GSM-R無(wú)線子系統(tǒng)割接后組呼失敗案例簡(jiǎn)析

梅 靖

(中國(guó)鐵路上海局集團(tuán)有限公司上海通信段，上海 200080)

1 概述

中國(guó)鐵路上海局集團(tuán)有限公司核心網(wǎng)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(gè)施工點(diǎn)，將上海局管內(nèi)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(zhǎng)高鐵線、寧安線、京滬高鐵線、滬寧城際線、滬杭客專(zhuān)線、合寧線、合武線、南環(huán)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(jì)23套GSM-R 無(wú)線子系統(tǒng)割接至上海新建核心網(wǎng)，包含15 套BSC 及APN、FAS、PSTN、GRIS 系統(tǒng)。其中C3 線路9 條，C2 線路24 條。本次核心網(wǎng)割接施工共計(jì)調(diào)整18 個(gè)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(nèi)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(jì)南局。

本文對(duì)合福高鐵線割接過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的HSBWY01 基站發(fā)起210 組呼失敗技術(shù)難題進(jìn)行分析，說(shuō)明排查過(guò)程、處理經(jīng)驗(yàn)，并結(jié)合信令、3GPP 協(xié)議規(guī)范對(duì)問(wèn)題進(jìn)行分析，定位問(wèn)題原因，為其他局割接無(wú)線子系統(tǒng)提供經(jīng)驗(yàn)參考。

2 組呼定義

鐵路GSM-R 組呼（VGCS）數(shù)據(jù)配置中包含組呼成員、組呼小區(qū)、組呼級(jí)別、組呼主控局、組呼被控局等具體網(wǎng)絡(luò)參數(shù)。210 組呼實(shí)現(xiàn)了車(chē)站值班員、司機(jī)（移動(dòng)用戶）之間的群呼呼叫。299 組呼實(shí)現(xiàn)了列車(chē)調(diào)度員、車(chē)站值班員、司機(jī)（移動(dòng)用戶）三者之間的群呼呼叫。具體術(shù)語(yǔ)如下。

2.1 組呼

GSM-R 網(wǎng)絡(luò)中的組呼即群組呼叫，指一個(gè)主叫用戶對(duì)屬于預(yù)定在該組呼區(qū)內(nèi)和組號(hào)內(nèi)的目標(biāo)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(qū)、組呼級(jí)別、組呼主控局、組呼被控局。具體數(shù)據(jù)制作依據(jù)以北京鐵路通信技術(shù)中心印發(fā)的GSM-R 網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)審核意見(jiàn)為準(zhǔn)。

2.2 主控、被控局

當(dāng)一個(gè)組呼涉及兩個(gè)MSC 時(shí)，需要協(xié)商主、被控參數(shù)。通常組呼發(fā)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(fù)責(zé)組織各自管轄范圍內(nèi)的移動(dòng)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(dòng)用戶發(fā)起組呼為例，組呼流程如圖1所示。

a.移動(dòng)用戶發(fā)起210 組呼后，BSC 發(fā)送VGCS Setup 至MSC，VGCS Setup 中包含主叫號(hào)碼、被叫號(hào)碼、組呼ID、組呼用戶所在小區(qū)GCI、組呼屬性等參數(shù)。

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(jù)VGCS Setup 消息中攜帶的組呼參數(shù)，查詢組呼寄存器（GCR），驗(yàn)證VGCS Setup 消息中攜帶的組呼參數(shù)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(shù)符合GCR 中的數(shù)據(jù)配置，則將結(jié)果反饋至MSC。

c.在GCR 反饋確認(rèn)消息之后，MSC 向BSC 發(fā)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(dòng)用戶發(fā)起組呼為例，組呼流程如圖2 所示。

a.被控局下移動(dòng)用戶發(fā)起組呼后，被控局向主控局發(fā)送初始地址消息（IAM），IAM 消息中包含主叫號(hào)碼、被叫號(hào)碼、組呼SA、組呼級(jí)別、組呼成員、組呼用戶所在小區(qū)GCI、組呼屬性等參數(shù)。

b.主控局收到IAM 消息后，根據(jù)IAM 消息中攜帶的組呼參數(shù)，查詢GCR，驗(yàn)證IAM 消息中攜帶的組呼參數(shù)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(shù)符合GCR 中的數(shù)據(jù)配置，則將結(jié)果反饋至主控局。

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

3 案例分析

3.1 故障現(xiàn)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(fā)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(shí)，GSM-R 手持臺(tái)在某局諾基亞MSC 下發(fā)起組呼失敗。

3.2 故障分析

依據(jù)《北京鐵路通信技術(shù)中心關(guān)于印發(fā)杭昌高速GSM-R 網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)審核意見(jiàn)的通知》（京通函[2018]17 號(hào)），在HuangShanBei 基站下存在SA：39022 的210 組呼，其中組呼發(fā)起小區(qū)含某局基站HSB-WY01。查詢上海局MSC 組呼數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)組呼成員、組呼小區(qū)、組呼級(jí)別均配置無(wú)誤。編號(hào)方案如表1 所示。0086149503902221，主叫號(hào)碼為1495039022210，被叫號(hào)碼不正確，缺少一位0。

為進(jìn)一步定位問(wèn)題點(diǎn)，11 月24 日聯(lián)系南昌核心網(wǎng)，在南昌MSC 與上海MSC 之間進(jìn)行掛表截取信令，并還原當(dāng)時(shí)故障場(chǎng)景再次進(jìn)行測(cè)試，在華為核心網(wǎng)shMSC2 網(wǎng)管對(duì)主叫用戶進(jìn)行信令跟蹤，具體信令如圖4 所示。

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

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

表1 車(chē)站基站區(qū)組呼數(shù)據(jù)表Tab.1 Data sheet of group call in the station base station area

1）上海局信令分析

為進(jìn)一步定位故障原因，在華為核心網(wǎng)shMSC2 網(wǎng)管對(duì)主叫用戶進(jìn)行信令跟蹤，具體信令如圖3 所示。

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

如圖3 所示，南昌諾基亞MSC 發(fā)起組呼后，發(fā)送IAM消息給上海華為MSC，其中IAM 消息中攜帶的被叫號(hào)碼為之后南昌諾基亞MSC 繼續(xù)向上海華為MSC 發(fā)后續(xù)地址消息（SAM），里面含了一位號(hào)碼0。上海華為MSC 判斷為被叫號(hào)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(tǒng)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(fā)起組呼后，發(fā)送IAM消息給上海華為MSC，其中攜帶的被叫號(hào)碼為0086149503902221，主叫號(hào)碼為1495039022210。其中被叫號(hào)碼異常，缺少一位0，之后南昌諾基亞MSC 繼續(xù)向上海華為MSC 發(fā)SAM 消息，里面攜帶了1 個(gè)號(hào)碼0。之后上海華為MSC 判斷為被叫號(hào)碼異常后拆除呼叫。

3）3GPP 協(xié)議規(guī)范對(duì)比

根據(jù)信令分析可以判斷由于上海局與某局MSC設(shè)備對(duì)被叫號(hào)碼的處理方式不一致，導(dǎo)致210 組呼無(wú)法建立。詢問(wèn)華為、諾基亞廠家，對(duì)比各MSC 所使用的3GPP 協(xié)議版本，發(fā)現(xiàn)存在版本不一致問(wèn)題。

上海華為MSC 使用3GPP 43068-b00 版本協(xié)議。3GPP 老版本協(xié)議43068-b00 規(guī)定Relay 發(fā)起時(shí)，主叫號(hào)碼應(yīng)該是Relay MSC 號(hào)碼。

南昌諾基亞MSC 使用3GPP 43068-b20 版本協(xié)議。規(guī)定Relay 發(fā)起時(shí)，主叫號(hào)碼應(yīng)該是組呼參考。

在之前的組呼測(cè)試中，南昌送過(guò)來(lái)的IAM 消息中被叫號(hào)碼異常，導(dǎo)致呼叫拆線，從協(xié)議規(guī)范來(lái)看，華為MSC 和南昌諾基亞MSC 均符合3GPP 標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。

3.3 處理措施

根據(jù)信令跟蹤得到的結(jié)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(bǔ)全0086149503 9022210，而不是在SAM 消息里單獨(dú)送一個(gè)0。SAM 消息補(bǔ)全號(hào)碼的處理方式會(huì)增加信令傳遞、處理時(shí)延。

2）南昌MSC 和華為MSC 使用相同的3GPP協(xié)議,則可以避免此類(lèi)問(wèn)題的發(fā)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(xié)議。

因當(dāng)時(shí)上海局華為MSC 相比南昌MSC 承載現(xiàn)網(wǎng)業(yè)務(wù)較少，決定由上海華為MSC 添加43068-b20版本協(xié)議適配，華為MSC 兼容43068-b20 版本協(xié)議后，210 組呼復(fù)測(cè)結(jié)果正常，GSM-R 手持臺(tái)在某局諾基亞MSC 下能夠正常發(fā)起210 組呼，上海局基站下移動(dòng)用戶與FAS 車(chē)站值班臺(tái)能夠正常接收組呼。

4 結(jié)論

在通過(guò)信令跟蹤、參照協(xié)議規(guī)范以及某局核心網(wǎng)的配合下，合福高鐵線跨局組呼呼叫失敗問(wèn)題得到圓滿解決。在故障處理過(guò)程中遇到不少問(wèn)題，也提高了此類(lèi)故障處理的經(jīng)驗(yàn)，主要有以下幾點(diǎn)。

1）跨局組呼數(shù)據(jù)配置需及時(shí)和鄰局進(jìn)行溝通，明確數(shù)據(jù)制作規(guī)范以及對(duì)接參數(shù)。

2）當(dāng)遇到組呼相關(guān)的技術(shù)難題時(shí)，需詳實(shí)地了解出現(xiàn)問(wèn)題的撥測(cè)環(huán)境，有助于還原故障場(chǎng)景使故障復(fù)現(xiàn)。

3）當(dāng)查詢數(shù)據(jù)配置不能有效定位問(wèn)題點(diǎn)時(shí)，及時(shí)采用信令跟蹤手段進(jìn)行分析，能夠有效定位問(wèn)題點(diǎn)。

4）故障處理時(shí)加強(qiáng)全程全網(wǎng)思想觀念，以保障現(xiàn)網(wǎng)業(yè)務(wù)為首要目標(biāo)，采取對(duì)現(xiàn)網(wǎng)影響最小的措施對(duì)故障進(jìn)行排查、處理。在處理后及時(shí)進(jìn)行撥測(cè)驗(yàn)證，對(duì)故障進(jìn)行閉環(huán)。