鐵路移動通信GSMR仿真模塊57課件

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(wǎng)根據(jù)其用途、用戶數(shù)目等方面的不同，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模既可能十分龐大復(fù)雜、功能繁多、業(yè)務(wù)種類齊全，如大容量的公用蜂窩移動電話網(wǎng)、大型集群通信網(wǎng)等，也可能是用于部門內(nèi)部或執(zhí)勤分隊(小組)內(nèi)部、結(jié)構(gòu)簡單且用戶數(shù)少的無線調(diào)度指揮對講系統(tǒng);有的與有線電話網(wǎng)相連接，有機地構(gòu)成一個完善的有無線通信系統(tǒng)，有的則只是一個單純的無線系統(tǒng)，如無線對講系統(tǒng)。這些移動通信網(wǎng)，無論其用途、結(jié)構(gòu)、功能如何，它們在基本功能、基礎(chǔ)構(gòu)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(jié)合，理論聯(lián)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(huán)境下的真實設(shè)備外觀，通過后臺配置可以學習到設(shè)備的關(guān)鍵配置參數(shù)，及相應(yīng)參數(shù)的通信含義。2、模塊介紹鐵路移動通信系統(tǒng)是由各種類型的無線電構(gòu)成的，包括對講機、尋呼機、無線列車調(diào)度系統(tǒng)、模擬集群通信系統(tǒng)等。綜合應(yīng)用的多種業(yè)務(wù)的數(shù)字專用移動通信系統(tǒng)將是鐵路移動通信系統(tǒng)的發(fā)展方向。鐵路移動通信仿真實驗GSM-R基站安裝實驗BSC設(shè)備安裝調(diào)試實驗GSM-R單基站S111組網(wǎng)實驗GSM-R多基站蜂窩組網(wǎng)實驗GSM-R跨區(qū)域漫游業(yè)務(wù)實驗無線電測試儀測試實驗移動通信綜合組網(wǎng)實驗……2.1模塊設(shè)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(xiàn)對系統(tǒng)內(nèi)部各單板的控制，可以實現(xiàn)傳輸功能。GBBP單板是GSM-R的基帶處理板，主要實現(xiàn)基帶信號處理功能。提供6個光纖接口與RRU連接，實現(xiàn)CPRI功能，完成上下行數(shù)據(jù)的基帶處理能力。移動通信系統(tǒng)主要有移動臺、基站子系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)組成?；臼瞻l(fā)臺）（GSM-R）和基站控制器構(gòu)成基站子系統(tǒng)。一個完整的GSM-R包括無線發(fā)射/接收設(shè)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(diào)制解調(diào)器，負責移動信號的接收和發(fā)送處理。GSM-R2.1模塊設(shè)備BSC指的是基站控制器(BaseStationController)。它是基站收發(fā)臺(BTS)和移動交換中心(MSC)之間的連接點，也為基站收發(fā)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?？刂茙讉€基站收發(fā)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(qū)內(nèi)移動臺的過區(qū)切換進行控制等。DPU單板是BSC的電路業(yè)務(wù)處理單元板，根據(jù)需求可配置在BSC插框的第0~3、8-13號槽位。DPU板實現(xiàn)語音數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)處理功能，以資源池方式工作。提供語音業(yè)務(wù)編解碼功能、提供數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)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(xié)議控制單元板，提供SS7MTP2協(xié)議處理功能、LAPD協(xié)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(wǎng)接口單元板,主要提供了核心網(wǎng)對外接口處理單元，提供MAC媒體接入控制或以太網(wǎng)數(shù)據(jù)鏈路層子層消息、IP消息分發(fā)功能，提供4個接口。SCU(SystemControlUnit)系統(tǒng)控制單元板SCU(SystemControlUnit)控制模塊用于整個系統(tǒng)的配置、狀態(tài)搜集上報和協(xié)議處理，固定配圖在GMPS/GEPS/GTCS插框的第6、7號槽位，構(gòu)成主備用關(guān)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(shè)備MSC中央處理單元板GMPU，是MSC（MSC核心網(wǎng)）通用主控板，是模塊核心控制部件，主要用于處理MSC核心網(wǎng)的各種業(yè)務(wù)，完成對主控框內(nèi)其它單板的控制，完成系統(tǒng)程序，數(shù)據(jù)加載和管理功能。鏈路協(xié)議處理單元板GLPP主要進行S1接口協(xié)議，UDP、SCTP、M2UA、M3UA等協(xié)議的處理，完成數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)邏輯的信號處理能力。以太網(wǎng)接口單元板GFEU（GPCFastETHUnit）主要提供了核心網(wǎng)對外接口處理單元，提供MAC媒體接入控制或以太網(wǎng)數(shù)據(jù)鏈路層子層消息、IP消息分發(fā)功能，提供4個IP接口。中心數(shù)據(jù)庫板GCDB（GPCCentralDatabaseBoard）為設(shè)備核心數(shù)據(jù)庫，GCDB存儲了所有移動用戶IMSI及ISDN好信息，提供呼叫定位、網(wǎng)關(guān)資源管理、出局中繼選路等數(shù)據(jù)。MSC移動交換中心是通信系統(tǒng)的核心網(wǎng)元之一，是在電話和數(shù)據(jù)系統(tǒng)之間提供呼叫轉(zhuǎn)換服務(wù)和呼叫控制的設(shè)備。MSC轉(zhuǎn)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(wǎng)方式GSM-R多基站蜂窩組網(wǎng)GSM-R單基站S111組網(wǎng)2.2組網(wǎng)方式GSM-R跨區(qū)域漫游及切換業(yè)務(wù)組網(wǎng)移動通信綜合組網(wǎng)3、功能模塊操作設(shè)備安裝場景選擇站點選擇設(shè)備連線集中網(wǎng)管參數(shù)配置告警調(diào)試結(jié)果驗證3.1系統(tǒng)安裝站點選擇硬件安裝線纜連接系統(tǒng)安裝系統(tǒng)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(tǒng)安裝的全部過程，系統(tǒng)安裝模塊數(shù)據(jù)與系統(tǒng)調(diào)試模塊數(shù)據(jù)相互關(guān)聯(lián)，系統(tǒng)調(diào)試模塊通過一鍵“集中網(wǎng)管”生成相應(yīng)實驗拓撲來對設(shè)備配置相關(guān)數(shù)據(jù)。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(nèi)BSC基站控制器設(shè)備、MSC設(shè)備GSM-R設(shè)備CIR設(shè)備進入對應(yīng)場景進行設(shè)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(shè)備、MSC設(shè)備站點機房安裝GSM-R設(shè)備車站場景內(nèi)在火車頭內(nèi)安裝CIR3.1.1站點選擇及安裝復(fù)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(wǎng)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(tǒng)調(diào)試在“系統(tǒng)安裝”的3D場景內(nèi)，安裝好設(shè)備并完成連線后，可到后臺的“系統(tǒng)調(diào)試”界面通過“集中網(wǎng)管”生成相關(guān)設(shè)備以及它們對應(yīng)連線的網(wǎng)絡(luò)拓撲圖，在拓撲圖上右擊相關(guān)設(shè)備可對設(shè)備進行參數(shù)配置。設(shè)備信息硬件信息線路模板業(yè)務(wù)模板配置步驟3.2.1MSC設(shè)備參數(shù)設(shè)備信息參數(shù)含義：SN碼：將后臺數(shù)據(jù)配置和前臺設(shè)備安裝綁定在一起，在后臺配置數(shù)據(jù)，就相當于在設(shè)備上配置命令（集中網(wǎng)管后，設(shè)備SN碼會自動在后臺顯示，無需手動配置）。MSC設(shè)備參數(shù)：MSC設(shè)備參數(shù)：硬件配置：根據(jù)設(shè)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(jù)不同的功能具體的對板卡進行相應(yīng)的配置。3.2.1MSC設(shè)備參數(shù)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(shè)備參數(shù)：3.2.1MSC設(shè)備參數(shù)MSC設(shè)備參數(shù)：用戶配置：GSM用戶開戶配置，根據(jù)實驗需求自行添加GSM用戶的個數(shù)。3.2.1MSC設(shè)備參數(shù)MSC設(shè)備參數(shù)：3.2.1MSC設(shè)備參數(shù)局向配置：根據(jù)實驗規(guī)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(shè)備參數(shù)：用戶地址池配置：根據(jù)實驗規(guī)劃的網(wǎng)段和IP地址的需求量，進行IP地址池的配置，以及網(wǎng)關(guān)等信息配置。3.2.1MSC設(shè)備參數(shù)MSC設(shè)備參數(shù)：BSC鏈路配置：根據(jù)實驗需求添加BSC鏈路個數(shù)，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(shè)備參數(shù)BSC設(shè)備參數(shù)：3.2.2BSC設(shè)備參數(shù)設(shè)備信息參數(shù)含義：SN碼：將后臺數(shù)據(jù)配置和前臺設(shè)備安裝綁定在一起，在后臺配置數(shù)據(jù)，就相當于在設(shè)備上配置命令（集中網(wǎng)管后，設(shè)備SN碼會自動在后臺顯示，無需手動配置）。BSC設(shè)備參數(shù)：3.2.2BSC設(shè)備參數(shù)硬件配置：根據(jù)設(shè)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(jù)不同的功能具體的對板卡進行相應(yīng)的配置。3.2.2BSC設(shè)備參數(shù)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(shè)備參數(shù)：3.2.2BSC設(shè)備參數(shù)基站集配置：給基站控制器添加基站集，根據(jù)實驗規(guī)劃添加相應(yīng)的個數(shù)，可以看到當前承載的業(yè)務(wù)模式信息。BSC設(shè)備參數(shù)：3.2.2BSC設(shè)備參數(shù)小區(qū)集配置：根據(jù)實驗規(guī)劃添加小區(qū)集個數(shù)，并配置小區(qū)集索引號、小區(qū)集名稱參數(shù)信息。BSC設(shè)備參數(shù)：3.2.3GSM-R設(shè)備參數(shù)設(shè)備信息參數(shù)含義：SN碼：將后臺數(shù)據(jù)配置和前臺設(shè)備安裝綁定在一起，在后臺配置數(shù)據(jù)，就相當于在設(shè)備上配置命令（集中網(wǎng)管后，設(shè)備SN碼會自動在后臺顯示，無需手動配置）。GSM-R設(shè)備參數(shù)：3.2.3GSM-R設(shè)備參數(shù)硬件配置：添加單板GTMU、GBBP并保存數(shù)據(jù)，之后進行單板配置。GSM-R設(shè)備參數(shù)：3.2.3GSM-R設(shè)備參數(shù)板卡配置：GTMU板卡FE端口需要配置IP地址及其對應(yīng)的子網(wǎng)掩碼，GBBP板卡端口信息默認保存。GSM-R設(shè)備參數(shù)：3.2.3GSM-R設(shè)備參數(shù)扇區(qū)配置：根據(jù)實驗規(guī)劃添加扇區(qū)，并配置扇區(qū)號、扇區(qū)名稱信息。GSM-R設(shè)備參數(shù)：3.3結(jié)果驗證設(shè)備安裝、連線、配置好之后，調(diào)整好抱桿的角度和功率，可以看到信號覆蓋面。3.3結(jié)果驗證CIR設(shè)備間呼叫互通無線列調(diào)CIR出入庫自檢找到需要安裝CIR的火車火車內(nèi)安裝CIR設(shè)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(jié)果3.3結(jié)果驗證CIR設(shè)備間可進行呼叫可進行鄰站組呼CIR進入會議模式CIR與數(shù)字調(diào)度臺互通設(shè)備信息打印列尾排風3.3結(jié)果驗證4、實驗案例實驗步驟任務(wù)工單實驗背景結(jié)果驗證故障告警課后思考實驗規(guī)劃移動通信綜合組網(wǎng)實驗二四五六七一三4.1實驗背景移動通信網(wǎng)根據(jù)其用途、用戶數(shù)目等方面的不同，網(wǎng)絡(luò)規(guī)模既可能十分龐大復(fù)雜、功能繁多、業(yè)務(wù)種類齊全，如大容量的公用蜂窩移動電話網(wǎng)、大型集群通信網(wǎng)等，也可能是用于部門內(nèi)部或執(zhí)勤分隊(小組)內(nèi)部、結(jié)構(gòu)簡單且用戶數(shù)少的無線調(diào)度指揮對講系統(tǒng);有的與有線電話網(wǎng)相連接，有機地構(gòu)成一個完善的有無線通信系統(tǒng)，有的則只是一個單純的無線系統(tǒng)，如無線對講系統(tǒng)。這些移動通信網(wǎng)，無論其用途、結(jié)構(gòu)、功能如何，它們在基本功能、基礎(chǔ)構(gòu)成等一些方面都有著共同之處。4.2任務(wù)工單派單部門簽發(fā)簽發(fā)日期經(jīng)辦人/電話簽發(fā)號碼一級網(wǎng)管中心新增序號業(yè)務(wù)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(wǎng)MSC、CIR設(shè)備安裝連線。2集中網(wǎng)管對移動通信基站GSM-R、基站控制器BSC、核心網(wǎng)MSC、CIR進行參數(shù)配置。3業(yè)務(wù)驗證及故障排查。1.移動通信基站GSM-R設(shè)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(shè)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(wǎng)MSC設(shè)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(shè)備GBBP單板上面的光口上面，GPS通過饋線接口連接到GSM-R設(shè)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(wǎng)MSC設(shè)備需要接到電源柜直流輸出空開上面，接通電源之后設(shè)備進行上電并監(jiān)測設(shè)備運行狀況。4.集中網(wǎng)管對移動通信基站GSM-R、基站控制器BSC、核心網(wǎng)MSC、CIR進行參數(shù)配置。5.啟動系統(tǒng)，CIR互相撥打電話驗證業(yè)務(wù)連通性，根據(jù)告警信息排查故障點。4.3實驗規(guī)劃移動通信綜合組網(wǎng)實驗拓撲圖4.3實驗規(guī)劃對MSC、基站控制器、GSM-R、運營商信息、接口規(guī)劃等參數(shù)規(guī)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(wǎng)絡(luò)碼1CMCC主運營商46000

接口規(guī)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(guī)劃

設(shè)備IP地址子網(wǎng)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(guī)劃BSC鏈路

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

本局名稱偶聯(lián)屬性SN碼本局信令點編碼SCTP端口號IP地址MSC1服務(wù)端本端SN碼11111128041.1.1.1MSC2客戶端本端SN碼11111128041.1.1.2號碼規(guī)劃

用戶IDIMSI號碼CIR號碼鑒權(quán)方式鑒權(quán)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(shè)備圖-控制中心設(shè)備站點場景—站點機房安裝GSM-R、AMP設(shè)備圖-站點機房設(shè)備設(shè)備安裝：4.4實驗步驟圖-車站場景—野外機房設(shè)備站點場景—動車里面安裝CIR設(shè)備圖-動車CIR安裝設(shè)備安裝：車站場景—野外機房安裝GSM-R、AMP設(shè)備4.4實驗步驟設(shè)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(shè)備使用光纖線連接室外抱桿（3個），CIR設(shè)備與GSM-R通過U