GSM-R在铁路通信中的应用 本科毕业论文(7)

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固定终端（如调度台）使用功能号发起一个常规呼叫，该呼叫请求通过PABX到达GMSC,GMSC从SETUP消息中的被叫方信息元素中判断出该号码是一个功能号，于是它向FFN发送请求，查询对应的MSISDN号码。FFN在查询到结果后，将相应的MSISDN号码返回给GMSC。接下来的过程就和GSM中的一个使用MSISDN号发起的常规呼叫过程一样了。

第二节 GSM-R调度通信的实现

调度通信系统业务包括列车调度通信、货运调度通信、牵引变电调度通信、其他调度及专用通信、站场通信、应急通信、施工养护通信和道口通信等。

利用GSM-R进行调度通信系统组网，既可以完全利用无线方式，也可以同有线方式结合起来，共同完成调度通信任务[12]。事实上，在铁路上的有线通信已经比较完善，因此完全可以利用现有的有线资源，构成GSM-R＋FAS（即固定用户接入交换机）的无线/有线混合网络。这种混合网络的系统主要由NSS（包括MSC、HLR、AuC、VLR、GCR等）、BSS（包括BSC、BTS）、OSS、固定用户接入交换机（Fixed Access Switching，简称FAS）、调度台、车站台、机车综合通信设备、作业手持台OPH（Operational Purpose Handset)及其他固定终端等构成。系统构成及组网方式如图4-6所示，其接口及信令在图中都已标明。

图4-6 GSM-R调度通信系统构成及组网方式示意图

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铁路沿线采用无线覆盖，机车上采用无线终端，即机车综合通信设备，而车站台和调度台都是有线终端。采用有线/无线组网方式。其中车站台和调度台通过FAS连接到GSM-R MSC上，从而实现有线和无线用户的通信。

一、系统构成

系统主要由SSS（包括MSC、HLR、AuC、VLR、GCR等）、BSS（包括BSC、BTS）、OSS、FAS、调度台、车站台、CIR、OPH及其他固定终端等构成[12]。

各MSC之间通过E1接口相连接，接口采用No.7信令； 部、局FAS通过Fa接口接入邻近的MSC；车站FAS不直接与MSC相连接；部、局FAS之间通过Fa接口连接；路局FAS与车站FAS之间通过Fb接口连接。

调度台和车站台通过Ua接口接入FAS；其他固定终端通过Ub接口接入FAS。 CIR和OPH内部设置有GSM-R信道机模块，通过空中Um接口接入GSM-R网络。 Fa接口：ISDN基群速率接口(30B+D)，DSS1信令。

Fb接口：ISDN基群速率接口(30B+D)，DSS1信令；或基群速率E1，内部信令。 Ua接口：ISDN基本速率接口(2B+D)，DSS1信令；或基群速率E1，内部信令。 Ub接口：选用Z接口、音频2/4线接口、64kbit/s同向接口、录音接口等。

（一）调度通信系统组网方式

GSM-R调度通信系统主要负责列车调度通信、货运调度通信、牵引变电调度通信、其他调度及专用通信、站场通信、应急通信、施工养护通信和道口通信等；无线列调系统负责列车调度通信，是调度通信系统的一个重要组成部分。系统应按铁道部至铁路局和铁路局至站段二级结构组网。铁路局调度所FAS至车站FAS宜采用环型或星型结构。铁道部调度所FAS至各铁路局调度所FAS应采用星状复合结构，并应有迂回路由。相邻铁路局调度所FAS间应设直达路由。系统组网方式示意图如图4-7所示。

各MSC之间通过E1接口相连接，接口信令采用SS7。铁路局通过30B+D接口接入邻近的MSC，接口信令采用DSS1；站段FAS不直接与MSC相连接，FAS之间通过30B+D接口连接，接口信令采用DSS1。调度台和车站台通过2B+D接口接入FAS，其他固定终端通过2B+D接口或Z接口等方式接入FAS。机车综合通信设备和作业手持台内部设置有GSM-R信道机模块，通过空中Um接口接入GSM-R网络。

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Ua调度台网管终端固定终端FaVaFASUb铁道部所在地FaFaGSM-R系统FaUa调度台网管终端固定终端FaVaFAS(铁路局1)FAS(铁路局2)FaUb铁路局所在地车站(段)所在地FbUa值班台FbFbFASFAS??FbFbFASFbFb或FASFAS??FAS固定终端Ub 图4-7 调度通信系统组网方式

（二）调度通信组呼区域划分

GSM-R组呼区域原则上可以分为四种划分类型[7]： ·以调度辖区作为GSM-R组呼区域

·以相邻三个车站及其两区间作为GSM-R组呼区域 ·以相邻的三个小区作为GSM-R组呼区域 ·以车站基站区作为GSM-R组呼区域

为保证车站基站区的GSM-R组呼区域，在小区设计时，必须保证车站基站区在车站两边覆盖至少各2km。可包括车站基站区范围内的微蜂窝。

二、系统业务

系统业务包括列车调度通信、客运调度通信、货运调度通信、牵引供电（电力）调度通信及其他调度通信。

（一）列车调度通信

列车调度通信是重要的铁路行车通信系统，负责列车的位置和运行方向，其主要用户包括分局（含不设分局的铁路局，以下同）列车调度员、车站（场）值班员、机车司

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机、运转车长、助理值班员、机务段（折返段）调度员、列车段（车务段、客运段）值班员、机车调度员、电力牵引变电所值班员、救援列车主任以及其他相关人员。

列车调度通信系统的主要问题是解决“大三角”和“小三角”通信，“大三角”通信是指列车调度员、车站值班员和机车司机之间的通信；“小三角”通信是指车站值班员、机车司机和运转车长之间的通信[13]。

表4-3为GSM-R列车调度通信必须具备的业务功能。

表4-3 GSM-R列车调度通信业务功能

呼叫类型 应用功能 列车调度员按车次号功能寻址/MSISDN号码方式个别呼叫调度辖区内的机车司机并通话。当辖区内有多个车次号相同的列车时，按照《GSM-R数字移动通信智能网技术条件》的规定处理。 列车调度员呼叫调度辖区内车站值班员并通话。 列车调度员呼叫相邻调度区调度员并通话。 列车调度员呼叫相邻调度区分界站车站值班员并通话。 车站值班员按车次号功能寻址/MSISDN号码方式个别呼叫机车司机并通话。 车站值班员呼叫列车调度员并通话。 个别呼叫 车站值班员呼叫相邻车站值班员并通话。 机车司机按位置寻址/ISDN号码方式个别呼叫当前所在调度辖区的列车调度员并通话。 机车司机按位置寻址/ISDN号码的方式个别呼叫本站/前方站/后方站值班员并通话。 机车司机按车次功能号/MSISDN号码个别呼叫运转车长并通话。 运转车长按车次功能号/MSISDN号码个别呼叫机车司机并通话。 助理值班员按车次功能号/MSISDN号码个别呼叫机车司机并通话。 助理值班员按车次功能号/MSISDN号码个别呼叫运转车长并通话。 列车调度员组呼调度辖区范围内的所有或部分车站值班员并通话。 车站值班员组呼所属列车调度员、三站两区间范围内的机车司机并通话。根据需要，可选择位于三站两区间范围内的助理值班员、运转车长、道口值班人员、语音组呼 工务巡道人员作为该组呼的被叫组成员。 车站值班员、助理值班员、车站基站区范围内机车司机和运转车长之间按组呼方式通话。

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呼叫类型 铁路紧急 员、相邻的车站值班员以及相邻三小区范围内的机车司机、运转车长、助理值呼叫 班员、工务巡道人员、道口人员发起铁路紧急呼叫。 应用功能 机车司机、助理值班员、工务巡道人员、道口值班人员向所属调度辖区的调度根据实际应用需要，可选择使用表4-4所示的业务功能。

表4-4 GSM-R列车调度通信业务功能（可选）

呼叫类型 个别呼叫 员并通话。 （２）列车调度员组呼调度辖区内的机车司机并通话。 （３）列车调度员组呼调度辖区范围内的车站值班员、机车司机并通话。根据需要，可选择位于三站两区间范围内的助理值班员、运转车长、道口值班人员、工务巡道人员作为该组呼的被叫组成员。 语音组呼 （４） 列车调度员组呼调度辖区内某个车站的车站值班员、助理值班员以及该车站基站区内的所有机车司机并通话。 （５）列车调度员、车站值班员、助理值班员、救援列车主任之间按组呼方式通话。 语音广播 （６） 列车调度员向调度辖区内所有机车司机发布语音广播。 应用功能 （１）机车司机按位置寻址/ISDN号码方式个别呼叫前方调度辖区的列车调度（二）客运调度通信

客运调度通信系统的用户有客运调度员、车站客运值班员、客运段（列车段）值班员、车上客运人员以及其他相关人员。

客运调度员、值班员可按个别呼叫方式呼叫列车上客运人员并通话。

（三）货运调度通信

货运调度通信系统的用户有货运调度员、中间站（区段站、编组站、货运站）货运室值班员、货运员以及其他相关人员。

(1) 货运调度员可按个别呼叫、组呼等方式呼叫调度辖区范围内相关的所属用户并通话。

(2) 货运调度员接收所属用户的个别呼叫并通话。

（四）牵引供电（电力）调度通信

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