TB/T 3230-2010.GSM-R digital mobile communication system applications information transmission system of operation and control for locomotive synchronization.
1范围
TB/T 3230规定了基于GSM-R数字移动通信网(以下简称“GSM-R网络”)的机车同步操控信息传送系统的系统构成、系统功能、通信过程、技术要求和GSM-R网络要求。
TB/T 3230适用于基于GSM-R网络的机车同步操控信息传送系统的工程设计、产品制造、产品使用和维护等。
2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。
GB 4208- -2008 外壳防护 等级( IP代码) ( idt IEC 60529 :2001 )
TB/T 1875列车无线电通信天线类型 、基本参数及测量方法
TB/T 3021铁道 机车车辆电子装置技术条件
TB/T3073--2003机车车辆设备电磁兼容性试验及其限制
YDN 034.1-1997 ISDN 用户一网络接口规范第1部分:物理层技术规范
YDN 034.2- -1997 ISDN 用户- -网络接口规范第2 部分:数据链路层技术规范
YDN 034.3- -1997 ISDN 用户一网络接口规范第3部分:第三层基本呼叫控制技术规范
YDN 065-1997电话交换设备 总技术规范
SUBSET-093, V2.3.0 GSM-R 接口1类需求( GSM-R Interface Class 1 Requirements)
3术语和缩略语
3.1术语与定义
下列术语和定义适用于本标准。
3.1.1
无线机车同步操控系统synchronized operation and control system for distributed loco-motives
利用无线通信方式在分布于列车中的各个机车之间进行数据传输,以实现各个机车之间同步牵引、制动等操作的一种控制系统。
3.1.2地面应用节点application node
AN
与CSM-R网络移动交换机相连，负责对0CU进行连接控制、编组控制，并完成同一编组内主控OCU和从控0CU之间的点对多点数据转发。

ICS45.020
中华人民共和国铁道行业标准
TB/T3230—2010
GSM-R数字移动通信系统应用业务机车同步操控信息传送系统
GSM-R digital mobile communication system applications informationtransmission system of operation and control for locomotive synchronization2010-06-26发布
2010-08-01实施
中华人民共和国铁道部发布
规范性引用文件
术语和缩略语
系统构成
系统功能
通信过程
技术要求
GSM-R网络要求
附录A（资料性附录）
PRI接口允余说明
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TB/T3230—2010
TB/T3230--2010
本标准的附录A为资料性附录。
本标准由铁道部运输局提出。
本标准由北京全路通信信号研究设计院归口。言
本标准起草单位：北京交通大学、北京首科中系希电信息技术有限公司、中国铁道科学研究院。本标准主要起草人：蒋文怡、钟章队、李忠、陈松。1范围
GSM-R数字移动通信系统应用业务机车同步操控信息传送系统
TB/T3230—2010
本标准规定了基于GSM-R数字移动通信网（以下简称“CSM-R网络”）的机车同步操控信息传送系统的系统构成、系统功能、通信过程、技术要求和GSM-R网络要求。本标准适用于基于GSM-R网络的机车同步操控信息传送系统的工程设计、产品制造、产品使用和维护等。
2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB4208--2008外壳防护等级（IP代码）（idtIEC60529:2001）TB/T1875列车无线电通信天线类型、基本参数及测量方法TB/T3021
铁道机车车辆电子装置技术条件TB/T3073—2003机车车辆设备电磁兼容性试验及其限制YDN034.1一1997ISDN用户—网络接口规范第1部分：物理层技术规范YDN034.2—-1997ISDN用户网络接口规范第2部分：数据链路层技术规范YDN034.3一1997ISDN用户一网络接口规范第3部分：第三层基本呼叫控制技术规范YDN065—1997电话交换设备总技术规范SUBSET-093,V2.3.0GSM-R接口1类需求(GSM-RInterface Class1Requirements）TS100939数字蜂窝电信系统移动无线接口信令第3层：通用规定（DigitalCellularTelecommuni-cations System (Phase 2+ ); Mobile Radio Interface Signaling Layer 3;General Aspects)3GPPTS04.033GPP项目技术规范组GSM/EDGE无线接人网络：MS-BSS接口一一信道结构和接人能力(3 Generation Partnership Project;Technical Specification Group GSM/EDGE Radio Access Net-work ; Mobile Station-Base Station System (MS-BSS) Interface;Channel Structures and Access Capabilities)3G.PPTS04.043GPP项目技术规范组GSM/EDGE无线接人网络：第一层通用要求（3GenerationPartnership Project;Technical Specification Group GSM/EDGE Radio Access Network;Layer 1;General Re-quirements)
3GPPTS04.053CPP项目技术规范组GSM/EDGE无线接入网络：数据链路层通用要求（3Gene+ration Partnership Project;Technical Specification Group GSM/EDCE Radio Access Network;Data Link (DL)Layer;General Aspects)
3GPPTS04.063CPP项目技术规范组GSM/EDGE无线接入网络：MS-BSS接口-数据链路层规范(3Generation Partnership Project;Technical Specification Group GSM/EDGE Radio Access Network;Mobile Station-Base Station System (MS-BSS) Interface;Data Link (DL) Layer Specification)3GPPTS04.083GPP项目技术规范组GSM/EDGE无线接人网络：MS-BSS接口——第三层规范(3d Generation Partnership Project; Technical Specification Group GSM/EDGE Radio Access Network ; MobileStation-EBase Station System (MS-BSS) Interface; Layer 3 Specification)1
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3GPPTS05.013GPP项目技术规范组GSM/EDCE无线接入网络：空口物理层通用描述（3Gene-ration Partnership Project;Technical Specification Group GSM/EDGE Radio Access Network;Physical Layeron the Radio Path;General Description)3GPPTS05.023GPP项目技术规范组GSM/EDGE无线接入网络：空口复用与多址接人（3Gene+ration Partnership Project;Technical Specification Group GSM/EDGE Radio Access Network;Multiplexing andMultiple Access on the Radio Path)3GPPTS05.033GPP项目技术规范组GSM/EDGE无线接人网络：信道编码（3rGenerationPartnership Project;Technical Specification Group GSM/EDGE Radio Access Network;Channel Coding)3GPPTS05.043GPP项目技术规范组GSM/EDGE无线接入网络：调制（3\GenerationPartnershipProject;Technical Specification Group GSM/EDCE Radio Access Network; Digital Cellular Telecommunica-tions System (Phase 2+);Modulation)3GPPTS05.053GPP项目技术规范组GSM/EDGE无线接入网络：射频发射和接收（3\GenerationPartnership Project; Technical Specification Group GSM/EDGE Radio Access Network; Radio TransmissionandReception)
3GPPTS05.083GPP项目技术规范组GSM/EDGE无线接入网络：无线子系统链接控制（3dGene-ration Partnership Project;Technical Specification Group GSM/EDGE Radio Access Network;Radio SubsystemLink Control)
3GPPTS05.093CPP项目技术规范组GSM/EDGE无线接人网络：链接适配（3\GenerationPart-nership Project;Technical Specification Group GSM/EDGE Radio Access Network;Link Adaptation)3CPPTS05.103GPP项目技术规范组GSM/EDGE无线接人网络：无线子系统同步（3\GenerationPartnership Project; Technical Specification Group GSM/EDGE Radio Access Network; Digital Cellular Tele-communications System (Phase 2+ );Radio Subsystem Synchronization)ITU-TV.110ISDN支持的具备V系列接口的数据终端设备（SupportbyanISDNof Data TerminalEquipments withV-seriesTypeInterfaces)3术语和缩略语
*3.1术语与定义
下列术语和定义适用于本标准。3.1.1
无线机车同步操控系统synchronizedoperationandcontrolsystemfordistributedloco-motives
利用无线通信方式在分布于列车中的各个机车之间进行数据传输，以实现各个机车之间同步牵引、制动等操作的一种控制系统。3.1.2
地面应用节点applicationnode
与CSM-R网络移动交换机相连，负责对OCU进行连接控制、编组控制，并完成同一编组内主控OCU和从控OCU之间的点对多点数据转发。3.1.3
车载通信单元onboardcommunicationUnitocu
主控OCU和从控OCU通过GSM-R网络和AN节点交互数据，以此完成主控CIU和从控CIU之间的数据转发。
通信接口单元communication interfaceunitCIU
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是机车同步操控车载控制单元与OCU之间的接口单元，属于控制单元的一部分，并按照本标准规定的接口协议与OCU进行通信。
3.2缩略语
下列缩略语适用于本标准。
系统构成
Bit Error Rate
Base Station Controller
Base Transceiver Station
Calling Line Identification PresentationCircuit-Switched Data link
enhanced Multi-Level Precedence andPre-emption service
Mobile Switch Center
比特差错率
基站控制器
基站收发信机
主叫线路识别表示
电路交换数据连接
增强多优先级强插与强拆
移动交换中心
机车同步操控信息传送系统由车载通信单元（OCU）、地面应用节点（AN)和GSM-R网络组成。系统构成示意图如图1所示。
GSM-R网络
注：虚线框表示CIU不是机车同步操控信息传送系统的组成部分。图1系统构成示意图
AN通过PRI接口连接到MSC。
OCU通过GSM-R网络的Um接口接人GSM-R网络，通过控制接口和数据接口与车载的CIU相连。
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5系统功能
5.1数据会议功能
5.1.1系统将主控机车发送的数据同时转发到该组内所有的从控机车，将从控机车发送的数据转发到该组内的主控机车。
5.1.2从控机车之间不能相互传送数据。5.1.3不同数据会议组的机车之间不能相互传送数据。5.1.4OCU通过注册和注销操作来加入和退出某个数据会议组。所有成员都独立地加人某个会议组。
5.1.5系统应满足1主3从、1主2从和1主1从的列车编组方式要求。5.2数据链路监测
5.2.1系统应实时监测数据链路状态。5.2.2当检测到链路异常中断时应自动重新发起建立链路操作。5.3OCU监测
5.3.1AN应实时监测OCU的通信状态（包括注册、链路连接和注销）以及数据传送状态。5.3.2AN应采用基站小区和线路公里标等定位跟踪方式，实时监测在线运行的OCU的位置。5.3.3当编组内的OCU通信状态发生改变时，AN应通知该组内的其他OCU。5.4OCU掉电自动挂机
当OCU处于通信状态时，如果检测到外部电源中断，应立即触发正常挂机过程，断开与AN之间的通信链接。
6通信过程
OCU开机并完成自检后，控制GSM-R信道机进行GSM-R网络登记，登记成功后处于守候状态，等待CIU的命令。
机车注册的通信过程见图2。
机车注册通信过程如下：
机车注册a）
注册回复g）
建立电路连接b）
安全认证c）
认证成功d）
注册e）
注册成功↑）
机车注册的通信过程
a）CIU通过控制接口向OCU发送注册命令；4
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b）OCU向AN发起电路连接请求，并建立连接；OCU向AN发送安全认证数据顿，AN对OCU进行安全认证，确保OCU的合法性；c）
认证通过后，AN向OCU返回认证成功数据顿；d)
OCU向AN发送注册数据顿，AN将该OCU编人相应的数据会议组；e)
AN向OCU返回注册成功数据顿：
g）OCU通过控制接口向CIU返回注册回复。6.3注
机车注销的通信过程见图3。
机车注销过程如下：
机车注销a）
注销成功d）
注销b）
注销成功e）
断开电路连接e）
图3机车注销的通信过程
a）CIU通过控制接口向OCU发送注销命令；b）OCU向AN发送注销数据顿；
c）AN将该OCU从数据会议组中删除，并向OCU返回注销成功数据顿；d）OCU通过控制接口向CIU返回注销成功数据顿；e）AN和OCU的电路连接断开。
6.4机车同步操控系统数据传输
6.4.1主控机车发送数据
主控机车通过主控OCU发送数据，过程如下：a）主控CIU通过数据接口将数据发送到主控OCU；主控OCU将数据转发到AN；
AN将数据同时转发到该组内的所有从控OCU；c）
从控OCU将数据转发给从控CIU。d)
从控机车发送数据
从控机车通过从控OCU发送数据，过程如下：a）从控CIU通过数据接口将数据发送到从控OCU；从控OCU将数据转发到AN；
AN将数据转发到该组内的主控OCU；c
d）主控OCU将数据转发给主控CIU。6.5CIU查询OCU状态
为了检测CIU和OCU之间的活动性，CIU定时向OCU查询状态，过程如下：当CIU正常启动后，应启动状态查询定时器，通过控制接口周期性（查询周期2s）地向OCUa)
发送状态查询命令；
OCU在收到状态查询命令后，向CIU返回其状态信息。b
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6.6OCU向CIU返回本组成员通信状态OCU将编组内其他OCU的通信状态通知给CIU，过程如下：a）当编组内的OCU通信状态发生变化时，AN通知该组内的其他OCU；b）OCU在收到AN返回的本组成员通信状态时，向CIU发送该数据顿。6.7OCU查询链路状态
为了检测OCU与AN链接的状态，OCU定时向AN查询，过程如下：a）OCU向AN注册成功后，每隔3s向AN发送链路查询数据帧；b）AN收到该数据顿后向OCU返回查询响应数据顿；c）如果OCU连续3次查询都没有收到AN的查询响应数据顿，则认为链路失效。OCU掉电自动挂机
OCU掉电自动挂机过程如下：
a）OCU实时检测外部电源的供给状态；当OCU处于通信状态时，如果检测到外部电源中断，应立即触发正常挂机过程，断开与AN之b)
间的链接：；
成功断开链接后，OCU切断内部电源，关机；c）
d）如果OCU在10s内一直无法断开与AN的链接，则停止挂机过程，并切断内部电源，关机。7技术要求
7.1车载通信单元OCU
7.1.1设备构成
OCU内部分为机车同步操控系统接口单元、GSM-R信道机单元、控制单元、记录单元、天馈单元和电源单元，它们都各自包含两套独立工作且互为热备的单元。OCU与CIU的连接方式如图4所示。ocU
数据接口
注：OCU内部包含主/备单元，主/备切换在内部完成。7.1.2设备功能
7.1.2.1接入网络
控制接口
图4OCU和CIU的连接示意图
OCU应控制GSM-R信道机进行GSM-R网络附着，完成接人GSM-R网络功能。7.1.2.2安全认证
OCU应在与AN建立连接后，接受AN对其进行安全认证。7.1.2.3注册和注销
OCU应向AN提供其机车号、MSISDN号及所属的编组号，完成在AN数据会议组里面的注册和注销。
链路检测
OCU应在与AN建立连接后，实时对链路进行检测，并在发现链路失效时进行链路重建。6
7.1.2.5数据转发
OCU应将CIU发送的数据转发到AN，并将AN发送的数据转发到CIU。7.1.2.6记
OCU记录单元记录的内容包括：
a）在OCU与CIU的接口上收发的数据顿；b）在Um接口上收发的数据帧；
c）OCU经历的各种状态和事件；d）OCU进行的各种操作。
7.1.2.7主备切换
TB/T3230—2010
当OCU的主用侧发生故障时，OCU可以自动切换到备用侧进行工作。此处的故障包含控制单元失效、GSM-R信道机失效。同时，当出现OCU的主用模块与AN之间的链路失效情况，如果此时OCU判断备用模块工作正常，则切换到备用侧。7.1.2.8状态指示
在OCU的前面板上至少应具有表1所列状态指示。表1OCU状态指示说明
指示项
电源指示
GSM-R网络登记指示
电路连接指示
注册、注销状态指示
SIM卡空指示
主备指示
故障指示
7.1.2.9机车运行公里标信息传送指示OCU是否已上电
指示OCU是否已经登记上GSM-R网络指示电路连接状态
指示向AN注册和注销状态
指示没有插人SIM卡
指示OCU内部的某一侧当前处于主用还是备用指示OCU内部故障
OCU可接收机车运行的公里标信息，并将该信息发送到AN。7.1.2.10自检和检测
OCU具备自检功能和检测接口。
7.1.2.11掉电自动挂机
当OCU检测到外部电源中断时应切换到内部电池供电，如果此时OCU处于通信状态，则应立即触发正常挂机过程，断开与AN之间的通信链接。7.1.3设备技术指标
7.1.3.1记录
记录单元记录的容量应满足OCU连续运行180h的要求，并在容量满时，用新的记录自动替换旧的记录。替换采用先人先出原则，当达到存储容量后，每新增加一条记录，设备自动清除最早的一条记录。
7.1.3.2主备切换
从设备单元自身失效开始到检测并完成切换的时间不大于5s。链路失效检测时间为9s。
7.1.3.3馈
馈线的技术指标如下：
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a）特性阻抗：
传输损耗：
500±10;
不大于2dB：
c）绝缘电阻：
不小于5000MQ·km。
天线的技术指标如下：
阻抗：
方向性：
驻波比：
极化方式：
增益：
50Q；
全向；
不大于1.5；
垂直；
不小于0dBi；
天线机械性能应符合TB/T1875中有关规定。7.1.3.5天馈系统增益
整个天馈系统，包括天线、馈缆以及转接头在内的增益不应小于-2dB。7.1.3.6电
电源的技术指标如下：
a）工作电压：110VDC(波动范围66V~160VDC)；最大耗电电流：2A；
过电压和浪涌应符合TB/T3021中的有关要求；c
d）内部电池供电要求：电池充满电后应能支持OCU持续工作的时间不小于5min，电池使用寿命不小于1年。
7.1.3.7机械和环境要求
机械和环境要求如下：
系统的机械结构应满足高度进制为44.45mm的面板、机架和柜的基本尺寸系列；a）
振动和冲击：符合TB/T3021中的有关要求；b)
工作温度：符合TB/T3021中的有关要求；湿度：符合TB/T3021中的有关要求；d)
防尘和防水：符合GB4208—2008中定义的IP54防护等级。e)
7.1.3.8电磁兼容性要求
电磁兼容性要求满足TB/T3073—2003中的有关要求。7.1.3.9GSM-R信道机的指标
7.1.3.9.1GSM-R信道机主要性能指标如下：a）工作频段：GSM-R工作频段；天线阻抗：50Q。
7.1.3.9.2发射机特性如下：
载波功率：8W（39dBm±2dB）；a）
频率误差：1×10-7；
）在9kHz~1CHz频段内；
杂散辐射：不大于-36dBm(250nW）不大于-30dBm（1μW）
在1GHz~2.75GHz频段内；
d）相位误差：
均方相位误差小于50，最大峰值偏差小于200。7.1.3.9.3接收机特性如下：
标称比特差错率：
接收灵敏度：
静态BER不大于10-\；
多径EQ50BER不大于3%；
不低于-104dBm（33dBμV/m）；c）互调特性：
d）寄生响应抑制：
e）杂散辐射：
-49dBm;
-43dBm;
-57dBm（2nW）在9kHz~1GHz频段内；-47dBm（2nW）在1CHz~12.75CHz频段内：最大射频输人电平：10dBm。
7.1.3.10可靠性要求
可靠性要求如下：
a）平均故障间隔时间（MTBF）：不小于50000h；b）平均维修时间（MTTR）：
7.2地面应用节点AN
7.2.1设备构成
不大于30min。
TB/T3230-2010www.bzxz.net
AN内部分为编组控制单元A、编组控制单元B、管理维护单元、记录单元、电源单元、PRI接口单元和管理维护终端。
PRI接口单元采用余设计，平时按照负荷分担原则共同处理业务，当一个接口单元出现故障时，由其他正常接口单元接管该故障单元的业务。编组控制单元A和编制控制单元B独立并行工作。当两路都正常时，系统按照2取1的原则取任路的输出结果。当其中一路因故障没有输出时，系统则取另一侧正常工作一路的输出结果。7.2.2功能要求
7.2.2.1通信电路连接控制
AN应通过PRI接口接收OCU呼叫，并与OCU建立电路交换的数据连接。7.2.2.2对OCU进行安全认证
AN应负责对连接的OCU进行安全认证，确保OCU的合法性，拒绝非法OCU的连接请求。7.2.2.3OCU的注册和注销控制
AN接收OCU发送的注册或注销消息，将OCU加人或从某个特定的编组中删除。7.2.2.4数据转发
AN应将主控OCU发送的数据同时转发到从控OCU，将从控OCU发送的数据转发且仅转发到主控OCU。
AN应对其转发的数据和自身的工作日志进行记录。用户能够对存储的记录进行查询和导出。7.2.2.6管理维护
用户可以通过管理维护终端对AN节点进行配置管理、安全管理和故障管理。7.2.2.7多AN节点互联
分别连接在不同MSC下的AN节点可以通过2M传输通道进行互联。互联过程对OCU是透明的。7.2.3设备技术指标
7.2.3.1电源要求
工作电压：220VAC（波动范围187V~242VAC)。最大功耗：10kW。
7.2.3.2记录
记录容量应满足存储至少3个月数据的容量要求。7.2.3.3系统可扩展性
系统处理能力可平滑扩容，具备在线升级的能力。7.2.3.4软件系统
软件系统应采用分层的模块化结构，任何一层的任何一个模块的维护和更新以及新模块的追加都9
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