（通信与信息系统专业论文）gsmr互联互通l接口问题分析与研究.pdf

北京交通大学硕士学位论文 中文摘要 中文摘要 摘要：g s m r 作为铁路专用的通信技术，正在世界铁路范围内得到越来越广泛的 应用，推动着各国铁路行业的发展。发展g s m r 已经成为中国铁路的技术政策。 初期分别在高原、重载运输线和繁忙干线上建设的青藏、大秦和胶济三条g s m r 铁路，表明我国已经在g s m r 领域取得了一定的成绩。 随着现代铁路g s m r 网络的快速建设，网络的互联互通问题也逐渐引起了国 内外相关人士的关注，解决设备之问的互操作性问题，对g s m r 技术在中国推广 有着积极的推动作用。中国的g s m r 网络首次引入智能网来实现铁路运输中的特 殊业务，s c p 与s s p 问l 接口的互联互通测试尚属首次。 本文以g s m r 互联互通的测试结果为依据，对g s m - r 智能网目前存在的问 题进行总结分析，重点对呼叫释放原因值和智能网二次触发进行研究。以g s m r 智能网技术条件为理论基础，针对铁路应用各种业务，提出s c p 进行处理时的逻 辑流程，并在此基础上对呼叫释放值进行分析总结。深入研究g s m r 智能网的触 发方式，提出通过改变m a p 消息中可选信元的使用条件避免二次触发的可行性方 案。 关键词：g s m - r ：互联互通测试；呼叫释放原因；二次触发 分类号；t n 9 2 9 5 2 ；u d c ：6 2 1 3 9 北京交通大学硕士学位论文 a b s t r a c t a b s t r a c t ：a sas p e c i a lr a i l w a yc o m m u n i c a t i o n st e c h n o l o g y , g s m ri sn o w i n c r e a s i n g l yw i d e l yu s e di n t h ef i e l do ft h ew o r l dr a i l w a y , a n dc o n t r i b u t e st ot h e d e v e l o p m e n to fr a i l w a yi n d u s t r y t h ed e v e l o p m e n to fg s m rt e c h n o l o g yh a sb e c o m e c h i n ar a i l w a y st e c h n i c a lp o l i c i e s t h r e eg s m rr a i l w a y s - - q i n g h a i - t i b e tl i n e , d a t o n g - q i n g h u a n g d l i n e a n dq i n g d a o - j i n a nl i n ew h i c hh a v eb e e nr e s p e c t i v e l yb u i l t o nt h ea l t i p l a n o , h e a v yt r a n s l r tl i n ea n db u s yl i n ep r o v et h a to u l c o u n t r yh a sy i d d e d s o l l l er e s u l t si ng s m i l a l o n gw i t ht h ef a s tc o n s t r u c t i o no fg s m rn e t w o r ki nm o d a nr a i l w a y , t h en e t w o r k i n t e r w o r k i n gp r o b l e mh a sd r a w nt h ea t t e n t i o no fp e o p l eb o t hd o m e s t i ca n do v e 嗍s g r a d u a l l y t os o l v et h en e t w o r ki n t c r w o r k i n gp r o b l e mh e l p st op r o m o t et h ea p p l i c a t i o n o fg s m - rt e c h n o l o g yi nc h i n a i ti st h ef i r s tt i m et h a tc h i n ag s m rn e t w o r k i n t r o d u c e d i n t e l l i g e n tn e t w o r k t o i m p l e m e n tt h ep a r t i c u l a r s e r v i c e si n r a i l w a y t r a n s p o r t a t i o na n di t i sa l s ot h ef i r s tt i m et oe x e c u t et h ei n t e r o p e r a b i l i t yt e s to fl h a t e f f a c eb e c w 嘲s c pa n ds s p t h i sp a p e r 衄a i y z 嚣a n ds u m m a r i z e st h ep r o b l e m se x i s t i n gi ni no fg s m rb a s e do n t h et e s tr e s u l t so fg s m - ri n t e r o p e r a b i l i t yt e s t , w i t he m p h a s i so i lt h er e s e a r c ht oc a l l r e l e a s er e a s o na n ds e c o n dt r i g g e ro fi n t h i sp a p e rp r e s e n t st h el o g i c a lp r o e , 4 耐b l ei n s c pw h i c hi ss p e c i f i ct ot h ev a r i o u sa p p l i c a t i o n0 1 1r a i l w a yo nt h eb a s i so fg s m ri n t e c h n i c a ls p e c i f i c a t i o n , a n a l y z e st h ec a l lr e l e a s er e a s o u s t h i sp a p e rr e s e a r c h e st h e t r i g g e rm e t h o d so fg s m - ri nd e e p l y , p r e s e n t sas c h 锄et h a ta v o i d st h es e c o n dt r i g g e r b yc h a n g i n gt h eu s ec o n d i t i o no f o p t i o n a li ei nm a pm e s s a g e s k e y w o r d s ：g s m - r ；i n t e r o p e r a b i l i t y t e s t ；r e l e a s e c 御撇：s e c o n d t r i g g e r o f i n c l a s s n o ：t n 9 2 9 5 2 ； u d c * 6 2 1 3 9 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特 授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索， 并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国 家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权说明) 学位论文作者签名： 夥莎 签字同期： 护7 年以月j 7 日 导师签名： 锄孙 签字醐：1 引钥咖 j e 壅奎道厶堂堡堂鱼迨塞 塑剑! 重翌 独创性声明 本人声明所早交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除 了文中特制加以标注和致谢之处外论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也 不包含为获得北京交通人学或其他教育机构的学位喊证i s 而使用过的材料。与我一同工作的 同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意 学位论文作者签名：骆藐 签字日期： 扣7 年以月，7 日 致谢 本论文的工作是在我的导师彭朋和钟章队教授的悉心指导下完成的，彭朋和 钟章队教授严谨的治学态度和科学的工作方法给了我极大的帮助和影响。在此衷 心感谢三年来彭朋和钟章队老师对我的关心和指导。 钟章队教授悉心指导我们完成了实验室的科研工作，在学习上和生活上都给 予了我很大的关心和帮助，在此向钟章队老师表示衷心的谢意。 彭朋和钟章队教授对于我的科研工作和论文都提出了许多的宝贵意见，在此 表示衷心的感谢。 在实验室工作及撰写论文期间，蒋文怡、丁建文老师还有许多同学对我论文 中的研究工作给予了热情帮助，在此向他们表达我的感激之情。 另外也感谢家人，他们的理解和支持使我能够在学校专心完成我的学业 北京交通大学硕士学位论文 引言 1 引言 1 1 本课题的研究背景 1 1 1g s m r 的发展概况 无线通信是铁路运输指挥必不可少的手段。我国铁路现有的无线通信系统主 要包括：列车无线调度通信系统( 即无线列调) 、站场调车无线通信系统、各专业( 部 门) 对讲机系统等。无线通信在铁路运输安全生产中发挥着重要的作用。我国既有 无线通信系统主要是为话音通信设计的，存在功能单一、频率利用率低、多用户 争抢信道，制式不统一等缺陷。与先进的铁路无线通信技术差距很大，不适应现 代化运输指挥和发展列车控制系统的需型“。 1 9 9 3 年国际铁路联盟( u i c ) 与欧洲电信标准组织( e t s i ) 协商，提出欧洲 各国铁路的下一代无线通信将采用以g s mp h a s e 2 + + 为标准的g s m - r 技术。 g s m r ( g s mf o rr a i l w a y ) 是在g s m 蜂窝系统的基础上增加了调度通信功能以 及适应高速环境的要素，能够满足国际电信联盟提出的铁路专用调度通信的要求。 我国从1 9 9 4 年就开始对专用移动通信技术跟踪研究，当时的重点是对g s m r 和t e t r a ( 陆上集群无线电通信) 系统进行比较，由于g s m r 具有更适应铁路 运输特点的功能优势、更成熟的技术优势以及更符合通信信号一体化技术发展的 需要，更重要的是g s m r 支持铁路移动通信的可持续发展，因此2 0 0 0 年底正式 确定将g s m - r 作为我国铁路移动通信的发展方向。 目前，大秦线( 大同一秦皇岛) 、胶济线( 青岛一济南) 等g s m r 线路正在 如火如荼的建设中，尤其是2 0 0 6 年7 月1 日首次开通的青藏铁路，作为中国历史 上的首条g s m r 铁路，已经正式投入使用，并赢得国内和国际通信领域专家的认 可，这一切更加证明了g s m r 强大的生命力和高稳定性。 g s m r 是专门为铁路通信设计的综合专用数字移动通信系统，是在g s m 系 统的基础上增加了语音调度业务( 语音组呼、语音广播、增强多优先级与强拆) 、 铁路特有的调度业务( 功能寻址、接入矩阵和基于位置的寻址) ，并以此为信息化 平台，使铁路部门用户可以在此信息平台上开发各种铁路应用【2 】。以基础理论研究 为基础，在开发和引进的网络设备和终端设备搭建的平台上，我国遵循发布的应 用技术条件，形成了我国的基于g s m r 的完整铁路应用体系，如图1 l 所示。因 此，g s m r 的业务模型可以概括为： 北京交通大学硕士学位论文 引言 g s m - r 业务= g s m 业务+ 语音调度业务+ 铁路应用 铁 路 应 用 舅彗些1 ；些辇唑墅型坐丝璧! 差骘堡刿 一1 ；1 r ，= ；一- ；= 1 。r = = 一- = = 1 1 7 = ；f = j j 1 p r ；= 1 。= = r f 7 1 高级语音呼叫( a s c i ) 二三画j i i 二二夏亟三 二二亟i ； 图1 i 基于g s m o r 的中国铁路应刚体系 f i gl - ic h i l l a l sr a i l w a ya p p l i c a t i o ns y s t e mb a s e do i lg s m - r 1 1 1 1g s m 业务 g s m 业务包括电信终端业务、电信承载业务和补充业务。 1 1 1 2 高级语音呼叫业务( a s c i ) 增强多优先级与强拆( e m l p p ) ：对各种铁路业务预先定义优先级，并将此设 置存放于h l r 。当网络出现无空闲业务信道或用户正处于通话状态时，高优先级 呼叫可以中断低优先级呼叫。 语音组呼业务( v g c s ) ：指主叫用户呼叫属于预定义组呼区域和组d 的被叫 用户。在v g c s 中需要预先设嚣调度员和业务用户。所有业务用户通话时只占用 一个业务信道，并且在同一时问只能有一个业务用户讲话。 语音广播业务( v b s ) ：与v g c s 具有相似的功能，区别为业务用户没有讲话 的权利。 1 1 1 3 铁路基本业务 功能寻址( f a ) ：功能寻址是g s m r 的特征，它允许通过用户的功能号来呼 叫用户。 接入矩阵( a m ) ：铁路基本业务之一，靓定不同用户之间的呼叫权限。 2 北京交通人学硕士学位论文 引言 位胃寻址( l d a ) ：指将移动用户发起的具有预定功能的呼叫，路由到一个与 该用户当前所处位置相关的目的地址。 精确位置寻址：位置寻址的扩展，通过借助外部手段( g p s 等) 获得更加精 确的位置信息，并以此为基础进行路由寻址。 基于m s i s d n 的呼叫限制：通过在s c p 设置黑白名单，对单个m s i s d n 问 的呼叫进行限制。 1 1 1 4 铁路扩展业务 自动获得口地址 1 1 1 4 铁路应用 区间移动通信：代替区问通话柱，满足紧急救援、应急抢险通信指挥的需要， 同时实现区问作业人员的移动通信。 尾部风压检测：尾部风压状态由车尾装置获取，通过g s m - r 网络传输数据信 息，机车司机随时可以查询、反馈车尾工作状态。优点是追踪列车之间不会相互 干扰、隧道内也能传输。 列车自动控带t j ( a t c ) ：地面控制中心或基站所发出的信号由列车上的天线接 收。基于g s m r 传输平台，提供车一地之间双向安全数据传输通道。准确的定位 由g p s 或其他的定位服务经g s m r 传输获得，a t c 将最终代替现有的信号和列 车控制系统。 旅客业务：购票服务、预定服务、时刻表信息以及与公网通信等。 开放化、智能化、宽带化是电信网络的发展趋势，中国铁路通信网必须跟上 时代的发展，针对中国铁路发展的实际需求不断开展新的业务。 1 1 2g s m r 互联互通测试的国内外背景 欧洲各国十分重视g s m - r 网络的互联互通问题，欧洲铁路联盟0 _ t i c ) 和各国 铁路分别成立了专门组织，负责组织不同厂家设备之间的互联互通测试工作。现 已在实验室已经完成了g s m - r 不同厂家设备的开放性和互操作性的通用功能测试 ( h a t e r o p e r a b i l i t yt e s t i n g ，简称i o n 。目前，根据欧洲部分国家铁路运营商的要求， 正在进行国家之间g s m r 网络的i o t 测试，主要是基于多厂家的供货环境，测试 地点为用户机房或厂商与用户合作共建的测试平台上，测试重点是端到端的功能 和应用测试。 我国铁路g s m - r 建设过程中，根据铁道部组织制定g s m - r 应用技术条件， 国内厂商已经完成了适合中国铁路应用需求的终端产品的二次开发工作；完成了 北京交通人学硕士学位论文 青藏线试验段系统功能测试和机车综合无线通信设备静态功能测试和机车运行试 验。己收集的大量实际运用数据和测试结果证瞬，国内有多家厂商提供的终端产 品能够达到应用技术条件的要求。但是，不同生产厂家g s m r 设备之间的互联互 通测试在国内还未开展过。 与欧洲比较，我国铁路g s m r 网络存在以下不同。 我国g s m r 智能网规范基于g s mc a m e l 3 制定，而欧洲各国铁路尚未 统一。 我国在g s m r 网络发展中同步建设g p r s 网络，而欧洲尚未使用g p r s 。 我国的g s m r 编号方案与欧洲存在一些差异。 欧洲参与g s m r 互联互通测试只有两家公司，而我国目前是三家公司。 因此，我国铁路g s m r 互联互通工作应在欧洲铁路的基础之上，结合实际需 求进行，具体内容如下； 智能网设备与交换机之问的互联互通测试。 交换机之间的互联互通测试。 交换机与无线网络之间的互联互通测试 g y r s 设备之亩j 的互联互通测试。 1 1 3我国g s m r 互联互通测试进展 根据我国铁路的发展需要，铁道部基于u i c 和3 g p p 标准，组织制定了一系列 g s m - r 技术应用技术标准和规范。在g s m r 网络规划阶段就明确了通过引入智能 网作为提供铁路特定应用业务的解决方案，同时制定了智能网应用技术条件，明 确了采用c a m e l 3 协议作为技术标准，统一规定各种智能业务流程、信令流程以 及操作消息中的主要参数，为解决多厂商设备的互联互通测试( i o t ) 奠定了良好的 基础。 2 0 0 5 年上半年，铁道部即开始部署互联互通测试的各项翦期准备工作，按照 部领导的要求，北京交大与有关厂商进行了多次技术交流，确定了本次互联互通 的软硬件协议版本，同时编写了g s m r 互联互通测试案例。 我国g s m - r 互联互通测试范围包括电路域、数据域以及智能网，由基本功能 测试、g s m r 业务相关测试以及接口健壮性测试组成，测试涉及到以下接口： 1 l 接i l ：业务控制点s c p 与m s c s s p 之间的接口。 2 a 接口：b s c 与m s c 之间的接口。 3 c ，d 接口：翻求与m s e ，v 1 尽之闻的接口。 4 e 接口：m s c 之间的接口。 4 北京交通人学硕士学位论文引言 5 g b 接口：p c u 与s g s n 之间的接口。 6 g r 接口：s g s n 与h l r 之间的接口。 7 g n 接口：s g s n 与s g s n g g s n 之间的接口。 根据铁道部的总体部署，g s m r 互联互通测试分为实验室测试和现场测试两 个阶段进行，目的是验证不周网络设备之问的互联互通性，验证中国铁路g s m r 各种业务，为g s m r 工程的投资、建设提供经验。 g s m r 网络设备由三个厂家提供，分别在各自的实验室准备好测试环境，并 具备将被测网络设备连接起来的传输电路。 三地组网示意图如图3 1 所示，其中分组域电路采用1 0 0 m 以太网接口连接， 电路数量在测试大纲中确定，并需要向电信运营商租用 备注：厂家a 一西门子，厂家b 北电， 厂家c 一华为 图1 2 互联互通测试组网示意图 f i g l - 2 n e t w o r k s m c a n o f k t e r o p e r a b i l i w t e s t 此次由中国铁道部组织的三家设备商之间的互联互通测试在国内尚属首次， 结合国内外通信网络的实践经验，解决设备之间的互操作性问题，有利于设备供 货市场形成良好竞争局面，保护工程投资，降低风险f 有剥于形成全程全网的解 决方案，最大限度发挥总体效益：有利于网络长远发展，对g s m r 技术在中国推 广起到积极的推动作用。 1 2 本文所做的主要工作 北京交通人学硕十学位论文 引言 本论文以g s m - r 互联互通测试工作为基础，结合铁路实际应用的需求，对现 有g s m r 智能网存在的问题进行分析研究，并提出相应的解决方案或解决思路。 本文的贡献主要体现在两个方面：分析研究经过智能网处理的呼叫需要释放时， s c p 发送给s s p 消息r e l e a s ec a l l 中信元r e l e a s ec a u s e 应带的值：结合智能网基本 呼叫状态模型，分析导致g s m r 智能网产生二次触发的原因，并提出避免此类情 况发生的方案。具体的工作包括： 分析了g s m r 智能网各种业务的实现原理及关键要素。 针对不同的铁路业务，对s c p 处理业务时逻辑流程处理流程进行分析研 究，并在此基础上提出呼叫释放的不同原因值。 根据目前g s m r 网络的建设情况，提出实现向用户播放呼叫释放提示音 的可行性方案。 根据基本呼叫状态模型，对g s m r 智能网出现的二次触发问题进行分析 研究。 根据m s c s s p 触发智能网的流程与条件进行分析，提出g s m r 智能网 二次触发的解决方案 6 北京交通人学硕士学位论文g s m - r 智能网互联互通测试概述 2g s m r 智能网互联互通测试概述 2 1g s m r 智能网简介 在铁路应用中，g s m r 系统具有业务种类比较丰富的特点，并且伴随着使用 会产生多种新的业务，而智能网能够灵活、方便地提供业务开发，完成铁路特定 业务，并在将来引入新业务时减少对g s m - r 网络建设的投资，因此采用智能网实 现各种铁路应用业务是最佳选择。 2 1 1 g s m r 智能网网络结构 g s m - r 智能同网络至少包括业务交换点( s s p ) 、业务控制点( s c p ) 、业务 管理系统( s m s ) 三部分，智能外设( i p ) 及业务生成环境( s c e ) 应根据发展和 业务需求情况建设。g s m r 智能网网络结构如图2 1 所示。 图2 一lg s m r 智能网网络结构 f i g2 - in e t w o r ks h u c t u r eo f g s m - ri n ( 1 ) s c p 为业务控制点，为便于统一维护管理，保证网络可靠性，建网初期， 全路设置一对综合s c p ，每个s c p 应有能力开放各种智能业务。随着将来业务种类 及业务量的发展，可以增设s c p ，分区域接入，分业务处理逻辑。成对设置的两个 s c p 节点之自j 通过广域网实现高速互联，建立主备用关系其中位于北京的s c p 为 主，位于武汉的s c p 为备。任意节点的任何数据变化应实时传送到对端，并实时进 行更新，保证s c p 数据实时同步。 s c p 通过n o 7 信令网与s s p 相连，如果有独立的口，s c p 应与m 相连。 7 北京交通大学硕士学位论文g s i i - r 智能网互联互通测试概述 ( 2 ) s s p 是业务交换节点，每个移动业务交换中心应设置s s p ，s s p 采用与m s c 合设方式。全网共有1 7 个m s c s s p 。 ( 3 ) s m s 是业务管理系统，负责业务数据和用户数据等的管理，由业务管理 接入点( s m a p ) 和业务管理点( s h 仔) 组成。s m s 应具备业务逻辑管理、业务数 据管理、用户数据管理、系统数据管理以及对系统的日常操作维护管理等功能。 ( 4 ) s c e 主要用于开发和测试在智能网中所提供的业务，并将其结果输入到 s m s 中。 2 1 2g s m r 编号计划 编号计划对于通信网的基本结构影响极大，所以g s m - r 中的用户号码计划是 严格按照r r u t 的建议制定的，采用e 1 6 4 建议进行编号。 功能寻址中采用功能号进行呼叫，根据铁路的实际需求，采用统一制定的 g s m r 编号计划【5 1 。 国内g s m r 网络用户号码的结构如图2 1 所示，由呼叫类型和用户号码来决 定。 回田园 旦芝兰塑! 竺! 里堕箜! ：! 旦竺生芝昱里 图2 - 2 国内g s m r 网络用户号码结构 f i g 2 - 2 u s e r n m b 霄一a a c t m e o f t h e n a t i o a a l g s m - r m ：t w o r k 2 1 3 1 呼叫类型 呼叫类型( c t ) 用来区分g s m r 网络内不同类型的呼叫，提示网络如何解 释用户所拨打的号码，由l 到3 个数字组成，其定义见表2 - l 。 表2 - 1 呼叫类型形式 t a b l e 2 一lc a l lt y p ef o r m a t 呼叫类型( c t ) 用途 呼叫类型( c d 用途 1 短号码 7 f a s 网络用户号码i s d n 2车次功能号8移动片i 户号码m s i s d n 3机车功能号0接入国际g s m - r 网络 8 北京交通大学项士学位论文g s m - i r 智能网互联互通测试概述 呼叫类型( c t ) 用途 呼叫类型( c t ) 用途 4 车号功能号 1 接入铁路专用自动电话网 5 0语音组呼9 0 2 g d 9 预留 5 1 语音广播9 1 调度用户功能号码 5 2 5 5保留国际使用9 2 9 8预留 5 6 5 9 保留国内使用 9 9 保留公众紧急呼叫 6 维修，调午组成员0接入p s t n 、p l m n 其中功能寻址业务涉及到的呼叫类型包括c t = 2 、3 ，4 和6 以下主要介绍与这儿种类型相关 的用户号码位置寻址涉及到的呼口q 类型c t = - i 2 1 3 2 用户号码 用户号码( u n ) 是由用户识别码( u 玳) 和功能码( f c ) 组成。不同的呼叫 类型具有不同用户号码编码方案。 c t = 2 表示车次功能号( 共8 1 2 位数字) ，号码结构为2 c c c c ) a ) 0 0 ( f f ， 其中2 为c t ；c c c c 为车次号字母转换的4 位数字，符合a s c i i 码转换规则； x x x x x 是车次号中的数字位，长度为l 5 位可变长；f f 是2 位数字功能 码f c 。 c t = 3 为表示机车功能号( 共7 1 1 位数字) ，号码结构为3 1 1 1 r ) o i 蕊 f f ，其中3 为c t ；”f l r 为3 位数字的机车类型代码：) o g 口0 ( 是机车编号， 长度为l 5 位；f f 是2 位数字功能码f c 。 c t - - - - - 4 表示车号功能号，号码结构为4 c c ) a o ) o o ( f f ，其中4 为c t ； c c 为车种标识字母转换的2 位数字，符合a s c i i 码转换规则；x x x x x x x 是车号，长度为l 7 位；f f 是2 位数字功能码f c 。 功能码( f c ) 描述用户的实际功能。车次功能号( c t = 2 ) 、机车功能号( c t = 3 ) 以及车号功能号( c t = 4 ) 的功能码( f c ) 应符合表2 - 2 的规定。 表2 - 2 c t = 2 、3 、4 的功能码( f c ) t a b l e2 - 2f u n c t i o nc o d eo f c t = 2 、3 、4 功能码( f c )功能描述功能码( f c )功能描述 0 0 为告警保留 3 2 3 9保留国际使i 】( 乘警) o l 本务机司机 4 0e t c s u f c s 使用 9 北京交通人学硕士学位论文 g s m - r 智能网互联互通测试概述 功能码( f c )功能描述 功能码( f c )功能描述 保留国际使用 0 2 0 5补机司机 4 1 4 9 ( 唧s ，c 1 s ) 0 6 保留传真使用 5 0机车台记录仪 i f 7车上内部通信 5 1故障诊断 保留国际使用 0 8 运转车长 5 2 5 9 ( 车载设备) 0 9保留国际使用 6 0预先录制的旅客信息 l o列车长l6 1旅客信息显示单元 1 1 列车长2 6 2 旅客服务广播室 保留国际使用( 列车保留国际使用 1 2 1 9 6 3 6 9 员) ( 旅客服务) 2 0 餐车主任 7 0 7 9保留国际使用 保留国际使用 2 l 2 2 8 0 保留国内使用 ( 餐车人员) 保留国际使用( 列车 2 3 2 7 8 l 本务机司机手持台 员) 2 8 乘检人员 8 2 8 5补机司机手持台 2 9列检人员 8 6 保留列尾主机 3 0 铁路安全服务领导 8 7 8 9保留国内使用 3 l乘警长 9 0 9 9 保留国内使用 c t = 6 为维修及调车组成员号码，由位置号( l n ) 和功能码( f c ) 组成。 位置号( l n ) 用以确定被叫方的注册位置，包括调度辖区、车站( 场) 、 编组场( 分场) 位置号，由5 位数字组成，位置号( l n ) = l i l 2 l 3 1 - 4 l s ，其 中l 1 l 2 = h 1 h 2 ，- 与m s i s d n 号码i 勺h 1 h 2 相同。l 3 l 4 l 5 表示位置区编号，其 中l 3 表示位置区类别，l 4 l 5 表示位置区编号，见表2 3 表2 - 3 位置区编号l 3 l 4 l 5 分配表 t a b i e 2 3 d i s t r i l m t i o n t a b l e o f l o c a t i o n 稍n u m b e r l 3 i a l 5 l 3 位置区类别 位置区编号 0 0预留 o l预留 o 卜v 9 9预留 2 部、局、分局所在地 0 0预留 1 0 北京交通大学硕士学位论文g s i - r 智能罔互联互通测试概述 1 3位置区类别l 4 l 5位置区编号 0 l 5 9 列车调度辖区编号 6 0 9 9 预留 0 0 预留 3 8 车站( 场) 及管辖区域 o l 9 9车站( 场) 编号 编组场( 分场) 及管辖 0 0预留 9 区域0 l 9 9 编组场( 分场) 编号 功能码( f c ) 由4 位数字组成，即f c = n ( ，其中t 为编组类型，y 为编组 号码。) 为组员功能，见表2 4 。 表2 _ 4 c t = 6 的功能码( f c ) t l i b l e 2 - 4f i m c t i o nc o d eo f ( 1 6 编组类型 组员功能和编组号码 功能描述 t = o 4 保留国际使用 调车组 0 预留 y = 1 9 调车组号 0 0 保留 t = 50 1调车长 0 2 调车司机 o ( =0 3 链路确认发送 0 4 1 0 预留 1 1 2 9调车组人员 3 0 保留 t = 6 预留调车组 t = 7 9 保留国内使用 2 2 测试概述 采用智能网实现铁路应用业务是我国特有的业务解决方案，暂时没有可借鉴 的测试经验，目前关于使用g s m r 智能网实现铁路特殊业务的相关文件只有铁道 部颁发的( g s m r 数字移动通信智能网技术条件( v 1 0 d ，该技术条件规定了中 北京交通大学硕士学位论文 g s m - r 智能网互联互通测试概述 国铁路g s m r 智能网的功能和网络结构、业务技术条件、信令流程、系统软硬件 要求、管理与维护、同步要求及通用技术条件等，l 接口的互联互通工作以该技术 条件为依据进行测试案例的设计以及测试环境的搭建。 我国g s m r 互联互通l 接口的测试工作的目的是验证不同厂家的业务交换节 点( s s p ) 与智能网控制节点( s c p ) 之自j 是否可以无障碍通信，顺利完成铁路相 关业务，是否能满足g s m r 数字移动通信智能网技术条件( v 1 0 ) 的要求，是 否符合c a m e l 3 协议规范的要求。测试采用的方式是采用信令仪对l 接口进行监 视，检查业务是否能实现，接口间的信令流程是否正确以及每条信令中包含的信 元是否符合规定。 l 接口的测试案例覆盖了g s m r 数字移动通信智能网技术条件( v 1 o ) 中 定义的g s m r 智能网中基本业务，包括：接入矩阵，功能寻址，位置寻址，基于 m s i s d n 的呼叫限制；扩展业务，包括基于位置的呼叫限制，不唯一车次号的呼 叫以及接口的健壮性测试。 2 3 存在的问题及解决情况 g s m r 网络设备提供商目前只有三家，本次互联互通测试也是针对这三家厂 商的设备进行的，而智能网的业务控制节点s c p 仅由一家设备商提供，因此测试 主要针对该厂家的s c p 与另外两家设备商提供的s s p 进行测试。根据测试的结果 表明，g s m r 智能网存在一下问题： 用户位置信息判定标准：在位置寻址与基于位置的呼叫限制等与位置相关业 务的案例测试中，m s c s s p 与s c p 对于位置区域判定应使用的参数出现了分歧， m s c s s p 送给s c p 的用户位置信息是基于c e l l i d 的小区信息，而s c p 中使用 l o c a t i o na m b e r 进行位置的管理，不同的参数定义地理区域的方式不同，因此不 可以进行比较协议3 g p p 2 3 0 7 8 中对这两个参数的解释为，可以根据一定的变换 准则由c e l l i d 得到l o c a t i o n n u m b e r 。在公网中，l o c a t i o n n u m b e r 用于拨打长途电 话时需要拨打的区号。无线网络通常都是以小区为单位进行覆盖，在铁路应用中， 相关调度区段的划分也都是以小区为单位，因此使用c e l f i d 进行位置管理更加的 合理。 9 1 功能号管理：测试中发现，9 1 功能号与终端号码的对应关系既没有在s c t 中管理，也没有在m s c 中管理。s c t 中仅在接入矩阵中对其进行呼叫关系的设置， m s c s s p 只根据该号码触发智能网 不同于其他类型的功能号，9 l 功能号有自己的特殊性。目前g s m r 网络提供 的各种业务中，不存在9 l 功能号作被叫的情况。9 l 功能号对应的职能为地面行车 j b 京交通大学硕士学位论文( ；s g - r 智能罔互联互通测试概述 管理人员，例如调度员，车站值班员等，g s m - r 智能网技术条件中规定9 1 功能号 只能由网络进行管理，即不允许使用功能号注册注销业务动态的建立功能号与终 端号码的对应关系，但是技术条件中没有明确指出在网络的哪一侧对该类型功能 号进行管理。g s m r 网络建成后，全网只有两个s c p ，因此由s c p 对功能号进行 统一管理会更加方便，快捷，但是必须禁止终端用户使用功能号注册流程进行9 l 功能号的注册。 r e l e a s e ( 3 a u s e 信元值：一个触发了智能网的呼叫，如果s c p 要释放这个呼叫， 会向s s p 返回r e l e a s ec a l l 消息。目前g s m r 智能网s c p 返回该消息时，其信元 r e l e a s ec a u s e 的值统一为n o r l r t a lu n s p e c i f i e d 。根据案例要求，s c p 应该根据不同的 释放原因在r e l e a s ec a u 中返回相应的值，本文第三节对此问题进行深入分析。 智能网的二次触发：二次触发是g s m r 智能网本身存在的问题，并非在测试 的时候才发现，该问题产生的原因是在一个呼叫处理过程中，m s c s s p 两次满足 智能网触发条件，而且两次都向s c p 发送i d p 消息触发智能网，本文第四章对此 问题进行分析研究。 1 3 北京交通大学硕士学位论文 释放原因值分折研究 3 释放原因值分析研究 释放原因值r e l e a s ec a u s e 是智能网设备s c p 与s s p 间c a p 消息r e l e a s ec a l l 中的一个信元。需要释放一个呼叫时，s c p 向s s p 发送r e l e a s ec a l l 消息，并通过 r e l e a s ec a u s e 信元向s s p 指示呼叫被释放的原因。协议3 g p p2 3 0 7 8 中对该信元的 描述为：该值被m s c g m s c 用来产生录音提示或作为r e l e a s e 消息中信元c z t u s e 的值。 不同厂家g s m - r 智能网设备测试结果表明，当呼叫释放时，s c p 下发r e l e a s e c a l l 消息中的信元r e l e a s ec a u s e 在任何情况下都为“n o r m a l - u n s p e c i f i e d ”而不会根 据不同的情况给出不同的原因值，根据3 g p p2 9 0 7 8 对c a u s ev a l u e 的原因值的说明 “a d e f a u l t v a l u e o f d e c i m a l3 1 ( n o r m a l i s p c c i 6 哪s h a l l b e g i v e n ”，即在没有明确定 义原因值时该信元的值为“n o r m a l - u n s p o i l e d ”。这与铁道部对g s m - r 智能网设 备提出的要求不符合。 铁道部下发的g s m r 数字移动通信智能网技术条件( v 1 0 ) 中并没有对呼 叫释放原因进行明确的说明和定义，这对呼叫释放原因值的统一造成一定难度， 本节针对这个问题提出s c p 处理业务时的逻辑流程，并在此基础上对呼叫释放原 因值进行分析。 3 1 呼叫释放原因分析研究 要求s c p 在释放呼叫时必须带有明确的原因值，其根本目的是为了通知用户 呼叫释放的原因。希望可以通过该值可以帮助用户根据不同的情况作出合适的反 应。根据目前g s m r 智能网可以提供的业务，从s c p 处理业务的内部逻辑出发， 对呼叫释放的可能原因值进行分析定义，并对现有智能网技术条件中的业务定义 提出进一步的修改和完善。 现有的g s m r 技术条件中，对s c p 在完成业务过程中的内部逻辑没有任何 说明，为了详细的分析呼叫释放原因值，提出了s c p 处理业务时的基本逻辑，并 在此基础上进行原因值的分析，各厂家可在该流程的基础上进行完善。 3 1 i接入矩阵业务 接入矩阵是g s m - r 智能网最重要的业务之一，用于规定不同用户之间的呼叫 权限。( g s m r 数字移动通信智能网技术条件( v 1 o ) 规定在s c p 上设置接入矩 1 4 北京交通人学硕+ 学位论文释放原因值分析研究 阵，并通过该矩阵实现g s m r 调度通信系统主要技术条件v 2 o 附表l 调度 通信主要用户个别呼叫关系矩阵表中所规定的各功能职务之间的呼叫限制( 呼 叫类型c t 值为2 1 3 1 4 1 6 9 1 ) 。 现有g s m r 智能网技术条件中，接入矩阵对呼叫权限的设置仅存在于功能号 之间，没有涉及到其它号码类型的管理，例如短号码m s i s d n 号码等。这在铁 路运输中存在一定的缺陷，以位置寻址业务为例，m s c s s p 通过被叫短号码直接 触发智能网而不会考虑主叫用户是否有使用该业务的权限，因此为了提高铁路运 输的安全性，以及更加灵活的配置各种用户之间的呼叫权限，建议在接入矩阵中 实现对g s m r 网络所有类型用户之间呼叫权限的设置。包括功能号码，短号码， m s i s d n 号码，固定终端f a s 台号码等。 不同于接入矩阵对功能号码呼叫关系设置的方式，短号码，m s i s d n 号码以 及f a s 台号码，只需要根据它们的呼叫类型c t 在接入矩阵中进行呼叫关系的设 置即可，为了方便数据的管理，引入一个过渡参数c l a s s i d ，表3 1 举例说明该参 数与不同类型号码的对应关系，其中c l a s s i d 的值只是举例说明，对于c t = i ，7 ，8 的 号码类型，f c 使用叶替。 表3 - 1 号码类型与c l a s s i d 对应关系 t a b l e 3 1r e l a t i o n s h i pb e t w c e r lc l a s s i da n du s e r n u m b e r c tf cc l a u i d说明 20 l1 列车司机 9 10 12 调度员 9 l1 03车站值班员 l 儿 短号码 81 2 移动用户 71 3固定用户 在接入矩阵通过参数c l a s s i d 对不同用户的呼叫关系进行设置。表3 2 说明接 入矩阵的设置方法，其中表示设置的值( 呼叫允许，禁止等) 。 表3 - 2 接入矩阵 t a m e 3 - 2a c c e s sm a n j x l2 l 2 列表示主叫用户的c l a s s i d ，行表示被叫用户的c l a s s i d s c p 处理接入矩阵业务的流程如图3 1 所示： 1 5 北京交通大学硕十学位论文 释放原因值分析研究 图3 1 接入矩阵业务流程国 f i 西i p r o c e d u r eo f o f a c s sm a t r i x ( 1 ) 号码分析。在触发智能网的第一个c a p 消息i d p 中，包含有主被叫号码的 相关消息，对号码进行分析，得到用户对应的c l a s s i d 。如果无法得到c l a s s i d ，则 会释放呼