【正文】 ? 固定終端按MSISDN號碼呼叫 移動終端固定終端以MSISDN號碼對移動終端發(fā)起呼叫； 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GSMR 網(wǎng)絡(luò)，并把MSISDN號碼發(fā)給GSMR網(wǎng)絡(luò)； GSMR網(wǎng)絡(luò)根據(jù)MSISDN號碼呼叫移動終端，雙方建立通信；通話完畢，任意一方掛機，呼叫拆除。通信過程1）個別呼叫? 移動終端按MSISDN號碼呼叫 移動終端移動終端以被叫移動終端的MSISDN 號碼發(fā)起呼叫；GSMR 網(wǎng)絡(luò)收到呼叫后，以MSISDN號碼呼叫移動終端，雙方建立通信；通話完畢，任意一方掛機，呼叫拆除。Ua 接口：ISDN 基本速率接口(2B+D) ，DSS1 信令；或基群速率 E1，內(nèi)部信令。調(diào)度臺和車站臺通過Ua接口接入FAS ；其他固定終端通過 Ub接口接入FAS。采用有線/無線組網(wǎng)方式。事實上，在鐵路上的有線通信已經(jīng)比較完善，因此完全可以利用現(xiàn)有的有線資源，構(gòu)成GSMR＋ FAS（即固定用戶接入交換機）的無線/有線混合網(wǎng)絡(luò)。通過分別對機車臺、手持臺進行鏈路運算后得到最差路徑損耗為 。列車停靠點、編組作業(yè)場地等等。這樣的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)能夠保證當任何和一個基站或基站控制器發(fā)生故障時，青藏鐵路全線仍有 GSMR 網(wǎng)絡(luò)覆蓋。 蘭州交通大學畢業(yè)設(shè)計24區(qū)間基站 由于鐵路沿線話務(wù)量較低，但對速度的要求較高，因此鐵路沿線的 BTS 站設(shè)置雙套基站設(shè)備，沿鐵路方向呈橢圓型覆蓋。因此，針對 GSMR 基站采用所謂的橢圓形覆蓋。蘭州交通大學畢業(yè)設(shè)計23服務(wù)器M S CC R T C 交換機服務(wù)器M S CC R T C 交換機S T M 4 骨干環(huán)O N UO N UO N UO N UO N UO N UO N UO N UO N UO N UO N UO N UO N UO N UO N UO N UP B XE 1拉薩S T M I 基站環(huán)那曲S T M 1 基站環(huán)沱沱河S T M 1 基站環(huán)格爾木S T M 1 基站環(huán)O T L C （ 光纖終端 ）O N U （ 光網(wǎng)絡(luò)單元 ）A D M（ S D H ）拉薩格爾木沱沱河那曲格爾木拉薩圖 31 青藏線 GSMR 傳輸網(wǎng)絡(luò) GSMR 基站的設(shè)置 由于在車站兩邊 3~5 公里范圍內(nèi)，GSMR 無線通信系統(tǒng)必須提供接近連續(xù)式無線機車信號的數(shù)據(jù)承載業(yè)務(wù)，因此從網(wǎng)絡(luò)可靠性角度考慮，青藏線采用高可靠性的交換平臺和雙倍冗余的 BSC/TCU 配置，并在沿線 30 個車站使用雙備份基站進行覆蓋。青藏 GSMR 工程核心網(wǎng)在西寧移動交換中心設(shè)移動交換機、業(yè)務(wù)控制點和 GPRS設(shè)備。GSMR 網(wǎng)絡(luò)本身不建設(shè)自己的骨干傳輸系統(tǒng)，拉薩和格爾木的交換機子系統(tǒng)之間采用光纖骨干網(wǎng)傳輸?shù)姆绞?STM4 骨干環(huán))。 GSMR 設(shè)計的主要原則及標準 在這樣的高原環(huán)境下青藏鐵路的建設(shè)對 GSMR 提出了以下技術(shù)指標要求 [14] (以下各項指標的適用范圍均為車站兩邊 3km 的范圍之內(nèi) )：? 時速 120Km/h 下的無縫通信? 載干比 (C/I)至少 12dB? 95％的時間和地點覆蓋率 ? 信號強度大于92dBm ? 根據(jù)所使用的業(yè)務(wù)，傳輸通道和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備必須有很高的可用性 ? 橋內(nèi)，隧道內(nèi)的良好覆蓋? 車站和編組站場內(nèi)的良好覆蓋 ? 呼叫建立時間 6s(95%)蘭州交通大學畢業(yè)設(shè)計22? 呼叫建立失敗的概率 ? 呼損概率? 數(shù)據(jù)傳輸端到端時延500ms ? 傳輸干擾誤碼率：GSMR 無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃，覆蓋級別被定義為車頂天線處的場強值(通常離軌道的高度為 4 米)，假定全向天線的增益為 0dB，在覆蓋區(qū)域內(nèi)，以一定的時間概率和地點概率滿足覆蓋要求。建立青藏鐵路綜合數(shù)字移動信息平臺不僅體現(xiàn)出明顯的經(jīng)濟效益，而且會減少維護工作量，提高全線的運輸指揮能力。全線遠近期設(shè)格爾木、望昆、五道梁、沱沱河、安多、那曲、當雄、羊八井、拉薩等 34 個車站。它的一側(cè)與設(shè)備相連（不包括 BTS，對 BTS 的操作維護是經(jīng)過 BSC 進行管理），另一側(cè)是作為人機接口的計算機工作站。G C R V L RB S S其他G S M R P S T NI S D N統(tǒng)計服務(wù)器I W FH L RA U CV L RG C RE I R統(tǒng)計服務(wù)器S M S S CI W FB S S其他G S M R P S T NI S D NM S CG M S C圖 28 NSS 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) OSS 結(jié)構(gòu)和功能 OSS 可以分為兩部分：對應(yīng) BSS 的操作與維護中心（OMCR）和對應(yīng) NSS 的操作與維護中心（OMCS ）。 NSS 結(jié)構(gòu)和功能GSMR 系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)（NSS ）提供了處理建立、維持和清除呼叫的所有信令協(xié)議的功能，以及為移動環(huán)境下通信提供的特定功能。此外，還有一種可選擇設(shè)備——速率適配單元（TRAU ）。可選擇將 GSM 系統(tǒng)的MSC、VLR、EIR、GCR、SSP、HLR、AUC 置于一個網(wǎng)元中，且隨著網(wǎng)絡(luò)的增長而分散到多個網(wǎng)元中，這樣可以形成一個經(jīng)濟、便于維護的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。鐵路網(wǎng)與公網(wǎng)的主要區(qū)別在于由鐵路網(wǎng)特殊需求引起的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和規(guī)劃上的區(qū)別。蘭州交通大學畢業(yè)設(shè)計17任何 GSMR 陸地移動通信網(wǎng)絡(luò)都必須與固定網(wǎng)絡(luò)連接，一同完成移動用戶與移動用戶之間、移動用戶與固定用戶之間的通信。NSS 通過 A 接口連接 BSS，與固定網(wǎng)絡(luò)的接口決定于互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的類型。BTS 與 BSC 之間通過 Abis 接口通信。蘭州交通大學畢業(yè)設(shè)計16P S T N 、 I S D N 、 P S D NG M S CV L RG C RE I R信令系統(tǒng) N o . 7 S S 7H L R A U CM S CV L RB S CO M N 接口O M C R O M C ST R A UM SB T S B T SB S S基站子系統(tǒng)O S S 操作維護子系統(tǒng)A 接口A b i s 接口A t e r 接口U m接口圖 26 GSMR 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 移動臺是接入 GSMR 網(wǎng)絡(luò)的用戶設(shè)備，包括移動終端（ME）和終端設(shè)備（TE），或通過終端適配器與 ME 連接的 TE。GSMR 陸地網(wǎng)絡(luò)可以看作是某個固定網(wǎng)絡(luò)的擴展，如 ISDN；或者是一個采用統(tǒng)一編號方案的 MSC 的集合。鄰道干擾可以通過提高濾波器的精度和合理的信道分配而減到最小程度。2)鄰道干擾由與所使用頻率相鄰的頻率產(chǎn)生的信號干擾稱為鄰道干擾。 ? 優(yōu)化同頻復(fù)用距離和頻率分配方案。因此，假設(shè)每個同頻基站的發(fā)射功率相等，路徑衰減指數(shù)也相同，則移動臺的接收信噪比可以近似的表示為： (213)?????01iiniDRIC在實際設(shè)計中由于移動臺在小區(qū)中位置的變化，基站位置偏差，傳播環(huán)境的起伏，小區(qū)形狀的扭曲，實際得到的 C/I 值要比理論計算的結(jié)果差，因此要以最差的 C/I 為依據(jù)進行系統(tǒng)設(shè)計。設(shè)同頻干擾的小區(qū)數(shù)為 i0，那么前向鏈路移動臺的接收信噪比就可以表示為：蘭州交通大學畢業(yè)設(shè)計14 (211)01iiiCSII??其中，C 是移動臺接收到的基站載波信號的功率， 是第 個同頻小區(qū)的基站信號對i移動臺的干擾功率。1)同頻干擾同頻干擾是由于采用了頻率復(fù)用，在同頻小區(qū)之間產(chǎn)生的干擾。干擾限制和防護干擾是制約蜂窩系統(tǒng)容量的一個重要因素。在兩種小區(qū)中發(fā)射功率也要發(fā)生變化，既要防止半徑不同的同頻小區(qū)之間的同頻干擾，也不能只降低大區(qū)的發(fā)射功率而造成盲區(qū)的出現(xiàn)。假如在此基礎(chǔ)上分裂 K 次，那么原區(qū)中可容納的業(yè)務(wù)量增加為 (210)04nT?式中， 為分裂前原小區(qū)業(yè)務(wù)量。同頻基站之間的距離稍大于一個原小區(qū)的直徑。小區(qū)分裂是將業(yè)務(wù)量增大的小區(qū)分成更小的小區(qū)，分裂后的每個小區(qū)都有自己的基站，基站的天線高度要相應(yīng)降低，發(fā)射機功率也要減小。實際中常使用的提高蜂窩系統(tǒng)容量的方法有小區(qū)分裂和劃分扇區(qū)。在這種方式中，信道都由 MSC（移動交換中心）來管理和執(zhí)行分配。這種方式的優(yōu)點是管理和控制過程容易，缺點是系統(tǒng)的資源不能得到有效利用，尤其是當用戶數(shù)量突然增加時，系統(tǒng)的呼損率較大。? 相鄰的信道不分配給相鄰的小區(qū)或扇區(qū)。如 RGSM（鐵路GSM）系統(tǒng)，工作的頻段為 876MHz~915MHz/921MHz~960MHz，信道間隔為200KHz，雙工間隔為 45MHz。由此我們可以得到呼損率的計算公式： (29)uuAB???由此可見，呼損率越小，成功呼叫的概率越大，用戶就越滿意因此呼損率也是衡量系統(tǒng)質(zhì)量的主要指標。系統(tǒng)中每個用戶的話務(wù)量強度可以用呼叫次數(shù) （ ）和平均呼叫保持時間 H?u的乘積來表示：蘭州交通大學畢業(yè)設(shè)計11 (26)uAH??對于系統(tǒng)中總的用戶數(shù)為 U 時，系統(tǒng)中總的話務(wù)量 A 可以用式 27 表示。在中繼系統(tǒng)中用話務(wù)量強度來表達資源的占用率，這個概念是丹麥的數(shù)學家愛爾蘭（Erlang）提出的，因此使用他的名字來作為話務(wù)量強度的單位。目前常用的蜂窩網(wǎng)簇的結(jié)構(gòu)有 =14 和 3。 N (24)22ij??式 24 中， 、 為非零正整數(shù)。我們把由若干個使蘭州交通大學畢業(yè)設(shè)計10用全部頻率的小區(qū)組成的集合稱為一個簇，把不同簇中使用相同頻率的小區(qū)稱為同頻小區(qū)，任意兩個同頻小區(qū)之間的距離稱為同頻復(fù)用距離。因此采用六邊形的設(shè)計需要較少的小區(qū)，較少的發(fā)射基站。為確保無盲區(qū)的完全覆蓋，通常使用多邊形的小區(qū)。 面狀覆蓋當服務(wù)區(qū)不呈條狀而是一個寬廣的平面時，稱為面狀服務(wù)區(qū)。分層小區(qū)主要用于高速公路和城市主干道覆蓋，它解決了用戶的切換和大業(yè)務(wù)密度之間的矛盾。 根據(jù)小區(qū)的大小不同，天線假設(shè)的高度也不一樣。兩個接收機的多路耦合器連接一個接入信道和所有的話音信道。平衡設(shè)計的關(guān)鍵是要在四面建立天線群系統(tǒng)。同時可以看出：a對信干比要求高的系統(tǒng)，小區(qū)數(shù)多，因而頻率組多，基站數(shù)也增加。 如圖 22 所示沿著覆蓋區(qū)域的分布按照 n 個小區(qū)為一組的間隔可以進行頻率復(fù)用，n 的取值要考慮到頻率利用率、同頻干擾和建網(wǎng)成本，一般可以取 2 、3 、4 。 帶狀覆蓋在鐵路、公路、狹長的水面上這樣的呈帶狀的地區(qū)，往往采用線狀覆蓋的方式。它被視為一個新的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，可以放在直接與 MSC 相連的 PABX 中，也可以放在 MSC 中，或者作為 HLR 的組成部分。GSMR 據(jù)此可最大限度地引入新的業(yè)務(wù)。GSMR 系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計也可借助于已成熟的 GSM 系統(tǒng)工具，可以方便快捷地為用戶提供網(wǎng)絡(luò)設(shè)計安裝。由于 GSMR 可實現(xiàn)跨越國界的高速和一般列車之間的通信；能將現(xiàn)有的鐵路通信應(yīng)用融合到單一網(wǎng)絡(luò)平臺中，以減少集成和運行費用；而且由于 GSMR 是由已標準化的設(shè)備改進而成，GSM 平臺上已經(jīng)提供了大量的業(yè)務(wù)，因而引入鐵路專用的功能時只需最低限度地改動，故能保證價格低廉、性能可靠地實現(xiàn)和運行；在 GSM Phase 2＋中添加了 ASCI（增強的語音呼叫業(yè)務(wù)）特性，能靈活地提供專網(wǎng)中所需的語音調(diào)度服務(wù)如 VBS、 VGCS 和 eMLPP，因此 GSMR 是面向未來的技術(shù)，它將從廣闊的 GSM 公網(wǎng)市場和 GSM 技術(shù)的不斷演進中獲益，具有巨大的發(fā)展空間。GSMR 能滿足列車運行速度為 0500km/h 的無線通信要求，安全性好。于是，作為 EIRENE（歐洲統(tǒng)一鐵路無線增強網(wǎng)絡(luò)）項目的一部分，關(guān)于 GSMR 數(shù)字無線標準規(guī)范化的工作陸續(xù)展開。IT 業(yè)在過去 20 年突飛猛進，表現(xiàn)在：微電子技術(shù)從微米向納米技術(shù)過渡；交換網(wǎng)絡(luò)已程控化，從單一業(yè)務(wù)向智能多業(yè)務(wù)交換發(fā)展；骨干傳輸網(wǎng)朝著全光網(wǎng)絡(luò)方向發(fā)展；接入網(wǎng)出現(xiàn)三網(wǎng)融合(計算機、通信、廣播)；蜂窩公眾移動通信已經(jīng)完成從模擬到數(shù)字的過渡，朝著寬帶多媒體發(fā)展；蘭州交通大學畢業(yè)設(shè)計5無線局域網(wǎng)朝著寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)發(fā)展；計算機網(wǎng)絡(luò) IP 化，移動 IP 和移動計算成為電子商務(wù)的關(guān)鍵技術(shù)。為了實現(xiàn)鐵路運輸高效與安全，高速鐵路智能交通綜合信息系統(tǒng)在信息利用方面，必須采用基于通信的列車控制（CBTC）方式。調(diào)度指揮和安全生產(chǎn)蘭州交通大學畢業(yè)設(shè)計4 作為無線列調(diào)的更新?lián)Q代產(chǎn)品，同時能夠滿足區(qū)間公務(wù)移動、緊急救援、調(diào)車編組作業(yè)、站場無線等移動話音通信的需要；滿足 TDCS 無線車次號校核、列車尾部風壓、機車狀態(tài)信息、車輛軸溫監(jiān)測、線橋隧道監(jiān)護、鐵路供電狀態(tài)監(jiān)視、道口防護等移動和固定無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枰粷M足以移動列車為主體的安全