GMS-R-CIR原理

1、.,1,GSM-R的相关知识 CIR 术语和缩略语 GSM-R数据业务 CIR IP地址的获取过程 目的IP的查询和更新 车次号传送过程 调度命令传送过程 GSM-R语音业务 参见标准,.,2,CIR-机车综合无线通信设备,CIR 是Cab Integrated Radio communication equipment的简称，即机车综合无线通信设备 CIR设备用于铁路上的GSM-R和450MHz无线列调系统，为机车和地面之间提供语音和数据的传输通道 。,.,3,GRIS的主要功能与组成,.,4,GSM-R数据业务 IP地址获取,CIR上电获取CIR IP地址的过程如下： 1）合法SIM卡，正

2、确设置APN、用户名和密码（通常是机车号）。 2）CIR上电后，首先登录GSM-R网络。 3）CIR向网络发送所属铁路局的APN号（北京局APN：GRIS.BJ；南昌局APN：GRIS.NC；上海局APN：GRIS.SH）。 4）CIR以机车号为用户名和密码向GSMR网络申请IP地址。5）RADIUS服务器分析CIR的机车号，将相应的IP地址分配给CIR。 6）获取IP后，可以在维护界面进行查询。,.,5,GPRS业务流程分析,PDP激活,.,6,GSM-R数据业务 目的IP（GRIS IP）的查询,北京核心网的归属接口服务器GROS负责CIR发送车次号校核数据目标IP地址分配的任务： CIR

3、存储北京GROS的地址作为归属IP地址。 GROS建立北京局、成都局等管辖范围的数据库文件，包括基站小区ID，GPS范围、各路局GPRS接口服务器（GRIS）地址等。 CIR在获取IP地址后，最长等待3分钟后或3分钟内GPS信息变为有效时向归属IP地址（北京GROS）发送“目的IP地址查询”请求,其中包含当前基站位置区ID、小区ID、GPS位置等信息。 GROS根据小区ID、GPS位置等信息判断CIR所在位置，并将相应路局GRIS的IP地址发送给CIR。 CIR获取目的IP地址后，将在满足条件时向该GRIS发送车次号校核数据。 GRIS将接收到的车次号校核数据向CTC/TDCS转发。,.,7,

4、GSM-R数据业务 目的IP（GRIS IP）的查询,北京核心网的归属接口服务器GROS负责CIR发送车次号校核数据目标IP地址分配的任务： 异常情况下： CIR发送“目的IP地址查询”请求后1分钟内没有收到GROS的响应，则应重发查询请求。经过3次查询请求后仍未收到GROS的响应，则应启用CIR存储的GRIS IP地址作为当前GRIS的IP地址。 如果GRIS接收到CIR发送的“目的IP地址查询”请求信息，则向GROS转发“查询当前GRIS IP地址”指令。 GROS根据CIR位置信息查询CIR当前所属GRIS的IP地址，并向CIR发送“返回当前GRIS IP地址信息”。 CIR收到该数据帧

5、后，向GROS发送“IP地址更新响应”，并存储记录接收到的IP地址作为车次号校核信息等传送的目的地址，实现IP地址查询。,.,8,GSM-R数据业务 目的IP（GRIS IP）的查询,CIR查询当前GRIS IP地址流程：,.,9,GSM-R数据业务 目的IP（GRIS IP）的更新,1）CTC/TDCS启动更新CIR目的IP地址 列车运行到铁路局的交界处，当前CTC/TDCS通信服务器判断列车即将移出管辖区域时，向GRIS发送“越界指示”，内容包括列车机车号、车次号以及接管铁路局代号等信息。 GRIS根据收到的接管铁路局代号信息查询数据库，获得接管GRIS的IP地址，并向CIR发送“IP地址

6、更新”数据帧。 CIR接收数据帧，首先回复“IP地址更新响应”，当前GRIS收到CIR回复的“IP地址更新响应”后，再向CTC/TDCS通信服务器发送回复“越界指示响应”。 CIR将收到的IP地址作为车次号校核信息、列车停稳及启动信息传送的目的地址，实现目的IP地址的更新。 若GRIS在规定的时间内没有收到“IP地址更新响应”，应重发“IP地址更新”数据帧。重发次数为3次。,.,10,GSM-R数据业务 目的IP（GRIS IP）的更新,2）GRIS更新CIR目的IP地址 当列车运行到新的CTC/TDCS管辖范围的信号机，若CTC/TDCS中心未能及时向GRIS发送越界指示时，CIR仍然向原G

7、RIS发送车次号校核信息，原GRIS根据CIR发送的车次号校核信息中列车当前的位置信息判断列车不在管辖范围内，则向GROS发送“查询当前GRIS IP地址”指令。 GROS根据CIR位置信息查询接管GRIS的IP地址，并向CIR发送“返回当前GRIS IP地址信息”。 CIR收到该数据帧后，应向GROS发送“IP地址更新响应”，并存储记录接收到的IP地址作为车次号校核信息等传送的目的地址，实现IP地址更新。,.,11,GSM-R数据业务 目的IP（GRIS IP）的更新,3） CIR重新发起目的IP地址查询 如果列车在运行中从GSM-R工作模式变为450MHz工作模式，将原来得到的目的IP地址

8、清除。 当CIR再次进入GSM-R工作模式时，重新发起向GROS申请目的IP地址。,.,12,调度命令与车次号传输工作原理,数据发送方向：CTC-CIR 当CTC系统要向某一列车发调度命令时，输入该列车的车次号，同时CTC系统自动将该车次号对应的机车号填入，编辑完毕后将这条数据通过GSM-R通信服务器发送到GRIS，GRIS根据这条命令的目的机车号查询DNS服务器，获得此机车号所对应的IP地址，然后就将该调度命令转发给正确的具有该IP 地址的CIR。,.,13,调度命令与车次号传输工作原理,调度命令接收消息流程： CTC-CIR,.,14,调度命令与车次号传输工作原理,CIR-CTC 当CIR

9、要向CTC系统发送调车请求信息、调度命令确认信息以及车次号信息时，它首先将数据发送到GRIS，由GRIS直接转发给当前和GRIS相连的CTC系统。,.,15,调度命令与车次号传输工作原理,发送调车请求消息流程： CIR-CTC,.,16,GSM-R数据业务 车次号,GSM-R 车次号信息发送,.,17,GSM-R数据业务 调度命令,GSM-R 调度命令处理流程,.,18,调度命令系统服务质量,GSM-R模式下，当无线传输通道满足GSM-R数字移动通信网技术体制（暂行）中的有关规定时，调度命令信息一次传送成功率应不低于95%。 450MHz模式下，当无线传输通道满足列车无线调度通信系统制式及主要

10、技术条件TB/T3052所规定场强覆盖标准时，调度命令信息一次传送成功率应不低于90%。,.,19,GSM-R语音业务,个呼（点对点） 1.移动终端按MSISDN号码呼叫移动终端 2.移动终端按功能寻址呼叫移动终端 3.移动终端按ISDN号码寻址呼叫固定终端 4.移动终端按位置寻址呼叫固定终端 5.固定终端按MSISDN号码呼叫移动终端 6.固定终端按功能寻址呼叫移动终端 7.固定终端呼叫固定终端 组呼 1.移动终端发起组呼 2.固定终端发起组呼 广播 铁路紧急呼叫 优先级呼叫处理原则,.,20,GSM-R调度通信系统构成示意图,.,21,按MSISDN呼叫移动终端。 按ISDN呼叫固定终端。

11、 按功能寻址呼叫移动终端 按位置寻址呼叫固定终端。 功能号的定义原则,GSM-R个呼,.,22,移动终端按MSISDN号码呼叫移动终端： (1) 移动终端以被叫移动终端的MSISDN号码发起呼叫。 (2) GSM-R网络收到呼叫后，以MSISDN号码呼叫移动终端，双方建立通信。 (3) 通话完毕，任意一方挂机，呼叫拆除。 固定终端按MSISDN号码呼叫移动终端： (1) 固定终端以MSISDN号码对移动终端发起呼叫。 (2) FAS收到MSISDN号码，进行号码分析后，判断是移动终端MSISDN号码，把呼叫路由到GSM-R网络，并把MSISDN号码发给GSM-R网络。 (3) GSM-R网络根

12、据MSISDN号码呼叫移动终端，双方建立通信。 (4) 通话完毕，任意一方挂机，呼叫拆除。,-按MSISDN呼叫移动终端,GSM-R个呼,.,23,移动终端按ISDN号码寻址呼叫固定终端： (1) 移动终端以被叫固定终端的ISDN号码发起呼叫。 (2) GSM-R网络收到ISDN号码，进行号码分析后，把呼叫路由到FAS，并向FAS发送被叫固定终端ISDN号码。 (3) FAS根据ISDN号码呼叫固定终端，双方建立通信。 (4) 通话完毕，任意一方挂机，呼叫拆除。 固定终端呼叫固定终端： (1) 固定终端以被叫固定终端ISDN号码发起呼叫。 (2) FAS收到呼叫后，根据ISDN号码呼叫被叫固定

13、终端，双方建立通信。 (3) 通话完毕，任意一方挂机，呼叫拆除。,-按ISDN呼叫固定终端,GSM-R个呼,.,24,移动终端按功能寻址呼叫移动终端: (1) 移动终端以功能号码发起对移动终端的个别呼叫。 (2) GSM-R网络收到呼叫后，将被叫移动终端的功能号转换为MSISDN号码，并以MSISDN呼叫移动终端，双方建立通信。 (3) 通话完毕，任意一方挂机，呼叫拆除 。 固定终端按功能寻址呼叫移动终端: (1) 固定终端以功能号码发起对移动终端的个别呼叫。 (2) FAS收到呼叫，进行号码分析，判断是移动终端功能号码，会把呼叫路由到GSM-R网络。 (3) GSM-R网络将移动终端功能号转

14、换为被叫移动终端的MSISDN，并以MSISDN呼叫移动终端，双方建立通信。 (4) 通话完毕，任意一方挂机，呼叫拆除。,-按功能寻址呼叫移动终端,GSM-R个呼,.,25,移动终端按位置寻址呼叫固定终端： (1) 移动终端以短号码发起对固定终端的呼叫。 调度短号码(1200)和本站短号码（1300）。 (2) GSM-R网络接收到呼叫，对短号码进行分析，根据移动终端所在位置把短号码转换为被叫固定终端的ISDN号码，并将呼叫路由到相应的FAS。 (3) 由FAS根据ISDN号码呼叫固定终端，双方建立通话。,-按位置寻址呼叫固定终端,GSM-R个呼,.,26,GSM-R组呼,分为四种类型： (1

15、) 以调度辖区作为GSM-R组呼区域。 (2) 以相邻三个车站及其两区间作为GSM-R组呼区域。 (3) 以相邻的三个小区作为GSM-R组呼区域。 (4) 以车站基站区作为GSM-R组呼区域。,-组呼区域,.,27,GSM-R组呼,组呼由（组ID组呼区域）确定，组ID即组呼号码，组呼区域指组呼有效的区域 组呼中，只有具有上行链路的用户才能讲话。（按PTT，MMI显示可以通话时才能讲话） 组呼只有发起方才能结束通话 2级以上组呼，参与者不能退出通话 进入组呼区域的用户会自动加入通话 CIR可以发起站内组呼（210）和邻站组呼（220）优先级均为3级。 铁路紧急呼叫是一种0级组呼,.,28,-移动

16、终端发起组呼,(1) 移动终端以GSM-R组ID向GSM-R网络发起组呼。 (2) GSM-R网络根据主叫移动终端所在小区选择相应的GSM-R组呼区域，按GSM-R组ID向属于该组的移动终端发起GSM-R组呼，使处于组呼区域内的移动终端进入GSM-R组呼状态。 (3) 具有调度身份的固定用户可进行全双工通话，无需PTT操作。 (4) 移动终端越出GSM-R组呼区域时，如果该移动终端是发起者，则自动拆除GSM-R组呼；如果不是发起者，则自动退出GSM-R组呼。 (5) 通话完毕，发起组呼的移动终端挂机，组呼拆除。或者在规定时间内组内无通话时，由系统自动拆除组呼。,GSM-R组呼,.,29,GSM

17、-R广播,发起过程： (1) 发起方以GSM-R组地址发起GSM-R广播呼叫。 (2) 预定义为广播小组成员的固定用户和处于组呼区域内被预定义为广播小组成员的移动终端接收到GSM-R广播通知后，进入接收GSM-R广播状态。 (3) 移动终端越出组呼区域时自动退出接收GSM-R广播状态。 (4) 广播完毕，发起广播的终端挂机，广播拆除。,.,30,铁路紧急呼叫,移动终端以铁路紧急呼叫组ID发起优先级为0级的铁路紧急呼叫。 通话完毕，发起铁路紧急呼叫的终端挂机，紧急呼叫拆除。或者在规定时间内组内无通话时，由系统自动拆除铁路紧急呼叫。 紧急呼叫拆除后，参与紧急呼叫的移动终端自动发起到AC（确认中心）的确认呼叫，呼叫信令中包含本次紧急呼叫的发起方身份、通话结束时间、通话时长、组呼优先级、拆线原因等信息。 确认中心收到确认呼叫后，记录确认信息，并拆除本次确认呼叫，拆除信令中包含确认应答。,.,31,优先级,优先级分为用户优先级和呼叫优先级两种。 用户优先级在用户的签约信息中定义，HLR和SIM卡中均存储该信息，规定了用户可以发起的呼叫优先级的最高权限。