摘要：GSM-R技術是基于成熟、通用的公共移動無線通信系統(tǒng)GSM平臺之上，專門為滿足鐵路應用而開發(fā)的數字式移動無線通信技術。本文主要介紹了GSM-R的結構以及各系統(tǒng)概述。
　　關鍵詞：GSM-R，結構，系統(tǒng)
　　一、GSM-R系統(tǒng)概述
　　GSM-Railway屬于移動通信的一種，專用于鐵路的日常運營管理。GSM-R基于GSM，在網絡結構，設備功能方面無太大差別，重要的改變是為了適應鐵路需求，它在GSMPhase2+的規(guī)范協(xié)議的高級語音呼叫功能基礎上，加入了基于位置尋址和功能尋址等功能，適用于鐵路通信特別是鐵路專用調度通信的需要。
　　二、GSM-R系統(tǒng)機構及概述
　　GSM-R系統(tǒng)包括網絡子系統(tǒng)（NSS）、基站子系統(tǒng)（BSS）、運行與管理子系統(tǒng)（OSS）和移動終端設備等4部分。其中網絡子系統(tǒng)包括移動交換子系統(tǒng)（SSS）、移動智能網子系統(tǒng)（IN）和通用分組無線業(yè)務子系統(tǒng)（GPRS），是GSM-R系統(tǒng)的核心組成部分。
　　2.1交換子系統(tǒng)（SSS）
　　SSS主要完成GSM-R系統(tǒng)的基本交換功能、呼叫接續(xù)功能以及用戶數據管理和移動性管理。
　　組成：由HLR、VLR、MSC、GCR、AC、SMSC、EIR、AUC等組成。
　　2.1.1歸屬位置寄存器HLR
　　HLR實現對移動用戶的管理，存儲的信息通常包括：用戶信息、位置信息、承載業(yè)務和終端業(yè)務信息、業(yè)務限制信息、語音組呼（VGCS）和語音廣播（VBS）用戶的組ID、補充業(yè)務信息、與AuC之間的信息交換。
　　2.1.2拜訪位置寄存器VLR
　　VLR負責管理漫游用戶的動態(tài)數據信息，存儲、更新漫游用戶的數據，存儲信息包括：移動用戶信息，位置信息等。
　　2.1.3移動業(yè)務交換中心MSC
　　MSC是GSM-R網絡的核心，負責用戶的移動性管理和呼叫控制，用于建立業(yè)務信道和MSC之間或與其他網絡之間交換信令信息。
　　2.1.4設備識別寄存器EIR
　　EIR存儲有關移動臺設備參數。主要完成對移動設備的識別、監(jiān)視、閉鎖等功能，以防止非法移動臺的使用。
　　2.1.5組呼寄存器GCR
　　GCR是GSM-R網絡特有的組件，負責存儲移動用戶的組呼參考以及發(fā)起呼叫的MSC是否負責處理呼叫的指示信息。
　　2.1.6短消息服務中心（SMSC）
　　SMSC作為一個獨立的實體存在于交換子系統(tǒng)中，與MSC等功能實體互連，提供短消息的存儲與轉發(fā)功能。
　　2.1.7鑒權中心AuC
　　鑒權中心（AuC）為CS域和PS域的共用設備，有兩個功能：一是對用戶的IMSI號進行鑒權；二是為移動臺和網絡之間在無線路徑上的通信進行加密。
　　2.1.8確認中心AC
　　MSC將終端用戶發(fā)起或接受的高優(yōu)先級呼叫或緊急呼叫的相關呼叫信息，傳送到AC進行記錄。AC對接收到的相關信息進行記錄、存儲，為以后分析提供數據依據。
　　2.2無線子系統(tǒng)（BSS）
　　BSS子系統(tǒng)是GSM-R網絡中最基本的組成部分，由基站控制器（BSC）、基站收發(fā)信機（BTS）、編譯碼和速率適配單元（TRAU）等功能實體組成。
　　2.2.1基站控制器BSC
　　BSC是BSS的控制部分，負責各種接口的管理，承擔其覆蓋區(qū)域內的無線資源和無線參數的管理，負責呼叫建立的信令處理以及小區(qū)中的信道分配，并提供無線電網絡的運營與維護功能。
　　2.2.2基站收發(fā)信機BTS
　　BTS是BSS系統(tǒng)中的無線接入部分。BTS由BSC控制，服務于某個小區(qū)的無線收發(fā)信設備，是網絡中固定部分與無線部分之間進行通信的中繼，它通過Abis接口與BSC相連，完成BSC與無線信道之間的轉換，并通過空中接口Um實現BSC與MS之間的無線傳輸以及相關控制功能。
　　2.2.3編譯碼和速率適配單元TRAU
　　TRAU通過Ater接口與BSC連接，通過A接口與MSC連接，負責在BSC和MSC之間提供語音編碼和速率適配功能，將13kbit/s的語音或數據轉換成標準的64kbit/s數據。
　　2.2.4小區(qū)廣播短消息中心CBC
　　CBC負責管理小區(qū)廣播短消息業(yè)務。
　　2.3智能網子系統(tǒng)（IN）
　　IN子系統(tǒng)是在SSS中引入的智能網功能實體，在GSM-R系統(tǒng)中主要實現：功能號注冊/注銷與管理、功能尋址、位置尋址、基于MSISDN呼叫限制等功能。
　　智能網子系統(tǒng)主要由業(yè)務控制點（SCP）、業(yè)務交換點（SSP）、業(yè)務管理點（SMP）、業(yè)務管理接入點（SMAP）、業(yè)務生成環(huán)境點（SCEP）組成。
　　2.3.1業(yè)務控制點SCP
　　SCP接收SSP發(fā)出的指令，執(zhí)行業(yè)務邏輯，實現業(yè)務控制功能，存儲業(yè)務邏輯和網絡、用戶數據。
　　2.3.2業(yè)務交換點SSP
　　SSP檢測智能業(yè)務的請求，與SCP通信，對SCP響應，允許SCP影響處理。可與MSC合設，也可分設。
　　2.3.3業(yè)務管理點SMP
　　SMP管理SCP中的業(yè)務邏輯，用戶數據。
　　2.3.4業(yè)務管理接入點SMAP
　　SMAP實現業(yè)務管理接入功能。
　　2.3.5業(yè)務生成環(huán)境點SCEP
　　SCEP用于開發(fā)、生成GSM-R智能網業(yè)務，對這些業(yè)務進行測試和驗證，并將驗證后的智能網業(yè)務的業(yè)務邏輯、管理邏輯和業(yè)務數據等信息輸入的SMP中。
　　2.4通用分組無線子系統(tǒng)（GPRS）
　　GPRS子系統(tǒng)負責為無線用戶提供分組數據承載業(yè)務，如與鐵路CTC/TDCS系統(tǒng)互聯，實現車～地、車～車數據信息傳送。GPRS子系統(tǒng)主要包括：GPRS支持節(jié)點（SGSN）、網關GPRS支持節(jié)點（GGSN）、域名解析服務器（DNS）、AAA認證服務器（RADIUS）。
　　2.4.1GPRS支持節(jié)點SGSN
　　SGSN是為移動終端提供業(yè)務的節(jié)點，激活GPRS業(yè)務時，SGSN建立一個移動性管理的環(huán)境，主要功能包括：網絡接入控制（MS側）、邏輯鏈路管理、路徑管理、路由和隧道傳輸。
　　2.4.2GPRS支持節(jié)點GGSN
　　GGSN是GPRS網絡與外部數據網絡相連的網關，提供GPRS網與鐵路相關應用系統(tǒng)之間的接口，主要功能包括：網絡接入控制、移動性管理和會話管理、路由選擇與轉發(fā)、分配IP地址。
　　2.4.3域名解析服務器DNS
　　DNS負責域名解析，實現網元域名至實際IP地址之間轉換。
　　2.4.4AAA認證服務器RADIUS
　　RADIUS負責存儲用戶身份信息，對用戶認證請求進行確認，給用戶分配權限，完成用戶的認證和鑒權功能；存儲所有機車號與IP地址的映射表。

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