《GSM-R基本原理》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《GSM-R基本原理（30頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、單擊此處編輯母版標題樣式,浙江省無線電監(jiān)測站,GSM-R 的根本概念,浙江省無線電監(jiān)測站,爭論提綱,為什么我們需要GSMR技術(shù),GSMR技術(shù)的根本原理,我國將來高速鐵路的進展趨勢,浙江省無線電監(jiān)測站,為什么我們需要GSMR技術(shù)？,什么是鐵路移動通信網(wǎng),我國鐵路無線移動通信系統(tǒng)的現(xiàn)狀,將來業(yè)務(wù)需求,技術(shù)要求,面臨的選擇,浙江省無線電監(jiān)測站,什么是鐵路移動通信網(wǎng),鐵路移動通信網(wǎng)是為鐵路公務(wù)、應(yīng)急搶險、行車修理等人員和旅客供給準時牢靠的通信，以提高效勞等級和運輸效率，保證列出的安全，到達高效運營而建立的。它是一種集列車公務(wù)通信和區(qū)間移動作業(yè)通信為一體的列車移動通信系統(tǒng)。隨著我國鐵路列車向高速化與準高

2、速化方向的邁進，為保證行車安全，實現(xiàn)有效的人機把握和提高運輸效率，要求建立一個功能更加完善的，技術(shù)構(gòu)成更加先進的鐵路無線移動通信網(wǎng)。,浙江省無線電監(jiān)測站,我國鐵路無線移動通信系統(tǒng)的現(xiàn)狀,由于鐵路列車具有高速運動的特點，因而無線移動通信在鐵路通信網(wǎng)中占有相當大的比重。我國鐵路移動通信主要包括以下幾種系統(tǒng)：,列車無線調(diào)度通信系統(tǒng),站場無線調(diào)度 系統(tǒng),站務(wù)人員無線移動通信系統(tǒng),區(qū)間無線移動通信及公務(wù)移動通信系統(tǒng),浙江省無線電監(jiān)測站,我國鐵路無線移動通信系統(tǒng)的現(xiàn)狀,目前鐵路部門存在上述無線移動通信系統(tǒng)，有其歷史和體制的緣由。但是隨著鐵路的進一步進展和對鐵路通信信息技術(shù)要求的進一步提高，這種多種體制并存

3、的狀況其弊端也越來越明顯,1、各種體制根本上都承受模擬體制，技術(shù)落后、設(shè)備陳舊，遠遠不能滿足我國鐵路通信將來進展的需要；,2、這些系統(tǒng)是為了滿足鐵路各部門的不同的需要同時設(shè)置的，分別承受單獨頻段和各自的通信協(xié)議，各個系統(tǒng)各自獨立，彼此不兼容，應(yīng)用有限；,3、無線頻率、線路等資源被各個系統(tǒng)單獨占用，造成資源鋪張；,4、無線數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)是無線移動通信技術(shù)進展的主要方向，目前各個鐵路無線移動通信系統(tǒng)僅局限于利用常規(guī)的模擬信道進展話音通信，不利于進展無線數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)。,浙江省無線電監(jiān)測站,將來業(yè)務(wù)需求,鐵路無線移動通信系統(tǒng)的業(yè)務(wù)主要包括兩個大的方面，即鐵路內(nèi)部業(yè)務(wù)和旅客通信的需要。,鐵路內(nèi)部業(yè)務(wù)：,有

4、安全要求的業(yè)務(wù),無安全要求的業(yè)務(wù),旅客通信：,通信業(yè)務(wù),信息效勞,浙江省無線電監(jiān)測站,技術(shù)要求,將來鐵路無線移動通信系統(tǒng)必需要適應(yīng)鐵路高速化的要求。在技術(shù)和功能方面，將來鐵路對無線移動通信系統(tǒng)的要求主要包括：,1、無線移動通信系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造、硬件設(shè)備、軟件算法方面都要適應(yīng)列車最高時速到達300km/h500km/h時的狀況。,2、無線移動通信系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)無線列控方式。此種方式為基于通信的信號和列車把握方式，在高速列車的地面調(diào)度中心之間進展大量的雙向信息傳輸。,3、高速鐵路無線移動通信網(wǎng)沿著高速鐵路建設(shè)，無線基站設(shè)置為鏈狀構(gòu)造；由于列車的高速行駛，頻繁跨越小區(qū)，無線移動通信系統(tǒng)必需具有快速越區(qū)切

5、換的功能。,浙江省無線電監(jiān)測站,技術(shù)要求,4、系統(tǒng)應(yīng)當滿足雙線雙向運行要求和功能尋址的要求。,5、具有牢靠的保密措施。,6、能夠適應(yīng)不同的地形環(huán)境(平原、丘陵、山區(qū)、橋梁、隧道、城市),7、模塊式構(gòu)造、公共標準、維護簡潔,8、系統(tǒng)滿足故障安全原則，與現(xiàn)有列控系統(tǒng)比較具有一樣或更高的安全牢靠性。,9、充分利用頻譜資源，具有較強的通用性，適應(yīng)各種鐵路運輸?shù)男枰?浙江省無線電監(jiān)測站,面臨的選擇,綜合以上分析，我國鐵路新一代的無線移動通信解決方案的選擇必需從以下幾個方面考慮：,1、能夠供給一個綜合的移動通信系統(tǒng)平臺，可以依據(jù)鐵路各個部門的需求供給虛擬的獨立的專用移動通信系統(tǒng)；,2、滿足我國鐵路將來的

6、無線移動通信業(yè)務(wù)需求，保證鐵路運行的安全高效；,3、適應(yīng)我國鐵路向高速化進展對無線移動通信系統(tǒng)的技術(shù)需求；,4、能夠有效地利用無線頻率資源；,5、承受先進成熟的現(xiàn)代通信技術(shù)，并且技術(shù)標準能與興盛國家接軌；,6、能夠便于向更先進的通信系統(tǒng)過渡，以便滿足鐵路進展的新的需求。,浙江省無線電監(jiān)測站,面臨的選擇,目前，欲進入我國市場的具有調(diào)度功能的數(shù)字移動通信系統(tǒng)，歐洲的GSM-R系統(tǒng)、歐洲的TETRA系統(tǒng)、MOTOROLA的iDEN系統(tǒng)、以色列的FNMA系統(tǒng)，它們都是基于TDMA多址方式系統(tǒng)。,我國鐵路數(shù)字無線移動通信承受何種通信系統(tǒng)，現(xiàn)在爭論的焦點主要在GSM-R系統(tǒng)和TETRA系統(tǒng)之間。究竟承受那

7、一種通信系統(tǒng)，不同的專家之間存在著較大的分歧。稍后，將對這兩種系統(tǒng)進展比較。,浙江省無線電監(jiān)測站,GSMR技術(shù)的根本原理,GSM,R,概念介紹,GSM,主要相關(guān)技術(shù),GSM,R,系統(tǒng)組成,浙江省無線電監(jiān)測站,GSMR概念介紹,GSMR基于GSM Phase 2標準的GSM-R是國際鐵路聯(lián)盟(UIC)和歐洲電信標準協(xié)會ETS工為歐洲新一代鐵路無線移動通信開發(fā)的技術(shù)標準。GSM-R由無線、交換網(wǎng)絡(luò)及與其他通信網(wǎng)絡(luò)的接口組成。它與GSM一樣，承受GMSR調(diào)制，8時隙/200kHz TDMA方式，調(diào)制速率為270kb/s。,浙江省無線電監(jiān)測站,GSM主要相關(guān)技術(shù),多址技術(shù),數(shù)字調(diào)制技術(shù),話音編碼技術(shù),

8、信道編碼技術(shù),穿插技術(shù),調(diào)頻技術(shù),浙江省無線電監(jiān)測站,多址技術(shù),在蜂窩移動通信系統(tǒng)中，通常有很多移動臺同時通過基站和其它用戶進展通信，因而必需對不同的移動臺和基站發(fā)出的信號賜予不同的特征，使基站能從眾多移動臺的信號中區(qū)分出是哪一個移動臺發(fā)出的信號，而每個移動臺也能識別出基站發(fā)出的信號哪個是發(fā)給自己的信號，解決這個問題的方法稱為多址技術(shù)。,浙江省無線電監(jiān)測站,多址技術(shù)種類,浙江省無線電監(jiān)測站,數(shù)字調(diào)制技術(shù),解調(diào)制過程的實質(zhì)是用調(diào)制信號轉(zhuǎn)變無線電載波信號的某一參數(shù)，以便把數(shù)字信號傳遞出去。,為什么在數(shù)字通信系統(tǒng)中，要將300Hz3400Hz 的低頻語音信號調(diào)制到高頻的載波上進展發(fā)送呢？,浙江省無線

9、電監(jiān)測站,為什么要數(shù)字調(diào)制技術(shù),無線傳輸過程中，高頻信號傳輸?shù)挠行?基站放射機、移動 天線的實際長度,浙江省無線電監(jiān)測站,數(shù)字調(diào)制技術(shù)的分類,依據(jù)數(shù)字調(diào)制轉(zhuǎn)變的參數(shù)可以把調(diào)制技術(shù)分為三類：,1轉(zhuǎn)變載波信號振幅的叫幅移鍵控ASK,2轉(zhuǎn)變頻率的叫頻移鍵控FSK,3轉(zhuǎn)變相位的叫相移鍵控PSK,另外還有一種QAM調(diào)制正交振幅調(diào)制，即同時轉(zhuǎn)變振幅和相位，它是FSK與PSK的結(jié)合。,浙江省無線電監(jiān)測站,語音編碼技術(shù),由于GSM系統(tǒng)是一種全數(shù)字系統(tǒng)，話音或其它信號都要進展數(shù)字化處理，因而第一步要把話音模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號即1和0的組合。我們對PCM編碼比較生疏，它是承受A律波形編碼，分為3步：,采樣：在

10、某瞬間測量模擬信號的值。采樣速率8KHz/s。,量化：對每個樣值用8個比特的量化值來表示對應(yīng)的模擬信號瞬 間值，即為樣值指配25628個不同電平值中的一個。,編碼：每個量化值用8個比特的二進制代碼表示，組成一串具有離散特性的數(shù)字信號流。,浙江省無線電監(jiān)測站,語音編碼技術(shù),用這種編碼方式，數(shù)字鏈路上的數(shù)字信號比特速率為64kbits8*8kbits。假設(shè)GSM系統(tǒng)也承受此種方式進展話音編碼，那么每個話音信道是64kbits，8個話音信道就是512kbits?？紤]實際可使用的帶寬，GSM標準中規(guī)定載頻間隔是200KHz。因此要把它們保持在規(guī)定的頻帶內(nèi)，必需大大地降低每個話音信道的編碼比特率，這就要

11、靠轉(zhuǎn)變話音編碼的方式來實現(xiàn)。,聲碼器編碼可以是很低的速率可以低于5kbits，雖然不影響話音的可懂性，但話音的失真性很大，很難區(qū)分是誰在講話。波形編碼器話音質(zhì)量較高，但要求的比特速率相應(yīng)較高。因此GSM系統(tǒng)話音編碼器2是承受聲碼器和波形編碼器的混合物-混合編碼器，全稱為線性猜測編碼-長期猜測編碼-規(guī)章脈沖鼓舞編碼器LPC-LTP-RPE編碼器。每話音信道的編碼速率為13kbits,浙江省無線電監(jiān)測站,信道編碼技術(shù),信息 添加比特 發(fā)送比特,0 000 0000,1 111 1111,浙江省無線電監(jiān)測站,信道編碼技術(shù)分類,分組編碼,卷積編碼,浙江省無線電監(jiān)測站,穿插技術(shù),為什么需要穿插技術(shù)？,什么是穿插技術(shù)？,浙江省無線電監(jiān)測站,穿插技術(shù),浙江省無線電監(jiān)測站,調(diào)頻技術(shù),為什么需要調(diào)頻技術(shù)？,什么是調(diào)頻技術(shù)？,浙江省無線電監(jiān)測站,調(diào)頻技術(shù),浙江省無線電監(jiān)測站,GSMR系統(tǒng)組成,浙江省無線電監(jiān)測站,我國將來高速鐵路的進展趨勢,現(xiàn)在的目標是由模擬向數(shù)字化的轉(zhuǎn)變GSMR,以后呢？,浙江省無線電監(jiān)測站,完畢,感謝！,浙江省無線電監(jiān)測站,