GSM-R無線子系統割接后組呼失敗案例簡析

梅 靖

(中國鐵路上海局集團有限公司上海通信段，上海 200080)

1 概述

中國鐵路上海局集團有限公司核心網GSM-R 割接改造工程自2018 年1 月27 日起至2019 年1 月10 日止，利用了16 個施工點，將上海局管內符夾線、衢九線、合蕪線、京九線、阜六線、寧西線、鄭徐高鐵線、淮蕭線、寧啟線、杭長高鐵線、寧安線、京滬高鐵線、滬寧城際線、滬杭客專線、合寧線、合武線、南環線、合福高鐵線、合蚌高鐵線、寧杭高鐵線、杭甬高鐵線、杭深線、金溫線共計23套GSM-R 無線子系統割接至上海新建核心網，包含15 套BSC 及APN、FAS、PSTN、GRIS 系統。其中C3 線路9 條，C2 線路24 條。本次核心網割接施工共計調整18 個BSC 至MSC、SGSN 間2 M 電路247 條；MSC 至FAS 間2 M 電路22 條。新增局內2 M 電路42 條；跨局2 M 電路30 條，涉及武漢局、鄭州局、某局、北京局、濟南局。

本文對合福高鐵線割接過程中發現的HSBWY01 基站發起210 組呼失敗技術難題進行分析，說明排查過程、處理經驗，并結合信令、3GPP 協議規范對問題進行分析，定位問題原因，為其他局割接無線子系統提供經驗參考。

2 組呼定義

鐵路GSM-R 組呼（VGCS）數據配置中包含組呼成員、組呼小區、組呼級別、組呼主控局、組呼被控局等具體網絡參數。210 組呼實現了車站值班員、司機（移動用戶）之間的群呼呼叫。299 組呼實現了列車調度員、車站值班員、司機（移動用戶）三者之間的群呼呼叫。具體術語如下。

2.1 組呼

GSM-R 網絡中的組呼即群組呼叫，指一個主叫用戶對屬于預定在該組呼區內和組號內的目標用戶建立群呼呼叫。通常鐵路GSM-R 組呼屬性包括組呼成員、組呼小區、組呼級別、組呼主控局、組呼被控局。具體數據制作依據以北京鐵路通信技術中心印發的GSM-R 網絡數據審核意見為準。

2.2 主控、被控局

當一個組呼涉及兩個MSC 時，需要協商主、被控參數。通常組呼發起基站所處的局為主控局（Anchor MSC），組呼接收基站所處的局為被控局（Relay MSC）。主控MSC 與被控MSC 分別負責組織各自管轄范圍內的移動用戶及FAS 用戶建立群呼呼叫。

2.3 組呼信令流程

1）本局組呼信令流程

以本局移動用戶發起組呼為例，組呼流程如圖1所示。

a.移動用戶發起210 組呼后，BSC 發送VGCS Setup 至MSC，VGCS Setup 中包含主叫號碼、被叫號碼、組呼ID、組呼用戶所在小區GCI、組呼屬性等參數。

圖1 本局組呼信令流程Fig.1 Local group call signaling procedures

b.MSC 收到VGCS Setup 消息后，根據VGCS Setup 消息中攜帶的組呼參數，查詢組呼寄存器（GCR），驗證VGCS Setup 消息中攜帶的組呼參數是否合法，并給與反饋。若GCR 查詢得到VGCS Setup 消息中攜帶的組呼參數符合GCR 中的數據配置，則將結果反饋至MSC。

c.在GCR 反饋確認消息之后，MSC 向BSC 發送CONNECT 消息，建立組呼呼叫。

2）跨局組呼信令流程

圖2 跨局組呼信令流程Fig.2 Cross bureau group call signaling procedures

以被控局下移動用戶發起組呼為例，組呼流程如圖2 所示。

a.被控局下移動用戶發起組呼后，被控局向主控局發送初始地址消息（IAM），IAM 消息中包含主叫號碼、被叫號碼、組呼SA、組呼級別、組呼成員、組呼用戶所在小區GCI、組呼屬性等參數。

b.主控局收到IAM 消息后，根據IAM 消息中攜帶的組呼參數，查詢GCR，驗證IAM 消息中攜帶的組呼參數是否合法，并給與反饋。若GCR 查詢得到IAM 消息中攜帶的組呼參數符合GCR 中的數據配置，則將結果反饋至主控局。

c.在GCR 反饋確認消息之后，主控局向被控局發送地址權消息（ACM），建立組呼呼叫。

3 案例分析

3.1 故障現象

11 月22 日合福高鐵線hfBSC2 割接至shMSC2后，在某局基站HSB-WY01 下發起跨局210 組呼，上海華為MSC 做為Anchor MSC，南昌諾基亞MSC 做為Relay MSC 時，GSM-R 手持臺在某局諾基亞MSC 下發起組呼失敗。

3.2 故障分析

依據《北京鐵路通信技術中心關于印發杭昌高速GSM-R 網絡數據審核意見的通知》（京通函[2018]17 號），在HuangShanBei 基站下存在SA：39022 的210 組呼，其中組呼發起小區含某局基站HSB-WY01。查詢上海局MSC 組呼數據，發現組呼成員、組呼小區、組呼級別均配置無誤。編號方案如表1 所示。0086149503902221，主叫號碼為1495039022210，被叫號碼不正確，缺少一位0。

為進一步定位問題點，11 月24 日聯系南昌核心網，在南昌MSC 與上海MSC 之間進行掛表截取信令，并還原當時故障場景再次進行測試，在華為核心網shMSC2 網管對主叫用戶進行信令跟蹤，具體信令如圖4 所示。

圖4 第二次撥測信令跟蹤Fig.4 Second dial test signaling tracking

如圖4 所示，南昌諾基亞MSC 發起組呼后，發送IAM 消息給上海華為MSC，其中攜帶的被叫號碼為0086149503902221，主叫號碼為1495039022210，其中被叫號碼異常，缺少一位0，

表1 車站基站區組呼數據表Tab.1 Data sheet of group call in the station base station area

1）上海局信令分析

為進一步定位故障原因，在華為核心網shMSC2 網管對主叫用戶進行信令跟蹤，具體信令如圖3 所示。

圖3 第一次撥測信令跟蹤Fig.3 First dial test signaling tracking

如圖3 所示，南昌諾基亞MSC 發起組呼后，發送IAM消息給上海華為MSC，其中IAM 消息中攜帶的被叫號碼為之后南昌諾基亞MSC 繼續向上海華為MSC 發后續地址消息（SAM），里面含了一位號碼0。上海華為MSC 判斷為被叫號碼異常后拆除呼叫。

2）某局信令分析

某局用信令儀表抓取的信令跟蹤，與上海華為MSC 系統自帶消息跟蹤記錄一致。如圖5 所示。

圖5 某局信令跟蹤Fig.5 Signaling tracking of a bureau

某局諾基亞MSC 發起組呼后，發送IAM消息給上海華為MSC，其中攜帶的被叫號碼為0086149503902221，主叫號碼為1495039022210。其中被叫號碼異常，缺少一位0，之后南昌諾基亞MSC 繼續向上海華為MSC 發SAM 消息，里面攜帶了1 個號碼0。之后上海華為MSC 判斷為被叫號碼異常后拆除呼叫。

3）3GPP 協議規范對比

根據信令分析可以判斷由于上海局與某局MSC設備對被叫號碼的處理方式不一致，導致210 組呼無法建立。詢問華為、諾基亞廠家，對比各MSC 所使用的3GPP 協議版本，發現存在版本不一致問題。

上海華為MSC 使用3GPP 43068-b00 版本協議。3GPP 老版本協議43068-b00 規定Relay 發起時，主叫號碼應該是Relay MSC 號碼。

南昌諾基亞MSC 使用3GPP 43068-b20 版本協議。規定Relay 發起時，主叫號碼應該是組呼參考。

在之前的組呼測試中，南昌送過來的IAM 消息中被叫號碼異常，導致呼叫拆線，從協議規范來看，華為MSC 和南昌諾基亞MSC 均符合3GPP 標準協議。

3.3 處理措施

根據信令跟蹤得到的結果，可行的解決措施主要有以下兩種。

1）南昌MSC 在IAM 消息中補全0086149503 9022210，而不是在SAM 消息里單獨送一個0。SAM 消息補全號碼的處理方式會增加信令傳遞、處理時延。

2）南昌MSC 和華為MSC 使用相同的3GPP協議,則可以避免此類問題的發生。目前shMSC2華為軟交換ATCA 版本兼容3GPP 的43068-b00 版本和43068-b20 版本兩種協議。

因當時上海局華為MSC 相比南昌MSC 承載現網業務較少，決定由上海華為MSC 添加43068-b20版本協議適配，華為MSC 兼容43068-b20 版本協議后，210 組呼復測結果正常，GSM-R 手持臺在某局諾基亞MSC 下能夠正常發起210 組呼，上海局基站下移動用戶與FAS 車站值班臺能夠正常接收組呼。

4 結論

在通過信令跟蹤、參照協議規范以及某局核心網的配合下，合福高鐵線跨局組呼呼叫失敗問題得到圓滿解決。在故障處理過程中遇到不少問題，也提高了此類故障處理的經驗，主要有以下幾點。

1）跨局組呼數據配置需及時和鄰局進行溝通，明確數據制作規范以及對接參數。

2）當遇到組呼相關的技術難題時，需詳實地了解出現問題的撥測環境，有助于還原故障場景使故障復現。

3）當查詢數據配置不能有效定位問題點時，及時采用信令跟蹤手段進行分析，能夠有效定位問題點。

4）故障處理時加強全程全網思想觀念，以保障現網業務為首要目標，采取對現網影響最小的措施對故障進行排查、處理。在處理后及時進行撥測驗證，對故障進行閉環。