GSM-R系统详细实例

GSM-R数字移动系统详细实例内容提要一、项目背景（一）在建GSM-R系统工程概况（二）国内外GSM-R技术规范概况二、重要内容的解释与说明（一）业务与功能（二）系统结构（三）核心网规划、建设原则（四）编号计划与频率配置（五）服务质量要求（六）支撑系统（七）主要设备进网要求三、问题与讨论内容提要一、项目背景（一）在建GSM-R系统工程概况（二）国内外GSM-R技术规范概况二、重要内容的解释与说明（一）业务与功能（二）系统结构（三）核心网规划、建设原则（四）编号计划与频率配置（五）服务质量要求（六）支撑系统（七）主要设备进网要求三、问题与讨论工程建设与应用情况已建工程：2003年，中国开始设计建设GSM-R网络，总计约2300km长。目前，3条线独立运用，尚未组网。大秦线680公里胶济线473公里青藏线1142公里青藏线工程概况应用业务工程进展青藏线－工程概况概况：高原铁路，全线1142公里，高于4000米的地段960公里，最高海拔5072米，冻土区约600公里，11座隧道。无线覆盖同站址双网覆盖方式。设备组成（北电）：2套核心网设备。1套HLR/SGSN/IN/MSC网管设备。4套BSC。388套（194处）BTS。基站间距：平均6公里，最大8公里。青藏线－应用业务话音通信列车无线调度通信其他话音通信（工务、电务、供电、水电、机务、公安等）列车控制数据传输（ITCS）：CSD方式数据传输：GPRS方式。调度命令传输车次号传输光纤直放站网管信息冻土监测信息CTDS数据传输风速测量机车工况信息晃车信息应急通信图像数据传输预售票（规划中）拉萨INMSCHLRGPRSMSC西宁铁通PSTN（专网）CTC调度通信系统BTSBTSBTSBSCBSC青藏线GSM-R同址双基站双网覆盖BTSBTSBTSBTSBSCBSCBTS青藏线－工程进度2003年11月-2004年07月，完成试验线的施工和调试工作2005年02月-2006年06月，全线GSM-R的施工建设、系统调试、网络优化。2006年07月，正式运营。工程概况应用业务工程进展大秦线大秦线－工程概况概况：货运重载专线，开行重载2万吨组合列车。全线680公里，隧道、路堑、弯道较多，共有桥梁385座，隧道52座。无线覆盖采用同站址双网覆盖方式设备组成（华为）：1套核心网设备(MSC/HLR/SGSN/GGSN/AuC)，5000用户2套BSC206套BTS（103处）站间距：平均7公里，最大10公里。大秦线－应用业务列车无线调度通信机车同步操控信息传送数据传输采用CSD方式列车调度指挥信息传送包括：调度命令信息传送列车无线车次号校核信息传送列车尾部风压报警信息传送（试验）数据传输采用GPRS方式大秦线－工程进度2004年9月动工2005年3月核心网及单层BSS系统建设基本完成2005年4-12月进行各类测试和单层网络优化工作基本功能测试网络场强覆盖测试网络QoS测试2006年2-12月进行双层BSS系统建设，2006年底前全部完成。工程概况应用业务工程进展胶济线胶济线－工程概况概况：繁忙干线，线路设计时速200km/h。全长473公里。平原地区，穿越城镇多。无线覆盖采用单层网覆盖方式。设备组成（西门子）：1套核心网设备(MSC/HLR/GPRS/IN/网管设备）。MSC近期开通5000用户，软件具备近期开通25000用户条件SGSN、GGSN近期开通2500用户1套BSC。77套BTS（44套车站基站、33套区间基站）。站间距：平均5公里，最大7公里。胶济线－应用业务语音通信列车无线调度通信货运调度通信牵引供电调度通信列车调度指挥信息传送：包括：调度命令信息传送（进路预告信息）列车无线车次号校核信息传送列车尾部风压信息传送（试验）数据传输采用GPRS方式胶济线－工程进度2005年3月，开工2006年1月，示范段动态测试2006年4月，系统建设基本完成2006年5-9月，系统测试和优化2006年10月，系统验收已经开工的客运专线（高速铁路）项目共计：5560公里线路名称长度（km）京广客运专线2300京津城际铁路115郑西客运专线456石太客运专线190合武、合宁客运通道526宁波～温州～福州～厦门客运通道855广珠城际铁路117广深客运专线105哈大客运专线904基本结论（1）我国从2003年结合既有线、新建线开始建设GSM-R系统工程，已投入正式应用；从2006年开始，计划结合客运专线建设GSM-R网络。上述线路的规划、建设需要GSM-R技术规范提供指导和支撑。内容提要一、概述（一）在建GSM-R系统工程概况（二）国内外GSM-R技术规范概况二、重要内容的解释与说明（一）业务与功能（二）系统结构（三）核心网规划、建设原则（四）编号计划与频率配置（五）服务质量要求（六）支撑系统（七）主要设备进网要求三、问题与讨论1、GSM-R标准体系组成2、欧洲GSM-R技术规范现状3、建立适合我国GSM-R技术规范体系的必要性4、我国GSM-R系列技术规范组成与进展情况5、关于技术体制和智能网技术条件在规范体系中的地位和作用1、GSM-R技术规范体系GSM-R是在公网GSM基础之上，通过增加铁路调度通信功能和高速环境组成要素，而建立起来的技术体制。因此，GSM-R技术规范包括现有的GSM相关标准以及为满足铁路需求而制定的应用标准，是GSM-R领域内所有技术标准、规范的集合。相关标准组织：3GPP、ETSI、UIC等。2、国外GSM-R发展现状（1）国际铁路联盟（UIC）为满足欧洲21世纪铁路一体化进程推荐了欧洲铁路专用移动通信系统—GSM-R（GSMRailway），目前已在全球15个国家开始广泛实施，具体包括：德国、英国、法国、意大利、斯洛伐克、荷兰、瑞典、瑞士、西班牙、捷克、芬兰、挪威、比利时、中国、印度。其中，瑞典、德国、意大利、瑞士、挪威、西班牙、荷兰、中国等8个国家开通了商用GSM-R网络。从国外的应用来看，GSM-R用于调度通信技术成熟，并实现了高速铁路列车ETCS2级列控信息的传送。2、国外GSM-R发展现状（2）1999年2个国家2002年7个国家2005年15个国家德国、瑞典、意大利、英国、荷兰、西班牙、比利时、芬兰、法国、挪威、斯洛伐克、瑞士、捷克、印度、中国2008年将达到34个国家111111222222233444441=2002年之前启动的GSM-R项目2=2003年启动的GSM-R项目3=2004年启动的GSM-R项目4=2005年启动的GSM-R项目欧洲选择GSM-R原因：1、各国铁路互通性的需要。2、系统性能提升的需要。3、新业务的需要。4、取代目前互不兼容的模拟系统设备，节约总体成本。2、欧洲GSM-R组织机构（1）定义新的铁路公用通信系统标准的需求铁路通信标准机构，定义GSM-R网络功能特征和互操作性根据EIRENE规范，开发和测试GSM-R系统UICEIRENEMORANE（成员：铁路运营商、厂家、研究机构）3GPP/ETSIETSI-SMG工业界合作伙伴欧洲GSM-R官方机构注：EIRENE（EuropeanIntegratedrailwayRadioEnhancedNetwork）欧洲铁路综合数字移动通信网络2、UIC技术规范现状UIC（EIRENE）GSM-R技术规范2本规范：系统需求规范（SRS）和系统功能规范（FRS）。规定了15个方面的内容：综述、网络需求（业务）、网络配置（覆盖、网络选择、对呼叫建立时间的需求、广播呼叫和组呼区域）、移动设备核心规范、机车台、通用电台、运营电台、调度台/值班员设备规范、编号方案、用户管理、功能编号和与位置有关的寻址、文本消息、铁路紧急呼叫、调车作业模式、直通模式。通用性条款，不符合我国使用习惯，不满足我国实际需求FRS–V7.0SRS-V15.0UIC技术规范现状UIC（MORANE）GSM-R技术规范MORANEF10T60023，17/05/2000FFFSforConfirmationofHighPriorityCallsMORANEF12T60023，31/07/2000FISforConfirmationofHighPriorityCallsMORANEE10T60013，11/08/2000FFFSforFunctionalAddressingMORANEI13/2T70012，11/08/2000FFFISforShuntingModeMORANEP38T90013，01/02/2003FFFISforGSM-RSIMcardsMORANEF10T60033，31/07/2000FFFSforPresentationofFunctionalNumberstoCalledandCallingParties基本结论（2）GSM-R在欧洲已经广泛实施，并成功商用。欧洲承载主要业务是调度语音通信和列控信息传送。UIC关于GSM-R技术规范包括SRS和FRS，不定期进行升级，内容上为通用性条款，不符合我国使用习惯，不能满足我国GSM-R发展的需要。因此，需要制定适合我国实际应用的GSM-R系列技术规范。3、国内GSM-R发展现状我国GSM-R技术应用概况2000年底，铁道部确定GSM-R为中国铁路未来发展的方向。2001年，铁道部正式向信产部提出GSM-R使用频率的申请，2003年9月，信产部正式批复铁道部GSM-R使用900MHz频段4MHz带宽。2002年开始，铁道部组织设计、科研、大专院校以及供货厂商等单位，制定了相关技术规范。2003年起，铁道部结合重点工程，在大秦、青藏和胶济线等建设GSM-R工程，积累了一定的建设经验。2006年，成立中国铁路GSM-R规范编制组和GSM-R对外工作组，负责制定系列规范和对口UIC协调工作。为什么要建立适合我国的GSM-R技术规范体系？GSM在公网取得了巨大成功，GSM-R在欧洲得到了广泛应用，都是因为建立了包括设备、业务、工程、测试等一整套较为完善的标准体系。这些标准在网络的规划建设、运营维护、科研生产、引进工程、设备制造中，发挥了重要的指导和支撑作用，为网络的发展奠定了坚实的技术基础。我国GSM-R发展与欧洲各国铁路的主要区别网络规模大，需要先期统一规划、统一标准。与欧洲运输作业模式不同，业务需求复杂、应用范围广、需要二次开发。需要解决3个厂家设备互联互通的问题。我国GSM-R技术规范体系必要性我国铁路需求范围广、应用复杂，为确保为GSM-R在我国健康、顺利发展，必须首先建立GSM-R相关技术标准并不断健全完善，并在实际工程建设中严格执行。为网络建设、运行、维护、管理提供技术依据，保证网络完整、统一和安全可靠，提高服务水平、合理地利用频谱、码号等资源。为多厂家平等接入提供可循的技术依据，为网络设备质量认证和监督的根据。通过参与标准研究工作，还可以有效地提高人才的业务素质，为我国GSM-R网络的建设、运维和健康发展打下坚实的基础。4、我国GSM-R技术规范体系概况我国GSM-R技术规范体系的组成和层次关系7类，40项：综合类、系统类、应用业务类、工程类、设备、设备测试类、接口技术要求和测试类，总体上与UIC规范相对应。4个层次，随着网络和业务的发展，还可能继续完善升级并制定后续的相关规范。我国现阶段的GSM-R技术规范体系组成和进展情况。随着网络、业务与技术发展，将来还有可能继续升级、完善。系统类（5项）（技术体制）系统类（5项）（编号计划）系统类（5项）（智能网技术条件）系统类（5项）（GPRS技术条件）系统类（5项）（固定用户接入交换系统技术条件）应用业务技术条件（9项）（调度命令传送）等工程类（4项）（设计