广州通信段GSMR无线系统组成及原理无线系统组成及原理2022年6月5日1广州通信段2022年6月5日2内容提纲内容提纲一、GSM-R系统组成原理二、BTS基站、 MU、RU、漏缆监控原理及故障处理广州通信段2022年6月5日3GSM在我国铁路运输系统中的应用在我国铁路运输系统中的应用1、提供调度通信及语音通信2、向列车发送调度命令信息3、向列车提供CSD数据（时速300KM/H以上的C3列控信息）4、特殊的通信业务：组呼业务（299、210常用）、广播业务、智能网业务广州通信段2022年6月5日4GSM在我国铁路运输系统中的应用在我国铁路运输系统中的应用调度通信业务：广州通信段2022年6月5日5向机车传送调度命令信息向机车传送调度命令信息广州通信段2022年6月5日6传送传送C3数据业务数据业务广州通信段2022年6月5日7特殊业务特殊业务1、229组呼:是指相邻三小区的呼叫，也就是受该三小区服务的用户都被呼起 210组呼：是指受本小区服务用户都被呼起2、智能网业务：是指短号呼叫、车次号呼叫、记车号呼叫等广州通信段2022年6月5日8 一、一、GSM-R系统组成原理系统组成原理1、要实现GSM-R功能在沿线就必须安装很多的基站，安装了基站还必须成环，再组成系统。
2、下面以武广线为例介绍GSM-R的组网模式广州通信段2022年6月5日9GSM-R总体介绍总体介绍 GSM-R通信系统是基于GSM技术的铁路专用数字移动通信系统 我国GSM-R上行使用885MHZ-889MHZ ，下行使用930MHZ-934MHZ我国GSM-R一般采用单网或单网交织覆盖的组网方式广州通信段2022年6月5日10交织覆盖的组网方式交织覆盖的组网方式 传 输 环 的 方 式 武 广 线广州通信段2022年6月5日11交织覆盖的组网方式交织覆盖的组网方式基站基站2M环的组网方式环的组网方式广州通信段2022年6月5日12交织覆盖的组网方式交织覆盖的组网方式交织覆盖的场强分布BSCMSC设计电平设计电平92/-95dBm92/-95dBm广州通信段2022年6月5日13交织覆盖的组成（郴州交织覆盖的组成（郴州乐昌区间）乐昌区间）广州通信段2022年6月5日14交织覆盖的组网方式（以武广线为例）交织覆盖的组网方式（以武广线为例）1、武广线沿线基站分为奇数基站和偶数基站由沿线左右两侧的32芯光缆分别组成奇数环和偶数环上图中耒阳西郴州西WG2001-WG2021基站组成的传输奇数环。
广左的5、6纤和广右的5、6纤组成环，广左的7、8纤和广右的7、8纤分别作为备用2、奇数环和偶数环中的35个基站组成基站2M环上图是WG2212、WG2214和韶关站3个基站构成的偶数环3、根据基站2M环图我们只要找到2M头在0NS2000和BTS240的对应位置，就能很快的判断处理Abis和bprot的基站环告警广州通信段2022年6月5日15GSM-R系统组成系统组成 基站子系基站子系统由下面三个子系由下面三个子系统组成成1、基站子系基站子系统（BSS） 2、网网络子系子系统（NSS） 3、操作和操作和维护子系子系统（OSS） 广州通信段2022年6月5日16GSM-R系统的网络结构系统的网络结构OSS管理子系统管理子系统NSS网络交换子系统网络交换子系统BTSCell 1Cell 2Cell 3BTSBSS基站子系统基站子系统公众交换网络公众交换网络 (PSTN)ISDN， PSDNMSUm (无线接口无线接口)OMN 接口接口 (X25)BSSHLR-AUC信令系统信令系统 No7 SS7OMC-SOMC-RBSCEIRTRAUGMSCVLRA-接口接口Abis 接口接口MSCVLRGCR广州通信段2022年6月5日17GSM-R系统系统GSM-R移动网络由三个子系统组成，其基本结构如上图 。
移动台是接入GSM-R网络的用户设备，包括移动终端（ME）和终端设备（TE），或通过终端适配器与ME连接的TE移动台除了具有通过无线接口（Um）接入到GSM-R系统的一般处理功能外，还为移动用户提供了人机接口广州通信段2022年6月5日18基站子系统（基站子系统（BSS）基站收发信机（BTS）基站控制器（BSC）编译码和速率适配单元（TRAU）广州通信段2022年6月5日19基站子系统使用基站子系统使用 的频率的频率广州通信段2022年6月5日20基站子系统的频率频点对应表基站子系统的频率频点对应表GSM-R中中999和和1019这两个频点作为保护间隔，没采用这两个频点作为保护间隔，没采用频率MHZ885 885.2 885.4 885.6 885.8886 886.2 886.4 886.6 886.8930 930.2 930.4 930.6 930.8931 931.2 931.4 931.6 931.8频点999100010011002100310041005100610071008 频率MHZ887 887.2 887.4 887.6 887.8888 888.2 888.4 888.6 888.8889932 932.2 932.4 932.6 932.8933 933.2 933.4 933.6 933.8934频点10091010101110121013101410151016101710181019广州通信段2022年6月5日21基站子系统（基站子系统（BSS）BTS主要负责与一定覆盖区域内的移动台（MS）进行通信，并对空中接口进行管理。
BSC用来管理BTS与MSC之间的信息流BTS与BSC之间通过Abis接口通信BSS中编码速率适配单元（TRAU），它实现了GSM-R编码速率向标准的PSTN或ISDN速率的转换TRAU与BSC通过Ater接口连接广州通信段2022年6月5日22BSS基站子系统结构基站子系统结构TCUBSCOMC-RMSC无线无线接口接口A接口接口Ater 接口接口Abis 接口接口NSSBSSOMN接口接口公众网公众网MSMSBTS室内室内BTS室外室外BTSSunStorEdge A5000无线接口无线接口广州通信段2022年6月5日23基站收发信机（基站收发信机（BTS）BTS主要负责与一定覆盖区域内的移动台（MS）进行通信，并对空中接口进行管理BTS由天线、耦合系统、收发信机（TRX）及基站公共功能（BCF）组成可以把它看成一个复杂的无线调制解调器 广州通信段2022年6月5日24基站收发信机（基站收发信机（BTS）耦合系统是天线与每个小区的收发信机之间的接口BCF通过Abis接口与BSC相连，它的功能是将语音和用户数据信道合成以后发送给BSC和将信令信道合成以后发送给BSC此外，BCF还具有以下功能：Abis接口管理，时隙分配，外部警报等。
广州通信段2022年6月5日25基站收发信机（基站收发信机（BTS）TRX是BTS中最主要的设备一台TRX管理着一个TDMA帧，也就是说管理8个物理信道TRX的功能有：进行编码、加密、调制，然后将射频信号馈送给天线；将信号解密、均衡、然后解调；移动呼叫检测；上行链路信道测量；定时提前量的测量；跳频 广州通信段2022年6月5日26BTS的物理信道的物理信道MS3/ /ARFCN100010101019FDMABTS0TDMAsTS7nn-1n+1MS2MS1time广州通信段2022年6月5日27BTS结构和功能结构和功能发射耦合器发射耦合器接收耦合器接收耦合器天线天线耦合系统耦合系统BCF(基站公共功能基站公共功能)BSCTRX (收发信机收发信机)Abis接口接口-编码，编码， 加密，加密， 调制，调制， 然后将射频信然后将射频信号馈送给天线号馈送给天线-将信号解密，将信号解密， 均衡，均衡， 然后解调然后解调 -移动呼叫检测移动呼叫检测-上行链路信道测量上行链路信道测量-定时提前量定时提前量- 跳频跳频- 将语音和用户数据信道合成以后送给将语音和用户数据信道合成以后送给BSC - 将信令信道合成以后送给将信令信道合成以后送给BSC双工器双工器- 天线与每个小区的收发信机之间的天线与每个小区的收发信机之间的 接口接口BTS广州通信段2022年6月5日28基站控制器（基站控制器（BSC）主要包括： 1、一个处理单元 2、一个交换矩阵单元和中继控制单元（PCM和X.25）。
广州通信段2022年6月5日29BSC结构和功能结构和功能BTSAbis 接口接口A 接口接口-对对BTS无线资源管理无线资源管理-小区之间越区切换小区之间越区切换-通信信道安排通信信道安排BTS之间的频率之间的频率重新分配重新分配-BTS时间和频率同步时间和频率同步-控制频率跳变控制频率跳变- 等等等等O&M至网络子系统至网络子系统PCM控制器控制器PCM控制器控制器处理单元处理单元交换矩阵交换矩阵BSCX25控制器控制器广州通信段2022年6月5日30基站控制器（基站控制器（BSC）BSC通过处理单元和X.25控制器从运营管理与维护（O&M）中心下载新的软件版本反过来，在周期性询问或传送时，BSC将所有关于O&M的数据缓冲并转送到O&M中心BSC一边与移动交换中心（MSC）连接，另一边与BTS连接 广州通信段2022年6月5日31编译码和速率适配单元（编译码和速率适配单元（TRAU）TRAU由编译码器，控制器和外部PCM接口组成它通过Ater接口与BSC相连，通过A接口与MSC相连从传输成本角度考虑，编码/速率适配单元（TRAU)放置在MSC更具优势，这里我们还是按放置BSS考虑的。
广州通信段2022年6月5日32速率适配单元速率适配单元( (TRAU)TRAU)结构及功能结构及功能外部外部 PCM接口接口BSCMSC编译码器编译码器编译码器编译码器控制器控制器Ater接口接口A接口接口E1中继线中继线120路用户信道路用户信道T1 中继线中继线92路用户和路用户和 控制信道控制信道将将13 kbps GSM 语音帧格式转换成语音帧格式转换成64 kbps T1 PCM -律或律或 E1 PCM A-律帧格式律帧格式 E1 中继线中继线 = 31路用户信道路用户信道T1 中继线中继线 = 24用户信道用户信道 将用户数据流路由至相应的将用户数据流路由至相应的互联功能互联功能TRAU广州通信段2022年6月5日33编译码和速率适配单元（编译码和速率适配单元（TRAU）TRAU能够将13kbit/s话音（或数据）复用成两路传输，即转换成标准的64kbit/s数据在BTS中，13kbit/s话音（或数据）通过插入附加同步数据补偿，使插入数据后的速率变为16 kbit/sTRAU将13kbit/s语音转化成64kbit/s的T1律PCM时隙或者E1 A律PCM时隙接下来，TRAU将用户数据流路由到一种适合的设备上，这种设备是指具有互连互通功能的接收方调制解调器。
广州通信段2022年6月5日34编译码和速率适配单元（编译码和速率适配单元（TRAU）值得注意的是，TRAU在Ater接口上，有四个业务信道是在64kbit/s PCM电路上复用，一个T1中继线携带多达92个用户和控制信道，一个E1中继线携带多达120个用户和控制信道广州通信段2022年6月5日35网络子系统（网络子系统（NSS）交换网络子系统（NSS）主要完成交换功能和客户数据与移动性管理、安全性管理所需的数据库功能网络和交换子系统由MSC、服务器和数据库组成，由B-H标准接口链接广州通信段2022年6月5日36网络子系统（网络子系统（NSS）基本的NSS由六个功能实体组成，分别是：移动交换中心（MSC），归属位置寄存器（HLR），拜访位置寄存器（VLR），设备识 别 寄 存 器 （ EIR） 和 互 连 功 能 单 元（IWF）另外，NSS中还可以有实现语音组呼和语音广播的实体（GCR），用于短消息业务的短消息服务中心（SMS-SC）和统计服务器，这些功能实体可。