GSM-R車次功能號呼叫失敗案例分析

梅 靖 中國鐵路上海局集團有限公司上海通信段

1 引言

隨著高鐵的不斷建設(shè)和G 網(wǎng)線路的不斷改造，基于GSM-R 網(wǎng)絡(luò)的數(shù)字調(diào)度通信系統(tǒng)已成為調(diào)度通信的主要手段，調(diào)度員與司機通信主要使用車次功能號進行呼叫，本文敘述了功能號呼叫的原理，解析功能號的構(gòu)成、以及呼叫建立的原理。

本文通過對功能號呼叫失敗案例進行分析，總結(jié)日常工作中遇到功能號呼叫失敗案例的分析判斷思路，提出排查方案及處理建議。

2 功能號概述

2.1 功能號的構(gòu)成

GSM-R 網(wǎng)絡(luò)用戶號碼由呼叫類型(CT)+用戶號碼(UN)組成。呼叫類型(CT)用來區(qū)分GSM-R 網(wǎng)內(nèi)不同類型的呼叫，提示網(wǎng)絡(luò)分辨用戶所撥打的號碼，由1 或2 位數(shù)字組成。其中車次功能號(TFN)的呼叫類型碼CT 一2，機車功能號(EFN)的呼叫類型碼CT=3。

用戶號碼(UN)由用戶識別號碼(UIN)+功能碼(FC)構(gòu)成。

用戶識別碼(UIN)必須是以下號碼之一：①車次號(TN)，標識特定旅程的列車車次號碼；②機車號(EN)，標識牽引機車的號碼(含機車類型代碼和編號)；③車號(CN)，標識車輛的號碼；④位置號碼(LN)，標識GSM-R 網(wǎng)內(nèi)和調(diào)度通信網(wǎng)各類調(diào)度身份，以及調(diào)車組、維修組的位置。

車次功能號(TFN)一呼叫類型(CT)+用戶識別號碼(車次號TN)+功能碼(FC)。

機車功能號(EFN)一呼叫類型(CT)+用戶識別號碼(機車號EN)+功能碼(FC)。

2.2 功能尋址

功能尋址是GSM—R 網(wǎng)絡(luò)中的特有業(yè)務(wù)，允許通過功能號來呼叫特定用戶。為保證功能尋址能夠正確有效地進行，網(wǎng)絡(luò)中不同的角色注冊的功能號必須保證唯一性。

功能號呼叫使用功能尋址，用戶可以由當(dāng)時擔(dān)當(dāng)?shù)墓δ芙巧皇撬褂玫慕K端設(shè)備號碼來進行呼叫。功能號呼叫主要用來解決調(diào)度用戶(FAS 臺)與移動用戶(列車長、本務(wù)司機)之間的接續(xù)問題。當(dāng)值班員和調(diào)度員在發(fā)起對列車的呼叫時，經(jīng)常使用列車本務(wù)司機的功能號。

移動用戶接入移動智能網(wǎng)的注冊、注銷等操作嚴格遵循 Follow-me 業(yè)務(wù)中定義的 USSD (Unstructured Supple?ment Service Data)消息和協(xié)議規(guī)定，移動用戶通過此項功能實現(xiàn)對功能號碼的注冊、注銷和查詢。

2.3 功能號注冊、查詢、注銷

本務(wù)司機的功能號注冊過程，又稱為Follow Me 注冊過程，是在功能號和MSISDN號之間建立臨時關(guān)聯(lián)關(guān)系。

用戶向網(wǎng)絡(luò)發(fā)起注冊，網(wǎng)絡(luò)負責(zé)在用戶的功能號與MSISDN 號碼間建立對應(yīng)關(guān)系，這種對應(yīng)關(guān)系是臨時的。用戶可以對自己的功能號進行查詢。用戶可以注銷自己登記的功能號碼。用戶可以重新注冊自己登記的功能號碼。授權(quán)的管理員可以對其所管轄范圍內(nèi)的號碼進行強制注銷，可以查詢其他的功能號碼對應(yīng)的 MSISDN。

列車司機都需要在CIR上注冊一個功能號，其結(jié)構(gòu)為：車次號+司機功能代碼。例如G2020 次列車司機的功能號為G202001。當(dāng)G2020次列車發(fā)車時，司機通過CIR 注冊G2020次列車本務(wù)司機功能號，北京/武漢智能網(wǎng)將該功能號與其當(dāng)時所使用的MSISDN 號對應(yīng)起來。當(dāng)調(diào)度員要呼叫G2020 次司機時，不需知道司機具體GSM-R 手持臺號碼，只需在調(diào)度臺發(fā)送“G2020次列車本務(wù)司機”功能號呼叫請求傳遞至所處局GSM-R 核心網(wǎng)，所處局GSM-R 核心網(wǎng)將向北京/武漢智能網(wǎng)請求“G2020 次列車本務(wù)司機”對應(yīng)的MSISDN 號碼，即將G2020對應(yīng)到注冊該功能號的GSM-R 手持臺號碼，并建立呼叫。

功能號注銷是在智能網(wǎng)中解除功能號和MSISDN 號之間建立的臨時關(guān)聯(lián)。

2.4 功能號業(yè)務(wù)流程

移動用戶功能號碼的注冊與注銷只能通過USSD 方式發(fā)起；固定終端功能號碼的注冊與注銷只能通過管理終端發(fā)起。移動用戶功能號碼的登記、注銷等操作遵循Follow-me業(yè)務(wù)中定義的USSD 消息與協(xié)議。用戶通過此項功能對功能號碼進行登記、注銷、查詢。

通常情況下，功能號只允許一個MSISDN 注冊，特殊情況下，允許多次注冊(如司機車次功能號)，此時一個功能號碼對應(yīng)多個MSISDN 號碼。一個功能號碼對應(yīng)多個MSISDN 號碼的情況下，SCP 根據(jù)對應(yīng)的MSISDN 號碼分析其為移動用戶還是固定用戶，對其中的固定用戶通過MSC 尋呼對應(yīng)的多個MSISDN 號碼的當(dāng)前位置區(qū)(小區(qū)信息)，并根據(jù)當(dāng)前位置區(qū)(小區(qū)信息)獲取用戶當(dāng)前位置區(qū)，與主叫用戶所在的調(diào)度區(qū)段比對，選擇主叫所在調(diào)度區(qū)段內(nèi)的MSISDN 建立呼叫。若在主叫調(diào)度區(qū)段內(nèi)有多個MSISDN，則本次呼叫失敗。

2.5 功能號注冊流程

SCP 收到HLR 所發(fā)的包括請求注冊信息的USSD 串后，SCP 分析USSD 串，識別這是一個注冊請求信息。SCP 檢查此功能號碼是否有效、發(fā)起方是否為GSM-R 有效用戶、判斷申請注冊的功能號碼是否超過允許注冊的次數(shù)上限，若不滿足注冊條件，SCP則向申請注冊的用戶根據(jù)返回注冊失敗。

2.6 功能號注銷流程

SCP 收到用戶發(fā)的請求注銷信息的USSD 串。SCP 分析USSD 串，識別這是一個注銷信息。SCP 檢查此功能號碼是否有效，并檢查發(fā)起方是否為GSMR 有效用戶，檢查此功能號是否已注冊，若滿足注銷條件，則解除功能號與MSISDN 號之間的綁定關(guān)系，并向用戶反饋注銷結(jié)果。

3 實際案例分析

3.1 故障現(xiàn)象

2020 年，上海局某調(diào)度反映無法用值班臺呼叫0DJ12 次列車本務(wù)司機。

3.2 故障分析

通過GSM-R手持臺輸入USSD字符串查詢0DJ12次列車本務(wù)司機，發(fā)現(xiàn)收到“功能號非法”回執(zhí)，判斷0DJ12次列車車次功能號注冊失敗導(dǎo)致列車值班臺無法呼叫0DJ12 本務(wù)司機。某某局核心網(wǎng)使用GSM-R 手持臺嘗試注冊0DJ12 次列車本務(wù)司機，依然收到“功能號非法”回執(zhí)。初步判斷功能號格式非法導(dǎo)致功能號無法注冊。

為進一步判斷故障原因，查閱鐵道部關(guān)于印發(fā)《鐵路GSM-R 數(shù)字移動通信系統(tǒng)編號計劃（V3.0）》的通知》鐵運2013（3 號）文件，車次、機車及車號格式規(guī)定，車次功能號中車次號為1-2 位字母轉(zhuǎn)換的4 位數(shù)字。具體車次功能號格式見圖1。

圖1 車次功能號格式

車次功能號中字母與數(shù)字轉(zhuǎn)化關(guān)系詳見ASCII碼轉(zhuǎn)換表見表1。

表1 ASCII碼轉(zhuǎn)換表

綜上所述，0DJ 對應(yīng)的 ASCII 碼為 486874，為 6 為數(shù)字，超過了《鐵路GSM-R 數(shù)字移動通信系統(tǒng)編號計劃（V3.0）》的通知》鐵運2013（3 號）中車次功能號格式限定的4 位，導(dǎo)致注冊0DJXXXX列車本務(wù)司機時的車次功能號失敗。

3.3 處理方案

將該情況反饋上級部門后，使用0D 或者0J 來替代0DJ，從而避免發(fā)生因車次功能號非法導(dǎo)致功能號呼叫失敗的情況發(fā)生。

4 結(jié)束語

經(jīng)過大家的共同努力，以0DJ 為開頭的車次功能號呼叫失敗問題得到圓滿解決，在日常故障處置過程中我們提高了工作經(jīng)驗，也遇到了不少問題。今后處置針對功能號呼叫失敗需要注意主要有以下幾點：

（1）在接到故障申報時，需詳細了解故障現(xiàn)象，以便分析定位故障環(huán)節(jié)，例如問題列車MSISDN 號碼及車次號注冊情況；列車所處的線路、車站位置；車次功能號注冊情況。

（2）在日常維護中，遇到FAS 臺與車站值班臺之間呼不通時，應(yīng)及時對問題進行分析、判斷及處理，盡量縮短故障延時，確保鐵路調(diào)度通信工作正常、有序開展。

（3）本文針對FAS 值班臺與列車本務(wù)司機之間功能號呼叫失敗問題進行分析，進一步研究GSM-R 網(wǎng)絡(luò)線路功能號呼叫的原理及功能號規(guī)范，總結(jié)處理方法，為后續(xù)故障處置提供參考。