GSM-R系统总体技术要求

1、1、业务、功能、应用及其相互关系、业务、功能、应用及其相互关系n业务是通过业务是通过GSM-R网向用户提供的通信服务。网向用户提供的通信服务。n功能是指实现业务的某一方面的功能是指实现业务的某一方面的具体作用具体作用。n应用是各种业务在铁路运输实际生产环境中的应用是各种业务在铁路运输实际生产环境中的具体运用和体现具体运用和体现。紧急呼叫紧急呼叫呼叫呼叫 建立建立: :紧急呼叫中心紧急呼叫中心MSMS不需要: 鉴权 加密 检查 IMEI TMSI-再分配 紧急呼叫紧急呼叫: : 优先处理（0级） 不需要安全性能 快速呼叫建立（12秒） 即使没有有效的 SIM 卡, 也能够建立连接. MSCMSC

2、 直接连接直接连接 提供位置信息提供位置信息S O SS O SnGE公司的公司的LOCTROL系统一种先进的分布式动力控制系统，系统一种先进的分布式动力控制系统，通过无线通信实现严密的控制逻辑：通过无线通信实现严密的控制逻辑：n组合列车的主控机车通过无线方式广播操控命令，从控机车根组合列车的主控机车通过无线方式广播操控命令，从控机车根据接收的操控命令自动控制从控机车实现同步操作，如同时加据接收的操控命令自动控制从控机车实现同步操作，如同时加速、减速、制动停车。从控机车传送本地机车的状态信息到主速、减速、制动停车。从控机车传送本地机车的状态信息到主控机车。控机车。n我国大秦线：重载组合列车采用

3、我国大秦线：重载组合列车采用GSM-R网络为机车同步操控信网络为机车同步操控信息传送提供数据传输通道。息传送提供数据传输通道。应用举例应用举例1：重载组合列车的机车同步（：重载组合列车的机车同步（locotrol)OCUOCUOCUMSCANOCU主控机车主控机车从控机车从控机车1从控机车从控机车2从控机车从控机车3应用举例应用举例2：ITCS 增强型列车控制系统增强型列车控制系统ITCS Servern基于基于GPS卫星定位和卫星定位和GSM-R网络完成无线通信网络完成无线通信n利用车头和车尾的利用车头和车尾的400MHz 无线通信系统保证列车的完整性无线通信系统保证列车的完整性n区间和站内

4、可不设信号机和轨道电路区间和站内可不设信号机和轨道电路n采用采用RBC技术技术,区间为虚拟闭塞区间为虚拟闭塞,站内为虚拟联锁站内为虚拟联锁n司机通过车载司机通过车载MMI控制列车控制列车,系统有超速保护系统有超速保护n适用于现有自动闭塞的扩容和提速适用于现有自动闭塞的扩容和提速,也使用于新建的无轨道电路的铁路也使用于新建的无轨道电路的铁路n列车运行控制安全且经济列车运行控制安全且经济n地面设备层：主要包括列控中心、轨道电路和点式设备、接口单元、无线通信模块地面设备层：主要包括列控中心、轨道电路和点式设备、接口单元、无线通信模块等。等。n无线闭塞中心（无线闭塞中心（RBC）：使用无线通信手段的地

5、面列车间隔控制系统。它根据列车占用情况及进路状态，）：使用无线通信手段的地面列车间隔控制系统。它根据列车占用情况及进路状态，通过安全逻辑运算，产生控车命令，向所管辖列车发出行车许可和列车控制信息，实现对运行列车的控制。通过安全逻辑运算，产生控车命令，向所管辖列车发出行车许可和列车控制信息，实现对运行列车的控制。n点式设备：主要提供列车定位信息。点式设备：主要提供列车定位信息。n轨道电路：主要用于列车占用检测及列车完整性检查。轨道电路：主要用于列车占用检测及列车完整性检查。n车载设备层：主要包括车载安全计算机、连续信息接收模块、点式信息接收模块、车载设备层：主要包括车载安全计算机、连续信息接收模

6、块、点式信息接收模块、无线通信模块、测速模块、人机界面和记录单元等。无线通信模块、测速模块、人机界面和记录单元等。n是对列车进行操纵和控制的主体，具有多种控制模式，并能够适应轨道电路、点式传输和无线传输方式。是对列车进行操纵和控制的主体，具有多种控制模式，并能够适应轨道电路、点式传输和无线传输方式。n完成点式信息的接收与处理。实时检测列车运行速度并计算列车走行距离。对列车运行控制信息进行综合完成点式信息的接收与处理。实时检测列车运行速度并计算列车走行距离。对列车运行控制信息进行综合处理，生成目标距离模式曲线，控制列车按命令运行。处理，生成目标距离模式曲线，控制列车按命令运行。应用举例应用举例3

7、：列车运行控制（：列车运行控制（1）模拟区段模拟区段GSM-R区段区段车载信号设备车载信号设备连接应答器转换应答器通知车载单元“与RBC建立联系”通知“进入E2控车模式”司机目视地面信号行车司机目视地面信号行车MSCRBC车载信号设备车载信号设备车载信号设备车载信号设备CTCn列控信息传送系统主要功能列控信息传送系统主要功能n利用利用GSM-R建立车载信号设备与无线闭塞中心建立车载信号设备与无线闭塞中心RBC之间之间的永久电路数据通道，的永久电路数据通道，GSM-R网络提供不中断服务。网络提供不中断服务。n RBC向列车发送列车控制信息，车载信号设备报告列车向列车发送列车控制信息，车载信号设备

8、报告列车状态、行车许可请求、列车位置等信息。状态、行车许可请求、列车位置等信息。n车载信号设备和车载信号设备和RBC双机热备保证数据传输可靠性。双机热备保证数据传输可靠性。应用举例应用举例3：列车运行控制（：列车运行控制（2）3、系统功能、系统功能n支持基本业务的功能：呼叫控制、用户识别鉴权、信令单元的支持基本业务的功能：呼叫控制、用户识别鉴权、信令单元的保密、保密、接入矩阵接入矩阵等。等。n支持移动性操作的功能：支持移动性操作的功能：位置登记、切换、漫游、位置登记、切换、漫游、呼叫重建。呼叫重建。n呼叫处理的附加功能：呼叫处理的附加功能：用户与业务多优先级管理用户与业务多优先级管理、业务的安

9、全、业务的安全保密、保密、支持支持DTMF、组呼静音组呼静音/取消静音取消静音。切换类型切换类型小区内部小区内部 BSCBSCBTSBTSf 1, TS 1f 1, TS 1f 2, TS 2f 2, TS 2BSS BSS 内部内部 BSCBSCBTSBTSBTSBTSMSC切换完成MSC MSC 内部内部 MSCMSCBSSBSSBSSBSSMSC MSC 之间之间MSC - BMSC - BMSC - AMSC - AMSC - CMSC - C基本切换基本切换后续切换后续切换MSC切换完成直接模式直接模式4、应用、应用n列车无线调度通信列车无线调度通信：点对点呼叫、功能寻址、位置寻址、

10、广播：点对点呼叫、功能寻址、位置寻址、广播呼叫、语音组呼、紧急呼叫、多优先级强拆、呼叫限制。呼叫、语音组呼、紧急呼叫、多优先级强拆、呼叫限制。n公务、公安、施工养护、公务移动通信，应急语音通信公务、公安、施工养护、公务移动通信，应急语音通信等。等。n数据传输：通过数据传输：通过GSM-R网络实现车地、车车之间信息的网络实现车地、车车之间信息的透明传输，如透明传输，如列车运行控制信息、机车同步操控信息、列尾风列车运行控制信息、机车同步操控信息、列尾风压信息、无线调度命令信息、无线车次号校核信息、调车机车压信息、无线调度命令信息、无线车次号校核信息、调车机车信号和监控信息信号和监控信息等。等。5、

11、应用业务的实现程度、应用业务的实现程度n能够实现，正在试验、验证能够实现，正在试验、验证：列车无线车次号校核信息传送、调度命：列车无线车次号校核信息传送、调度命令信息传送、调车机车信号和监控信息传送、列尾风压信息传送。令信息传送、调车机车信号和监控信息传送、列尾风压信息传送。n可以实现、需要研究可以实现、需要研究：进路预告信息传送，列车接近预警信息传送，：进路预告信息传送，列车接近预警信息传送，机车工况、运况信息传送，综合维护信息传送，静止图像传输，站场机车工况、运况信息传送，综合维护信息传送，静止图像传输，站场调车通信。调车通信。n由于频率资源有限，不能开放由于频率资源有限，不能开放：与生产

12、、行车无关的公务移动通信。：与生产、行车无关的公务移动通信。n由于技术原因，目前不支持由于技术原因，目前不支持：高速数据传输（如动态图像、旅客信息：高速数据传输（如动态图像、旅客信息服务等）。服务等）。应用举例应用举例1：无线列调的实现方式：无线列调的实现方式主叫方主叫方通信范围通信范围被叫方被叫方实现方法实现方法行车调度员调度范围某一司机车次功能号某一运转车长车次功能号司机和运转车长语音组呼司机和运转车长（广播形式）语音广播车站值班员、助理值班员、司机、运转车长语音组呼所有运转车长语音组呼车站范围车站值班员、助理值班员、司机、运转车长语音组呼列车司机调度范围行车调度员基于位置寻址车站范围车站

13、值班员、助理值班员语音组呼本列车内运转车长完整电话号码动态范围区域内其他司机语音组呼运转车长调度范围行车调度员基于位置寻址车站范围车站值班员、助理值班员语音组呼本列车内列车司机完整电话号码车站值班员调度范围行车调度员完整电话号码车站范围某一司机车次功能号所有司机语音组呼某一运转车长车次功能号所有运转车长语音组呼所有助理值班员语音组呼所有助理值班员、某一车次的司机和运转车长语音组呼某一助理值班员、某一车次的司机和运转车长多方通信相邻车站相邻车站的车站值班员完整电话号码助理值班员车站范围某一司机车次功能号某一运转车长车次功能号所有司机、所有运转车长语音组呼车站值班员、其他助理值班员语音组呼应用举例

14、应用举例5：列车尾部风压信息传送（：列车尾部风压信息传送（GPRS）机车电台机车电台列尾电台列尾电台SGSN数据信息传输实现方式比较数据信息传输实现方式比较序号序号实现方式实现方式优点优点缺点缺点说明说明1电路域数据业务呼叫建立后，QoS有保障；数据传输效率高，信息编码方法和信息格式不受限制。呼叫建立时间长，约51 0秒。永久占用信道，浪费资源。适合实时性要求高的业务。 最大速率：9.6kbit/s。时延：500ms。2分组域（GPRS）业务永久在线，支持中、高速率传输；信道利用率高。时延较大：12s。投资大。适用于数据业务量大的情况3短消息业务信令信道，QoS有保障。传输速率较低。采用功能号

15、发短消息，可定义优先级，保障重要业务4USSD信令信令信道，QoS有保障。固定终端需开发。适用移动终端与网络服务器之间。5UUS1信令信令信道，QoS有保障，不占用业务信道。呼叫建立时间长，约510秒。伴随呼叫建立和结束时进行传送，适用移动终端之间，信息不超过32字节。内内 容容 提提 要要n一、概述一、概述n（一）大秦、青藏、胶济（一）大秦、青藏、胶济3条线条线GSM-R系统工程概况系统工程概况n（二）我国铁路移动通信业务需求分析（二）我国铁路移动通信业务需求分析n（三）国内外（三）国内外GSM-R技术规范概况技术规范概况n二、重要内容的解释与说明二、重要内容的解释与说明n（一）业务与功能（

16、一）业务与功能n（二）系统结构（二）系统结构*n（三）核心网规划、建设原则（三）核心网规划、建设原则n（四）编号计划与频率配置（四）编号计划与频率配置n（五）服务质量要求（五）服务质量要求n（六）支撑系统（六）支撑系统n（七）主要设备进网要求（七）主要设备进网要求n三、问题与讨论三、问题与讨论1、GSM-R系统构成系统构成n GSM-R系统由系统由4个部分组成：个部分组成：n 网络子系统（网络子系统（NSS）n 交换子系统（交换子系统（SSS）n 智能网（智能网（IN）n 通用分组无线业务（通用分组无线业务（GPRS）n 基站子系统（基站子系统（BSS）n 运行与支持子系统（运行与支持子系统（

17、OSS）n 终端设备（无线移动终端、无线固定终端）终端设备（无线移动终端、无线固定终端）n 1、各个子系统的功能如何？支持业务情况？、各个子系统的功能如何？支持业务情况？n 2、各个子系统由哪些网元组成？、各个子系统由哪些网元组成？n 3、各个网元的主要功能如何？、各个网元的主要功能如何？n 4、关键业务流程、技术？、关键业务流程、技术？n 5、设备实例。、设备实例。GSM-R系统构成图系统构成图无线覆盖的区域结构无线覆盖的区域结构n小区：小区：一个基站或该基站的一部分（扇形天线）所覆盖的区域。一个基站或该基站的一部分（扇形天线）所覆盖的区域。n基站区：基站区：由一个基站的所有小区所覆盖的区域

18、。由一个基站的所有小区所覆盖的区域。n位置区位置区：移动台可任意移动不需要进行位置更新的区域；位置区：移动台可任意移动不需要进行位置更新的区域；位置区由一个或若干个小区组成。由一个或若干个小区组成。nMSC区：区：一个一个MSC所管辖的所有小区共同覆盖的区域。一个所管辖的所有小区共同覆盖的区域。一个MSC区可由一个或若干个位置区组成。区可由一个或若干个位置区组成。n服务区：服务区：移动台可获得服务的区域，即移动台可获得服务的区域，即PLMN、PSTN或或ISDN用用户，无须知道移动台实际位置而可与之通信的区域。户，无须知道移动台实际位置而可与之通信的区域。1个运营商、个运营商、国内、国际。国内

19、、国际。 BSCMSC 位置区位置区2位置区位置区12、交换子系统概述（、交换子系统概述（1）n SSS主要完成主要完成GSM-R系统的基本交换功能、呼叫接续功能以系统的基本交换功能、呼叫接续功能以及用户数据管理和移及用户数据管理和移 动性管理。动性管理。n 提供的业务：基本话音呼叫业务；电路域数据传输。提供的业务：基本话音呼叫业务；电路域数据传输。n 话音呼叫：点对点话音呼叫（话音呼叫：点对点话音呼叫（MS之间，之间，MS与有线与有线FT之间）；之间）；组呼组呼、广播呼叫、多方通信、公众紧急呼叫。、广播呼叫、多方通信、公众紧急呼叫。n 电路域数据传输：提供透明传输通道。如与列控电路域数据传输

20、：提供透明传输通道。如与列控RBC节点、机节点、机车同步操控地面节点之间进行互联，实现车地、车车之间车同步操控地面节点之间进行互联，实现车地、车车之间数据信息传送。数据信息传送。n 组成：由组成：由MSC、HLR、VLR、GCR、AC、SMSC等组成。等组成。2、交换子系统概述（、交换子系统概述（2）n GSM技术规范定义了不同的接口以保证各功能实体之间的接技术规范定义了不同的接口以保证各功能实体之间的接口标准化。口标准化。n GSM-R交换子系统内部、交换子系统与交换子系统内部、交换子系统与PSTN之间：之间：No.7信令。信令。n 网络中移动性管理采用网络中移动性管理采用MAP（移动应用部

21、分），（移动应用部分）， MAP协议使用协议使用7号信令系统号信令系统TCAP（事务处理应用部分）提供的业务，而（事务处理应用部分）提供的业务，而TCAP则使用则使用SCCP（信令连接控制部分）提供的业务。（信令连接控制部分）提供的业务。n 与呼叫相关的信令则采用与呼叫相关的信令则采用TUP（电话用户部分）和（电话用户部分）和 ISUP（ISDN用户部分），分别用于用户部分），分别用于MSC之间和之间和MSC与与PSTN、ISDN之间的通信。之间的通信。MSCMSC移动业务交换中心移动业务交换中心呼叫处理功能呼叫处理功能(类似固定网的交换机)移动通信特定的功能移动通信特定的功能 NSS 的核心

22、 服务几个 BSS (BSC) 建立并交换用户话务和信令 与 VLR 合设于同一物理实体 与HLR/AuC可合设（如交大实验室），也可分设 网关 MSC（GMSC）：到外网的关口，可与MSC合设，也可分设 来访 MSC: 服务 MS 的 MSCMSCMSC移动业务交换中心移动业务交换中心呼叫处理功能呼叫处理功能(类似固定网的交换机) 信令 / 用户话务连接的建立 信令分析 确定目的地 连接路径选择 不正常信令信息的处理 支持补充业务 呼叫监视 话务监视和测量 预防过负荷 计费 优先控制 (例如:紧急呼叫) 支持操作维护 O&M 功能 移动特定的功能移动特定的功能 和 BSC, MS & NSS

23、 数据库之间交换信令 处理移动特定的业务 移动性管理 例如:寻呼, MSC之间的切换, 位置更新,. 过负荷处理, 例如: OACSU 数据业务的交互功能 移动特定的录音通知图. 13 (TM2100EU02TM_0001 GSM PLMN, 27)2、交换子系统功能实体（、交换子系统功能实体（2）n 拜访位置寄存器（拜访位置寄存器（VLR）n 动态数据库动态数据库，负责管理漫游用户的动态数据信息，存储、更新，负责管理漫游用户的动态数据信息，存储、更新漫游入用户的数据。漫游入用户的数据。n 存储信息包括：移动用户存储信息包括：移动用户IMSI，MSISDN，位置区等，支持寻，位置区等，支持寻呼

24、功能。用户漫游入该控制区时，呼功能。用户漫游入该控制区时，VLR从从HLR获取上述信息；获取上述信息；用户漫游出该控制区时，用户漫游出该控制区时，VLR删除上述信息。删除上述信息。n VLR与与MSC之间交互数据量大，为了提高移动管理和呼叫建立之间交互数据量大，为了提高移动管理和呼叫建立的速度，的速度，VLR与与MSC一般合适于同一物理实体。一般合适于同一物理实体。n 注：位置区的划分由人为规定，注：位置区的划分由人为规定，1个个MSC划分为若干个位置区。划分为若干个位置区。需要综合平衡位置更新频率和寻呼系统的寻呼能力来确定。需要综合平衡位置更新频率和寻呼系统的寻呼能力来确定。 MSCMSC移

25、动业务交换中心移动业务交换中心VLRVLR来访位置寄存器来访位置寄存器 任务任务: : MSC 区域中的用户管理 与 MSC 联合在一起 协调鉴权 启动加密 用户数据用户数据: : 来自于 HLR 的用户数据 (MSISDN, IMSI, 业务 (BS, TS, SS), 业务限制,.) 临时用户信息 (LMSI, TMSI, LAI, IMSI attach/detach, MSRN, HON, 三参数组,.) 这些数据一直有效直到重新登记到其它 VLR!图. 14 (TM2100EU02TM_0001 GSM PLMN, 29)MSCMSC移动业务交换中心移动业务交换中心图. 14 (TM

26、2100EU02TM_0001 GSM PLMN, 29)IWF IWF 互联功能单元互联功能单元应用系统设备应用系统设备 任务任务: :负责GSM-R网络与其他网络之间的协议转换和速率适配可以和MSC 合设，也可以分设组呼寄存器组呼寄存器MSCMSCGCR最多可定义 100000个组区 (00000 99999)最多可定义 1000个组号 (000 999)组呼获取区号和组号寻呼和呼叫完成 任务任务: : 储存语音组呼相关数据：包括组呼参考（组ID和组呼区域）、组呼相关的用户列表、MSC控制的小区列表。与MSC合设于同一物理实体HLRHLR归属位置寄存器归属位置寄存器 任务任务: :管理移动

27、用户的数据，实管理移动用户的数据，实现呼叫管理、位置更新、漫游区现呼叫管理、位置更新、漫游区域的管理、鉴权设备的管理，协域的管理、鉴权设备的管理，协助完成呼叫和业务操作。助完成呼叫和业务操作。 用户数据的集中储存/管理 传送数据给 VLR 查询 MTC 的路由信息 与 AuC 联合在一起 可以和MSC合设，也可以分设AuCAuC鉴权中心鉴权中心 任务任务: : 储存安全数据 (Ki)（鉴权算法和加密信息） 产生三参数组 (VLR 请求)，负责对IMSI号进行鉴权 与HLR一一对应关系，采用合设方式，通过HLR与其他实体通信 数据数据 / / 算法算法: : Ki, IMSI, A3, A8 用

28、户数据用户数据: : 半永久数据: MSISDN, IMSI, 业务 (BS, TS & SS), 业务限制,. 临时用户信息: VLR 地址, LMSI, MSRN, SMS 标志,.2、交换子系统功能实体（、交换子系统功能实体（5）n 短消息服务中心（短消息服务中心（SMSC）n 提供短消息的存储与转发功能。提供短消息的存储与转发功能。n 短消息业务是信令承载业务，建网初期用户数少，应集中设置。短消息业务是信令承载业务，建网初期用户数少，应集中设置。SMSC应能与全网应能与全网MSC相互寻址。设置地点应方便接入全网。相互寻址。设置地点应方便接入全网。n 处理能力要求：条处理能力要求：条/秒

29、。秒。n 确认中心（确认中心（AC）n MSC将终端用户发起或接受高优先级呼叫或紧急呼叫的相关呼叫将终端用户发起或接受高优先级呼叫或紧急呼叫的相关呼叫信息，传送到信息，传送到AC进行记录。进行记录。n AC对接收到的相关信息进行记录、存储，为事后分析提供数据依对接收到的相关信息进行记录、存储，为事后分析提供数据依据。据。确认中心（确认中心（AC ）MSCMSCBSSBSS呼叫建立语音/数据确认记录呼叫的详细信息：时间、发起者、接听者等确认中心确认中心ACACFig. 13 (TM2105EU02TM_0001 GSM-R-specific Features, 13)3、智能网子系统、智能网子系

30、统传统方式传统方式q每增加一种新业务每增加一种新业务就需要在就需要在网络中所有交换机中增加相应网络中所有交换机中增加相应的软件，的软件，新业务的引入新业务的引入周期较长、灵活性较低且成本很高周期较长、灵活性较低且成本很高。q基于这种方式要实现两种新业务，若两种业务的业务特征基于这种方式要实现两种新业务，若两种业务的业务特征存在有许多相同点，但也必须分别实现，且当交换机更换存在有许多相同点，但也必须分别实现，且当交换机更换后，这两种新业务还只能重新开发。后，这两种新业务还只能重新开发。q新业务生成对具体的交换机有很大的依赖性。新业务生成对具体的交换机有很大的依赖性。智能网方式智能网方式q采用全新

31、的采用全新的“控制与交换相分离控制与交换相分离”的思想，新业务的提供、的思想，新业务的提供、修改以及管理等功能全部修改以及管理等功能全部集中于智能网集中于智能网，交换机则提供交，交换机则提供交换基本功能，而与业务提供无直接关联。换基本功能，而与业务提供无直接关联。q对业务的提供采用基于对业务的提供采用基于与业务无关的模块（与业务无关的模块（SIBSIB）来实现来实现的，的，SIBSIB是一种与具体的业务和实现业务的技术无关的模是一种与具体的业务和实现业务的技术无关的模块，块，可重复使用可重复使用。SIBSIB的各种不同组合可组成不同的新业的各种不同组合可组成不同的新业务，新业务的实现和修改均很

32、方便，大大节省了新业务的务，新业务的实现和修改均很方便，大大节省了新业务的投入费用和时间。投入费用和时间。传统业务提供方式传统业务提供方式智能网业务提供方式智能网业务提供方式智能网的发展历程智能网的发展历程n 智能网的提出智能网的提出n 80年代中后期由美国的年代中后期由美国的Bell core提出的。为了尽快地开发新业务，提出的。为了尽快地开发新业务，满足用户的需要，早在满足用户的需要，早在1985年就明确提出了建设智能网的设想，年就明确提出了建设智能网的设想，并分别于并分别于1986年和年和1987年正式推出了建设智能网计划。年正式推出了建设智能网计划。n 智能网的发展状况智能网的发展状况

33、n 90年代初智能网技术开始在世界各地包括日本、英国、西班牙、年代初智能网技术开始在世界各地包括日本、英国、西班牙、意大利、韩国等国家建设并得到更快发展。美国主要业务有：意大利、韩国等国家建设并得到更快发展。美国主要业务有：800业务，业务，900业务，电话卡业务等。欧洲国家主要开展虚拟专用网业业务，电话卡业务等。欧洲国家主要开展虚拟专用网业务，附加费率业务等。务，附加费率业务等。n 我国智能网发展起步晚，但是发展非常迅猛。自我国智能网发展起步晚，但是发展非常迅猛。自1995年开始智能年开始智能网建设，各运营商均有自己的智能网。开放的业务主要有：网建设，各运营商均有自己的智能网。开放的业务主要

34、有：300业业务、务、800业务等。业务等。99年展开移动智能网的建设。年展开移动智能网的建设。GSM-R为什么引入智能网？为什么引入智能网？n 智能网是什么？智能网是什么？n 一种附加在移动交换网基础之上的业务网。一种附加在移动交换网基础之上的业务网。n 引入引入SCP，依靠，依靠No.7信令网和信令网和SCP大型数据库的支持，大型数据库的支持，将网络的交将网络的交换和控制功能相分离，换和控制功能相分离，简化交换机的软件，使之只完成基本的接简化交换机的软件，使之只完成基本的接续功能，由续功能，由SCP负责集中统一处理各种业务。负责集中统一处理各种业务。n 智能网的特点？智能网的特点？n 能够

35、能够快速、经济、灵活、方便快速、经济、灵活、方便地向提供各种新业务。地向提供各种新业务。n GSM-R网为什么引入智能网？网为什么引入智能网？n 符合技术发展的要求和趋势。符合技术发展的要求和趋势。n 解决不同厂家设备组网环境下业务漫游的问题，支持可变长度的解决不同厂家设备组网环境下业务漫游的问题，支持可变长度的功能号等注册业务。功能号等注册业务。 智能网有利于多厂家互联互通智能网有利于多厂家互联互通HLR厂家厂家BMSC/SSP厂家厂家AHLR厂家厂家BHLR厂家AMSC/SSP厂家厂家B不开放的的接口开发新业务非标准的软件功能集非标准的软件功能集，厂家B需要完全拷贝厂家A的业务软件，并且每

36、个新业务都要重新做大量的研发。新业务很难生成厂家A自己的软件集？HLR厂家厂家AMSC/SSP厂家厂家ASCP厂家AMSC/SSP厂家厂家B开放接口/标准协议基于开放接口开发新业务厂家B设备调用SSP标准的程序集，基本上不需要研发，或者很少的修改新业务迅速生成 多厂家根据智能网标准的业务软件和标准的协多厂家根据智能网标准的业务软件和标准的协议（议（CAMEL）能够很容易实现业务的互联互通）能够很容易实现业务的互联互通 新的铁路运营业务能够简便、迅速、低成本推新的铁路运营业务能够简便、迅速、低成本推出出 多厂家之间没有共同遵循的标准，很难实现业多厂家之间没有共同遵循的标准，很难实现业务的互联互通

37、务的互联互通 新的铁路运营业务很难在全网推出新的铁路运营业务很难在全网推出智能网标准的选择智能网标准的选择n 智能网协议标准智能网协议标准n 固网智能网采用固网智能网采用INAP协议。协议。n GSM智能网采用智能网采用CAMEL协议。协议。n CDMA智能网采用智能网采用WIN协议。协议。n 我国我国GSM-R智能网采用智能网采用CAMEL3协议协议n 有利于解决互操作性问题（有利于解决互操作性问题（IOT）。）。n 适应远期发展要求。适应远期发展要求。欧洲GSM-R大多采用INAP协议CAMELCAMEL标准标准主要支持业务主要支持业务完成情况完成情况相应相应GSMGSM标准标准CAMEL

38、1虚拟专用网，预付费业务1997年通过GSM phase2CAMEL2虚拟专用网，先进选路业务，屏蔽业务，预付费业务，使用限制，基于位置的业务，支持点到多点、多连接呼叫1999年通过GSM phase2ITU-T 3GPPCAMEL3，4移动宽带数据业务CAMEL3已发布。CAMEL4在制定中。ITU-T 3GPP智能网在智能网在GSM-R网中的地位和作用网中的地位和作用交换网实现铁路交换网实现铁路基本电信业务基本电信业务MSC1TMSC1TMSCnSCP1HLR1SCP2HLRnMSC2MSC3MSCnTMSC2HLR3HLR2TCP/IPFNFN实时地同步数据信息用户平面用户平面控制平面控

39、制平面智能网实现铁路智能网实现铁路运营业务运营业务智能网子系统构成智能网子系统构成智能网子系统主要功能实体智能网子系统主要功能实体n 业务控制点（业务控制点（SCP）：）：接收接收SSP发出指令，执行业务逻辑，实发出指令，执行业务逻辑，实现业务控制功能，存储业务逻现业务控制功能，存储业务逻辑和网络、用户数据。辑和网络、用户数据。n 业务交换点（业务交换点（SSP）：）：检测智能检测智能业务的请求，与业务的请求，与SCP通信，对通信，对SCP响应，允许响应，允许SCP影响处理。影响处理。可与可与MSC合设，也可分设。合设，也可分设。n 业务管理点（业务管理点（SMP）:管理管理SCP中的业务逻辑

40、，用户数据。中的业务逻辑，用户数据。n 业务管理接入点（业务管理接入点（SMAP）：业务管理接入功能。业务管理接入功能。SCP一般由小型机、高性能微机和大型实 时数据库组成。要求具有高度的可靠性，每年的服务中断时间不得超过3分钟。配置至少是双备份的。GSM-R智能网提供的业务智能网提供的业务n 基本业务基本业务n 功能号注册、注销与管理。功能号注册、注销与管理。n 功能寻址。功能寻址。n 位置寻址。位置寻址。n 精确位置寻址。精确位置寻址。n 基于基于MSISDN呼叫限制。呼叫限制。n 扩展业务扩展业务n 基于位置呼叫限制。基于位置呼叫限制。n 短信智能业务。短信智能业务。GSM-R智能网用到

41、的编号智能网用到的编号n 功能号码功能号码n 根据用户的职能、身份进行根据用户的职能、身份进行编号，易于记忆、方便使用、编号，易于记忆、方便使用、简化应用，避免拨号时使用简化应用，避免拨号时使用记忆复杂的记忆复杂的MSISDN号。号。n 包括：车次号功能号、机车包括：车次号功能号、机车功能号、车号功能号、调度功能号、车号功能号、调度身份功能号、维修及调车组身份功能号、维修及调车组功能号。功能号。n 车次、机车、车号功能号长车次、机车、车号功能号长度可变，非固定长度。度可变，非固定长度。FAS用用户拨号需设定时器。户拨号需设定时器。n 短号码短号码n 当前列车调度员：当前列车调度员：1200。n

42、 当前车站值班员：当前车站值班员：1300。n 列控系统列控系统RBC：1500。n 当前调车机车信号无线传输当前调车机车信号无线传输业务节点：业务节点：1800。n 当前机车同步操控无线传输当前机车同步操控无线传输业务节点：业务节点：1810。（1）接入矩阵）接入矩阵n基本型接入矩阵：基本型接入矩阵：可在可在MSCMSC或智能网或智能网SCPSCP上实现。上实现。YesYes表示允许通话；表示允许通话；NoNo标似乎标似乎不允许通话；不允许通话；OpenOpen表示待定。表示待定。n接入矩阵：接入矩阵：根据主、被叫用户的功能号对根据主、被叫用户的功能号对呼叫进行限制呼叫进行限制。包括基本接入

43、矩阵和增强型接包括基本接入矩阵和增强型接入矩阵入矩阵。n增强型接入矩阵：增强型接入矩阵：根据需要，在基本接入矩阵基根据需要，在基本接入矩阵基础上，对行和列进行扩展，实础上，对行和列进行扩展，实现对更多功能号的呼叫限制。现对更多功能号的呼叫限制。我国我国GSM-RGSM-R网的增强型接入矩网的增强型接入矩阵在智能网阵在智能网SCPSCP上实现。上实现。我国我国CT=2/3/4/6/91.CT=2/3/4/6/91.（2）功能号管理）功能号管理需求：需求：功能号码使用前必须进行功能号的功能号码使用前必须进行功能号的注册，使用后需要进行注销。注册，使用后需要进行注销。功能：功能：功能号的注册功能号的

44、注册功能号的查询功能号的查询功能号的注销功能号的注销功能号的强制注销功能号的强制注销过程：过程：用户通过发送用户通过发送USSD字符串，发起功能字符串，发起功能号注册、注销等操作；号注册、注销等操作；网络对网络对USSD串透明传输；串透明传输；SCP中建立中建立MSISDN和功能号之间的对和功能号之间的对应关系。应关系。MSCUSSD SCPIPNtwkRAPIDTCP/IPHLRDatacenters数据中心数据中心注册：注册：*SC*FN*#注销：注销：#SC*FN*#强制注销：强制注销： #SC*FN*88*MSISDN*#查询：查询：*#SC*FN*#GSM-R USSD串的格式串的格

45、式OC SC *Operation Code*Registration#Deregistration*#InterrogationService Code214 (GSM-R Phase 3)Functional Number (including RAC)MSISDNFN#SI* INFOSupervisor Indicator (optional)Subscriber MSISDN (E.164, international) Additional InformationService MessagingGSM-R USSD 应答串格式应答串格式OCOutcome Code (2 nume

46、ric characters)USSD ResponseFor Interrogation: Subscriber MSISDNOutcome CodeDescription01Follow Me activated02Follow Me deactivated03Follow Me active to 21Follow Me not subscribed22Initiating subscriber authorization failed23Incoming barrings41Functional number unknown61Functional number already reg

47、istered62Functional number not registered63Functional number not registered to this MSISDN64Unauthorized changes to Functional Number (FN locked)Service Messaging功能号注册过程功能号注册过程过程：过程：用户通过发送用户通过发送USSD字符串至字符串至HLR，USSD字符串中含注册请求信息；字符串中含注册请求信息；HLR检查用户是否具有请求注册授权；HLR发送包括注册请求信息的发送包括注册请求信息的USSD串至串至SCP；SCP检查注册

48、是否能够进行；SCP判断申请注册的功能号是否超过允许注册的次数上限；SCP中建立MSISDN和功能号之间的对应关系；SCP返回接受或者拒绝请求的通知。返回接受或者拒绝请求的通知。用户收到用户收到USSD应答串，通知注册结果，终端存储所注册的功能号。应答串，通知注册结果，终端存储所注册的功能号。MSCUSSDSCPHLR功能号注销过程功能号注销过程过程：过程：用户通过发送用户通过发送USSD字符串至字符串至HLR，USSD字符串中含注销请求信息；字符串中含注销请求信息；HLR检查用户是否具有请求注销授权；HLR发送包括注销请求信息的发送包括注销请求信息的USSD串至串至SCP；SCP检查注销是否

49、能够进行；SCP中删除MSISDN和功能号之间的对应关系；SCP返回接受或者拒绝请求的通知。返回接受或者拒绝请求的通知。用户收到用户收到USSD应答串，通知注销结果，终端删除所注销的功能号。应答串，通知注销结果，终端删除所注销的功能号。MSCUSSDSCPHLR功能号查询过程功能号查询过程过程：过程：用户通过发送用户通过发送USSD字符串至字符串至HLR，USSD字符串中含查询请求信息；字符串中含查询请求信息；HLR检查用户是否具有请求查询授权；HLR发送包括查询请求信息的发送包括查询请求信息的USSD串至串至SCP；SCP查询所对应的MSISDN；SCP通过通过HLR向用户返回查询信息。向用

50、户返回查询信息。用户收到用户收到USSD应答串，通知查询结果。应答串，通知查询结果。MSCUSSDSCPHLR功能号注册功能号注册/注销注销/查询信令流程查询信令流程功能号强制注销过程功能号强制注销过程过程：过程：用户通过发送用户通过发送USSD字符串至字符串至HLR，USSD字符串中含注销请求信息；字符串中含注销请求信息；HLR检查用户是否具有请求注销授权；HLR发送包括注销请求信息的发送包括注销请求信息的USSD串至串至SCP；SCP检查注销是否能够进行；SCP中删除MSISDN和功能号之间的对应关系；SCP返回接受或者拒绝请求的通知。返回接受或者拒绝请求的通知。授权用户授权用户收到收到U

51、SSD应答串，通知注销结果。应答串，通知注销结果。SCP向被注销功能号的用户发起终端通知。向被注销功能号的用户发起终端通知。被注销功能号被注销功能号的用户对通知的功能号执行查询操作，网络和终端数据保的用户对通知的功能号执行查询操作，网络和终端数据保持同步。持同步。MSCUSSDSCPHLR功能号强制注销信令流程功能号强制注销信令流程各类终端注册过程说明各类终端注册过程说明机车台：机车台：GSM-R模式下收到模式下收到TAX箱进入监控模式指箱进入监控模式指令，或从令，或从450M进入进入GSM-R模式时，机车模式时，机车台自动注册车次功能号；台自动注册车次功能号；当收到当收到TAX箱进入非监控模

52、式指令，或从箱进入非监控模式指令，或从GSM-R模式进入模式进入450M模式或关机时，机模式或关机时，机车台自动注销车次、机车功能号。车台自动注销车次、机车功能号。手持台：手持台：萨基姆手持终端目前是开机自动注册临时萨基姆手持终端目前是开机自动注册临时功能号，关机自动注销临时功能号。功能号，关机自动注销临时功能号。调度身份用户：调度身份用户：可强制注销注销本辖区内的移动终端功能可强制注销注销本辖区内的移动终端功能号。号。n功能寻址：功能寻址：n主叫用户拨打被叫用户的主叫用户拨打被叫用户的功能功能号号，而不必拨打，而不必拨打MSISDN号。号。n根据用户担任的职务、角色分根据用户担任的职务、角色

53、分配用户号，如配用户号，如69次列车主司机，次列车主司机，T6901。n用户使用前须在智能网平台上用户使用前须在智能网平台上注册该功能号。注册该功能号。nMSC将呼叫挂起，智能网翻译将呼叫挂起，智能网翻译号码后，网络按常规流程进行号码后，网络按常规流程进行呼叫处理。呼叫处理。（3）功能寻址业务）功能寻址业务MSC/SSPVLR/AC智能网平台智能网平台智能网数据库智能网数据库MSISDN功能号13次列车司机司机1XXXXXXX2T130113次列车列车长列车长1XXXXXXX2T131069次列车司机司机2XXXXXXX2T6902FAS基站基站基站基站n典型应用：调度员拨打司机典型应用：调度

54、员拨打司机。功能寻址的呼叫流程功能寻址的呼叫流程MSC/SSPHLRVLRVisiting MSCSCPSetup（FN, UUI）2 2、满足触发条件、满足触发条件 IDP (FN)7 7、 Connect (MSISDN, FN)8、SRI (MSISDN)11、 SRI-Ack (MSRN)9、 PRN (MSISDN)10、PRN Response (MSRN)12、 IAM 13、 SetUpMSRN, SA,BC,UUI1 1、拨打功能号、拨打功能号3 3、SCPSCP检查功能号是否有效检查功能号是否有效4 4、 SCPSCP检查接入矩阵，判断呼叫检查接入矩阵，判断呼叫是否受限制是

55、否受限制5 5、SCPSCP查找对应的查找对应的MSISDNMSISDN号码号码6 6、SCPSCP通过通过HLRHLR、MSCMSC寻呼多个寻呼多个MSISDNMSISDN号码当前的位置信息，与主号码当前的位置信息，与主叫当前位置信息对比，选择合适的叫当前位置信息对比，选择合适的MSISDNMSISDN。ATIATIackPSI ackPSI功能寻址信令流程功能寻址信令流程n位置寻址：位置寻址：n属于定位业务。属于定位业务。n典型应用：列车司机拨打调度典型应用：列车司机拨打调度员、车站值班员员、车站值班员n主叫用户拨打固定短号码，网主叫用户拨打固定短号码，网络自动将呼叫接续与主叫用户络自动将

56、呼叫接续与主叫用户当前位置相关的用户。当前位置相关的用户。（4）位置寻址业务）位置寻址业务MSC/SSPVLR/AC智能网平台智能网平台智能网数据库智能网数据库车站值班员1200调度员1300小区ID（01）MSISDN1MSISDN2小区ID（02）MSISDN1MSISDN1FAS基站基站基站基站调度员调度员调度辖区调度辖区1调度辖区调度辖区2“1300”调度辖区分界调度辖区分界“1300”n位置寻址业务实现流程：位置寻址业务实现流程：短 号 码 C ELL ID 1200 1300 . 001 7654321 2345671 012 1234567 6543217 FA S SCP 车

57、站 台 调 度 台 M SC /SSP H LR M S 1 3 6 8. 4 7 5 B SS 2 位置寻址信令流程位置寻址信令流程n 业务的提出：业务的提出：n 情况情况1：同一基站小区覆盖：同一基站小区覆盖2个车站值班员辖区。个车站值班员辖区。n 情况情况2：同一基站小区覆盖：同一基站小区覆盖2条以上线路。条以上线路。n 情况情况3：车站值班员、调度员辖区与无线覆盖区不完全一致，解：车站值班员、调度员辖区与无线覆盖区不完全一致，解决边界处呼叫的问题。决边界处呼叫的问题。n 解决方案：解决方案：n UUS1 ：在：在setup消息中传送，发起短号码时使用。消息中传送，发起短号码时使用。MS

58、C/SSP在在IDP消息中向消息中向SCP传送精确位置信息。传送精确位置信息。n USSD：160字节。字节。n 外部数据库：外部数据库存储车载台的精确位置信息，呼叫建外部数据库：外部数据库存储车载台的精确位置信息，呼叫建立时，立时，SCP访问外部数据库。访问外部数据库。（5）精确位置寻址）精确位置寻址n USS1中的中的UUIE共有共有35个字节，用户自定义个字节，用户自定义32个字节。个字节。MORANE规范规定：规范规定：n 功能号传送和表示：采用功能号传送和表示：采用UUIE作为传送功能号的载体，目前作为传送功能号的载体，目前FN最长最长15位、位、FN标签和长度各占标签和长度各占1个

59、字节，共需占用个字节，共需占用10个字个字节。节。n 精确位置信息：包括精确位置信息：包括GPS和轮轨信息共占和轮轨信息共占16个字节。个字节。n 目前还剩余目前还剩余6个字节。个字节。UUS1 和和UUIE的说明的说明n业务处理流程业务处理流程n列车运行中，司机使用短码呼叫调列车运行中，司机使用短码呼叫调度员、车站值班员，呼叫类型度员、车站值班员，呼叫类型CT=1。nMSC分析号码，触发智能业务。分析号码，触发智能业务。nSCP根据位置信息和短码，查找北根据位置信息和短码，查找北郊用户的真实号码，并返还给郊用户的真实号码，并返还给MSC。n网络自动将呼叫接续与主叫用户当网络自动将呼叫接续与主

60、叫用户当前位置相关的用户（与正常业务流前位置相关的用户（与正常业务流程相同）。程相同）。 精确位置寻址业务流程精确位置寻址业务流程MSC/SSPVLR/AC智能网平台智能网平台智能网数据库智能网数据库当前调度员1300前方调度员1301位置信息1（车次号公里标/GPS信息）MSISDN1MSISDN2位置信息2MSISDN1MSISDN1FAS基站基站基站基站京沪线京沪线调度员调度员调度辖区调度辖区1调度辖区调度辖区2“1300”调度辖区分界调度辖区分界“1300”京津城际京津城际调度员调度员位置寻址信令流程位置寻址信令流程业务需求业务需求 :n编号开放，不允许无关用户呼叫某编号开放，不允许无