華為GSM-R 系統在成都核心網中的應用

2012-07-28 08:26:12孫登攀

山西建筑 2012年8期

孫登攀

(中國鐵建電氣化局集團北方工程有限公司，山西太原 030053)

0 引言

成灌線是連接成都市中心城區和都江堰市的一條以服務市域居民出行客流為主、兼顧兩地直達客流和旅游客流的快速雙線客運專線，也是成都鐵路局第一條客運專線，最高運營速度200 km/h，正線線路全長66.224 km，成灌線是成都鐵路局第一條采用GSM-R通信技術的客運專線，新建成都核心網節點，沿線新建GSM-R基站19個。

成都GSM-R的核心網采用華為公司基于軟交換的GSM-R平臺，是國內第一個使用軟交換的GSM-R核心網，同時也是軟交換核心網設備首次應用在現網運營中。自2010年5月開通以來，系統運行穩定可靠。

成都核心網節點作為全路GSM-R網絡中一個重要節點，首次在成灌客專中建立，它的建成將成都核心網節點與北京、西安、武漢三地的核心網節點互聯，完成成都節點與北京、武漢、西安節點信令平面和業務平面的互聯(成都MSC/TMSC/SSP/SGSN/GGSN 與西安、武漢 MSC/TMSC/STP，SGSN，GGSN，HLR，SCP，SGSN，GGSN，DNS，Radius，GROS 的互聯;成都 MSC/TMSC/SSP/SGSN/GGSN與北京STP，SCP，HLR的互聯)，以便實現成都核心網節點所有的功能和業務。

以下分模塊進行詳細介紹。

1 核心網

1.1 組網圖

1)成灌線組網—信令網目標組網見圖1。

2)成灌線組網—話路網目標組網見圖2。

1.2 信令路由與話務路由規劃

1)成灌線核心網信令路由組織。

成都MSC與北京STP、武漢STP直聯:成都節點MSC設備作為信令點(SP)，通過E1通道連接到北京STP、武漢STP，采用負荷分擔工作方式;

成都MSC與北京、武漢HLR/AuC準直聯互聯:成都MSC作為交換網絡的核心，負責用戶的移動性管理和呼叫控制，分別與北京HLR/AuC、武漢HLR/AuC開設準直聯信令鏈路，通過北京STP、武漢STP轉發信令，MTP層采用負荷分擔工作方式，SCCP層采用負荷分擔工作方式;

成都MSC/SSP與北京SCP、武漢SCP準直聯互聯，通過北京STP、武漢STP轉發信令，MTP層采用負荷分擔工作方式，SCCP層采用主備方式(北京方向主用，武漢方向備用);

成都MSC與北京SMSC、武漢SMSC準直聯互聯，通過北京STP、武漢STP轉發信令，MTP層采用負荷分擔工作方式，SCCP層采用主備方式(北京方向主用，武漢方向備用);

西安TMSC、武漢TMSC作為匯接移動交換中心，可以轉接來自成都MSC的長途話務;但成都MSC到西安TMSC不開設直聯信令，而是經北京STP、武漢STP轉接;成都MSC到武漢TMSC開設直聯信令(武漢TMSC與武漢STP合設);

成都MSC與鐵通PSTN鐵路專網之間通過MGW轉接信令，采用24位信令點的M3UA代理方式;

成都MSC與成都BSC之間通過MGW轉接信令，采用14位信令點的M3UA代理方式;

成都MSC與成都FAS之間通過MGW轉接信令，信令類型為DSS1信令。

2)成灌線核心網話務路由組織。

GSM-R移動用戶呼叫GSM-R移動用戶:

本地用戶呼叫本地用戶:通過成都核心網設備內部疏通話務;

本地用戶呼叫長途用戶:話務路由指向西安TMSC第一路由，武漢TMSC作第二備份路由;

GSM-R移動用戶呼叫鐵路專網PSTN用戶:

本地用戶呼叫本地PSTN用戶:撥號方式為901061+本地PSTN號碼;或者901+本地PSTN號碼;話務路由指向CDPSTN。

本地用戶呼叫長途PSTN用戶:撥號方式為901+0+鐵路專網區號+長途PSTN號碼;話務路由指向CDPSTN。

GSM-R移動用戶呼叫列車調度FAS用戶:

本地用戶呼叫本地FAS用戶:話務路由指向CDFAS1;

本地用戶呼叫長途FAS用戶:話務路由指向西安TMSC第一路由，武漢TMSC作第二備份路由。

2 PS業務分組域

成灌線GPRS核心網組網有1套SGSN，1套GGSN。其中SGSN以雙主方式分別從兩塊UPIU板各出1個FE口接入到核心機房NE40-1和NE40-2上，承載Gn接口信令業務數據;對于O＆M數據，SGSN以主備方式分別從UMOU的后插板各出1個GE口接入網管交換機;SGSN有2個2 M接入到BSC，承載Gb接口信令數據業務，SGSN另有4個2 M通過北京STP和武漢STP轉接到HLR，承載Gr接口信令業務;

對于GGSN而言，邏輯上分為Gn接口和Gi接口:對于Gn接口，GGSN基于雙主方式分別從前插LPU接口板各出1個GE接口接入到核心機房NE40-1和NE40-2上，承載Gn口業務信令數據;對于Gi接口，GGSN基于雙主方式分別從前插LPU接口板各出1個GE接口接入到核心機房NE40-1和NE40-2上，承載Gi口業務信令數據;對于O＆M數據，GGSN以主備方式分別從SRU各出1個GE口接入網管交換機;

對于域名解析DNS服務器，成灌線本地核心網未建設，成都SGSN的域名解析需求是基于Gn/Gp口，由NE40-1和NE40-2與北京武漢主備DNS服務器實現互通來實現的;

對于Radius認證服務器，成灌線本地核心網未建設，成都GGSN對機車認證的需求是基于Gi口，由NE40-1和NE40-2與北京武漢主備Radius服務器實現互通來實現的。

3 無線部分

1)成灌線GSM-R網絡無線系統采用了單層覆蓋的方式。基站控制器BSC和速率適配單元TRAU所有板件均采用了主備份的方式，所有單個單板故障損壞對整個無線系統沒有影響，提高了網絡的穩定性和安全性。

2)基站成環型結構:BTS與BSC之間的連接采用環型結構，以減少傳輸鏈路的費用，同時具有良好的自愈能力，具體的環構成如下:

成灌線GSM-R分別成環基站分布:{(ChengDu，CD-AJ01，An-Jing，XiPuDong)(XiPu，HongGuang，PiXianDong，PiXian)(PiXianXi，PXX-AD01，AnDe，AD-JY01，AD-JY02)(JuYuan，DuJiangYan，QingChengShan)(YingBinLu，LBGuangChang，LiDuiGongYuan)}。

3)成灌線GSM-R無線系統所有設備(包括BSC與TRAU和所有沿線BTS)單板備份情況如下:BSC與TRAU中采用主備的單板包括 GGCU，GOMU，GXPUM，GXPUT，GTNU，GSCU，GEIUT，GEIUA，GEIUB，GEPUG;其中單個板件損壞對整個無線系統沒有影響。BTS單板備用情況:DTMU采用冷備份方式。

4)無線采用單層覆蓋:考慮平均時間、切換執行時間和附加安全裕度。自由空間傳播條件下，覆蓋重疊長度應滿足最高速度200 km/h系統的安全越區切換。這樣，允許第一次切換失敗后(很少發生)，有足夠的時間嘗試再次切換。