【正文】
(一)列車調(diào)度通信列車調(diào)度通信是重要的鐵路行車通信系統(tǒng),負(fù)責(zé)列車的位置和運(yùn)行方向,其主要用戶包括分局(含不設(shè)分局的鐵路局,以下同)列車調(diào)度員、車站(場(chǎng))值班員、??砂ㄜ囌净緟^(qū)范圍內(nèi)的微蜂窩。以相鄰的三個(gè)小區(qū)作為 GSMR 組呼區(qū)域以調(diào)度轄區(qū)作為 GSMR 組呼區(qū)域機(jī)車綜合通信設(shè)備和作業(yè)手持臺(tái)內(nèi)部設(shè)置有 GSMR 信道機(jī)模塊,通過(guò)空中 Um 接口接入 GSMR 網(wǎng)絡(luò)。鐵路局通過(guò) 30B+D 接口接入鄰近的 MSC,接口信令采用 DSS1;站段 FAS 不直接與 MSC 相連接,F(xiàn)AS 之間通過(guò) 30B+D 接口連接,接口信令采用 DSS1。系統(tǒng)組網(wǎng)方式示意圖如圖 47 所示。鐵道部調(diào)度所 FAS 至各鐵路局調(diào)度所 FAS 應(yīng)采用星狀復(fù)合結(jié)構(gòu),并應(yīng)有迂回路由。系統(tǒng)應(yīng)按鐵道部至鐵路局和鐵路局至站段二級(jí)結(jié)構(gòu)組網(wǎng)。Ub 接口:選用 Z 接口、音頻 2/4 線接口、64kbit/s 同向接口、錄音接口等。Fb 接口:ISDN 基群速率接口(30B+D),DSS1 信令;或基群速率 E1,內(nèi)部信令。CIR和 OPH內(nèi)部設(shè)置有 GSMR信道機(jī)模塊,通過(guò)空中 Um接口接入GSMR網(wǎng)絡(luò)。各MSC之間通過(guò)E1接口相連接,接口采用 ; 部、局FAS通過(guò)Fa接口接入鄰近的MSC;車站FAS不直接與MSC 相連接;部、局 FAS之間通過(guò)Fa接口連接;路局FAS與車站FAS之間通過(guò)Fb接口連接。其中車站臺(tái)和調(diào)度臺(tái)通過(guò)FAS連接到GSMR MSC 上,從而實(shí)現(xiàn)有線和無(wú)線用戶的通信。圖46 GSMR調(diào)度通信系統(tǒng)構(gòu)成及組網(wǎng)方式示意圖鐵路沿線采用無(wú)線覆蓋,機(jī)車上采用無(wú)線終端,即機(jī)車綜合通信設(shè)備,而車站臺(tái)和調(diào)度臺(tái)都是有線終端。這種混合網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)主要由NSS(包括MSC、HLR、AuC、VLR 、GCR等)、BSS(包括BSC、BTS)、OSS 、固定用戶接入交換機(jī)(Fixed Access Switching,簡(jiǎn)稱FAS)、調(diào)度臺(tái)、車站臺(tái)、機(jī)車綜合通信設(shè)備、作業(yè)手持臺(tái)OPH (Operational Purpose Handset)及其他固定終端等構(gòu)成。利用GSMR進(jìn)行調(diào)度通信系統(tǒng)組網(wǎng),既可以完全利用無(wú)線方式,也可以同有線方式結(jié)合起來(lái),共同完成調(diào)度通信任務(wù) [12]。接下來(lái)的過(guò)程就和 GSM 中的一個(gè)使用 MSISDN 號(hào)發(fā)起的常規(guī)呼叫過(guò)程一樣了。 功能號(hào) M S I S D N調(diào)度員終端P A B X G M S C I M S I M S I S D NM S B S SV M S CF F NH L RV L R用戶數(shù)據(jù)1 . S E T U P( 功能號(hào) )2 . I A M( 功能號(hào) )3 . 發(fā)送路由信息 ( 功能號(hào) )4 . 發(fā)送路由回應(yīng) ( I S M S D N )5 . 發(fā)送路由信息 ( M S I S D N )6 . 提供漫游號(hào) ( I M S I ) 7 . 提供漫游號(hào) R e s p ( M S R N )8 . 發(fā)送路由回應(yīng) ( M S R N )9 . I A M ( M S R N , O D D )1 0 . S e t u p ( S A , B C )用戶數(shù)據(jù)圖 45 GSMR 功能尋址應(yīng)用示例固定終端(如調(diào)度臺(tái))使用功能號(hào)發(fā)起一個(gè)常規(guī)呼叫,該呼叫請(qǐng)求通過(guò) PABX 到達(dá) GMSC,GMSC 從 SETUP 消息中的被叫方信息元素中判斷出該號(hào)碼是一個(gè)功能號(hào),于是它向 FFN 發(fā)送請(qǐng)求,查詢對(duì)應(yīng)的 MSISDN 號(hào)碼。GSMR 功能尋址在呼局的應(yīng)用主要用于解決固定用戶到移動(dòng)用戶的呼叫。GSMR 基站機(jī)房設(shè)置室內(nèi)走線架,按 13m/處考慮,室外走線架按 8m/處考慮。鐵塔接地電阻應(yīng)不大于 4V/A。沿線各基站(BTS 、傳輸設(shè)備、光纖直放站)按照一定原則配置直流電源設(shè)備和閥控鉛酸蓄電池組。呼和浩特移動(dòng)交換中心設(shè)置 48V/700A 高頻組合電源 1 套,650A 考慮到各種業(yè)務(wù)系統(tǒng)實(shí)施的非同步性,為了盡量避免二次施工對(duì)已開通系統(tǒng)業(yè)務(wù)的影響,及從對(duì)業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)保護(hù)方面考慮,建設(shè)兩個(gè) 622Mbit/s 傳輸系統(tǒng)。在呼和浩特路局分別設(shè)置 1 套無(wú)線網(wǎng)絡(luò)管理子系統(tǒng)操作終端,負(fù)責(zé)無(wú)線子系統(tǒng)設(shè)備的性能管理、故障管理;設(shè)置 1 套直放站管理子系統(tǒng)(OMCT)、直放站遠(yuǎn)程維護(hù)終端,通過(guò)光近端機(jī)提取所有光纖直放站設(shè)備信息,負(fù)責(zé)管理主控單元、電源單元的性能、故障報(bào)警、業(yè)務(wù)量統(tǒng)計(jì)以及配置管理等。在呼局的各個(gè)分局設(shè)置 BTS312 室內(nèi)型基站,對(duì)各站(場(chǎng))、區(qū)間進(jìn)行場(chǎng)強(qiáng)覆蓋。 基站系統(tǒng)基站系統(tǒng)提供必要的發(fā)送和控制功能,用于服務(wù)區(qū)域的電波覆蓋。包頭 MSC 與包頭本地鐵通固定交換網(wǎng)設(shè)直達(dá)路由,互連互通。因呼和浩特鐵路局大部分管轄干線起至包頭,故將 GSMR 移動(dòng)交換中心設(shè)置在包頭,主要包括 DMSMSC(移動(dòng)交換機(jī)、)HLR(歸屬位置寄存器)、VLR(拜訪位置寄存器)、AuC(鑒權(quán)中心)、GCR(組呼寄存器)、TRAU(碼速變換器)、SCP(智能業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn))等設(shè)備。表 41 USSD 串格式 1參數(shù)編號(hào) 值 類型 注釋1 OC 必選操作代碼:OC=**...注冊(cè)O(shè)C=...注銷OC=*...查詢2 SC 必選 業(yè)務(wù)代碼(此處為 Follow Me)3 * 必選 分隔符4 FN 必選 功能號(hào)5 * 必選 分隔符6 監(jiān)督者指示符 必選 對(duì)于強(qiáng)制注銷,該項(xiàng)為必選項(xiàng)7 * 必選 分隔符8 MSISDN 必選 要注銷的 MSISDN,對(duì)于強(qiáng)制注銷,該項(xiàng)為必需的9 * 必選 分隔符10 附加信息域 可選 特定于操作員的使用11 必選 USSD 串結(jié)束 到 MS 的消息(強(qiáng)制注銷),如表 42 所示。在收到通知后,移動(dòng)臺(tái)應(yīng)該對(duì)通知的功能號(hào)執(zhí)行一次 FM 查詢 [1]。為了克服上述問(wèn)題,以確保在網(wǎng)絡(luò)和終端之間的 Follow Me 數(shù)據(jù)能夠正確地保持同步,專門定義了一個(gè)向 Follow Me 終端進(jìn)行通知的過(guò)程。很顯然,當(dāng)提供了到 FFN 的接口時(shí),操作員也能夠進(jìn)行上述操作。如果需要,終端應(yīng)該更新其功能號(hào)列表以保持與網(wǎng)絡(luò)的同步。如果 Follow Me 業(yè)務(wù)已經(jīng)激活,查詢過(guò)程的響應(yīng)中包括了 MSISDN 號(hào),即“前轉(zhuǎn)號(hào)碼”。3. Follow Me 查詢FM 查詢過(guò)程使得移動(dòng)用戶可以獲得有關(guān) GSMR 中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)信息。完成該通知要使用包含 USSD串的 USSD 響應(yīng)消息。FMf(FFN)向 FMm(HLR)返回接受請(qǐng)求或拒絕請(qǐng)求(僅當(dāng)發(fā)生 Follow Me 錯(cuò)誤時(shí))的通知。FMf 要確保 HLR 收到的 MSISDN 正是在該功能號(hào)上激活的呼叫前轉(zhuǎn)的前轉(zhuǎn)號(hào)碼。USSD 串要么包含成功的結(jié)果代碼,要么包含由于 Follow Me 錯(cuò)誤導(dǎo)致的失敗結(jié)果代碼。等待 FMf 的響應(yīng)消息(由 FFN 傳送到 HLR)。該消息將激活 FMf(位于由 RAC識(shí)別的 FFN 中)。負(fù)責(zé)獲得相應(yīng)承載業(yè)務(wù)(BS)的 MSISDN,而來(lái)自 IMSI 的注冊(cè)請(qǐng)求中的功能號(hào)指示了這些承載業(yè)務(wù);HLR 應(yīng)該執(zhí)行下列由 FMm 功能(位于 HLR 中,并從移動(dòng)臺(tái)接收數(shù)據(jù))執(zhí)行的操作:(3)VLR 中的過(guò)程 信息無(wú)改變地通過(guò) VLR。功能號(hào)應(yīng)該為下面的格式:FN=RAC+RSN=RAC+FUNCTIONAL NUMBER TYPE+ROOT+BRANCH執(zhí)行完成后,保存在 SIM 卡上的數(shù)據(jù)將相應(yīng)地進(jìn)行更新。功能號(hào)(FN);過(guò)程類型標(biāo)識(shí)(注銷);FM 的注銷過(guò)程如圖 42 所示。用戶或 FM 業(yè)務(wù)監(jiān)督者使用適當(dāng)?shù)目刂七^(guò)程能夠特定地注銷先前的注冊(cè)操作;注銷的結(jié)果是解除了功能號(hào)上的 Follow Me 業(yè)務(wù)的激活,其中前轉(zhuǎn)號(hào)碼即為 MSISDN 號(hào)碼,它標(biāo)識(shí)了不再激活該功能號(hào)所代表的功能的移動(dòng)臺(tái)。USSD 串由成功結(jié)果代碼或由 Follow Me 錯(cuò)誤而導(dǎo)致的失敗結(jié)果代碼組成。該通知可以有選擇地包含前轉(zhuǎn)的號(hào)碼。在校驗(yàn)了功能號(hào)后,F(xiàn)Mf 激活與該功能號(hào)相關(guān)的所有業(yè)務(wù)的呼叫前轉(zhuǎn)。(5)FFN 中的 FMf 過(guò)程位于 FFN 中的 FMf 功能獲得功能號(hào)碼(RAC、功能號(hào)碼類型、root 和 branch),并將它作為用戶號(hào)碼來(lái)使用。FMm(HLR)將來(lái)自 FMf(FFN )的響應(yīng)消息中繼到移動(dòng)臺(tái)。消息中將包含所有為激活呼叫前轉(zhuǎn)所需的數(shù)據(jù)(如功能號(hào)和獲得的MSISDN);構(gòu)造從 HLR 發(fā)送到 FFN 的 USSD 請(qǐng)求消息。執(zhí)行對(duì)簽約數(shù)據(jù)和功能的校驗(yàn),以驗(yàn)證移動(dòng)臺(tái)有資格請(qǐng)求該過(guò)程,另外,它也檢查消息中的分支部分;(4)HLR 中的 FMm 過(guò)程當(dāng)觸發(fā)注冊(cè)過(guò)程時(shí),HLR 必須要求 FFN 為接收到的功能號(hào)激活呼叫前轉(zhuǎn)。(2)MSC 中的過(guò)程 信息無(wú)改變地通過(guò) MSC。功能尋址接口規(guī)范中包含了特定串的結(jié)構(gòu)。功能號(hào)(FN)。過(guò)程類型標(biāo)識(shí)(注冊(cè));FFN 的主體是一個(gè)大型的數(shù)據(jù)庫(kù),當(dāng)其收到 HLR發(fā)來(lái)的注冊(cè)請(qǐng)求后,它添加一條包含功能號(hào)和 MSISDN 號(hào)對(duì)應(yīng)關(guān)系的記錄。移動(dòng)臺(tái)可以在同一時(shí)刻最多注冊(cè) 3 個(gè)不同的功能號(hào)組,但每一條命令(即每個(gè)USSD 請(qǐng)求)只能注冊(cè)一個(gè)功能號(hào)。網(wǎng)絡(luò)應(yīng)該將注冊(cè)的結(jié)果送回移動(dòng)臺(tái)。 Me 注冊(cè)Follow Me 注冊(cè)過(guò)程在功能號(hào)和 MSISDN 號(hào)之間建立了臨時(shí)的關(guān)聯(lián)。這些功能位于兩個(gè)不同的邏輯設(shè)備上(也可能位于不同的物理設(shè)備):FMm 位于 HLR,F(xiàn)Mf 位于 FFN(Follow Me 功能節(jié)點(diǎn))。所有的 USSD 請(qǐng)求信息都有一個(gè) USSD 響應(yīng)信息,其中可能包含了請(qǐng)求數(shù)據(jù)。在第二種情況下,應(yīng)該給注冊(cè)了該功能的用戶(MSISDN)發(fā)出通知,以便告知移動(dòng)臺(tái)其狀態(tài)已經(jīng)發(fā)生了改變,同時(shí)也觸發(fā)移動(dòng)臺(tái)的相關(guān)操作。Follow Me 查詢——查詢用戶簽約文檔。Follow Me 注冊(cè)——在功能號(hào)和 MSISDN 號(hào)間建立關(guān)聯(lián);呼叫過(guò)程使用這些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)對(duì)功能尋址進(jìn)行處理(無(wú)條件呼叫前轉(zhuǎn)過(guò)程)FM 是一個(gè)補(bǔ)充業(yè)務(wù),它允許把用戶的功能同激活該功能的移動(dòng)臺(tái)的 MSISDN 號(hào)碼關(guān)聯(lián)起來(lái)。一、功能尋址的過(guò)程功能尋址分為兩個(gè)階段:功能號(hào)識(shí)別的是用戶的功能,而不是終端號(hào)碼。每一個(gè)應(yīng)用和功能利用了最基本的電信業(yè)務(wù)(承載業(yè)務(wù)或終端業(yè)務(wù))。本章將對(duì) GSMR 的部分功能在呼局鐵路通信中的應(yīng)用進(jìn)行設(shè)計(jì)。鐵道部非常重視 GSMR 網(wǎng)絡(luò)的建設(shè),目前已在青藏線、大秦線、膠濟(jì)線等運(yùn)用了 GSMR 技術(shù) [3]。目前已經(jīng)完成CTCS(中國(guó)鐵路控制系統(tǒng) )三級(jí)的研究,以及通信協(xié)議軟件,GSMR 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)測(cè)試系統(tǒng),機(jī)車同步操控系統(tǒng)等的開發(fā)。此實(shí)驗(yàn)室負(fù)責(zé)對(duì)既有線提速、客運(yùn)專線、青藏線建設(shè)和高速鐵路等各種無(wú)線通信需求的研究。我國(guó)從1994年就開始對(duì)專用移動(dòng)通信技術(shù)跟蹤研究,當(dāng)時(shí)的重點(diǎn)是對(duì)GSMR和TETRA(陸上集群無(wú)線電通信)系統(tǒng)進(jìn)行比較,經(jīng)過(guò)專家們的論證認(rèn)為GSMR具有更適應(yīng)鐵路運(yùn)輸特點(diǎn)的功能優(yōu)勢(shì), 更成熟的技術(shù)優(yōu)勢(shì)以及更符合通信信號(hào)一體化技術(shù)發(fā)展的需要,更重要的是GSMR支持鐵路移動(dòng)通信的可持續(xù)發(fā)展[6。預(yù)計(jì)到2020 年,全國(guó)鐵路營(yíng)業(yè)里程達(dá)到90000km左右。 我國(guó)鐵路移動(dòng)通信從20世紀(jì)的60年代開始,設(shè)備不斷發(fā)展,制式不斷完善,至今已形成鐵路全網(wǎng)的規(guī)模,成為保障鐵路運(yùn)輸安全生產(chǎn)的重要手段。 信號(hào)設(shè)備總計(jì) 公里,其中復(fù)線 883 公里;繼電集中車站 75 個(gè),計(jì)算機(jī)聯(lián)鎖站 59 個(gè);駝峰編組場(chǎng) 6 個(gè),自動(dòng)閉塞 公里,半自動(dòng)閉塞 1154 公里;一體化機(jī)車信號(hào) 202 臺(tái),通用式機(jī)車信號(hào) 318 臺(tái),道口信號(hào) 18 處;聯(lián)鎖道岔 3602 組,無(wú)聯(lián)鎖道岔 254 組,全局設(shè)備換算道岔 45196 組。配屬機(jī)車 545 臺(tái),其中,內(nèi)燃機(jī)車 495 臺(tái)、蒸汽機(jī)車 51 臺(tái)。隧道 9 座 3937 延長(zhǎng)米,涵渠 1423 座 30755 延長(zhǎng)米。道岔總計(jì) 4049 組,其中準(zhǔn)軌正線道岔 1352 組,寬軌線路道岔 104組。管內(nèi)線路總延展長(zhǎng) 公里,其中準(zhǔn)軌正線2540 公里,寬軌正線 公里。呼局管轄干線 8 條:京包線、包蘭線、集二線、臨策線、包西線、集張線、臨哈線、集通線。管內(nèi)大部分線路北傍陰山,南沿黃河,由西向東穿越自治區(qū)二盟(阿拉善、錫林郭勒)、六市(呼和浩特、包頭、烏海、鄂爾多斯、巴彥淖爾、烏蘭察布),是連接西北、華北物資運(yùn)輸?shù)闹饕ǖ?,集二線又是通往蒙古國(guó)、俄羅斯及東歐的國(guó)際干線。 調(diào)車緊急呼叫調(diào)車緊急呼叫應(yīng)發(fā)送給在調(diào)車區(qū)域內(nèi)涉及調(diào)車操作的所有用 4 的優(yōu)先級(jí)劃分。 列車緊急呼叫列車緊急呼叫應(yīng)在預(yù)定的區(qū)域內(nèi)發(fā)送給所有司機(jī)及調(diào)度員,應(yīng)通知適當(dāng)?shù)腞BC(無(wú)線區(qū)域中心)某地發(fā)起了一個(gè)列車緊急呼叫 [2]。緊急呼叫建立時(shí)間小于 1 秒。第六節(jié) 鐵路緊急呼叫鐵路緊急呼叫為具有最高優(yōu)先級(jí)的語(yǔ)音廣播呼叫,包括列車緊急呼叫和調(diào)車緊急呼叫兩種呼叫。通過(guò)定義呼叫矩陣表,根據(jù)主、被叫的身份進(jìn)行呼叫裁決,判斷是否允許呼叫繼續(xù)。第五節(jié) 呼叫矩陣業(yè)務(wù)呼叫矩陣業(yè)務(wù)僅應(yīng)用于點(diǎn)對(duì)點(diǎn)呼叫,VGCS/VBS 呼叫不在本業(yè)務(wù)的應(yīng)用范圍內(nèi)。eMLPP 業(yè)務(wù)可以提供多至 7 級(jí)(A、B、0、5)其中最高的兩個(gè)優(yōu)先級(jí)(A 和 B)供網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)者內(nèi)部使用,例如用于緊急呼叫或特殊的 VGCS/VBS 呼叫,這兩級(jí)僅供本地使用,即在一個(gè) MSC/VLR 范圍內(nèi)有效,在本 MSC/VLR 之外被作為 0級(jí)對(duì)待??焖俸艚薪⑹侵笇?duì)于每個(gè)優(yōu)先級(jí)的呼叫,可以選擇是否采用快速呼叫建立流程。另外,每個(gè)優(yōu)先級(jí)的呼叫還可以選擇不同的呼叫建立方式。eMLPP 作為一種補(bǔ)充業(yè)務(wù)既適用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)話音或數(shù)據(jù)呼叫,也適用于廣播呼叫和組呼。節(jié)省智能