高铁通信概论

北京交通大学轨道交通与安全国家重点实验室吴昊hwu@高速铁路通信概论10/21/20221什么是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、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）有线、无线调度两网融合的需求二、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（对通信系统在高速情况下的安全性、可靠性、实时性、便捷程度提出了更高的要求）话音类：调度通信、区间通信数据类：列控信息传送调度指挥信息传送行车安全监控信息的传送旅客综合服务信息的传送二、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列控信息传送需求无线通信网络提供车－地双向、实时数据传输通道，传输速率至少2.4kbps，异步透明全速率传输方式。业务不能中断，因此无线信道必须实时可靠，无线网络在铁路沿线应保证连续覆盖并支持切换。每个列车数据传输需要占用至少一个专用无线信道，因此，无线通信网络应能提供覆盖范围内的N列车所需的N个的专用信道。现有系统无法实现。

二、为什么要建设GSM-R?2、铁路发展出现许多新业务需求：（2）重载货运专线（机车同步控制传输）定义：为了实现牵引过程中同时加速、减速、制动，主控机车和从控机车之间需要通过无线信道实时传递控制命令，这就是机车同步操控信息传送业务。解决方案：DJ4型机车对讲电话系统，人工话音，一致性差基于800MHz的无线数据传输系统，主机和从控机车之间间隔小于650米，只适用于万吨组合列车基于GSM-R系统的解决方案，适用于所有组合形式的列车二、为什么要建设GSM-R?2、铁路发展出现许多新业务需求：（3）车地信息化数据传输的需要列车与地面之间的无线通信一直是信息化发展中的最薄弱环节。随着铁路的发展，铁路信息化要求的无线数据传输内容越来越多，一方面，列车运行、列车安全监控、诊断以及承载货物等实时信息需要传送到地面上来，为实现列车信息实时追踪、客票发售、货运计划、货车追踪、集装箱追踪等提供基础信息，满足铁路路网移动体（机车、车辆等）实时动态跟踪信息传输的需要；另一方面，以旅客为主体的移动信息，需要在车地之间实时进行传送，为旅客提供多方位的综合信息服务。二、为什么要建设GSM-R?2、铁路发展出现许多新业务需求：（4）有线、无线调度业务融合的需求二、为什么要建设GSM-R?2、铁路发展出现许多新业务需求：可见，既有系统无法满足铁路新业务需求，应建立一个能完善解决铁路新业务需求、高安全可靠性、联网能力强、可满足高速、重载运输及信息化需求的通信系统。二、为什么要建设GSM-R?3、欧洲选择GSM-R的原因（1）取代落后的模拟设备、提升系统性能的需要；（2）欧洲铁路互通性的需要；（3）新业务的需要（欧洲列车控制系统－2级以上）二、为什么要建设GSM-R?GSM-R在欧洲的发展状况：目前已在欧洲13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。其中，瑞典、德国、意大利、瑞士、挪威、西班牙、荷兰等7个国家开通了商用GSM-R网络。最早开始建设的国家：瑞典（1998年）在全国范围内普速干线建设的国家：意大利（7500km）、荷兰（2800km）GSM-R覆盖里程最长的国家：德国（36000km）最早在高速线开通ETCS2的国家：意大利，罗马－那不勒斯，2005年12月21日商用，运营时速347km/h；米兰－都灵2006年2月10日正式商用运行，设计时速350km/h。二、为什么要建设GSM-R?三、GSM-R系统介绍（一）系统结构1、网络子系统（NSS）（1）移动交换子系统（SSS）（2）移动智能网（IN）子系统（3）通用分组无线业务（GPRS）子系统2、基站子系统（BSS）3、运行与支持子系统（OSS）（1）网管（2）SIM卡管理系统（3）计费、结算、营帐、客服子系统4、终端设备三、GSM-R系统介绍（一）系统结构三、GSM-R系统介绍1、网络子系统移动交换子系统：主要完成用户的业务交换功能，完成用户数据与移动性管理、安全性管理。移动业务交换中心（MSC）：负责用户的移动性管理和呼叫控制；拜访位置寄存器（VLR）：负责存储进入该区域内已登记用户的信息；归属位置寄存器（HLR）：是一个负责管理移动用户的数据库。HLR存储本归属区的所有移动用户数据，如识别标志、位置信息、签约业务等；鉴权中心（AuC）：是存储用户鉴权算法和加密密钥的实体，AuC只通过HLR和其他网络实体通信；互连功能单元（IWF）：与固定网络的数据终端之间提供速率和协议的转换；组呼寄存器（GCR）：用于存储移动用户的组ID；短消息服务中心（SMSC）：负责向MSC传送短消息信息；确认中心（AC）：记录、存储铁路紧急呼叫相关信息。三、GSM-R系统介绍1、网络子系统智能网子系统：是在SSS中引入的智能网功能实体，将网络交换功能和业务控制功能相分离，实现对呼叫的智能控制

。GSM业务交换点（gsmSSP）GPRS业务交换点（gprsSSP）智能外设（IP）业务控制点（SCP）业务管理点（SMP）业务管理接入点（SMAP）业务生成环境点（SCEP）。三、GSM-R系统介绍1、网络子系统GPRS子系统：负责为无线用户提供分组数据承载业务。GPRS核心层：由SGSN、GGSN、DNS、RADIUS等功能实体组成；GPRS无线接入层：由PCU、基站、终端等组成。GPRS无线接入层组网应充分利用GSM-R系统的设备资源，保护投资；与GSM-R系统共用频率资源；利用GSM-R系统的基站实现无线覆盖，不单独增加GPRS系统基站。三、GSM-R系统介绍1、网络子系统SGSN:服务GPRS支持节点,移动性管理、寻路等功能。GGSN:网关GPRS支持节点,为GPRS网与外部数据网络相连的网关。DNS:域名服务器，负责提供GPRS网内部SGSN、GGSN等网络节点的域名解析等。RADIUS:认证服务器,负责存储用户的身份信息，并完成用户的认证和鉴权等功能。PCU:分组控制单元，负责数据分组、无线信道管理、错误发送检测和自动重发。三、GSM-R系统介绍2、基站子系统BSS通过无线接口直接与移动台相接，负责无线信号发送接收和无线资源管理；与MSC相连，实现移动用户之间或移动用户与固定网路用户之间的通信连接，传送系统信号和用户信息等。基站控制器（BSC）编译码和速率适配单元（TRAU）小区广播短消息中心（CBC）基站收发信机（BTS）弱场设备（直放站、漏缆）BSS移动终端MSC无线接口A接口三、GSM-R系统介绍3、运行与支持子系统OSS（1）网管交换、智能网、GPRS网管、基站网管、直放站网管等。（2）SIM卡管理系统（铁道部管理中心、路局发卡中心两级结构）（3）计费、结算、营帐、客服子系统三、GSM-R系统介绍

4、终端设备终端是供GSM-R系统用户直接操作、使用，用来接入GSM-R网的设备，包括移动台和无线固定台。（1）移动台包括（机车、汽车）车载台，手持台、列控数据传输设备、列尾信息传输设备和防灾检测信息传输、车辆安全检测信息传输终端等。移动台由移动设备和SIM卡组成。（2）无线固定台为非移动状态下使用的无线终端，具备与移动台相同的业务功能。注：FAS系统及终端不属于GSM-R系统。三、GSM-R系统介绍

（二）系统功能1、业务类型（1）语音业务（2）数据业务智能业务1、业务类型（1）语音业务点对点话音呼叫业务语音广播业务（VBS）语音组呼业务（VGCS）紧急呼叫多方通信（最多五方）三、GSM-R系统介绍

（二）系统功能1、业务类型（2）数据业务电路交换数据传输业务

系统通过占用一条话音信道提供端到端的数据传输。连接建立时间为5～10s（平均为6s）。建立完成后，每条链路数据独占一个时隙。数据传输速率2.4、4.8、9.6kbps，数据传输端到端时延不大于500ms（假设包长30字节）。传输方式分为异步透明和非透明两种传输模式。短消息业务

系统提供通过信令信道传送简短信息的业务。消息应采用简单文本格式，消息分段信息长度最长为160个字符（7bit编码）。发送方可以在短消息发送出去后得到一条确认通知。分组交换数据传输业务（GPRS）

系统采用无线资源动态分配方式和分组交换传送模式，向用户提供端到端的数据业务，传输速率为9.05～171.2kbit/s。三、GSM-R系统介绍

（二）系统功能1、业务类型（3）智能业务基本业务

①功能寻址业务根据被叫用户所承担的功能来发起呼叫，而不是根据被叫用户的号码来寻址。主叫方可以是有线用户，也可以是无线用户。②位置寻址业务

将移动用户发起的呼叫，路由到一个与该用户当前所处位置相关的目的地址。这个功能主要用于解决移动用户呼叫固定用户，包括司机或运营手持台用户呼叫调度员和当前车站值班员等。③精确位置寻址④基于MSISDN的呼叫限制铁路紧急呼叫列车紧急呼叫和调车紧急呼叫。三、GSM-R系统介绍

（二）系统功能1、业务类型（3）智能业务扩展业务

①基于位置的呼叫限制业务将用户（包括调度员、车站值班员和助理值班员）发起功能号呼叫的范围限制在其管辖区域内。②自动获取调度中心的IP地址业务用于实现列车在运行中自动获取调度中心（TDCS中心）的IP地址。

③短信的智能业务

包括短信的功能寻址和基于位置寻址等。

三、GSM-R系统介绍

（二）系统功能三、GSM-R系统介绍

（二）系统功能IWF无线闭塞中心车载单元。1、CTCS3级系统（ChineseTrainControlSystem）三、GSM-R系统介绍

（二）系统功能列控传送信息内容：1、RBC——车载通信单元：移动授权：与前车的距离、行驶速度、进路解锁时间等；线路数据：线路长度、起止点坐标、坡度、桥隧信息、牵引换相点数据等；指令：进入调车模式，人工引导等特殊操作、限速2、车载通信单元——RBC：列车位置、速度、状态（列车本身的编组、长度、制动性能等情况）、列车类型等。三、GSM-R系统介绍

（二）系统功能1、实现了列车－地面，地面－列车的双向信息传送；2、去掉了大规模分布于沿线的轨旁设备；3、信息传送内容更加丰富；4、列车控制曲线从台阶状变为圆滑的曲线。未来无线列控系统与传统系统的比较：三、GSM-R系统介绍

（二）系统功能2、机车同步操控——概念由多台机车牵引的组合列车，在牵引过程中，必须实现机车同步操控，即多台机车同时加速、减速、制动，主控机车和从控机车之间需要通信并实时传递控制命令，使它们置于同步工况或独立工况，这就是机车同步操控。三、GSM-R系统介绍

（二）系统功能2、机车同步操控：三、GSM-R系统介绍

（二）系统功能3、CTC（centralizedtrafficcontrol分散自律调度集中系统）对通信系统的需求：主要包括以下数据信息的传送：（1）调度命令；（2）接车进路预告信息；（3）调车作业通知单；（4）车次号校核。三条已建线的业务及实现情况－大秦线序号系统设计功能试验情况使用情况1调度通信试验成功尚未投入实际应用2机车同步操控信息传送试验成功已投入实际应用3区间移动通信试验成功已投入实际应用4列车无线车次号校核及列车停稳信息传送静态试验成功，需进行动态测试尚未投入实际应用5调度命令传送静态试验成功，需进行动态测试尚未投入实际应用6列尾装置信息传送静态试验成功，需进行动态测试尚未投入实际应用7调车机车信号和监控信息传送静态试验成功，需进行动态测试尚未投入实际应用三、GSM-R系统介绍

（二）系统功能三条已建线的业务及实现情况－青藏线序号系统设计功能试验情况使用情况1列车调度通信试验成功已投入实际应用2列车控制系统（ITCS）数据传输试验成功已投入实际应用3调度命令传送试验成功已投入实际应用4列车无线车次号校核及列车停稳信息传送试验成功已投入实际应用5区间移动通信试验成功已经投入实际应用6其它铁路信息化应用正在进行方案研究三、GSM-R系统介绍

（二）系统功能三条已建线的业务及实现情况－胶济线序号系统设计功能试验情况使用情况1调度通信试验成功试运行2车次号校核信息传送试验成功试运行3调度命令传送试验成功试运行三、GSM-R系统介绍

（二）系统功能业务实现方式三、GSM-R系统介绍

（二）系统功能业务类别主要应用实现方式1、列控类列控、同步操控、调车机车信号和监控信息电路域数据传输2、调度指挥类无线列调话音通信车次号、调度命令、近路预告信息GPRS3、运行安全监控类列尾、接近预警、工况运况信息、综合维护信息GPRS4、其他应急语音、站场及其他公务移动通信、静图话音＋数据1、移动交换子系统2、智能网子系统3、GPRS子系统4、GSM-R与外网的接口四、GSM-R网络规划

（一）核心网规划1、移动交换网

GSM-R核心网络采用二级网络结构，包括移动汇接网和移动本地网，设立TMSC和MSC。（1）TMSC:3个,北京、武汉、西安，兼作MSC和GMSC；（2）MSC：共计19个，在18个铁路局所在地及拉萨设置MSC。TMSC、MSC设置及汇接表大区汇接中心TMSC（3个）汇接的移动业务本地网端局MSC（19个）北京北京、沈阳、太原、呼和浩特、哈尔滨、济南武汉武汉、上海、南昌、广州、郑州、柳州西安西安、昆明、成都、拉萨、西宁、兰州、乌鲁木齐四、GSM-R网络规划

（一）核心网规划1、移动交换网（3）网关局（GMSC）：与MSC同址设置，作为与其他网间的互联互通点。网络建设初期由移动端局MSC兼任，当网络规模和业务量达到一定程度时，可考虑独立设置。（4）HLR的设置：全路在北京和武汉设置2个HLR，采用地理冗余成对配置，北京主用，武汉备用，成对的两个HLR间实时数据复制。容量按照全网MSC用户容量的120～150％进行配置，确定HLR容量为800000用户，远期可进行扩容。（5）短消息服务中心（SMSC）：在北京、武汉分别设置1套SMSC，并互为备用。根据全路19个MSC的用户容量，按每用户每天发送3条短信的话务模型，确定SMSC容量为40万BHSM，远期可根据全路GSM-R系统建设的情况进行扩容。（6）紧急呼叫确认中心（AC）：在MSC所在地各设置1套AC记录存储设备，对紧急呼叫的相关信息进行记录、储存。

四、GSM-R网络规划

（一）核心网规划1、移动交换网——交换机容量按照用户预测配置，主要考虑各路局现有岗位和职工数量、机车数量、现有手持台配置情况等，根据管内各线路GSM-R系统建设规划，按照一定的预测原则先配置近期容量、远期平滑扩容。四、GSM-R网络规划

（一）核心网规划2、智能网在北京、武汉各设置1套智能网设备，主备工作方式。其他核心网节点与MSC合设1套SSP。四、GSM-R网络规划

（一）核心网规划3、GPRSGPRS网络建设包括GPRS数据网和GPRS节点两部分。

GPRS数据网络分为骨干网和本地网两个层次。骨干层由北京、武汉、西安3个大区节点的骨干路由器组成，为网状连接。本地层由19个GPRS业务节点所在地的路由器组成。本地层路由器与骨干层路由器互连。为保证网络的可靠性，每个本地网节点的本地路由器成对设置，分别接入不同的骨干网节点。四、GSM-R网络规划

（一）核心网规划3、GPRS

GPRS节点的设置：北京、武汉各设置一套全网DNS和RADIUS服务器，全路共享。北京、武汉、西安设骨干层路由器，在铁路局所在地及拉萨等地新设19个GPRS节点（GGSN、SGSN）。四、GSM-R网络规划

（一）核心网规划4、GSM-R与外网的接口列控系统RBC同步操控系统地面应用节点铁通PSTN专网交换机FAS系统TDCS及其他应用系统四、GSM-R网络规划

（一）核心网规划与PSTN、列控RBC、同步操控AN节点、FAS系统的接口：——交换机IWF功能单元。四、GSM-R网络规划

（一）核心网规划与TDCS等其他应用系统的接口：GPRS接口服务器GRIS、GPRS归属服务器GROS4、GSM-R与外网的接口GSM-R与其他通信网之间采取“发端入网”的原则：（1）GSM-R移动用户铁通固网用户：在GSM-R移动用户端进入铁通PSTN网，再路由到铁通固网用户；（2）铁通固网用户GSM-R移动用户：在固网用户本地接入GSM-R系统的GMSC或最近的GMSC，再路由到GSM-R移动用户。四、GSM-R网络规划

（一）核心网规划1、网络结构2、无线覆盖3、基站容量及频率配置四、GSM-R网络规划

（二）无线网规划普通单网BSCMSC设计电平－92/-95/-98dBm交织单网BSCMSC设计电平－92/-95dBm同址双网BSC1BSC2MSC2MSC1交织双网MSC2BSC1MSC1设计电平－92/-95dBmBSC22、无线覆盖——覆盖指标终端种类业务种类接收天线位置终端速度(km/h)覆盖概率Prmin（dBm）列调机车台话音及调度数据机车顶部未限定95%-98列控机车台列控数据机车顶部v≤22095%-95220＜v≤28095%-95～-92280＜v95%-92四、GSM-R网络规划

（二）无线网规划2、无线覆盖——弱场解决方案直放站＋漏泄同轴电缆/天线方案设计、网络优化时应注意：同频干扰来自同一个基站的基站信号和直放站信号如有交叉，则两个信号的时延差应小于15μs。四、GSM-R网络规划

（二）无线网规划2、无线覆盖——多普勒频移当移动终端相对于基站运动时，接收到的基站信号频率会随着其速度变化偏移一个值，反向也是如此。假设F发：基站发射频率

F收：移动体接收频率

F移：偏移频率则： F收＝F发±F移（接近基站为“＋”，远离为“－”）其中：F移＝列车运行速度/无线电波传播速度×F发

四、GSM-R网络规划

（二）无线网规划2、无线覆盖——多普勒频移F移=列车运行速度v/无线电波传播速度×F发当F发=900MHz,v=300KM/H时，

F移=(300×103/3600)/(3x108)x(900X106)=250Hz

高速情况下，为了客服多普勒效应，应该在可能的前提下，尽量将基站/天馈位置远离铁路。

四、GSM-R网络规划

（二）无线网规划2、无线覆盖—BSC和BTS的设置原则（1）铁路枢纽地区BSC与MSC同址设置，铁路干线和没有MSC的枢纽，BSC宜设置在较大的通信站。为减少BSC间的切换，各BSC所控制的区域应相对集中，不跨铁路局管界。（2）TRAU与MSC同址设置，并根据工程实际容量配置。（3）车站原则上应设置基站，区间基站应尽量靠近铁路线，宜选在交通便利、供电可靠的地方。在铁路枢纽车站、屏蔽性能良好的室内、地下通道和旅客车厢内，可根据需要采用微蜂窝基站和室内分布系统。铁路沿线弱场区应用和现场情况合理选择微蜂窝基站、直放站和LCX等技术措施解决。四、GSM-R网络规划

（二）无线网规划2、无线覆盖—BSC的设置3－5个BTS环形组网，构成与BSC的链接。每个环使用2个2M传输通道。原因：（1）提高系统可靠性（2）1个2M（120×16k）120/8=15载频

3－5个基站，每基站2载频，6－10个载频，预留一定的余量四、GSM-R网络规划

（二）无线网规划3、基站容量和频率规划基站容量：话务模型和用户分布决定基站容量（1）语音业务：个呼：0.015erl组呼：（2）电路域数据：列控：1信道/列车 同步操控：3－4信道/列车（3）分组域数据：列尾、车次号、调度命令，约2个信道。四、GSM-R网络规划

（二）无线网规划3、基站容量和频率规划频率配置GSM-R共4MHz频率带宽：885－889MHz(移动台发，基站收)930－934MHz(基站发，移动台收)

双工收发频率间隔45MHz，相邻频道间隔为200kHz。按等间隔频道配置的方法，共有21个载频。频道序号从999～1019，扣除低端999和高端1019做为隔离保护，实际可用频道19个。四、GSM-R网络规划

（二）无线网规划3、基站容量和频率规划频率配置的基本原则为：同站址的两个基站视为同一个基站进行规划，满足载频间隔不小于400KHz要求；相邻基站载频间隔不小于400KHz。四、GSM-R网络规划

（二）无线网规划分组123456789第一层网100010011004100510081009101210131016第二层网100210031006100710101011101410151018组合第一层网频率第二层网频率131000，10041002，1006571008，10121010，1014921016，10011018，1003461005，10091007，1011811013，10001015，1002351004，10081006，1010791012，10161014，1018241001，10051003，1007681009，10131011，1015四、GSM-R网络规划

（二）无线网规划带宽问题：在枢纽地区，由于铁路线向各个方向放射状延伸，4MHz的频率带宽显得比较拥挤，目前客专建设就遇到了此类问题，而且将来在客专与既有线平行建设时也会出现同样的问题，因此频带有加宽的必要。干扰问题：由于目前使用的频段为GSM的扩展频段，与中国移动共用，因此在线路穿越繁华地市时干扰严重（胶济线），铁路应申请专用频段，信产部（2007）136号文件已下发，自2009年年底，铁路GSM-R频段专用。（1）TMSC之间采用网状网连接。（2）MSC与相邻两TMSC之间采用双星形连接。（3）GMSC与本地铁通专用电话交换机之间采用点对点连接。（4）MSC到BSC之间采用星型连接，并有不同物理路由的迂回保护通道。（5）BSC与BTS之间尽量采用环形链接，条件不具备可采用星型、链型及混合型连接，要求有不同物理路由的迂回保护通道。（6）主备用HLR、SCP、SMSC之间通过广域网实现高速互联。（7）GPRS节点之间通过IP数据网互连。四、GSM-R网络规划

（三）传输网规划（四）建网原则核心网配合线路建设采取统筹规划、统一建设、分步实施的建设策略；无线网络采取按线、分等级、分步实施的建设策略。时速300km及以上客运专线、高速铁路以及货运重载等线路按照满足列控信息传送标准进行建设；对于其他线路，根据运输生产实际要求确定。

四、GSM-R网络规划

（四）建网原则近期（2006年～2010年）目标：根据铁路路网中长期发展规划，结合客运专线等新线铁路建设、结合铁路第六次大提速和既有线技术改造工程建设GSM-R网络；完成核心网建设。远期目标：在已建成的GSM-R核心网络的基础上，根据各线实际需求和技术发展，继续进行其他干线无线网络建设。四、GSM-R网络规划

GSM-R核心网建设现状：已建节点：4个，太原、拉萨、西宁、济南已通过核心网初设鉴定：5个，北京、武汉、西安、上海、广州（结合京津城际、武广客专、京沪高速、郑西客专建设）四、GSM-R网络规划

（五）工程实施GSM-R无线网建设现状：已建线路：3条，大秦线：666公里，货运专线，同站址双网，同MSC青藏线：1142公里，新建线路，同站址双网，异MSC胶济线：473公里，客货混运线路，单网待建线路：客专，京津城际，武广、广深港、石太、郑西四、GSM-R网络规划

吉林九江2007－2008上半年建设的客专线路（10条）北京－天津城际（2006.8－2007.10）石家庄－太原客专（2007.7－2008.10）郑州－西安客专（2008.3－2009.3）广深港客专广深段（2008.4－2009.12）武汉－广州客专（2007.7－2008.10）合肥－武汉客专（2007.3－2008.6）合肥－南京客专（2007.1－2007.8）长春－吉林城际（2007－2008）上海－南京城际（2007－2008）九江－南昌城际（2007－2008）2007－2008上半年建设的客专线路（10条）序号线路名称正线里程（km）途径省市工期1合宁166安徽、江苏2007.1~2007.82京津126北京、天津、河北2006.8~2007.103合武359安徽、湖北2007.3~2008.64石太190河北、山西2007.7~2008.105武广968湖北、湖南、广东2007.7~2008.106郑西473河南、山西2008.3~2009.37广深港105广东2008.4~2009.128长吉98吉林2007~20089九昌92江西2007~200810沪宁296上海、江苏2007~2008合计28733个直辖市、10个省温州大连秦皇岛宁波厦门深圳蒲田福州向塘龙岩福州－厦门（2007～2009）龙岩－厦门（2007～2009）2008下半年启动的客专（5条）和新建线路（8条）天津－秦皇岛客专（2009~2010）石家庄－武汉客专（2009~2010)北京－上海高速北京－石家庄客专（2009~2010）哈尔滨－大连客专（2009.1~2010.1）温州－福州（2007～2009）甬台温（2007～2009）厦门－深圳（2007～2009）向塘－莆田（2007～2009）宜昌武汉－宜昌（2007～2009）利川重庆－利川（2007～2009）福州－厦门（2007～2009）龙岩－厦门（2007～2009）向塘龙岩厦门深圳福州温州莆田2008下半年启动的客专（5条）序号线路名称正线里程（km）途径省市工期1哈大900黑龙江、吉林、辽宁2009.1~2010.12京石278北京、河北2009~20103津秦245天津、河北2009~20104石武838河北、河南、湖北2009~20105京沪1320北京、河北、山东、江苏、安徽、上海－合计35813个直辖市、9个省2008下半年新建线路（8条）序号线路名称正线里程（km）途径省市工期1温州－福州312浙江、福建2007－20092甬台温282浙江3福州－厦门273福建4厦门－深圳493福建、广东5向塘－莆田640江西、福建6武汉－宜昌291湖北7龙岩－厦门171福建8重庆－利川244重庆、湖北合计27061个直辖市、5个省温州大连秦皇岛宁波厦门深圳蒲田福州向塘龙岩福州－厦门（2007～2009）龙岩－厦门（2007～2009）2007－2008年计划建设GSM-R的既有线和编组站株洲杭州成都北编组场武汉北编组场新丰镇编组场九江北京京九线（北京、河北、山东、河南、安徽、湖北、江西）浙赣线（湖南、江西、浙江）五、GSM-R调度通信系统五、GSM-R调度通信系统个别呼叫组呼广播呼叫紧急呼叫五、GSM-R调度通信系统——个别呼叫移动终端按MSISDN号码呼叫移动终端

移动终端按功能寻址呼叫移动终端

移动终端按ISDN号码寻址呼叫固定终端

移动终端按位置寻址呼叫固定终端

固定终端按MSISDN号码呼叫移动终端

固定终端按功能寻址呼叫移动终端

固定终端呼叫固定终端

五、GSM-R调度通信系统——组呼VGCS移动终端发起组呼

以GSM-R组ID向GSM-R网络发起组呼

固定终端发起组呼以组地址向FAS发起组呼五、GSM-R调度通信系统——广播呼叫VBS在特定区域内进行呼叫一方说，多方听的点对多点通信快速呼叫建立呼叫优先级VGCS—随时随地的移动电话会议

VBS—实时的语音事件广播通知五、GSM-R调度通信系统——紧急呼叫紧急299移动发起方以紧急呼叫组ID发起优先级为0级的紧急呼叫。紧急情况，可以发起“299或599

”呼叫六、GSM-R在铁路运营和服务中的特殊业务与应用——功能寻址北京东环调度台京秦西调度台唐山枢纽调度台京山三调度台京山四调度台调度呼叫司机T302120K212Y333L2922车站值班员呼叫司机六、GSM-R在铁路运营和服务中的特殊业务与应用——基于位置的寻址北京东环调度台京秦西调度台唐山枢纽调度台京山三调度台京山四调度台司机1200呼叫调度T302120K212Y333L2922七、国外高速铁路概况

意大利GSM–R的发展规划意大利全国铁路线总长2万余公里，GSM-R网络覆盖7500公里。2002年8月18日，开始第一阶段建设，2005年第四季度建设完成。在全国的普通铁路网上部署4个MSC，14个BSC，1111个BTS，2套智能网。意大利铁路计划在所有高速铁路上建设ETCS2，单独建设GSM-R网络满足ETCS2的需要。高速铁路网3个MSC。瑞士GSM–R的发展规划瑞士全国铁路线总长5000公里，全部GSM-R网络覆盖。2003年第一季度开始网络建设，计划于2008年完工。全网部署2个MSC，15~20个BSC，1000~1200个BT