武廣客運(yùn)專線GSM-R系統(tǒng)組呼話單的研究

戴俊勉

(廣州鐵路集團(tuán)公司 直屬通信段，廣州 510080)

武廣客運(yùn)專線GSM-R系統(tǒng)廣州移動(dòng)交換中心（MSC）使用諾西D900交換機(jī)，D900交換機(jī)產(chǎn)生的話單以二進(jìn)制的形式存儲(chǔ)。日常維護(hù)中發(fā)現(xiàn)，由諾西技術(shù)支持工程師提供的話單解碼文件（TXT格式）中存在很多未知類型（Unknown）的話單，話單只記錄了主叫用戶的IMSI、起呼時(shí)間、位置區(qū)（LACOD）和小區(qū)（CI）等信息，有些甚至沒(méi)有記錄任何有用的信息。同時(shí)，話單解碼文件沒(méi)有提示存在組呼業(yè)務(wù)產(chǎn)生的話單，由于諾西公司不提供話單解碼軟件，給GSM-R系統(tǒng)的維護(hù)帶來(lái)了很多不便。

為了確定話單文件中Unknown記錄產(chǎn)生的原因，以及諾西D900交換機(jī)是否有關(guān)于組呼業(yè)務(wù)的話單記錄。本文以話單文件的原始二進(jìn)制碼為基礎(chǔ)，結(jié)合諾西技術(shù)支持工程師提供的話單解碼文件，反復(fù)進(jìn)行試驗(yàn)和分析，最終發(fā)現(xiàn)話單解碼文件中的Unknown記錄就是由語(yǔ)音組呼業(yè)務(wù)產(chǎn)生的。本文對(duì)試驗(yàn)過(guò)程以及數(shù)據(jù)分析的方法和結(jié)果進(jìn)行闡述，希望為武廣客運(yùn)專線以及其他使用諾西D900交換機(jī)的GSM-R網(wǎng)絡(luò)維護(hù)提供幫助，為話單問(wèn)題的處理提供參考。

1 GSM-R系統(tǒng)語(yǔ)音組呼業(yè)務(wù)

語(yǔ)音組呼業(yè)務(wù)（VGCS）簡(jiǎn)稱組呼，是GSM-R系統(tǒng)的高級(jí)語(yǔ)音呼叫業(yè)務(wù)，允許多個(gè)GSM移動(dòng)臺(tái)或固網(wǎng)電話同時(shí)參與一次通話的點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)語(yǔ)音通信方式。移動(dòng)臺(tái)可以分布在多個(gè)蜂窩小區(qū)，不同小區(qū)可以屬于不同的MSC，所有的小區(qū)組成組呼區(qū)域（Group Area）。用戶使用1個(gè)組功能碼（Group ID）發(fā)起組呼，就可以將所有組成員呼叫起來(lái)。網(wǎng)絡(luò)為每一個(gè)小區(qū)分配1對(duì)信道，同一小區(qū)的聆聽(tīng)用戶共用下行信道。組呼的講話者停止講話時(shí)，聆聽(tīng)用戶可以通過(guò)按住移動(dòng)臺(tái)的PTT按鈕，觸發(fā)移動(dòng)臺(tái)向網(wǎng)絡(luò)申請(qǐng)占用上行信道，從而獲得講話的權(quán)利。組呼業(yè)務(wù)為武廣高速鐵路提供調(diào)度指揮和緊急通知等簡(jiǎn)捷有效的功能，應(yīng)用非常廣泛，尤其適用于鐵路的行車指揮調(diào)度部門。

語(yǔ)音組呼業(yè)務(wù)的原理如圖1所示。固定電話或移動(dòng)臺(tái)發(fā)起組呼時(shí)，網(wǎng)絡(luò)將該組的調(diào)度員以專用鏈路連接到MSC的會(huì)議橋電路，同時(shí)，在Um接口的組呼通知信道NCH和快速隨路控制信道FACCH上廣播通知消息。通知消息包含組功能碼而不是移動(dòng)臺(tái)的TMSI或IMSI，注冊(cè)了該組功能碼的移動(dòng)臺(tái)接收到通知消息后響應(yīng)并加入組呼。

2 語(yǔ)音組呼業(yè)務(wù)的呼叫記錄

組呼業(yè)務(wù)在尋呼移動(dòng)臺(tái)時(shí)使用Group ID，GSM-R系統(tǒng)不記錄組呼所有的參加者，只記錄組呼整體的信息。主控MSC（Anchor MSC）負(fù)責(zé)產(chǎn)生1個(gè)概括性的呼叫記錄，呼叫記錄包括：組呼參考（Group ID+Group Area）、業(yè)務(wù)類型（VGCS）、組呼優(yōu)先級(jí)、中繼MSCID、調(diào)度員數(shù)量及連接號(hào)碼、組呼區(qū)域包含的小區(qū)數(shù)量及對(duì)應(yīng)的LACOD和CI。中繼MSC（Relay MSC）則產(chǎn)生1個(gè)補(bǔ)充話單，記錄組呼區(qū)域及區(qū)域包含的小區(qū)等信息。另外，對(duì)于處在中繼MSC控制區(qū)域內(nèi)的移動(dòng)調(diào)度員參加組呼時(shí)，中繼MSC將會(huì)產(chǎn)生1個(gè)普通的MTC話單記錄。

3 D900交換機(jī)的計(jì)費(fèi)方式

D900交換機(jī)的計(jì)費(fèi)方式有2種：CP側(cè)計(jì)費(fèi)方式（AMA計(jì)費(fèi)）和MP側(cè)計(jì)費(fèi)方式（SAMAR計(jì)費(fèi)），D900交換機(jī)可分為CP側(cè)和MP側(cè)2大功能單元，AMA計(jì)費(fèi)的話單存儲(chǔ)在CP側(cè)的硬盤，SAMAR計(jì)費(fèi)的話單則存儲(chǔ)在MP側(cè)的硬盤。使用命令DISPIAFEAT:TYPE=MCR;可以查詢到當(dāng)前使用的計(jì)費(fèi)方式。武廣客運(yùn)專線GSM-R系統(tǒng)廣州MSC使用SAMAR計(jì)費(fèi)，話單文件的名字為IA.ICMCR.xxxx（文件組，其中xxxx取值范圍為0001～0200）。當(dāng)SAMAR計(jì)費(fèi)方式失效時(shí)，系統(tǒng)將自動(dòng)切換到AMA計(jì)費(fèi)方式。

4 組呼話單的分析與驗(yàn)證

4.1 組呼試驗(yàn)

使用移動(dòng)臺(tái)8614985123770和8614985123650分別發(fā)起3次組呼，記錄發(fā)起時(shí)間、組呼的Group Area和Group ID等信息，如表1所示。

表1 組呼試驗(yàn)記錄表

4.2 D900交換機(jī)話單文件的獲取

（1）查看話單文件：執(zhí)行命令DISPSAMAR:Name of SAM File Array=IA.ICMCR，Display Action=status;可以查看到話單文件的狀態(tài)和大小、文件被復(fù)制的次數(shù)、以及當(dāng)前寫入的文件名稱，如IA.ICMCR.0018。

（2）執(zhí)行命令TRANSBUFFER，將臨時(shí)保存在數(shù)據(jù)緩存器中的話單數(shù)據(jù)保存到文件IA.ICMCR.xxxx中。

（3）執(zhí)行取出話單文件命令RCVFILE:Source File Name=SYS:IA.ICMCR.0018,Destination File Name=\主機(jī)名共享文件夾名IA.ICMCR.0018，Transfer Type=FTP，Copy MOD=Binary，取出的話單文件IA.ICMCR.0018保存在終端的共享文件夾中（文件夾必須設(shè)置共享，否則命令無(wú)法執(zhí)行），話單文件為二進(jìn)制格式，可以使用UltraEdit軟件打開(kāi)，獲取話單還可以使用FTP方式，這里不作詳細(xì)介紹。

4.3 組呼話單文件的分析

取出話單文件后，使用UltraEdit軟件將話單文件以十六進(jìn)制格式打開(kāi)，結(jié)合諾西技術(shù)支持工程師提供的解碼文件，可以找到第一次組呼試驗(yàn)對(duì)應(yīng)的話單數(shù)據(jù)，查找方法如下。

圖2表示一次完整的組呼話單記錄，十六進(jìn)制的每一個(gè)字節(jié)，解釋如下。

（1）E1 72：E1為一次記錄開(kāi)始的標(biāo)志，E1后面的1個(gè)字節(jié)用于區(qū)分不同類型的話單記錄，E1 72表示該記錄為組呼話單記錄，E1 81則表示MOC話單記錄。

（2）C2 01 04：C2 01表示話單記錄的類型Record Type，取值04表示SINGLE。

（3）C3 01 2C：C3 01表示呼叫類型，取值2C=44（十進(jìn)制）表示Type44。

（4）DF 28 0B 80：Unknown，其后面的F為填充字節(jié)。

（5）ED 10 D3 03 09 12 27：ED 10表示時(shí)間標(biāo)志，D3 03表示組呼發(fā)起的日期，取值09 12 27表示 2009年12月27日。

（6）F4 05 DC 03 16 41 16：F4 05表示組呼發(fā)起的時(shí)間，DC 03表示時(shí)間格式，取值16 41 16表示組呼發(fā)起的時(shí)間為16:41:16。

（7）D1 02 00 25：D1 02表示組呼持續(xù)時(shí)間，取值00 25表示持續(xù)時(shí)間為37 s。

（8）CA 03 2A FF 19：CA 03表示MSC信令點(diǎn)，取值2A FF 19逐字節(jié)轉(zhuǎn)化為十進(jìn)制，表示廣州MSC的信令點(diǎn)為42-255-25。

（9）CC 01 91：Unknown。

（10）DE 0B 4E 45 33 38 36 41 30 31 31 38 38：DE 0B表示網(wǎng)元ID，取值的每一個(gè)字節(jié)表示1個(gè)ASCII碼字符，4E=78表示字符N，45=69表示字符E，以此類推，4E 45 33 38 36 41 30 31 31 38 38表示Exchange ID = NE386A01188。

（11）DF 30 03 07 16 11：Unknown。

（12）DF 5C 01 02：DF 5C 01表示組呼優(yōu)先級(jí)，取值02表示priority = 02。

（13）DF 3D 08 91 68 41 89 15 32 77 F0：DF 3D 08 91表示主叫用戶的MSISDN，取值為68 41 89 15 32 77 F0，逐個(gè)字節(jié)顛倒順序后可以得出MSISDN=8614985123770F。

（14）DF 3E 08 64 20 80 15 09 00 40 F3：DF 3E 08表示主叫用戶的IMSI，取值為64 20 80 15 09 00 40 F3，逐個(gè)字節(jié)顛倒順序后可以得出IMSI=460208519000043F。

（15）DF 3F 01 02：DF 3F 01表示主叫用戶的類型，02為移動(dòng)用戶。

（16）DF 40 04 03 0A 33 92：DF 40 04為組呼參考（VGSREF）標(biāo)志，取值為03 0A 33 92，轉(zhuǎn)化成十進(jìn)制為51000210，即VGSREF=51 000-210。

（17）DF 41 01 01：Unknown。

（18）DF 42 01 01：Unknown。

（19）DF 43 01 00：Unknown。

通過(guò)以上分析可知，話單數(shù)據(jù)的分析結(jié)果與試驗(yàn)記錄完全符合：移動(dòng)用戶8614985123770發(fā)起了該次組呼，起呼時(shí)間為2009年12月27日16:41:16，組呼持續(xù)時(shí)間為37 s，組呼參考VGSREF=51 000-210，組呼優(yōu)先級(jí)為02。該分析思路同樣適用于其他類型話單的分析。下面總結(jié)出組呼話單原始數(shù)據(jù)的含義，如表2所示。

表2 組呼話單原始數(shù)據(jù)含義解析表

綜上所述，總結(jié)出組呼話單原始數(shù)據(jù)含義解析表，通過(guò)該表可以對(duì)組呼話單進(jìn)行分析，這對(duì)系統(tǒng)維護(hù)和故障分析具有非常積極的參考價(jià)值，下面根據(jù)該方法分析試驗(yàn)的其他2次組呼話單記錄，以驗(yàn)證該分析方法的正確性。

第二次組呼試驗(yàn)的話單原始數(shù)據(jù)如圖3所示，該次組呼試驗(yàn)，由移動(dòng)用戶8614985123770發(fā)起，起呼時(shí)間為2009年12月27日18:06:34，組呼持續(xù)時(shí)間為19 s，組呼參考VGSREF=51 000-210，組呼優(yōu)先級(jí)為02。分析結(jié)果與試驗(yàn)完全符合。

第三次組呼試驗(yàn)的話單原始數(shù)據(jù)如圖4所示，該次組呼試驗(yàn)，由移動(dòng)用戶8614985123650發(fā)起，起呼時(shí)間為2009年12月27日18:07:06，組呼持續(xù)時(shí)間為15 s，組呼參考VGSREF=51 000-210，組呼優(yōu)先級(jí)為02。分析結(jié)果與試驗(yàn)完全符合。

5 結(jié)束語(yǔ)

本文給出了武廣線GSM-R系統(tǒng)D900交換機(jī)組呼話單的分析方法，并通過(guò)3次組呼試驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，分析結(jié)果與試驗(yàn)記錄完全符合，證明了該分析方法的正確性。該方法對(duì)武廣線以及其他使用D900交換機(jī)的高速鐵路GSM-R系統(tǒng)的維護(hù)有很好的參考價(jià)值。該分析方法有待進(jìn)一步完善，比如組呼話單原始數(shù)據(jù)解析表中Unknown數(shù)據(jù)的分析，有待后續(xù)更加深入的研究。

[1] 鐘章隊(duì)，李旭，蔣文怡，等．鐵路綜合數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng)（GSM-R）[M]. 北京:中國(guó)鐵道出版社，2006.