gms-r-cir原理

1、GSM-R的相關知識CIR術語和縮略語GSM-R數(shù)據(jù)業(yè)務CIR IP地址的獲取過程目的IP的查詢和更新車次號傳送過程調(diào)度命令傳送過程GSM-R語音業(yè)務參見標準,CIR-機車綜合無線通信設備,CIR 是Cab Integrated Radio communication equipment的簡稱，即機車綜合無線通信設備CIR設備用于鐵路上的GSM-R和450MHz無線列調(diào)系統(tǒng)，為機車和地面之間提供語音和數(shù)據(jù)的傳輸通道

2、。,,GRIS的主要功能與組成,,,GSM-R數(shù)據(jù)業(yè)務 －IP地址獲取,CIR上電獲取CIR IP地址的過程如下：1）合法SIM卡，正確設置APN、用戶名和密碼（通常是機車號）。2）CIR上電后，首先登錄GSM-R網(wǎng)絡。3）CIR向網(wǎng)絡發(fā)送所屬鐵路局的APN號（北京局APN：GRIS.BJ；南昌局APN：GRIS.NC；上海局APN：GRIS.SH）。4）CIR以機車號為用戶名和密碼向GSMR網(wǎng)絡申請IP地址。5）RADIUS

3、服務器分析CIR的機車號，將相應的IP地址分配給CIR。6）獲取IP后，可以在維護界面進行查詢。,,GPRS業(yè)務流程分析,PDP激活,,GSM-R數(shù)據(jù)業(yè)務 －目的IP（GRIS IP）的查詢,北京核心網(wǎng)的歸屬接口服務器GROS負責CIR發(fā)送車次號校核數(shù)據(jù)目標IP地址分配的任務：CIR存儲北京GROS的地址作為歸屬IP地址。GROS建立北京局、成都局等管轄范圍的數(shù)據(jù)庫文件，包括基站小區(qū)ID，GP

4、S范圍、各路局GPRS接口服務器（GRIS）地址等。CIR在獲取IP地址后，最長等待3分鐘后或3分鐘內(nèi)GPS信息變?yōu)橛行r向歸屬IP地址（北京GROS）發(fā)送“目的IP地址查詢”請求,其中包含當前基站位置區(qū)ID、小區(qū)ID、GPS位置等信息。GROS根據(jù)小區(qū)ID、GPS位置等信息判斷CIR所在位置，并將相應路局GRIS的IP地址發(fā)送給CIR。CIR獲取目的IP地址后，將在滿足條件時向該GRIS發(fā)送車次號校核數(shù)據(jù)。GRIS將接收到的車

5、次號校核數(shù)據(jù)向CTC/TDCS轉(zhuǎn)發(fā)。,GSM-R數(shù)據(jù)業(yè)務 －目的IP（GRIS IP）的查詢,北京核心網(wǎng)的歸屬接口服務器GROS負責CIR發(fā)送車次號校核數(shù)據(jù)目標IP地址分配的任務：異常情況下：CIR發(fā)送“目的IP地址查詢”請求后1分鐘內(nèi)沒有收到GROS的響應，則應重發(fā)查詢請求。經(jīng)過3次查詢請求后仍未收到GROS的響應，則應啟用CIR存儲的GRIS IP地址作為當前GRIS的IP地址。如果GR

6、IS接收到CIR發(fā)送的“目的IP地址查詢”請求信息，則向GROS轉(zhuǎn)發(fā)“查詢當前GRIS IP地址”指令。GROS根據(jù)CIR位置信息查詢CIR當前所屬GRIS的IP地址，并向CIR發(fā)送“返回當前GRIS IP地址信息”。CIR收到該數(shù)據(jù)幀后，向GROS發(fā)送“IP地址更新響應”，并存儲記錄接收到的IP地址作為車次號校核信息等傳送的目的地址，實現(xiàn)IP地址查詢。,GSM-R數(shù)據(jù)業(yè)務 －目的IP（GRIS

7、 IP）的查詢,CIR查詢當前GRIS IP地址流程：,,GSM-R數(shù)據(jù)業(yè)務 －目的IP（GRIS IP）的更新,1）CTC/TDCS啟動更新CIR目的IP地址列車運行到鐵路局的交界處，當前CTC/TDCS通信服務器判斷列車即將移出管轄區(qū)域時，向GRIS發(fā)送“越界指示”，內(nèi)容包括列車機車號、車次號以及接管鐵路局代號等信息。GRIS根據(jù)收到的接管鐵路局代號信息查詢數(shù)據(jù)庫，獲得接管GRIS的IP地址

8、，并向CIR發(fā)送“IP地址更新”數(shù)據(jù)幀。CIR接收數(shù)據(jù)幀，首先回復“IP地址更新響應”，當前GRIS收到CIR回復的“IP地址更新響應”后，再向CTC/TDCS通信服務器發(fā)送回復“越界指示響應”。CIR將收到的IP地址作為車次號校核信息、列車停穩(wěn)及啟動信息傳送的目的地址，實現(xiàn)目的IP地址的更新。若GRIS在規(guī)定的時間內(nèi)沒有收到“IP地址更新響應”，應重發(fā)“IP地址更新”數(shù)據(jù)幀。重發(fā)次數(shù)為3次。,GSM-R數(shù)據(jù)業(yè)務

9、 －目的IP（GRIS IP）的更新,2）GRIS更新CIR目的IP地址當列車運行到新的CTC/TDCS管轄范圍的信號機，若CTC/TDCS中心未能及時向GRIS發(fā)送越界指示時，CIR仍然向原GRIS發(fā)送車次號校核信息，原GRIS根據(jù)CIR發(fā)送的車次號校核信息中列車當前的位置信息判斷列車不在管轄范圍內(nèi)，則向GROS發(fā)送“查詢當前GRIS IP地址”指令。GROS根據(jù)CIR位置信息查詢接管GRIS的IP地址，并向C

10、IR發(fā)送“返回當前GRIS IP地址信息”。CIR收到該數(shù)據(jù)幀后，應向GROS發(fā)送“IP地址更新響應”，并存儲記錄接收到的IP地址作為車次號校核信息等傳送的目的地址，實現(xiàn)IP地址更新。,GSM-R數(shù)據(jù)業(yè)務 －目的IP（GRIS IP）的更新,3） CIR重新發(fā)起目的IP地址查詢?nèi)绻熊囋谶\行中從GSM-R工作模式變?yōu)?50MHz工作模式，將原來得到的目的IP地址清除。當CIR再次進入GSM-R

11、工作模式時，重新發(fā)起向GROS申請目的IP地址。,調(diào)度命令與車次號傳輸工作原理,數(shù)據(jù)發(fā)送方向：CTC->CIR當CTC系統(tǒng)要向某一列車發(fā)調(diào)度命令時，輸入該列車的車次號，同時CTC系統(tǒng)自動將該車次號對應的機車號填入，編輯完畢后將這條數(shù)據(jù)通過GSM-R通信服務器發(fā)送到GRIS，GRIS根據(jù)這條命令的目的機車號查詢DNS服務器，獲得此機車號所對應的IP地址，然后就將該調(diào)度命令轉(zhuǎn)發(fā)給正確的具有該IP 地址的CIR。,調(diào)度命令與車次號傳

12、輸工作原理,調(diào)度命令接收消息流程： CTC->CIR,,調(diào)度命令與車次號傳輸工作原理,CIR->CTC當CIR要向CTC系統(tǒng)發(fā)送調(diào)車請求信息、調(diào)度命令確認信息以及車次號信息時，它首先將數(shù)據(jù)發(fā)送到GRIS，由GRIS直接轉(zhuǎn)發(fā)給當前和GRIS相連的CTC系統(tǒng)。,調(diào)度命令與車次號傳輸工作原理,發(fā)送調(diào)車請求消息流程： CIR->CTC,,GSM-R數(shù)據(jù)業(yè)務 －車次號,GSM-R 車次號

13、信息發(fā)送,,GSM-R數(shù)據(jù)業(yè)務 －調(diào)度命令,GSM-R 調(diào)度命令處理流程,,調(diào)度命令系統(tǒng)服務質(zhì)量,GSM-R模式下，當無線傳輸通道滿足《GSM-R數(shù)字移動通信網(wǎng)技術體制（暫行）》中的有關規(guī)定時，調(diào)度命令信息一次傳送成功率應不低于95%。 450MHz模式下，當無線傳輸通道滿足《列車無線調(diào)度通信系統(tǒng)制式及主要技術條件》〈TB/T3052〉所規(guī)定場強覆蓋標準時，調(diào)度命令信息一次傳送成功率應不低于90%

14、。,,GSM-R語音業(yè)務,個呼（點對點）1.移動終端按MSISDN號碼呼叫移動終端2.移動終端按功能尋址呼叫移動終端3.移動終端按ISDN號碼尋址呼叫固定終端4.移動終端按位置尋址呼叫固定終端5.固定終端按MSISDN號碼呼叫移動終端6.固定終端按功能尋址呼叫移動終端7.固定終端呼叫固定終端組呼1.移動終端發(fā)起組呼2.固定終端發(fā)起組呼廣播鐵路緊急呼叫優(yōu)先級呼叫處理原則,,GSM-R調(diào)度通信系統(tǒng)構成示意圖,,,,

15、按MSISDN呼叫移動終端。按ISDN呼叫固定終端。按功能尋址呼叫移動終端按位置尋址呼叫固定終端。功能號的定義原則,GSM-R個呼,,移動終端按MSISDN號碼呼叫移動終端：(1) 移動終端以被叫移動終端的MSISDN號碼發(fā)起呼叫。(2) GSM-R網(wǎng)絡收到呼叫后，以MSISDN號碼呼叫移動終端，雙方建立通信。(3) 通話完畢，任意一方掛機，呼叫拆除。固定終端按MSISDN號碼呼叫移動終端：(1) 固定終端以MSI

16、SDN號碼對移動終端發(fā)起呼叫。(2) FAS收到MSISDN號碼，進行號碼分析后，判斷是移動終端MSISDN號碼，把呼叫路由到GSM-R網(wǎng)絡，并把MSISDN號碼發(fā)給GSM-R網(wǎng)絡。(3) GSM-R網(wǎng)絡根據(jù)MSISDN號碼呼叫移動終端，雙方建立通信。(4) 通話完畢，任意一方掛機，呼叫拆除。,---按MSISDN呼叫移動終端,GSM-R個呼,,移動終端按ISDN號碼尋址呼叫固定終端：(1) 移動終端以被叫固定終端的ISDN號

17、碼發(fā)起呼叫。(2) GSM-R網(wǎng)絡收到ISDN號碼，進行號碼分析后，把呼叫路由到FAS，并向FAS發(fā)送被叫固定終端ISDN號碼。(3) FAS根據(jù)ISDN號碼呼叫固定終端，雙方建立通信。(4) 通話完畢，任意一方掛機，呼叫拆除。固定終端呼叫固定終端：(1) 固定終端以被叫固定終端ISDN號碼發(fā)起呼叫。(2) FAS收到呼叫后，根據(jù)ISDN號碼呼叫被叫固定終端，雙方建立通信。(3) 通話完畢，任意一方掛機，呼叫拆除。,--

18、-按ISDN呼叫固定終端,GSM-R個呼,,移動終端按功能尋址呼叫移動終端:(1) 移動終端以功能號碼發(fā)起對移動終端的個別呼叫。(2) GSM-R網(wǎng)絡收到呼叫后，將被叫移動終端的功能號轉(zhuǎn)換為MSISDN號碼，并以MSISDN呼叫移動終端，雙方建立通信。(3) 通話完畢，任意一方掛機，呼叫拆除 。固定終端按功能尋址呼叫移動終端:(1) 固定終端以功能號碼發(fā)起對移動終端的個別呼叫。(2) FAS收到呼叫，進行號碼分析，判斷是移

19、動終端功能號碼，會把呼叫路由到GSM-R網(wǎng)絡。(3) GSM-R網(wǎng)絡將移動終端功能號轉(zhuǎn)換為被叫移動終端的MSISDN，并以MSISDN呼叫移動終端，雙方建立通信。(4) 通話完畢，任意一方掛機，呼叫拆除。,---按功能尋址呼叫移動終端,GSM-R個呼,,移動終端按位置尋址呼叫固定終端：(1) 移動終端以短號碼發(fā)起對固定終端的呼叫。調(diào)度短號碼(1200)和本站短號碼（1300）。(2) GSM-R網(wǎng)絡接收到呼叫，對短號碼進行

20、分析，根據(jù)移動終端所在位置把短號碼轉(zhuǎn)換為被叫固定終端的ISDN號碼，并將呼叫路由到相應的FAS。(3) 由FAS根據(jù)ISDN號碼呼叫固定終端，雙方建立通話。,---按位置尋址呼叫固定終端,GSM-R個呼,,GSM-R組呼,分為四種類型：(1) 以調(diào)度轄區(qū)作為GSM-R組呼區(qū)域。(2) 以相鄰三個車站及其兩區(qū)間作為GSM-R組呼區(qū)域。(3) 以相鄰的三個小區(qū)作為GSM-R組呼區(qū)域。(4) 以車站基站區(qū)作為GSM-R組呼區(qū)域。,

21、---組呼區(qū)域,,GSM-R組呼,組呼由（組ID＋組呼區(qū)域）確定，組ID即組呼號碼，組呼區(qū)域指組呼有效的區(qū)域組呼中，只有具有上行鏈路的用戶才能講話。（按PTT，MMI顯示可以通話時才能講話）組呼只有發(fā)起方才能結(jié)束通話2級以上組呼，參與者不能退出通話進入組呼區(qū)域的用戶會自動加入通話CIR可以發(fā)起站內(nèi)組呼（210）和鄰站組呼（220）優(yōu)先級均為3級。鐵路緊急呼叫是一種0級組呼,,---移動終端發(fā)起組呼,(1) 移動終端以GSM-

22、R組ID向GSM-R網(wǎng)絡發(fā)起組呼。(2) GSM-R網(wǎng)絡根據(jù)主叫移動終端所在小區(qū)選擇相應的GSM-R組呼區(qū)域，按GSM-R組ID向?qū)儆谠摻M的移動終端發(fā)起GSM-R組呼，使處于組呼區(qū)域內(nèi)的移動終端進入GSM-R組呼狀態(tài)。(3) 具有調(diào)度身份的固定用戶可進行全雙工通話，無需PTT操作。(4) 移動終端越出GSM-R組呼區(qū)域時，如果該移動終端是發(fā)起者，則自動拆除GSM-R組呼；如果不是發(fā)起者，則自動退出GSM-R組呼。(5) 通話完畢

23、，發(fā)起組呼的移動終端掛機，組呼拆除。或者在規(guī)定時間內(nèi)組內(nèi)無通話時，由系統(tǒng)自動拆除組呼。,GSM-R組呼,,GSM-R廣播,發(fā)起過程：(1) 發(fā)起方以GSM-R組地址發(fā)起GSM-R廣播呼叫。(2) 預定義為廣播小組成員的固定用戶和處于組呼區(qū)域內(nèi)被預定義為廣播小組成員的移動終端接收到GSM-R廣播通知后，進入接收GSM-R廣播狀態(tài)。(3) 移動終端越出組呼區(qū)域時自動退出接收GSM-R廣播狀態(tài)。(4) 廣播完畢，發(fā)起廣播的終端掛機，廣

24、播拆除。,,鐵路緊急呼叫,移動終端以鐵路緊急呼叫組ID發(fā)起優(yōu)先級為0級的鐵路緊急呼叫。 通話完畢，發(fā)起鐵路緊急呼叫的終端掛機，緊急呼叫拆除?；蛘咴谝?guī)定時間內(nèi)組內(nèi)無通話時，由系統(tǒng)自動拆除鐵路緊急呼叫。緊急呼叫拆除后，參與緊急呼叫的移動終端自動發(fā)起到AC（確認中心）的確認呼叫，呼叫信令中包含本次緊急呼叫的發(fā)起方身份、通話結(jié)束時間、通話時長、組呼優(yōu)先級、拆線原因等信息。確認中心收到確認呼叫后，記錄確認信息，并拆除本次確認呼叫，拆除信令中

25、包含確認應答。,,優(yōu)先級,優(yōu)先級分為用戶優(yōu)先級和呼叫優(yōu)先級兩種。用戶優(yōu)先級在用戶的簽約信息中定義，HLR和SIM卡中均存儲該信息，規(guī)定了用戶可以發(fā)起的呼叫優(yōu)先級的最高權限。呼叫優(yōu)先級是指發(fā)起呼叫時為本次呼叫定義的優(yōu)先級。,,優(yōu)先級呼叫處理原則,在終端空閑情況下，對于不同優(yōu)先級的呼叫同時呼入，應優(yōu)先接通高優(yōu)先級呼叫；當已有低優(yōu)先級呼叫通話或保持時又有高優(yōu)先級的呼叫進入，應自動接通這個高優(yōu)先級呼叫。呼叫結(jié)束后，終端應按照“優(yōu)先級+