(qiáng)多優(yōu)先級(jí)與強(qiáng)拆，它是一種補(bǔ)充業(yè)務(wù)。eMLPP業(yè)務(wù)主要由三個(gè)元素構(gòu)成：優(yōu)先級(jí)、呼叫建立時(shí)間和資源搶占能力。eMLPP業(yè)務(wù)2024/4/3197eMLPP概述－優(yōu)先級(jí)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)別，并和該呼叫的建立時(shí)間類型一起參與網(wǎng)絡(luò)資源的競(jìng)爭(zhēng)與調(diào)配。eMLPP業(yè)務(wù)定義了7個(gè)優(yōu)先等級(jí)：

A（最高，網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部使用）B（網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部使用）0（預(yù)定）1（預(yù)定）2（預(yù)定）3（預(yù)定）4（最低，預(yù)定）eMLPP業(yè)務(wù)2024/4/3198eMLPP概述－呼叫建立時(shí)間呼叫建立時(shí)間是指從用戶按下“發(fā)送”鍵開始，到被叫用戶能夠接收信息為止，不包含用戶反應(yīng)時(shí)間。對(duì)于多方呼叫、VGCS或VBS，呼叫建立時(shí)間是指至少有一個(gè)被叫用戶能夠接收信息為止。eMLPP業(yè)務(wù)規(guī)定的呼叫建立時(shí)間有3個(gè)等級(jí)：1級(jí)，快速呼叫建立 1－2

s2級(jí)，正常呼叫建立 <5

s3級(jí)，慢速呼叫建立 <10

seMLPP業(yè)務(wù)2024/4/3199eMLPP概述－資源搶占資源搶占是指當(dāng)網(wǎng)絡(luò)沒(méi)有空閑資源可用時(shí)，具有較高優(yōu)先級(jí)的呼叫將搶占正在被較低優(yōu)先級(jí)呼叫占用的信道資源，還可以表現(xiàn)為被叫用戶斷開正在進(jìn)行的低優(yōu)先級(jí)呼叫而接聽(tīng)高優(yōu)先級(jí)的呼入呼叫。資源搶占有兩種情況：網(wǎng)絡(luò)資源搶占：呼叫建立或切換時(shí)，沒(méi)有空閑網(wǎng)絡(luò)資源，則終止低優(yōu)先級(jí)呼叫，將資源給高優(yōu)先級(jí)呼叫使用的過(guò)程。用戶接口資源搶占：具有較高優(yōu)先級(jí)的呼叫請(qǐng)求與正在進(jìn)行較低優(yōu)先級(jí)通話的用戶建立通信時(shí)，網(wǎng)絡(luò)終止被叫用戶的當(dāng)前呼叫，并將其接入高優(yōu)先級(jí)呼叫的過(guò)程。eMLPP業(yè)務(wù)2024/4/3200主要內(nèi)容eMLPP概述eMLPP的實(shí)現(xiàn)eMLPP基本過(guò)程eMLPP業(yè)務(wù)2024/4/3201eMLPP的實(shí)現(xiàn)－優(yōu)先級(jí)選擇用戶每次發(fā)起呼叫時(shí)，都可以選擇一個(gè)呼叫優(yōu)先級(jí)。對(duì)于一個(gè)呼叫的優(yōu)先級(jí)，分以下情況討論：移動(dòng)臺(tái)呼叫固網(wǎng)用戶，取決于移動(dòng)臺(tái)選擇的優(yōu)先級(jí)。固網(wǎng)用戶呼叫移動(dòng)臺(tái)，取決于主叫方。如果固網(wǎng)用戶是ISDN的MLPP業(yè)務(wù)用戶，則由接口網(wǎng)絡(luò)對(duì)MLPP和eMLPP優(yōu)先級(jí)進(jìn)行映射；否則，由移動(dòng)網(wǎng)指配一個(gè)缺省優(yōu)先級(jí)。ISDNMLPP與GSM-ReMLPP優(yōu)先級(jí)的對(duì)應(yīng)關(guān)系如表1所示。移動(dòng)臺(tái)呼叫移動(dòng)臺(tái)，取決于主叫方選擇的優(yōu)先級(jí)。如果兩個(gè)移動(dòng)臺(tái)處于不同的MSC區(qū)域，則eMLPP的A、B優(yōu)先級(jí)需要映射為0優(yōu)先級(jí)。eMLPP業(yè)務(wù)2024/4/3202eMLPP的實(shí)現(xiàn)－優(yōu)先級(jí)選擇eMLPP業(yè)務(wù)2024/4/3203eMLPP的實(shí)現(xiàn)－優(yōu)先級(jí)處理和操作eMLPP用戶可以自己定義對(duì)某些高優(yōu)先級(jí)呼叫進(jìn)行自動(dòng)應(yīng)答。如果被叫用戶忙，則可能需要強(qiáng)拆當(dāng)前的呼叫而接受較高優(yōu)先級(jí)呼叫，即用戶接口資源搶占:新的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)呼叫，其優(yōu)先級(jí)高于當(dāng)前呼叫并具有資源搶占能力，被叫用戶收到呼叫等待提示以及新呼叫的優(yōu)先級(jí)信息，移動(dòng)臺(tái)自動(dòng)退出當(dāng)前呼叫而接入新的呼叫；如不具有資源搶占能力，由用戶決定是否接受新的呼叫。新的VGCS或VBS的優(yōu)先級(jí)高于當(dāng)前VGCS或VBS的優(yōu)先級(jí)，并具有資源搶占能力，移動(dòng)臺(tái)自動(dòng)退出當(dāng)前VGCS或VBS而加入新的呼叫。eMLPP業(yè)務(wù)2024/4/3204eMLPP的實(shí)現(xiàn)－網(wǎng)絡(luò)和終端需求eMLPP業(yè)務(wù)的實(shí)現(xiàn)需要GSM-R網(wǎng)絡(luò)的支持，對(duì)于每個(gè)用戶，需要在HLR、VLR、GCR和MSC中存儲(chǔ)相關(guān)的優(yōu)先級(jí)信息。eMLPP業(yè)務(wù)的實(shí)現(xiàn)也需要移動(dòng)臺(tái)的支持，這類移動(dòng)臺(tái)稱作兼容移動(dòng)臺(tái)，在SIM卡中存儲(chǔ)優(yōu)先級(jí)信息；相反，不支持eMLPP業(yè)務(wù)的移動(dòng)臺(tái)可稱作非兼容移動(dòng)臺(tái)。如果用戶沒(méi)有簽約eMLPP業(yè)務(wù)，則無(wú)論使用的是兼容移動(dòng)臺(tái)還是非兼容移動(dòng)臺(tái)，呼叫均采用網(wǎng)絡(luò)定義的缺省優(yōu)先級(jí)。eMLPP業(yè)務(wù)2024/4/3205主要內(nèi)容eMLPP概述

eMLPP的實(shí)現(xiàn)eMLPP基本過(guò)程eMLPP業(yè)務(wù)2024/4/3206eMLPP基本過(guò)程簽約：當(dāng)用戶在HLR中創(chuàng)建了用戶記錄時(shí)，用戶就可以由自己來(lái)設(shè)置優(yōu)先級(jí)，此優(yōu)先級(jí)需要小于或等于最高授權(quán)優(yōu)先級(jí)。業(yè)務(wù)提供商能在任何時(shí)候改變?nèi)魏我粋€(gè)eMLPP用戶的最高優(yōu)先級(jí)，但用戶不能通過(guò)移動(dòng)臺(tái)的人機(jī)界面改變最高優(yōu)先級(jí)。eMLPP業(yè)務(wù)2024/4/3207eMLPP基本過(guò)程優(yōu)先級(jí)呼叫：移動(dòng)臺(tái)發(fā)起呼叫的過(guò)程中可能會(huì)經(jīng)歷指出優(yōu)先級(jí)、核對(duì)簽約情況、鑒權(quán)和加密、將優(yōu)先級(jí)指示發(fā)送給BSC、選擇無(wú)線信道和將優(yōu)先級(jí)指示發(fā)送給移動(dòng)臺(tái)六個(gè)過(guò)程。移動(dòng)用戶終止呼叫的過(guò)程中可能會(huì)經(jīng)歷指出優(yōu)先級(jí)、將優(yōu)先級(jí)指示發(fā)送給BSC、鑒權(quán)和加密、在空閑模式、專用模式或組接收模式下被叫用戶終止呼叫四個(gè)過(guò)程。在語(yǔ)音組呼或語(yǔ)音廣播呼叫的過(guò)程中可能會(huì)經(jīng)歷將優(yōu)先級(jí)指示發(fā)送給相關(guān)的MSC、鑒權(quán)和加密、將優(yōu)先級(jí)指示發(fā)送給移動(dòng)臺(tái)三個(gè)過(guò)程。eMLPP業(yè)務(wù)2024/4/3208eMLPP基本過(guò)程強(qiáng)拆：對(duì)于所有能夠強(qiáng)拆的資源，MSC內(nèi)的業(yè)務(wù)配置可以用來(lái)決定是否需要發(fā)生資源強(qiáng)拆以及哪一個(gè)通話需要被強(qiáng)拆掉。強(qiáng)拆后釋放信道的消息要在強(qiáng)拆發(fā)生的地方傳送給受影響的另一方。eMLPP業(yè)務(wù)2024/4/3209eMLPP基本過(guò)程越區(qū)切換：當(dāng)正在進(jìn)行的通話切換到一個(gè)滿負(fù)荷的小區(qū)上時(shí)，如果有必要的話，BSC會(huì)根據(jù)從分配請(qǐng)求上接收到的優(yōu)先級(jí)和強(qiáng)拆信息執(zhí)行排隊(duì)等待和強(qiáng)拆操作。對(duì)于BSS間的越區(qū)切換，優(yōu)先級(jí)和強(qiáng)拆的信息包含在越區(qū)切換請(qǐng)求中。eMLPP業(yè)務(wù)2024/4/3210測(cè)試題1、增強(qiáng)多優(yōu)先級(jí)與強(qiáng)拆(eMLPP)是一種_____。A、承載業(yè)務(wù)

B、終端業(yè)務(wù)

C、補(bǔ)充業(yè)務(wù)2、eMLPP業(yè)務(wù)主要由三個(gè)元素構(gòu)成：_____、呼叫建立時(shí)間和_____能力。3、資源搶占有兩種情況：_____資源搶占和_____資源搶占。4、支持eMLPP業(yè)務(wù)的移動(dòng)臺(tái)稱為_____移動(dòng)臺(tái)。A、兼容

B、非兼容5、對(duì)于BSS間的越區(qū)切換，優(yōu)先級(jí)和強(qiáng)拆的信息_____在越區(qū)切換請(qǐng)求中。A、包含

B、不包含

移動(dòng)通信MobileCommunication212GSM-R鐵路專用移動(dòng)通信系統(tǒng)8.1概述8.2鐵路數(shù)字移動(dòng)通信原理8.3移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)8.4網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、功能及協(xié)議8.5GSM-R編號(hào)方案8.6eMLPP業(yè)務(wù)8.7VGCS業(yè)務(wù)8.8VBS業(yè)務(wù)8.9功能尋址8.10基于位置的尋址

8.11調(diào)度通信8.12調(diào)度數(shù)據(jù)和旅客服務(wù)信息傳輸通道2024/4/32138.7VGCS業(yè)務(wù)VGCS業(yè)務(wù)主要內(nèi)容

相關(guān)概念VGCS概述VGCS的會(huì)話過(guò)程

VGCS對(duì)系統(tǒng)的需求VGCS資源分配VG