GSM-R核心網(wǎng)語音類問題的分析和解決方法研究

■ 王剛 徐海濱

GSM-R核心網(wǎng)語音類問題的分析和解決方法研究

■ 王剛 徐海濱

0 引言

自2006年我國首條采用GSM-R技術(shù)的鐵路線——青藏鐵路開通伊始，GSM-R網(wǎng)絡(luò)開始進入中國鐵路。經(jīng)過在膠濟線、大秦線，合寧、合武客運專線，武廣、京滬、哈大高速鐵路等多條鐵路線上應(yīng)用，全路GSM-R核心網(wǎng)現(xiàn)已建設(shè)16個節(jié)點（計劃建設(shè)19個節(jié)點，設(shè)置地點為18個鐵路局（公司）所在地及拉薩），并通過網(wǎng)絡(luò)分層，組成一個龐大的全國GSM-R通信網(wǎng)絡(luò)。GSM-R網(wǎng)絡(luò)技術(shù)從根本上解決了鐵路運輸調(diào)度指揮移動通信以及車-地間信息傳送等問題，在鐵路運輸生產(chǎn)中發(fā)揮了巨大的作用。

GSM-R網(wǎng)絡(luò)承載著鐵路調(diào)度、列車控制系統(tǒng)，并與鐵路調(diào)度通信網(wǎng)、鐵路PSTN專網(wǎng)互通，GSM-R網(wǎng)絡(luò)提供高質(zhì)量的業(yè)務(wù)能力，是鐵路安全運行的“神經(jīng)系統(tǒng)”，容不得半點閃失。

目前各鐵路局內(nèi)部存在大量新建客?；蚣扔芯€改造項目，其配套的GSM-R無線接入網(wǎng)均存在要與已建GSM-R核心網(wǎng)對接以及進行對應(yīng)業(yè)務(wù)的聯(lián)調(diào)聯(lián)試，如何保證既有GSM-R網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)質(zhì)量，并最大限度的減少新建線路調(diào)試對現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的影響，針對新建設(shè)備入網(wǎng)及聯(lián)調(diào)聯(lián)試的問題處理，結(jié)合多年GSM-R網(wǎng)絡(luò)維護經(jīng)驗，對如何處理GSM-R核心網(wǎng)的語音問題進行一個系統(tǒng)故障分析和排除問題的方法研究。

1 語音類問題分類和起因分析

一般情況下，語音問題都是承載有問題導(dǎo)致，但是也有個別情況，由于信令兼容性等問題，由于控制面對部分參數(shù)處理異常，從而導(dǎo)致語音問題。或者有的情況是用戶進入穩(wěn)態(tài)后，通話正常，此時又發(fā)生切換等業(yè)務(wù)導(dǎo)致語音問題，這些情況均可從信令上分析找出問題端倪。常見語音現(xiàn)象有以下幾種：

（1）回聲：通話時聽到對方聲音的同時，還聽到自己的聲音。

（2）單通：單通是指通話過程中，一段時間內(nèi)某方能聽到對方的聲音，但對方無到聽到該方聲音的現(xiàn)象。單通分為長時單通和瞬時單通兩種。長時單通指單通長時間進行，無法恢復(fù)；瞬時單通指單通較短一段時間，一般是2～5 s無聲，之后正常。單通要與語音斷續(xù)分開，語音斷續(xù)通常由于無線側(cè)質(zhì)量不好，導(dǎo)致聽音斷斷續(xù)續(xù)，但語音間的間隔很小。

（3）雙向無聲：通話過程中主被叫雙方都不能聽到對方聲音（有時會聽到自己的回音）。

（4）雜音（GABBLING CALL）：通話時，話音質(zhì)量差，偶爾有金屬聲、打鐵聲、刺耳的噪聲、紙張抖動等聲音。這些異常聲音一般來講是不連續(xù)的，有突發(fā)、短促的特點。

（5）串話：通話中，主叫用戶或者被叫用戶能聽到其他人的聲音、回鈴音或者其他聲音。

從多年處理GSM-R網(wǎng)絡(luò)語音故障經(jīng)驗來看，發(fā)生概率比較大的是“單通”、“雙向無聲”和“雜音”3類語音故障。

1.1 單通問題分析

單通現(xiàn)象比較復(fù)雜，一般來說單通主要出現(xiàn)在起呼狀態(tài)下。起呼產(chǎn)生的單通故障可能的原因有下面這些：

（1）如BSC網(wǎng)元的TRAU子框或單板故障或者無線信號載頻干擾、上下行鏈路不平衡等情況可能導(dǎo)致單通。

（2）中繼“鴛鴦線”問題。中繼電路上某一個E1的收或者發(fā)線路都接續(xù)到錯誤的E1上或者線纜焊接不好，有可能導(dǎo)致單通。比較值得注意的是，這里的中繼問題一定只可能是“收”或者“發(fā)”的某一個方向出現(xiàn)問題，否則就是雙向無聲。

（3）MSC的電路交換網(wǎng)板等單板故障，交換網(wǎng)板電路接續(xù)錯誤、電路接口光模塊故障等情況都可能導(dǎo)致單通。

（4）手機終端問題。手機終端出現(xiàn)聽筒器件或受話器件出現(xiàn)故障，導(dǎo)致使用者誤認為發(fā)生了單通。

如果起呼正常，回鈴音都能正常聽到，但是通話過程中突然出現(xiàn)單通現(xiàn)象，則需要關(guān)注是否發(fā)生切換、無線信號干擾、無線信號強度變化是否正常等情況，此類故障通過方法進行診斷定位。

（5）掉話產(chǎn)生的假單通情況：通話過程中因為質(zhì)量差，發(fā)生了一側(cè)掉話的情況，另一側(cè)需要等到手機RadioLinkTimeout（無線鏈路失效定時器，該值一般設(shè)定為32 s）超時才能釋放電路，此時該側(cè)用戶聽不到任何聲音，感覺象單通，實際為掉話。

1.2 雙向無聲問題分析

單通現(xiàn)象和雙向無聲現(xiàn)象經(jīng)常容易混淆，但實際上兩者是有實質(zhì)上的區(qū)別，在發(fā)現(xiàn)故障時，需要分別了解主被叫的主觀感受來確認是單通還是雙向無聲。而大部分雙向無聲故障都是由于中繼電路對接原因引起的。

（1）BSC問題或者其他網(wǎng)元問題。如BSC網(wǎng)元的TRAU子框或單板故障或中繼板等都可能導(dǎo)致雙向無聲。

（2）中繼“鴛鴦線”或者自環(huán)。這里說的中繼“鴛鴦線”和單通現(xiàn)象中提到的情況略有區(qū)別，只有中繼電路上某一個E1的收發(fā)線路都接續(xù)到錯誤的E1上或者雙方對接時收發(fā)反接或者線纜焊接不好，有可能導(dǎo)致雙向無聲。此外，中繼自環(huán)也會導(dǎo)致雙向無聲。此時主被叫用戶可能聽到自己的聲音，問題相對比較容易暴露。

（3）中繼對接雙方PCM系統(tǒng)號不一致。MSC A和MSC B局局間中繼一共對接了N個E1，其中MSC A局的PCM系統(tǒng)號是“0～N-1”，MSC B局的PCM系統(tǒng)號是“1～N”。這樣在呼叫過程中，如果A局分配中繼電路為PCM系統(tǒng)號為1的E1中的第2個時隙，對應(yīng)物理電路就是第2個E1的第2個時隙。但是B局實際使用的物理電路是第1個E1的第2個時隙。

（4）MSC的電路交換網(wǎng)板等單板故障。交換網(wǎng)板電路接續(xù)錯誤、電路接口光模塊故障等情況都可能導(dǎo)致單通。

1.3 雜音問題分析

雜音問題常常伴隨單通、雙向無聲的問題同時出現(xiàn)，通話時出現(xiàn)雜音可能有下列原因引起：

（1）中繼電路所在的DDF架接地不好或者傳輸設(shè)備有誤碼；

（2）無線鏈路信號差、無線頻率干擾或者無線天饋系統(tǒng)問題；

（3）核心網(wǎng)或者BSC等網(wǎng)元以及其他網(wǎng)元的時鐘故障；

（4）MSC的電路交換網(wǎng)板等單板故障，交換網(wǎng)板電路接續(xù)錯誤、電路接口光模塊故障等情況都可能導(dǎo)致。

作為網(wǎng)絡(luò)維護人員，應(yīng)充分了解各類語音問題的原因，可更好的進行問題定位和解決。

2 語音類問題定位及解決

語音類問題雖然原因很多，主要難度在于問題定位，如果定位了問題，問題的解決也就快了，對于GSM-R網(wǎng)絡(luò)而言，網(wǎng)絡(luò)拓撲相對簡單，承載均為TDM，語音類的問題解決一般就是傳輸或板件問題。對于語音故障，常用的排查方法是：

（1）要先確認故障是網(wǎng)絡(luò)中哪個網(wǎng)元引起的；

（2）在不確定是哪個網(wǎng)元引起故障的時候，一定要協(xié)調(diào)無線人員、其他交換局維護人員一起進行故障聯(lián)合排查；

（3）故障復(fù)現(xiàn)的目的是了解投訴信息后，不能馬上定位問題，此時需要進行大量撥打測試，復(fù)現(xiàn)故障，從而發(fā)現(xiàn)每次故障的共同點，找到故障根源；故障復(fù)現(xiàn)時需要注意下面幾個方面：分別記錄發(fā)生語音質(zhì)量問題時和語音正常時的信令；記錄語音質(zhì)量問題發(fā)生的概率；記錄每次有語音質(zhì)量問題時的呼叫模型和涉及網(wǎng)元信息。

此類方法主要使用的MSC上指定中繼撥打功能進行定位問題，通過對具體傳輸電路的進行指定呼叫，從業(yè)務(wù)質(zhì)量角度進行判定傳輸電路的正確性。

這種故障排除方法的缺點投入資源較多，尤其是大量的中繼撥打測試等非常耗時，在鐵路GSM-R網(wǎng)絡(luò)這種特殊網(wǎng)絡(luò)內(nèi)請點操作診斷不是很理想，針對在網(wǎng)設(shè)備的維護，結(jié)合多年維護經(jīng)驗，提出了另一個問題診斷方法。

目前各MSC大多配置了計費系統(tǒng)，計費話單中清晰的記錄了呼叫者的業(yè)務(wù)使用信息（見表1）。

表1 呼叫者的業(yè)務(wù)使用信息

而故障上報時一般都含有主被叫和大體的呼叫時間等信息，維護人員可以根據(jù)這些信息查詢具體的呼叫話單，獲取業(yè)務(wù)發(fā)生的具體電路信息，再進行具體的電路的指定呼叫測試，無需進行大面積的電路撥打測試，從而節(jié)約人力資源，快速進行故障定位。

一般用戶遇到單通狀態(tài)后很快就終止通話，對于此種用戶行為可通過話單系統(tǒng)分析來定位單通，一般認定平均占用時長小于5 s的單通的比例較高，所用的中繼為單通問題中繼，通過應(yīng)用話單統(tǒng)計功能查找定位出，使用指定中繼撥測該條電路，主動排查問題電路，解決語音問題。

網(wǎng)絡(luò)調(diào)整會伴生網(wǎng)絡(luò)語音類故障的出現(xiàn)，每次新BSC入網(wǎng)或者周邊網(wǎng)元擴容改造，一定要對之間的傳輸電路進行業(yè)務(wù)質(zhì)量診斷，認真做好電路撥測工作，消除語音故障類隱患。

3 結(jié)束語

引起語音類問題的原因多種多樣，查找問題的過程也因此錯綜復(fù)雜，在處理故障的過程中，首先要有清晰的概念，按照事件的流程和原理認真分析，這樣才有利于問題的分段定位，其次要依靠日常維護中所積累的故障分類匯總和處理經(jīng)驗來幫助快速準確的定位故障。

提升網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量，創(chuàng)造精品GSM-R網(wǎng)絡(luò)，服務(wù)鐵路安全行車是每一個GSM-R網(wǎng)絡(luò)維護者的心愿。

[1] 鐘章隊. 鐵路GSM-R數(shù)字移動通信系統(tǒng)[M]. 北京：中國鐵道出版社，2007.

[2] 王剛. ZXWN核心網(wǎng)CS產(chǎn)品常見語音類問題處理指導(dǎo)書. 中興通訊技術(shù)服務(wù)有限責(zé)任公司，2011.

[3] 柴志國，郭亞麗. GSM網(wǎng)絡(luò)單通現(xiàn)象探討[J]. 科技情報開發(fā)與經(jīng)濟，2008(23).

王 剛：中興通訊技術(shù)服務(wù)有限責(zé)任公司，工程師，江蘇 南京，210011

徐海濱：武漢鐵路局武漢通信段，工程師，湖北武漢，438000

責(zé)任編輯 陳曉云