《列车运行自动控制系统（第2版）》 课件 50 车-地通信网络GSM-R

车-地通信网络GSM-R《列车运行自动控制》车-地通信网络GSM-RGSM-R铁路数字移动通信系统铁路无线通信系统主要实现无线列车调度、铁路站场调车通信、铁路区间移动通信等话音通信功能，以及列车运行控制、车次号传输、列车尾部风压数据传输、道口预（报）警等数据的无线传输功能。1无线列车调度电话：频率为450MHz或150MHz的单工或双工通信系统。2站场无线通信：区段站、编组站等平面调车站场。3各种独立的单工通信系统：在站场内及铁路沿线由公务、公安、电力、电务维修、列检、施工等部门或单位自行投资建设的各种独立的单工通信系统。4GSM-R：GSM-R是在GSM蜂窝系统的基础上增加了调度通信功能和适合高速环境下使用的要素求。车-地通信网络GSM-RGSM-R铁路数字移动通信系统“”GSM-R支持分组数据传输方式GPRS，可按需分配带宽，提供列车自动控制信息与安全系统，并可提供新的业务和特殊功能，是具有智能功能的网络，并可以向第3代移动通信平稳过渡。欧洲GSM-R使用专用的R-GSM频段，即876-880

MHz。由于支持该频段的移动终端种类较少，而且在我国该段频率另有其用，因此我国GSM-R使用E-GSM频段。原信息产业部分配给GSM-R的频率范围885-889

MHz（上行）、930-934

MHz（下行），带宽4

MHz，共19个频点可用，该频段在沿铁路线周围2

km范围内属铁路专用。车-地通信网络GSM-RGSM-R铁路数字移动通信系统中国列车控制系统CTCS-3级参考欧洲规范，结合中国铁路实际情况，采用GSM-R作为数据传输平台。基于GSM-R的列控系统包括地面设备和车载设备。GSM-R网络是列车控制系统安全数据的透明承载平台，提供车-地双向高可靠性的数据传输通道。列控系统与GSM-R网络间的接口为IGSM-R接口、IFIX接口。车-地通信网络GSM-RGSM-R铁路数字移动通信系统GSM-R支持分组数据传输方式GPRS，可按需分配带宽，提供列车自动控制信息与安全系统，并可提供新的业务和特殊功能，是具有智能功能的网络，并可以向第3代移动通信平稳过渡。欧洲GSM-R使用专用的R-GSM频段，即876-欧洲GSM-R使用专用的R-GSM频段，即876～880

MHz。由于支持该频段的移动终端种类较少，而且在我国该段频率另有其用，因此我国GSM-R使用E-GSM频段。原信息产业部分配给GSM-R的频率范围885～889

MHz（上行）、930～934

MHz（下行），带宽4

MHz，共19个频点可用，该频段在沿铁路线周围2

km范围内属铁路专用。880

MHz。由于支持该频段的移动终端种类较少，而且在我国该段频率另有其用，因此我国GSM-R使用E-GSM频段。原信息产业部分配给GSM-R的频率范围885-889

MHz（上行）、930-934

MHz（下行），带宽4

MHz，共19个频点可用，该频段在沿铁路线周围2

km范围内属铁路专用。车-地通信网络GSM-RGSM-R基本承载业务1数据承载业务是指在GSM-R网络中，从移动侧（如列车）的终端设备到固定侧（如RBC）进行数据接入和传输。2车载设备和地面控制中心之间的信息传输要使用GSM-R网络提供的数据承载业务。3列控数据传输需要GSM-R网络提供满足下述要求的承载业务：电路交换模式的数据传输。非限制数字信息。全速率无线信道。仅传输数据，非语音/数据交替。异步透明传输模式。车-地通信网络GSM-RGSM-R补充业务1GSM-R补充业务主要目的是为了保证列控数据链路的可靠性。2基于GSM-R的列控数据呼叫的优先级为1级，而普通的调度通信呼叫为3级。3当网络资源拥塞时，列控数据呼叫的优先级高于普通话音呼叫，具备强拆能力，能够将低优先级的话音呼叫拆除，腾出信道资源供列控数据呼叫使用。车-地通信网络GSM-RGSM-R组网方案GSM-R系统由基站（BSS）、移动交换中心（MSC）和移动台（MS）组成。车-地通信网络GSM-R

CTCS-3级中的GSM-R网络结构在CTCS-3级中，GSM-R采用单网交织的冗余覆盖方案。由移动交换中心（MSC）、基站控制器（BSC）、基站（BTS）、光传输设备（OTE）、移动终端（MT）、码型转换和速率适配单元（TRAU）等组成。车-地通信网络GSM-R

CTCS-3级中的GSM-R网络结构CTCS-3级列控系统中，每辆列车配置两个GSM-R通信电台，通常运行中使用一个电台，在RBC切换时，一定距离范围内同时使用两个电台。在一些较大车站或枢纽地区，列车数量较多，列控电台数量随之增多，对GSM-R网络无线资源提出了更高的要求。GSM-R网络设计中应考虑CTCS-3级列控系统在一般区间、RBC移交区、大站、枢纽地区对GSM-R无线资源的需求，进行容量设计。RBC移交时应能满足两个车载台同时在线的需求。车-地通信网络GSM-R

CTCS-3级中的GSM-R网络结构当其他等级向CTCS-3级列控系统实现级间转换时，GSM-R网络无线覆盖范围应满足从GSM-R通信电台开始注册网络至具备等级转换条件的时间要求（按列车允许的最高运行速度计算）。转换区域的主要操作和所需时间为：1GSM-R网络注册时间：40s；2车载与地面RBC间的连接建立时间：10s/次，保证2次GSM-R连接建立时间；3车载与地面间的数据交换及司机确认时间：20~25s。“”以上时间总计80~85s，GSM-R网络应按照该时间以及该区域列车允许的最高运行速度，计算无线覆盖的范围，即由该时间和列车最高允许运行速度的乘积来确定。车-地通信网络GSM-R

CTCS-3级中的GSM-R网络结构车-地通信网络GSM-R

CTCS-3级中的GSM-R网络结构“”CTCS-3级列控系统向其他等级转换区域时，当列车尾部越过级间转换边界后，车载设备向RBC报告列车位置，RBC接收到位置报告后，将命令车载设备断开与RBC的连接并注销列车，车载设备将关闭与RBC的连接。GSM-R网络无线覆盖应保证从转换边界开始到车站设备释放与RBC连接这段时间内列车的运行距离。覆盖长度考虑“RBC与车载通信5s时间的运行距离”加“一个列车长度”。车-地通信网络GSM-R机车综合通信设备（CIR）及其应用机车综合通信设备（CIR）满足GSM-R网络列车无线调度通信的需要。当装备CTCS-2级和CTCS-3级列控系统时，CIR主要通过GSM-R数据单元，在主控单元的控制下，基于GPRS方式的调度命令信息、无线车次号校核信息、列车尾部风压信息无线传输。车-地通信网络GSM-R基于GSM-R的无线车次号传输在GSM-R工作模式下，系统由GSM-R数字移动通信网络、CTC/TDCS设备、CIR、GRIS、HGS、机车数据采集编码器、机车安全信息综合监测装置（简称监测装置）等组成。1机车数据采集编码器采集监测装置的数据，每200

ms将采集到的数据编码发送一次，CIR按规定条件发送车次号信息。2实现车次号信息传送的目的IP地址及时更新。3支持CTC/TDCS查询指定列车的车次号信息。车-地通信网络GSM-R基于GSM-R的无线车次号传输4对发送的车次号信息、列车停稳和列车启动信息进行存储。5机车数据采集编码器具有发送车次号测试信息的功能。6CTC/TDCS根据接收到的无线车次号信息进行车次校核和追踪。7CTC/TDCS具有按车站和按机车自动统计车次号信息传送成功率的功能。车-地通信网络GSM-R基于GSM-R的调度命令传输1调度员能通过本系统向辖区内的运行列车发送调度命令、行车凭证、调车作业通知单等信息。2车站值班员能通过本系统向辖区内的运行列车发送行车凭证、调车作业通知单等信息。3CTC/TDCS能自动向辖区内的运行列车发送列车进路预告信息。4调度命令机车装置能向发送方终端发送自动确认信息。5司机能通过调度命令机车装置向发送方终端发送手动签收信息。车-地通信网络GSM-R基于GSM-R的调度命令传输6系统支持跨区段发送调度命令信息。7在规定时间内CTC/TDCS系统未收到签收信息，能向调度命令信息发送方给出提示