GSM-R移動(dòng)交換機(jī)ASN.1話單的解碼

鄭 偉

GSM-R移動(dòng)交換機(jī)ASN.1話單的解碼

鄭 偉

摘 要：根據(jù)ASN.1數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的特性，結(jié)合中國(guó)鐵路GSM-R網(wǎng)絡(luò)話單存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，提出了一種改進(jìn)的話單解碼算法設(shè)計(jì)文件，對(duì)該算法文件的特點(diǎn)進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：鐵路綜合數(shù)字移動(dòng)通信系統(tǒng);話單;ASN.1算法;設(shè)計(jì)

MSC移動(dòng)交換機(jī)是GSM-R網(wǎng)絡(luò)中的主要設(shè)備，目前北京、武漢、上海、濟(jì)南、南昌、廣州等6局采用諾西公司生產(chǎn)的D900型MSC設(shè)備，占已開通GSM-R網(wǎng)絡(luò)鐵路局?jǐn)?shù)量的一半以上。在諾西公司MSC交換機(jī)中，所產(chǎn)生的的話單采用ASN.1格式進(jìn)行存儲(chǔ)，記錄了組呼類型、補(bǔ)充業(yè)務(wù)、司機(jī)與調(diào)度員之間的通話等重要內(nèi)容。該格式話單為純十六進(jìn)制數(shù)據(jù)文件，對(duì)于普通維護(hù)人員來(lái)說不可讀，為此針對(duì)ASN.1格式話單文件設(shè)計(jì)了解碼算法，使之對(duì)交換機(jī)產(chǎn)生的話單可讀、可查，便于GSM-R網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)管理。

1 ASN.1格式話單存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)

ASN.1(抽象語(yǔ)法表示)是一種數(shù)據(jù)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)，屬ISO/ITU-T標(biāo)準(zhǔn)體系之一，其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)同XML類似，特點(diǎn)是：對(duì)任意一個(gè)數(shù)據(jù)塊，均采用統(tǒng)一的“標(biāo)記 (TAG) －長(zhǎng)度 (LEN) －值(VALUE)”的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)形式，且允許多重嵌套。典型的ASN.1格式數(shù)據(jù)塊存儲(chǔ)形式如圖1所示。

其中，話單1、話單2、．．．話單n表示每個(gè)數(shù)據(jù)塊的長(zhǎng)度，TAG表示存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)段名稱或含義，LEN表示數(shù)據(jù)段內(nèi)容的長(zhǎng)度，VALUE表示存儲(chǔ)數(shù)據(jù)段的具體值。

2 編碼方式

圖1 典型的ASN.1格式數(shù)據(jù)塊存儲(chǔ)形式

典型話單基本內(nèi)容應(yīng)包含：話單類型、手機(jī)號(hào)碼、通話起始日期、起始時(shí)間、通話時(shí)長(zhǎng)等。以ASN.1格式存儲(chǔ)的話單文件，可以用多個(gè)相同結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)塊來(lái)表示。

1．對(duì)TAG進(jìn)行編碼定義，例如TAG=1為話單類型，TAG=2為手機(jī)號(hào)碼，TAG=3為起始日期等。字節(jié)長(zhǎng)度表示該數(shù)據(jù)內(nèi)容名稱代碼的長(zhǎng)度，如果字節(jié)長(zhǎng)度為1(實(shí)際應(yīng)用中為1—2字節(jié)可變長(zhǎng)度)，則在一條話單中可記錄的數(shù)據(jù)內(nèi)容類型為256種 (從 00H-FFH)。TAG字段編碼方式見表1。

2．LEN字節(jié)表示后續(xù)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)長(zhǎng)度，如 LEN=00001011(二進(jìn)制)，即 11(十進(jìn)制)，表明后續(xù)11個(gè)字節(jié)以ASCII碼形式存儲(chǔ)11位的手機(jī)號(hào)碼。LEN字節(jié)的值表示自本字節(jié)下一字節(jié)起長(zhǎng)度為L(zhǎng)EN個(gè)字節(jié)的內(nèi)容為記錄的具體內(nèi)容。

表1 TAG字段編碼表 (節(jié)選)

3．VALUE字節(jié) (其長(zhǎng)度為L(zhǎng)EN個(gè)字節(jié))表示具體內(nèi)容。

4．話單起始標(biāo)志。在諾西公司的交換機(jī)中，一條話單的起始標(biāo)志定義為“E1 81”，即該字符組合為話單的起始標(biāo)志。

3 典型話單分析

圖2為以十六進(jìn)制文件編輯器方式打開的原始話單文件信息 (節(jié)選)。

圖2 原始話單信息示例 (節(jié)選)

按照上述規(guī)則，則可以對(duì)圖2中的字符內(nèi)容進(jìn)行解碼。

1．“E1 81”，為話單起始標(biāo)志，該標(biāo)志在倒數(shù)第二行的最后一個(gè)字節(jié)再次出現(xiàn)。

2．第一行“E1 81”后為“DC”，即十進(jìn)制220，表示本條話單有220個(gè)字節(jié)組成。

3．該結(jié)構(gòu)為“TAG-LEN-VALUE”的嵌套方式，“E1 81”為TAG，“DC”為L(zhǎng)EN，后續(xù)字節(jié)均為 VALUE，且該 VALUE內(nèi)包含多個(gè)“TAGLEN-VALUE”結(jié)構(gòu)，即一個(gè)話單文件為若干條話單以“E1+81+話單長(zhǎng)度+TAG+LEN+VALUE”方式連接而成。

根據(jù)上述分析，一個(gè)典型的話單文件存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)如圖3所示。

圖3 典型話單文件存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)示意圖

4 解碼算法設(shè)計(jì)

圖4 算法流程示意圖

典型解碼算法流程如圖4所示。算法設(shè)計(jì)思路：①首先得到整個(gè)文件長(zhǎng)度，作為判斷是否超出文件范圍的依據(jù);②對(duì)每條話單逐個(gè)分析數(shù)據(jù)塊，不超出話單長(zhǎng)度時(shí)進(jìn)行循環(huán)，否則啟動(dòng)新話單或啟動(dòng)結(jié)束流程;③超出單條話單，判斷是否重啟新一條話單處理進(jìn)程或是整個(gè)話單文件結(jié)束;④如果整個(gè)話單文件未結(jié)束，則進(jìn)行新一條話單的處理;⑤如果處理的是最后一條話單，則整體結(jié)束。

按照上述設(shè)計(jì)思路，現(xiàn)已實(shí)現(xiàn)了對(duì)話單文件的解碼功能。以圖1中的原始話單為例，通過上述算法，解碼得到的可讀文本信息如圖5所示。

可以看出，該話單為一條移動(dòng)用戶被叫話單(MTC)，記錄了號(hào)碼為914321105的 FAS用戶(調(diào)度員)，通過車次功能號(hào) 20075826101(即K8261次)呼叫該車次司機(jī)的通話記錄，實(shí)際接續(xù)的手機(jī)號(hào)碼為14984020291，自2011年7月1日3：33：00開始，通話時(shí)長(zhǎng)為11 s，呼叫接通時(shí)K8261次司機(jī)位于LAC(位置區(qū))為17153、CI(小區(qū)ID)為8213的基站覆蓋范圍內(nèi)。

圖5 通過解法得到的可讀文本信息

5 應(yīng)用情況

按照本設(shè)計(jì)思路，已采用VISUAL BASIC6.0編程工具實(shí)現(xiàn)了上述功能。在指定話單數(shù)據(jù)文件后，通過本算法可將十六進(jìn)制的原始話單文件轉(zhuǎn)化為如上例中的純文本文件，供網(wǎng)絡(luò)管理者或其他管理部門調(diào)取、分析通話記錄使用。

［1］中華人民共和國(guó)鐵道部運(yùn)輸局.GSM-R數(shù)字移動(dòng)通信網(wǎng)編號(hào)計(jì)劃(V2.0)［S］.2006.

［2］鐘章隊(duì)，李旭，蔣文怡.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，2003.

［3］中華人民共和國(guó)鐵道部．運(yùn)基信號(hào)［2010］821號(hào)．客專信號(hào)系統(tǒng)安全數(shù)據(jù)網(wǎng)技術(shù)規(guī)范(V2.0)［S］．2010.

［4］中華人民共和國(guó)鐵道部．運(yùn)基信號(hào)［2010］267號(hào)．關(guān)于印發(fā)鐵路信號(hào)安全通信協(xié)議技術(shù)規(guī)范的通知［R］．2010.

Abstract:According to the characteristics of the ASN.1 data structure and combined with the characteristics of the Chinese Railways GSM-R network storage structure，this paper raises an improved billing file decoding algorithms for design documents and analyses the characteristics of the file．

Key words:GSM-R;Billing file;ASN.1 Algorithm;Design

鄭 偉：北京鐵路局北京通信段 工程師 100069 北京

2012-10-21

(責(zé)任編輯：諸 紅)