09第九分册数据传输应用接口技术条件22Word格式.docx

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1.

GSM-R数字移动通信系统应用技术条件第二部分：

机车综合无线通信设备

2.

GSM-R数字移动通信网络编号计划

3.

GSM-R数字移动通信系统应用技术条件第二分册：

列车无线车次号校核信息传送

4.

GSM-R数字移动通信系统应用技术条件第三分册：

调度命令信息传送

术语和定义（名词术语及缩略语）

3.1术语

（1）铁路信息系统通信接口服务器：

铁路信息系统中负责与GSM-R系统连接的接口设备。

3.2缩略语

英文缩写

英文解释

中文解释

CIR

CabIntegratedRadio

CSD

Circuit-SwitchedDatalink

电路交换数据连接

CTCS

ChinaTrainControlSystem

中国列车（运行）控制系统

DMIS

DispatchingManagementInformationSystem

调度管理信息系统

DNS

DomainNameServer

域名服务器

FAS

FixedAccessSwitcher

固定接入交换机

GGSN

GatewayGPRSSupportNode

网关GPRS支持节点

GRIS

GPRSInterfaceServer

GPRS接口服务器

GPRS

GeneralPacketRadioService

通用分组无线业务

GPS

GlobalPositioningSystem

全球定位系统

GROS

GPRSHOmeServer

GPRS归属服务器

IP

InternetProtocol

互联网协议

MSC

MobileSwitchingCenter

移动交换中心

OCU

On-boardCommunicationUnit

车载通信单元

PRI

PrimaryRateInterface

基群速率接口

RBC

RadioBlockCenter

无线闭塞中心

TCCM

Track-sideCommunicationControlModule

轨旁通信控制模块

TCDS

交大进行补充。

TCP

TransferControlProtocol

传输控制协议

TCU

Track-sideCommunicationUnit

轨旁通信单元

TDCS

TrainOperationDispatchingCommandSystem

列车调度指挥系统

TMIS

TransportationManagementInformationSystem

运输管理信息系统

TVC

Track-sideVitalComputer

轨旁安全计算机

UDP

UserDatagramProtocol

用户数据报协议

GSM-R分组域应用接口

本章规定了采用GPRS方式进行分组数据交互时，机车综合无线通信设备（以下简称CIR）或其他GSM-R移动终端与相关铁路信息系统之间的连接方式、设备配置、接口功能、实现过程、业务信息和通信协议。

连接方式和设备配置

铁路GPRS分组域应用接口连接方式如图1所示。

图1GSM-R分组域接口连接示意图

连接和通信方式

（1）GPRS接口服务器（以下简称GRIS）负责GPRS网络与铁路信息系统的应用数据通信，通过以太网与GGSN连接，网络层采用UDP/IP协议。

（2）铁路信息系统通过各自的通信接口服务器采用以太网连接方式与GRIS连接，长距离条件下可采用光纤传输延伸以太网。

网络层采用TCP/IP协议。

（3）铁路信息系统的应用终端设备与CIR之间的数据交互通过铁路信息系统通信服务器转发到GSM-R网络中。

（4）GSM-R系统的GRIS负责与CIR或其他移动终端的通信，CIR或其他移动终端与铁路信息系统的数据交互通过GRIS转发到铁路信息系统中。

设备配置

（1）在每个路局GPRS业务节点配置GRIS，线路连接和设备配置须采用1＋1热备冗余方式。

（2）北京GPRS业务节点配置GPRS归属服务器（以下简称GROS），用于CIR或其他移动终端查询当前GRIS的IP地址，线路连接和设备配置须采用1＋1热备冗余工作方式。

（3）铁路信息系统配置的通信服务器负责与GSM-R网络的通信，线路连接和设备配置可采用1＋1热备冗余方式。

（4）GPRS网络与铁路信息系统各自设置路由器和防火墙，以保证自身网络安全。

接口功能及实现方式

GRISIP地址查询

（1）CIR开机或重启后，首先注册GSM-R网络并进行PDP激活操作。

PDP激活成功后，CIR根据预存的GROSIP地址向GROS查询当前GRIS的IP地址。

IP地址查询指令的内容包括机车号、车次号、交路号、公里标、当前小区号、经纬度信息等。

（2）GROS根据小区位置信息、列车经纬度信息或交路号、公里标等位置信息查询数据库后，获得列车当前对应GRIS的IP地址，发送给CIR，作为车次号校核信息、列车停稳及启动等信息传送的目的地址。

（3）CIR应实时存储当前GRIS的IP地址。

CIR开机或重启并发送IP地址查询请求，如果1分钟内没有收到GROS的响应需重发查询请求，经过3次查询请求后仍未收到GROS的响应，导致无法查询到当前GRIS的IP地址，则应启用CIR存储的GRISIP地址作为当前GRIS的IP地址。

GRISIP地址更新

（1）列车运行到铁路局的交界时，当前CTC/TDCS通信服务器主动通知当前GRIS列车机车号、车次号以及接管铁路局代号等信息。

当前GRIS根据接管铁路局代号信息查询到接管GRIS的IP地址，发送给CIR，实现IP地址的更新。

铁路局代号参见附录C表C.1所示。

（2）若CTC/TDCS中心未能及时给出IP地址更新指令，由GRIS通过GROS通知机车进行IP地址更新。

GRIS存储了本铁路局的管辖范围（经纬度、交路号、公里标、小区号等位置信息）。

当机车运行到新的CTC/TDCS管辖范围的信号机，CIR仍然向原GRIS发送车次号校核信息，GRIS根据车次号校核信息内包含的经纬度、交路号、公里标、小区号等位置信息判断该列车超出本铁路局的管辖范围，GRIS将越界指示发送给GROS，由GROS根据位置信息判断出接管铁路局GRIS的IP地址并发送给CIR，实现IP地址更新。

CIR收到接管铁路局GRIS的IP地址后，向GROS发送IP地址更新响应。

（3）车载式轨道动态监测系统车载设备全路所有GRIS的IP地址，根据TAX箱的公里标信息，获取相应的GRISIP地址，加上相应的端口号，作为目的通信地址。

CIR根据目的IP地址进行转发，不对该业务的目的IP地址进行管理。

IP地址转换

由GRIS根据机车号信息完成IP地址的转换。

协议转换

GRIS连接到各铁路信息系统通信服务器，在数据传输过程中，GRIS完成传输层和应用层通信协议的转换以及网络层协议的转换。

数据存储转发

GRIS采用存储转发的机制，完成数据的传送。

信息安全保障

防止非法的移动用户利用GRIS进行数据传输，同时也防止XX的固定用户向CIR传送数据。

状态监控告及警提示

可实时监控数据通信状态，当GRIS与铁路信息系统通信服务器或GGSN之间发生通信异常时，可自动发出声光告警和信息提示。

日志记录和管理

应对所有的运行数据和操作进行记录，并能根据需要查询和统计，生成报表。

业务信息

CTC/TDCS业务信息

发送方式和信息内容符合GSM-R应用技术条件《列车无线车次号校核信息传送》和《调度命令信息传送》的规定，业务信息含：

（1）无线车次号校核信息

（2）调度命令信息（含调度命令、行车凭证、调车作业单）

（3）列车启动和停稳信息

车载式轨道动态监测信息

信息内容符合工务专业相关标准的规定。

TCDS（写全称）铁路客车运行安全监控系统

（比照4.2.2中明确信息类型，由交大补充。

缩略语增加。

其他

GSM-R提供GPRS分组数据传输通道，信息内容由相关专业标准进行规定。

CIR与GRIS通信协议

通用格式

参见《GSM-R数字移动通信系统应用技术条件第二部分：

机车综合无线通信设备》中的通用格式定义。

应答方式

GRIS只对应用数据进行转发，所有与应用业务相关的应答都在应用业务之间端对端进行。

端口代码分配

机车综合无线通信设备》中的端口代码分配表。

业务类型分配

机车综合无线通信设备》中的业务类型分配表。

UDP端口分配

（1）CIR固定在UDP端口20000上进行UDP数据包的接收；

（2）GRIS（包括GROS和当前GRIS）固定在UDP端口20001上进行UDP数据包的接收。

GRISIP地址的获取

向GROS查询当前GRISIP地址

CIR或GRIS向GROS查询当前GRISIP地址的协议如表4.4.1所示。

表4.4.1向GROS查询当前GRISIP地址通信协议格式

序号

字段

长度（字节）

备注

1

帧起始

2

1002H

信息长度

3

源端口代码

01H

4

源通信地址长度

4（取自CIR数据）

5

源通信地址

6

目的端口代码

27H

7

目的通信地址长度

8

目的通信地址

9

业务类型

0FH

10

命令

11

机车号长度

不大于10

12

机车号

不足10字节时后面补FFH

13

路由区ID

14

小区ID

15

交路号

待机务统一。

16

公里标

单位为“米”

17

经度

单精度浮点数

18

纬度

19

CRC-16

20

帧结束

1003H

GROS返回当前GRISIP地址

表4.4.2GROS返回当前GRISIP地址通信协议格式

长度

81H

当前GRISIP地址

GRIS通知CIR接管GRIS的IP地址

表4.4.3GRIS通知CIR接管GRIS的IP地址通信协议格式

82H：

CTC触发

83H：

GRIS触发

接管GRISIP地址

CIR发送IP地址更新响应

表4.4.4CIR向GROS发送IP地址更新响应通信协议格式

02H

不足10字节时后面补0FFH

CIR接收的业务信息数据帧

表4.4.12CIR接收的信息数据通信协议格式

补充说明。

与CIR一致。

符合《GSM-R数字移动通信网设备技术规范第二部分：

数据域内容

N

（1）车次号校核信息内容参见《GSM-R数字移动通信系统应用技术条件第二分册：

列车无线车次号校核信息传送》；

（2）调度命令信息内容参照《GSM-R数字移动通信系统应用技术条件第三分册：

调度命令信息传送》；

（3）列车启动和停稳信息内容参照《GSM-R数字移动通信系统应用技术条件第二分册：

（4）其他业务信息内容符合相关专业标准定义。

CIR发送的业务信息数据帧

表4.4.13CIR发送的信息数据通信协议格式

（1）调度命令确认、签收信息内容参照《GSM-R数字移动通信系统应用技术条件第三分册：

（2）其他业务信息内容符合相关专业标准定义。

GRIS与铁路信息系统通信服务器通信协议

表4.5.1GRIS与铁路信息系统通信服务器通信协议通用格式

起始

帧长度

帧类型

数据域

校验

（1）“CRC-16”的计算范围包含从“起始”开始，到“数据域”在内的所有字节，生成多项式为：

G（X）=X16+X12+X5+1；

（2）接收方在收到CRC校验错误的数据帧时，直接将该帧丢弃；

（3）“帧长度”的计算范围包含从“起始”开始，到“校验”在内的所有字节；

（4）所有的多字节字段都按照小端（little-endian）编码方式，即低字节在前，高字节在后。

（5）“帧类型”字段定义如下：

表4.5.2GRIS与铁路信息系统通信服务器通信协议帧类型定义

值

定义

方向

活动性检测

→

数据域长度为0

活动性检测响应

←

越界指示

82H

越界指示响应

数据域长度为11

11H

铁路信息系统通信服务器发送应用数据

91H

GRIS发送应用数据

→：

铁路信息系统通信服务器向GRIS发送；

←：

GRIS向铁路信息系统通信服务器发送。

TCP端口分配和通信模式

（1）GRIS和铁路信息系统通信服务器采用TCP方式进行通信。

GRIS为服务端，铁路信息系统通信服务器为客户端；

（2）GRIS在UDP端口20001上接收CIR数据；

（3）GRIS（服务端）在TCP端口20002上接收铁路信息系统通信服务器（客户端）的TCP连接请求；

（4）GRIS（服务端）在TCP端口20004上接收工务信息服务器（客户端）的TCP连接请求；

（5）铁路信息系统通信服务器启动后向GRIS发送TCP连接请求；

（6）连接成功后，GRIS和铁路信息系统通信服务器在该TCP连接上进行应用数据传输和TCP链路自身维护信息的传输；

数据传输

（1）当“帧类型”的值为11H时，“数据域”的规定如下：

表4.5.3GRIS与铁路信息系统通信服务器“帧类型”值为11H时数据域定义

05H：

CTC/TDCS查询车次号信息

06H：

调度命令

0AH：

工务信息

其它：

（1）调度命令信息参见《GSM-R数字移动通信系统应用技术条件第三分册：

（2）车次号和列车启动停稳信息参见《GSM-R数字移动通信系统应用技术条件第二分册：

列车无线车次号校核信息传送》。

（3）工务信息内容符合工务专业标准定义。

（4）其他信息内容由相关专业标准定义。

（2）当“帧类型”的值为91H时，“数据域”的规定如下：

表4.5.4GRIS与铁路信息系统通信服务器“帧类型”的值为91H时数据域定义

车次号信息

调度命令自动确认和签收，调车请求。

07H：

列车启动/停稳信息

（1）调度命令信息参见《GSM-R数字移动通信系统应用技术条件第三分册：

越界指示及其响应

（1）当“帧类型”的值为02H（越界指示）时，“数据域”的规定如下：

表4.5.5GRIS与CTC/TDCS通信服务器“帧类型”的值为02H时数据域定义

接管CTC中心的代码

局代码

（2）当“帧类型”的值为82H（越界指示响应）时，“数据域”的规定如下：

表4.5.6GRIS与CTC/TDCS通信服务器“帧类型”的值为82H时数据域定义

（3）GRIS在收到越界指示数据帧后立即回复越界指示响应数据帧。

（4）CTC/TDCS通信服务器如果在1s内未收到越界指示响应，则重发越界指示，重试次数为3次。

活动性检测数据信息

（1）在TCP连接成功建立后，铁路信息系统通信服务器（客户端）应每隔3秒向GRIS（服务端）发送活动性检测数据帧；

（2）GRIS在收到活动性检测数据帧后立即回复活动性检测响应数据帧；

（3）GRIS如果在10秒内没有收到任何活动性检测数据帧，则认为该TCP连接失效，并结束该TCP连接，进入等待状态，同时告警（声音，文字），准备接收铁路信息系统通信服务器重新发起的TCP连接请求；

（4）铁路信息系统通信服务器如果在10秒内没有收到任何GRIS回复的活动性检测响应数据帧，则认为该TCP连接失效，并结束该TCP连接，重新发起新的TC