《高铁通信概论》PPT课件

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1、北京交通大学轨道交通与安全国家重点实验室吴昊hwu@bjtu.edu.cn高速铁路通信概论8/25/20211什么是GSM-R？二.为什么要建设GSM-R?三.GSM-R系统介绍四.GSM-R网络规划五.GSM-R调度通信系统六.GSM-R在铁路运营和服务中的特殊业务与应用七.国外高速铁路概况内容提要一、什么是GSM-R？GSM-R（GlobleSystemofMobileforRailway）专门针对铁路对移动通信的需求而推出的专用系统，它基于GSM并在功能上有所超越，是成熟的技术。是通过无线通信方式实现

2、移动话音和数据传输的一种技术体制。一、什么是GSM-R？铁路相对GSM公网的特殊需求：（1）用户级别不同（高级语音呼叫，包括：组呼、群呼、增强多优先级与强拆）（2）功能寻址（调度）（3）基于位置的寻址（机车呼叫前方车站、后方车站）（4）高速情况下的移动通信（5）大量特殊的数据业务需求（列控、列尾、车次号等）一、什么GSM-R？公网技术体制：GSM、CDMA铁路专网技术体制：（1）无线列调（2）模拟集群：SMRATZONE（广深试验）、MPT1327（北京局、柳南）、UNIDEN（北京、成都、上海等）（3）数

3、字集群：TETRA（秦沈）、GT800（重庆）、GOTA（长春）（4）GSM-R（欧洲）1、现有铁路无线通信系统存在许多问题2、铁路发展出现许多新业务需求3、欧洲选择GSM-R的原因和发展状况二、为什么要建设GSM-R?1、现有铁路无线通信系统存在许多问题。（1）投资方面：系统分散建设，投资浪费。（2）系统功能方面：功能单一，不具备网络能力；频率利用率低，容量有限；话音、数据业务争抢信道，传输可靠性低，数据传输能力差。（3）存在的问题：枢纽地区干扰严重；是开放系统，不具保密性。二、为什么要建设GSM-R?1

4、、现有铁路无线通信系统存在许多问题。（1）投资方面：系统分散、相互间无法互通、维护成本高各分散系统主要有：无线列调、站场调车、客运、货运、列检、商检、车号、公务维修、公安等功能：主要为语音业务，少量数据业务这些系统均为自行投资建设、独立使用、分散维护，造成设备型号各异，种类繁多，相互间无法互通，维护运营成本较高。二、为什么要建设GSM-R?1、现有铁路无线通信系统存在许多问题。（2）系统功能频点固定分配、信道固定使用，频率利用率低，容量有限铁路无线通信系统主要使用450M频段，共58对频点，固定分配给了无线

5、列调、站调、公安等无线系统使用，各个部门间不能相互共享，造成频率资源的极大浪费。如北京、徐州、郑州枢纽等地已无频点可供申请使用。既有无线通信系统采用频点（信道）固定分配的方式，信道长期指配给某一系统（通常按专业划分）用户使用，当一个信道遇忙时，其它用户只能等待，往往造成该信道上的用户争抢或者出现阻塞，通信质量得不到保证；而信道空闲时，别的系统用户也并不能利用该信道进行通信。这无疑是对频率资源的一种浪费，也制约了用户数量的进一步发展。二、为什么要建设GSM-R?1、现有铁路无线通信系统存在许多问题。（2）系统

6、功能话音、数据业务争抢信道，传输可靠性低，数据传输能力差。经测算，在TDCS和CTC区段，当列车运行时速超过250公里时，综合考虑调度命令、行车凭证、车次号、进路预告等数据信息传送和车机联控话音通信需求时，业务密度加大，碰撞概率很大。基于无线列调系统的数据传输速率仅达到1.2Kb/s。二、为什么要建设GSM-R?1、现有铁路无线通信系统存在许多问题。（3）存在的问题枢纽地区干扰严重枢纽站往往是多条线路的交汇处，通话的无序性，使各个机车台终端会对无线列调信道进行争抢，造成“大信号抑制小信号”的后果。目前，在枢

7、纽车站设置多套车站电台（每条线1套），其中部分车站台使用同频工作，这些电台在车站附近形成一个大范围内的同频干扰，降低了车站值班员的行车指挥效率。二、为什么要建设GSM-R?1、现有铁路无线通信系统存在许多问题。（3）存在的问题不具备网络能力移动终端对讲距离受限，邻站交界区易发生业务中断。铁路各个无线通信系统分散，不能联合组网，使得各系统之间用户无法进行联络。铁路无线、有线调度网基本独立，无法形成有机融合的整体。二、为什么要建设GSM-R?1、现有铁路无线通信系统存在许多问题。（3）存在问题开放系统，不具保密

8、性无线列调系统是开放系统，并未做任何鉴权加密处理，对用户无需进行身份识别，只要无线终端用户频点和调制方式与无线列调相同，便可以加入到无线列调系统内的通信。因此，话音业务可以被接收或窃听，给行车安全带来极大的隐患。此外，公安系统对保密性的要求也很高，现有系统无法达到。二、为什么要建设GSM-R?2、铁路发展出现许多新业务需求：（1）客运专线的业务需求（2）货运专线机车同步控制传输（3）车地信息化数据传输的需要（4）