鐵路移動通信（GSM-R）仿真模塊目錄CONTENTS1、背景介紹3、功能模塊操作2、模塊介紹4、實驗案例目錄1、背景介紹鐵路移動通信網根據其用途、用戶數目等方面的不同，網絡規模既可能十分龐大復雜、功能繁多、業務種類齊全，如大容量的公用蜂窩移動電話網、大型集群通信網等，也可能是用于部門內部或執勤分隊(小組)內部、結構簡單且用戶數少的無線調度指揮對講系統;有的與有線電話網相連接，有機地構成一個完善的有無線通信系統，有的則只是一個單純的無線系統，如無線對講系統。這些移動通信網，無論其用途、結構、功能如何，它們在基本功能、基礎構成等一些方面都有著共同之處。該模塊可與《鐵路移動通信》課程體系相結合，理論聯系實驗操作，學生可清晰認識到鐵路移動通信模塊的核心部分，通過仿真軟件可以看到仿真環境下的真實設備外觀，通過后臺配置可以學習到設備的關鍵配置參數，及相應參數的通信含義。2、模塊介紹鐵路移動通信系統是由各種類型的無線電構成的，包括對講機、尋呼機、無線列車調度系統、模擬集群通信系統等。綜合應用的多種業務的數字專用移動通信系統將是鐵路移動通信系統的發展方向。鐵路移動通信仿真實驗GSM-R基站安裝實驗BSC設備安裝調試實驗GSM-R單基站S111組網實驗GSM-R多基站蜂窩組網實驗GSM-R跨區域漫游業務實驗無線電測試儀測試實驗移動通信綜合組網實驗……2.1模塊設備GTMU為GSM-R的主控傳輸板，為其他單板提供管理等功能，實現對系統內部各單板的控制，可以實現傳輸功能。GBBP單板是GSM-R的基帶處理板，主要實現基帶信號處理功能。提供6個光纖接口與RRU連接，實現CPRI功能，完成上下行數據的基帶處理能力。移動通信系統主要有移動臺、基站子系統和網絡子系統組成?；臼瞻l臺）（GSM-R）和基站控制器構成基站子系統。一個完整的GSM-R包括無線發射/接收設備、天線和所有無線接口特有的信號處理部分。GSM-R可看作一個無線調制解調器，負責移動信號的接收和發送處理。GSM-R2.1模塊設備BSC指的是基站控制器(BaseStationController)。它是基站收發臺(BTS)和移動交換中心(MSC)之間的連接點，也為基站收發臺和移動交換中心之間交換信息提供接口。一個基站控制器通常控制幾個基站收發臺。BSC主要功能是進行無線信道管理、實施呼叫和通信鏈路的建立和拆除，并為本控制區內移動臺的過區切換進行控制等。DPU單板是BSC的電路業務處理單元板，根據需求可配置在BSC插框的第0~3、8-13號槽位。DPU板實現語音數據業務處理功能，以資源池方式工作。提供語音業務編解碼功能、提供數據業務速率適配功能、提供TFO功能、提供語音增強功能、提供語音故障自檢測功能。EIU單板是BSC的協議控制單元板，提供SS7MTP2協議處理功能、LAPD協議處理功能、GTCS框拉遠時的維護鏈路功能和板級TPS(支路保護倒換)功能。FG2單板為BSC的以太網接口單元板,主要提供了核心網對外接口處理單元，提供MAC媒體接入控制或以太網數據鏈路層子層消息、IP消息分發功能，提供4個接口。SCU(SystemControlUnit)系統控制單元板SCU(SystemControlUnit)控制模塊用于整個系統的配置、狀態搜集上報和協議處理，固定配圖在GMPS/GEPS/GTCS插框的第6、7號槽位，構成主備用關系，SCU單板為所在插框提供維護管理和GE交換平臺。BSC2.1模塊設備MSC中央處理單元板GMPU，是MSC（MSC核心網）通用主控板，是模塊核心控制部件，主要用于處理MSC核心網的各種業務，完成對主控框內其它單板的控制，完成系統程序，數據加載和管理功能。鏈路協議處理單元板GLPP主要進行S1接口協議，UDP、SCTP、M2UA、M3UA等協議的處理，完成數據業務邏輯的信號處理能力。以太網接口單元板GFEU（GPCFastETHUnit）主要提供了核心網對外接口處理單元，提供MAC媒體接入控制或以太網數據鏈路層子層消息、IP消息分發功能，提供4個IP接口。中心數據庫板GCDB（GPCCentralDatabaseBoard）為設備核心數據庫，GCDB存儲了所有移動用戶IMSI及ISDN好信息，提供呼叫定位、網關資源管理、出局中繼選路等數據。MSC移動交換中心是通信系統的核心網元之一，是在電話和數據系統之間提供呼叫轉換服務和呼叫控制的設備。MSC轉換所有的在移動電話和PSTN和其它移動電話之間的呼叫。2.2組網方式GSM-R多基站蜂窩組網GSM-R單基站S111組網2.2組網方式GSM-R跨區域漫游及切換業務組網移動通信綜合組網3、功能模塊操作設備安裝場景選擇站點選擇設備連線集中網管參數配置告警調試結果驗證3.1系統安裝站點選擇硬件安裝線纜連接系統安裝系統安裝模塊主要通過站點選擇、硬件安裝、線纜連接，真實仿真了系統安裝的全部過程，系統安裝模塊數據與系統調試模塊數據相互關聯，系統調試模塊通過一鍵“集中網管”生成相應實驗拓撲來對設備配置相關數據。3.1.1站點選擇及安裝車站控制中心中心機房站點機房車站火車內BSC基站控制器設備、MSC設備GSM-R設備CIR設備進入對應場景進行設備安裝站點鐵塔上抱桿、GPS3.1.1站點選擇及安裝車站控制中心安裝BSC設備、MSC設備站點機房安裝GSM-R設備車站場景內在火車頭內安裝CIR3.1.1站點選擇及安裝復信號和諧號綠火車3.1.1站點選擇及安裝圖-GPS和抱桿位置圖-GPS和抱桿接口鐵塔上安裝抱桿及GPS3.1.2線纜連接MSC、BSC、GSM-R之間用網線連接，GSM-R與抱桿間用光纖線連接與GSP用饋線連接，與CIR連接通過Uu口。3.2系統調試在“系統安裝”的3D場景內，安裝好設備并完成連線后，可到后臺的“系統調試”界面通過“集中網管”生成相關設備以及它們對應連線的網絡拓撲圖，在拓撲圖上右擊相關設備可對設備進行參數配置。設備信息硬件信息線路模板業務模板配置步驟3.2.1MSC設備參數設備信息參數含義：SN碼：將后臺數據配置和前臺設備安裝綁定在一起，在后臺配置數據，就相當于在設備上配置命令（集中網管后，設備SN碼會自動在后臺顯示，無需手動配置）。MSC設備參數：MSC設備參數：硬件配置：根據設備安裝中板卡所插的槽位號，進行對板卡類型的配置。然后根據不同的功能具體的對板卡進行相應的配置。3.2.1MSC設備參數板卡配置：GFEU單板端口需配置端口IP地址及其掩碼，其余單板GMPU、GLLP、GCDP單板信息只需默認保存即可。MSC設備參數：3.2.1MSC設備參數MSC設備參數：用戶配置：GSM用戶開戶配置，根據實驗需求自行添加GSM用戶的個數。3.2.1MSC設備參數MSC設備參數：3.2.1MSC設備參數局向配置：根據實驗規劃添加局向，配置本端SN碼、IP地址及對端SN碼、IP地址信息。MSC設備參數：用戶地址池配置：根據實驗規劃的網段和IP地址的需求量，進行IP地址池的配置，以及網關等信息配置。3.2.1MSC設備參數MSC設備參數：BSC鏈路配置：根據實驗需求添加BSC鏈路個數，并進行本端SN碼、本端IP地址及對端SN碼、對端IP地址的信息配置。3.2.1MSC設備參數BSC設備參數：3.2.2BSC設備參數設備信息參數含義：SN碼：將后臺數據配置和前臺設備安裝綁定在一起，在后臺配置數據，就相當于在設備上配置命令（集中網管后，設備SN碼會自動在后臺顯示，無需手動配置）。BSC設備參數：3.2.2BSC設備參數硬件配置：根據設備安裝中板卡所插的槽位號，進行對板卡類型的配置。然后根據不同的功能具體的對板卡進行相應的配置。3.2.2BSC設備參數板卡配置：FG2單板端口需配置端口IP地址及其掩碼，其余單板SCU、FIU、DPU單板信息只需默認保存即可。BSC設備參數：3.2.2BSC設備參數基站集配置：給基站控制器添加基站集，根據實驗規劃添加相應的個數，可以看到當前承載的業務模式信息。BSC設備參數：3.2.2BSC設備參數小區集配置：根據實驗規劃添加小區集個數，并配置小區集索引號、小區集名稱參數信息。BSC設備參數：3.2.3GSM-R設備參數設備信息參數含義：SN碼：將后臺數據配置和前臺設備安裝綁定在一起，在后臺配置數據，就相當于在設備上配置命令（集中網管后，設備SN碼會自動在后臺顯示，無需手動配置）。GSM-R設備參數：3.2.3GSM-R設備參數硬件配置：添加單板GTMU、GBBP并保存數據，之后進行單板配置。GSM-R設備參數：3.2.3GSM-R設備參數板卡配置：GTMU板卡FE端口需要配置IP地址及其對應的子網掩碼，GBBP板卡端口信息默認保存。GSM-R設備參數：3.2.3GSM-R設備參數扇區配置：根據實驗規劃添加扇區，并配置扇區號、扇區名稱信息。GSM-R設備參數：3.3結果驗證設備安裝、連線、配置好之后，調整好抱桿的角度和功率，可以看到信號覆蓋面。3.3結果驗證CIR設備間呼叫互通無線列調CIR出入庫自檢找到需要安裝CIR的火車火車內安裝CIR設備天線連接操作置示終端，點擊自檢按鍵終端上顯示自檢結果3.3結果驗證CIR設備間可進行呼叫可進行鄰站組呼CIR進入會議模式CIR與數字調度臺互通設備信息打印列尾排風3.3結果驗證4、實驗案例實驗步驟任務工單實驗背景結果驗證故障告警課后思考實驗規劃移動通信綜合組網實驗二四五六七一三4.1實驗背景移動通信網根據其用途、用戶數目等方面的不同，網絡規模既可能十分龐大復雜、功能繁多、業務種類齊全，如大容量的公用蜂窩移動電話網、大型集群通信網等，也可能是用于部門內部或執勤分隊(小組)內部、結構簡單且用戶數少的無線調度指揮對講系統;有的與有線電話網相連接，有機地構成一個完善的有無線通信系統，有的則只是一個單純的無線系統，如無線對講系統。這些移動通信網，無論其用途、結構、功能如何，它們在基本功能、基礎構成等一些方面都有著共同之處。4.2任務工單派單部門簽發簽發日期經辦人/電話簽發號碼一級網管中心新增序號業務名稱完成期限備注1移動通信基站GSM-R、基站控制器BSC、核心網MSC、CIR設備安裝連線。2集中網管對移動通信基站GSM-R、基站控制器BSC、核心網MSC、CIR進行參數配置。3業務驗證及故障排查。1.移動通信基站GSM-R設備安裝主要包含機框和單板的安裝，單板包含GMPT、GBBP；基站控制器BSC設備安裝主要包含機框和單板的安裝，單板包SCU、EIU、DPU、FG2；核心網MSC設備安裝主要包含機框和單板的安裝，單板包GCDB、GMPU、GFEU、GLPP。2.基站安裝完成之后，需要在樓頂外面或鐵搭上面安裝3個抱桿和一個GPS，并且抱桿上面的RRU通過光纖連接到GSM-R設備GBBP單板上面的光口上面，GPS通過饋線接口連接到GSM-R設備GMPT單板上饋線口。

3.移動通信基站GSM-R、基站控制器BSC、核心網MSC設備需要接到電源柜直流輸出空開上面，接通電源之后設備進行上電并監測設備運行狀況。4.集中網管對移動通信基站GSM-R、基站控制器BSC、核心網MSC、CIR進行參數配置。5.啟動系統，CIR互相撥打電話驗證業務連通性，根據告警信息排查故障點。4.3實驗規劃移動通信綜合組網實驗拓撲圖4.3實驗規劃對MSC、基站控制器、GSM-R、運營商信息、接口規劃等參數規劃。MSC

基站控制器

槽位號單板槽位號單板

0GMPU0DPU

1GLPP1FG2

2GFEU2SCU

3GCBD

GSM-R

槽位號單板

0GTMU

1GBBP

運營商信息

運營商索引值運營商名稱運營商類型移動國家碼移動網絡碼1CMCC主運營商46000

接口規劃

MSC2-2-PE1BSC2-1-FE0抱桿光纖口GSM-R光纖接口0GSM1-R-0-FE0BSC1-1-FE1抱桿光纖口GSM-R光纖接口1GSM2-R-0-FE0BSC1-1-FE2抱桿光纖口GSM-R光纖接口2IP規劃

設備IP地址子網掩碼

MSC11.1.1.1255.255.0.0

1.1.1.2255.255.0.0

MSC21.1.1.3255.255.0.0

1.1.1.4255.255.0.0

BSC11.1.2.1255.255.0.0

1.1.2.2255.255.0.0

1.1.2.3255.255.0.0

BSC11.1.2.4255.255.0.0

1.1.2.5255.255.0.0

4.3實驗規劃BSC鏈路

設備SN碼信令點IP地址SCTP端口號MSC1設備SN碼1111111.1.1.12804基站控制器1設備SN碼1111111.1.2.12804MSC2設備SN碼1111111.1.1.12804基站控制器2設備SN碼1111111.1.2.42804局向配置

本局名稱偶聯屬性SN碼本局信令點編碼SCTP端口號IP地址MSC1服務端本端SN碼11111128041.1.1.1MSC2客戶端本端SN碼11111128041.1.1.2號碼規劃

用戶IDIMSI號碼CIR號碼鑒權方式鑒權KI14600012345678011312GFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF24600012345678021322GFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF3460001234567803 1332GFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF4460001234567804 1342GFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF4.4實驗步驟進入3D場景進入主場景選擇需要的場景場景選擇：4.4實驗步驟車站場景—控制中心—中心機房安裝MSC、AMP、BSC設備圖-控制中心設備站點場景—站點機房安裝GSM-R、AMP設備圖-站點機房設備設備安裝：4.4實驗步驟圖-車站場景—野外機房設備站點場景—動車里面安裝CIR設備圖-動車CIR安裝設備安裝：車站場景—野外機房安裝GSM-R、AMP設備4.4實驗步驟設備連線：圖-MSC與電源連接圖-MSC與基站控制器連接4.4實驗步驟圖-GSM-R連接GPS和抱桿站點機房GSM-R設備使用光纖線連接室外抱桿（3個），CIR設備與GSM-R通過U