GSM-R核心網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技術的鐵路線——青藏鐵路開通伊始，GSM-R網絡開始進入中國鐵路。經過在膠濟線、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用，全路GSM-R核心網現已建設16個節點（計劃建設19個節點，設置地點為18個鐵路局（公司）所在地及拉薩），并通過網絡分層，組成一個龐大的全國GSM-R通信網絡。GSM-R網絡技術從根本上解決了鐵路運輸調度指揮移動通信以及車-地間信息傳送等問題，在鐵路運輸生產中發揮了巨大的作用。

GSM-R網絡承載著鐵路調度、列車控制系統，并與鐵路調度通信網、鐵路PSTN專網互通，GSM-R網絡提供高質量的業務能力，是鐵路安全運行的“神經系統”，容不得半點閃失。

目前各鐵路局內部存在大量新建客專或既有線改造項目，其配套的GSM-R無線接入網均存在要與已建GSM-R核心網對接以及進行對應業務的聯調聯試，如何保證既有GSM-R網絡業務質量，并最大限度的減少新建線路調試對現有網絡的影響，針對新建設備入網及聯調聯試的問題處理，結合多年GSM-R網絡維護經驗，對如何處理GSM-R核心網的語音問題進行一個系統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處理異常，從而導致語音問題。或者有的情況是用戶進入穩態后，通話正常，此時又發生切換等業務導致語音問題，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，一段時間內某方能聽到對方的聲音，但對方無到聽到該方聲音的現象。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；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。單通要與語音斷續分開，語音斷續通常由于無線側質量不好，導致聽音斷斷續續，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的，有突發、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網絡語音故障經驗來看，發生概率比較大的是“單通”、“雙向無聲”和“雜音”3類語音故障。

1.1 單通問題分析

單通現象比較復雜，一般來說單通主要出現在起呼狀態下。起呼產生的單通故障可能的原因有下面這些：

（1）如BSC網元的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的收或者發線路都接續到錯誤的E1上或者線纜焊接不好，有可能導致單通。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”的某一個方向出現問題，否則就是雙向無聲。

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

（4）手機終端問題。手機終端出現聽筒器件或受話器件出現故障，導致使用者誤認為發生了單通。

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單通現象，則需要關注是否發生切換、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）掉話產生的假單通情況：通話過程中因為質量差，發生了一側掉話的情況，另一側需要等到手機RadioLinkTimeout（無線鏈路失效定時器，該值一般設定為32 s）超時才能釋放電路，此時該側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

單通現象和雙向無聲現象經常容易混淆，但實際上兩者是有實質上的區別，在發現故障時，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問題或者其他網元問題。如BSC網元的TRAU子框或單板故障或中繼板等都可能導致雙向無聲。

（2）中繼“鴛鴦線”或者自環。這里說的中繼“鴛鴦線”和單通現象中提到的情況略有區別，只有中繼電路上某一個E1的收發線路都接續到錯誤的E1上或者雙方對接時收發反接或者線纜焊接不好，有可能導致雙向無聲。此外，中繼自環也會導致雙向無聲。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系統號是“0～N-1”，MSC B局的PCM系統號是“1～N”。這樣在呼叫過程中，如果A局分配中繼電路為PCM系統號為1的E1中的第2個時隙，對應物理電路就是第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的電路交換網板等單板故障。交換網板電路接續錯誤、電路接口光模塊故障等情況都可能導致單通。

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，通話時出現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問題；

（3）核心網或者BSC等網元以及其他網元的時鐘故障；

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

作為網絡維護人員，應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網絡而言，網絡拓撲相對簡單，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）要先確認故障是網絡中哪個網元引起的；

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

（3）故障復現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，復現故障，從而發現每次故障的共同點，找到故障根源；故障復現時需要注意下面幾個方面：分別記錄發生語音質量問題時和語音正常時的信令；記錄語音質量問題發生的概率；記錄每次有語音質量問題時的呼叫模型和涉及網元信息。

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，從業務質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網絡這種特殊網絡內請點操作診斷不是很理想，針對在網設備的維護，結合多年維護經驗，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，計費話單中清晰的記錄了呼叫者的業務使用信息（見表1）。

表1 呼叫者的業務使用信息

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，維護人員可以根據這些信息查詢具體的呼叫話單，獲取業務發生的具體電路信息，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，從而節約人力資源，快速進行故障定位。

一般用戶遇到單通狀態后很快就終止通話，對于此種用戶行為可通過話單系統分析來定位單通，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，通過應用話單統計功能查找定位出，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。

網絡調整會伴生網絡語音類故障的出現，每次新BSC入網或者周邊網元擴容改造，一定要對之間的傳輸電路進行業務質量診斷，認真做好電路撥測工作，消除語音故障類隱患。

3 結束語

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驗來幫助快速準確的定位故障。

提升網絡質量，創造精品GSM-R網絡，服務鐵路安全行車是每一個GSM-R網絡維護者的心愿。

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

[2] 王剛. ZXWN核心網CS產品常見語音類問題處理指導書. 中興通訊技術服務有限責任公司，2011.

[3] 柴志國，郭亞麗. GSM網絡單通現象探討[J]. 科技情報開發與經濟，2008(23).

王 剛：中興通訊技術服務有限責任公司，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

責任編輯 陳曉云