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GSM-R原理及应用论文 班级： 姓名： 学号： 专业：信息网络与安全  目录 摘要 3 第一章 引言 4 第二章 CTCS概述 5 2.1 CTCS 基本介绍 5 2.2 CTCS系统的基本功能 5 2.3 CTCS工作原理 6 2.4 CTCS 应用等级 7 2.5 CTCS系统特点 8 2.6 CTCS工作模式 8 2.7 CTCS-3系统体系结构 9 2.8 CTCS的作用 10 第三章 GSM-R系统 12 3.1 GSM-R概述 12 3.2 GSM/GSM-R工作原理 13 3.2.1小区形状 13 3.2.2 频率复用 13 3.2.3 提高系统容量的方法 15 3.2.4位置理论 15 3.3 GSM-R网络结构和功能 17 第四章 总结 21 参考文献 22 致谢 23 摘要 随着我国铁路建设新一轮高潮的到来，今后新建的客运专线，城际铁路，高速铁路，均采用 GSM-R 系统作为其综合无线通信系统，因此我国未来铁路无线通信系统平台必将建立在 GSM-R 的系统平台上。本文对CTCS-3系统的车载设备和地面设备进行了简单介绍。着重探讨了 GSM-R 网络的系统结构和GSM/GSM-R工作原理。 关键词：CTCS-3系统；铁路无线通信；移动信号控制；GSM-R  引言 　 由于早期欧洲铁路的列车运行控制系统种类繁多，且各国信号制式复杂、互不兼容，为有效解决各种列车控制系统之间的兼容性问题，保证高速列车在欧洲铁路网内跨线、跨国互通运行，1982年12月欧洲运输部长会议做出决定，就欧洲大陆铁路互联互通中的技术问题寻找解决方案。 　　2001年欧盟通过立法形式确定ETCS（European Train Control System）为强制性技术规范。ETCS的主要目标是互通互用、安全高效、降低成本、扩展市场，在规范的设计上融入了欧洲各主要列控系统的功能，制定了比较丰富的互联互通接口。经过长期的发展，ETCS系统目前已经比较成熟，得到了欧洲各国铁路公司和供货商的广泛认可。 　　中国人口密集，资源紧张，城市化发展非常迅速。一直处于发展中的中国铁路，始终存在着运量与运能之间的突出矛盾。铁路运输至今仍相当程度地制约着国民经济的快速发展，铁路仍是我国国民经济发展中的一个薄弱环节。为了缓解铁路运输的压力，铁路部门先后实行了六次大提速。 　　与此同时，高速铁路的蓬勃发展，对铁路的中枢神经——信号系统也提出了新的技术要求。但由于历史及技术原因，中国铁路存在多种信号系统，严重影响了运输效率。铁路信号系统迫切需要建立统一的技术标准，确立数字化、网络化、智能化、一体化发展方向，国产高速铁路列车运行控制系统标准的制定迫在眉睫。为实现高铁战略，铁道部组织相关专家开始制定适合我国国情的中国列车控制系统CTCS（Chinese Train Control System）。 　　在CTCS 技术规范中，根据系统配置CTCS按功能可划分为5 级。为满足客运专线和高速铁路建设需求，通过对ETCS标准的引进、消化、吸收，并结合成功应用的CTCS-2级列车运行控制系统的建设和运营经验，我国构建了具有自主知识产权的CTCS-3级列控系统标准。CTCS-3级列车运行控制系统是基于GSM-R无线通信的重要技术装备，是中国铁路技术体系和装备现代化的重要组成部分，是保证高速列车运行安全、可靠、高效的核心技术之一。  CTCS概述 2.1 CTCS 基本介绍 CTCS是Chinese Train Control System的英文缩写，中文意为中国列车运行控制系统。CTCS系统有两个子系统，即车载子系统和地面子系统。CTCS根据功能要求和设配置划分应用等级分，分为0~4级。 地面子系统可由以下部分组成：应答器、轨道电路、无线通信网络（GSM-R）、列车控制中心（TCC）/无线闭塞中心（RBC）。其中GSM-R不属于CTCS设备，但是CTCS的重要组成部分。 　　应答器是一种能向车载子系统发送报文信息的传输设备，既可以传送固定信息，也可连接轨旁单元传送可变信息。 　　轨道电路具有轨道占用检查、沿轨道连续传送地车信息功能，应采用UM系列轨道电路或数字轨道电路。 　　无线通信网络（GSM-R）是用于车载子系统和列车控制中心进行双向信息传输的车地通信系统。 　　列车控制中心是基于安全计算机的控制系统，它根据地面子系统或来自外部地面系统的信息，如轨道占用信息、联锁状态等产生列车行车许可命令，并通过车地信息传输系统传输给车载子系统，保证列车控制中心管辖内列车的运行安全。 　　车载子系统可由以下部分组成：CTCS车载设备、无线系统车载模块。 　　CTCS车载设备是基于安全计算机的控制系统，通过与地面子系统交换信息来控制列车运行。 无线系统车载模块用于车载