# Basic Knowledge of GSM-R

`GSM-R` 源于 `GSM phase 2+`

它在 GSM 上增加了`调度`，相对以前更适合`高速无线传输`

## 基本知识

GSM-R = GSM + GCR(Group Call Register)(组呼寄存器)

同时增加了 NCH(Notification Channel) 信道，传输组呼信息

#### 线状覆盖(沿铁路线)

$$180^{\circ}$$ 的有向天线，背对发射，每对基站频率相同。(对称设计)

#### 频率分配

上行 885\~889 MHz

下行 930\~934 MHz

相邻频道间隔为$$200\ kHz$$，双工收发频率间隔为$$45\ MHz$$

可用频道总数为19个，频道号1000-1018

`上行频率(中)点`计算公式: $$f(n) = 890 + 0.2(n - 1024)$$

`下行频率(中)点`计算公式: $$f(n) = 935 + 0.2(n - 1024)$$

```
print("频道号", "上行", "下行")
for i in range(1000, 1018 + 1):
    print(i, 890 + 0.2*(i - 1024), 935 + 0.2*(i - 1024))
```

#### 频率复用(同频复用)

区群; 4个小区复用(一个区群有4个小区，它们的频率各自不同)

每个小区4个频率，总的19个频率最后剩下3个，为`预留频道`

要求:

1. 同一个区群不使用相同信道，避免同频干扰
2. 按无三阶互调安排 (不等频距信道，差值不相等)
3. 同一小区尽量不用相邻频道，相邻小区也尽量不用与`相邻小区`相邻的频道

比如有4个小区，f1,f2,f3,f4

* f1: 1000, 1003, 10100, 1012
* f2: 1005, 1007, 1014, 1016
* f3: 1008, 1004, 1011, 1013
* f4: 1006, 1008, 1015, 1018

#### 小区分类

* 扩展小区: 35\~120 km
* 宏小区: 1\~35 km (铁路上主要是这种小区)
* 微小区: 0.1\~1 km
* 微微小区: 0\~0.1 km

> 直放站: 一种设备，用来扩大基站(BTS)的作用范围

#### 话务量与转换率

* 忙时话务量: 用话务强度表示资源的占用率(繁忙程度)。 单位是爱尔兰(Erlang)

> 假设1h平均通话3min，$$话务强度 = 3 \div 60 = 0.05\ erl$$

* 呼损率: 系统拥塞导致呼叫无法成功的概率

#### 位置理论

服务区 -> MSC区(路局) -> 位置区(人为划分) -> 小区(椭圆形)

位置区划分需要综合考虑: 登记(离开`原位置区`) 和 寻呼(`在一个位置区`寻找`被叫用户`所在的小区)

位置区大，有利于登记，不利于寻呼

位置区小，有利于寻呼，不利于登记

#### 无线信道的特性

#### 1. 损耗

自由空间的损耗 = $$P = 32.4 + 20\lg{d} + 20\lg{f}$$

d = km

f = MHz

单位是 dB

#### 2. 衰落

快衰落: 多徑传播(反射、绕射、散射)，多普勒频移(高速移动)

慢衰落: 天气因素，阴影效应(地形变化)

克服衰落: 采用`分集接收`技术

#### 3. 传播模型(经验图表)(现在是一套计算机程序)

用数学模型来估算传播损耗。如 hata, cost231 等

## Question and Answer

### 简述 铁路专用通信

凡是与铁路运输有关的一切通信设施，统称为铁路专用通信(设施)，其中与行车直接有关的有调度、站间、站内、区间等通信业务。

### 简述 固定电话呼叫固定电话的处理过程

1. 呼叫接续: 拿起话筒
2. 接收地址信息: 拨号
3. 数字分析: 交换机分析`所拨电话`的`去向`
4. 路由选择: 找连接`交换机`与`交换机`的路
5. 通路选择: `建立`路
6. 振铃: 对方电话响了
7. 应答监视: 对方接了电话
8. 通话和释放监视: 停止响铃，进入通话状态
9. 话终释放: 挂了电话

### 简述 数字调度主机各部分组成及功能

1. **电源**模块: 为系统提供各种电源
2. **控制**模块: 对`调度主机的交换网络`、各种资源进行控制，对信令进行处理
3. **交换**模块: 实现全系统(整个系统)的网络交换
4. **资源**模块: 提供系统所需的各种公共资源
5. **时钟**模块: 为系统提供时钟、时序信号
6. **接口**模块: 实现系统与各终端的接口(连结)功能

### 解释 话务量、呼损率

* 忙时话务量: 用话务强度表示资源的占用率(繁忙程度)。 单位是爱尔兰(Erlang)
* 呼损率: 系统拥塞导致呼叫无法成功的概率
