CSD在GSM-R手持终端的实现
摘要：介绍GSM-R手持终端实现CSD功能的方法。应用GSM模块MC55实现编组站调车指令500ms内端到端收发功能。
关键词：CSD;GSM-R;手持终端
GSM-R手持终端CSD功能概述
随着胶济线、青藏线、大秦线GSM-R(Global Standard for Mobile Communications－Railway)网络的试运行,铁道部已确定以GSM-R系统作为中国铁路无线通信平台,因此研究以GSM-R为平台建立综合无线通信系统,为GSM-R网络各种作业提供无线通信手段和设备已迫在眉睫。
GSM-R手持终端在编组站中有着特殊的应用。编组站的作业以小组为单位,完成调车、编组的工作。小组的每位成员均配备GSM-R专业手持终端,并根据职务要求的不同,具有如下功能：
·调车小组每个设备具有发起小组呼叫并通话的功能;
·调车小组调车长便携台具有发送调车指令的功能;
·调车员调车便携台具有发送紧急停车指令和解锁指令的功能;
·调车机车控制台依据调车小组成员发来的调车指令,控制调车机信号显示;
·调车长发送的调车指令能够以语音的方式通知到调车小组的每一个成员;
·机车控制器具有与机车运行速度监控器进行数据通信的功能。机车控制器将接收到的调车指令传送到机车运行速度监控器,运行速度监控器依据调车指令对机车运行速度进行限速或者自动停车控制;
·具有“测机”功能,当列车行进时可以测试调车长便携台的工作状态,确保调车安全;
·具有调车计划单远程传送功能。调车计划中心可以将调车作业任务计划远程传送到调车机车控制器并打印,或者传送到调车小组成员的显示终端并存储、显示。
由于在调车过程中要求有很高的实时性,规定数据必须在500ms内由发送端到达接收端,普遍采用的GPRS方式不能满足这种实时性的要求,因此必须采用CSD(Circuit Switched Data)方式的数据传输才能满足所规定的数据延时。我们采用Atmega128和SIEMENS MC55完成此功能。
硬件电路设计
SIEMENS MC55无线模块是当今市场上尺寸最小的三频模块。其紧凑型设计特别适用于大规模生产的生活消费品,例如移动电话、Smart phones、PDA以及其他便携式设备。
MC55主要的特性与技术指标主要包括以下几点：
·频段为三频GSM900MHz、GSM1800MHz和GSM1900MHz,满足GSM-R的频段。
·支持数据、语音、短消息和传真;
·可选波特率300bps~230kbps
·电流消耗：休眠状态为3mA,空闲状态为15mA,发射状态为260mA(平均),1.6A峰值;
MC55的数据输入/输出接口实际上是一个串行异步收发器,符合ITU-T RS232接口标准。它有固定的参数:8位数据位和1位停止位,无校验位,波特率在300bps~230kbps之间可选,硬件握手信号用RTSO/CTSO,软件流量控制用XON/XOFF,支持标准的AT命令集。
由于Atmega128和MC55都有标准的RS-232接口,因此硬件设计相对比较简单,如图1所示。
