GSM-R系统总体技术要求.ppt

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1、1、业务、功能、应用及其相互关系,业务是通过GSM-R网向用户提供的通信服务。功能是指实现业务的某一方面的具体作用。应用是各种业务在铁路运输实际生产环境中的具体运用和体现。,紧急呼叫,呼叫 建立:,紧急呼叫中心,MS,不需要:鉴权 加密 检查 IMEI TMSI-再分配,紧急呼叫:优先处理（0级）不需要安全性能 快速呼叫建立（12秒）即使没有有效的 SIM 卡,也能够建立连接.,MSC,直接连接 提供位置信息,S O S,GE公司的LOCTROL系统一种先进的分布式动力控制系统，通过无线通信实现严密的控制逻辑：组合列车的主控机车通过无线方式广播操控命令，从控机车根据接收的操控命令自动控制从控机

2、车实现同步操作，如同时加速、减速、制动停车。从控机车传送本地机车的状态信息到主控机车。我国大秦线：重载组合列车采用GSM-R网络为机车同步操控信息传送提供数据传输通道。,应用举例1：重载组合列车的机车同步（locotrol),应用举例2：ITCS 增强型列车控制系统,基于GPS卫星定位和GSM-R网络完成无线通信利用车头和车尾的400MHz 无线通信系统保证列车的完整性区间和站内可不设信号机和轨道电路采用RBC技术,区间为虚拟闭塞,站内为虚拟联锁司机通过车载MMI控制列车,系统有超速保护适用于现有自动闭塞的扩容和提速,也使用于新建的无轨道电路的铁路列车运行控制安全且经济,地面设备层：主要包括列

3、控中心、轨道电路和点式设备、接口单元、无线通信模块等。无线闭塞中心（RBC）：使用无线通信手段的地面列车间隔控制系统。它根据列车占用情况及进路状态，通过安全逻辑运算，产生控车命令，向所管辖列车发出行车许可和列车控制信息，实现对运行列车的控制。点式设备：主要提供列车定位信息。轨道电路：主要用于列车占用检测及列车完整性检查。车载设备层：主要包括车载安全计算机、连续信息接收模块、点式信息接收模块、无线通信模块、测速模块、人机界面和记录单元等。是对列车进行操纵和控制的主体，具有多种控制模式，并能够适应轨道电路、点式传输和无线传输方式。完成点式信息的接收与处理。实时检测列车运行速度并计算列车走行距离。对

4、列车运行控制信息进行综合处理，生成目标距离模式曲线，控制列车按命令运行。,应用举例3：列车运行控制（1）,模拟区段,GSM-R区段,车载信号设备,连接应答器,转换应答器,通知车载单元“与RBC建立联系”,通知“进入E2控车模式”,司机目视地面信号行车,RBC,车载信号设备,车载信号设备,CTC,列控信息传送系统主要功能利用GSM-R建立车载信号设备与无线闭塞中心RBC之间的永久电路数据通道，GSM-R网络提供不中断服务。RBC向列车发送列车控制信息，车载信号设备报告列车状态、行车许可请求、列车位置等信息。车载信号设备和RBC双机热备保证数据传输可靠性。,应用举例3：列车运行控制（2）,3、系统

5、功能,支持基本业务的功能：呼叫控制、用户识别鉴权、信令单元的保密、接入矩阵等。支持移动性操作的功能：位置登记、切换、漫游、呼叫重建。呼叫处理的附加功能：用户与业务多优先级管理、业务的安全保密、支持DTMF、组呼静音/取消静音。,切换类型,小区内部,BSC,BTS,f 1,TS 1f 2,TS 2,BSS 内部,BTS,BTS,MSC,切换完成,MSC 内部,MSC 之间,MSC-A,基本切换,后续切换,MSC,切换完成,直接模式,4、应用,列车无线调度通信：点对点呼叫、功能寻址、位置寻址、广播呼叫、语音组呼、紧急呼叫、多优先级强拆、呼叫限制。公务、公安、施工养护、公务移动通信，应急语音通信等。

6、数据传输：通过GSM-R网络实现车地、车车之间信息的透明传输，如列车运行控制信息、机车同步操控信息、列尾风压信息、无线调度命令信息、无线车次号校核信息、调车机车信号和监控信息等。,5、应用业务的实现程度,能够实现，正在试验、验证：列车无线车次号校核信息传送、调度命令信息传送、调车机车信号和监控信息传送、列尾风压信息传送。可以实现、需要研究：进路预告信息传送，列车接近预警信息传送，机车工况、运况信息传送，综合维护信息传送，静止图像传输，站场调车通信。由于频率资源有限，不能开放：与生产、行车无关的公务移动通信。由于技术原因，目前不支持：高速数据传输（如动态图像、旅客信息服务等）。,应用举例1：无线

7、列调的实现方式,应用举例5：列车尾部风压信息传送（GPRS）,数据信息传输实现方式比较,内 容 提 要,一、概述（一）大秦、青藏、胶济3条线GSM-R系统工程概况（二）我国铁路移动通信业务需求分析（三）国内外GSM-R技术规范概况二、重要内容的解释与说明（一）业务与功能（二）系统结构*（三）核心网规划、建设原则（四）编号计划与频率配置（五）服务质量要求（六）支撑系统（七）主要设备进网要求三、问题与讨论,1、GSM-R系统构成,GSM-R系统由4个部分组成：网络子系统（NSS）交换子系统（SSS）智能网（IN）通用分组无线业务（GPRS）基站子系统（BSS）运行与支持子系统（OSS）终端设备（无

8、线移动终端、无线固定终端）,1、各个子系统的功能如何？支持业务情况？2、各个子系统由哪些网元组成？3、各个网元的主要功能如何？4、关键业务流程、技术？5、设备实例。,GSM-R系统构成图,无线覆盖的区域结构,小区：一个基站或该基站的一部分（扇形天线）所覆盖的区域。基站区：由一个基站的所有小区所覆盖的区域。位置区：移动台可任意移动不需要进行位置更新的区域；位置区由一个或若干个小区组成。MSC区：一个MSC所管辖的所有小区共同覆盖的区域。一个MSC区可由一个或若干个位置区组成。服务区：移动台可获得服务的区域，即PLMN、PSTN或ISDN用户，无须知道移动台实际位置而可与之通信的区域。1个运营商、

9、国内、国际。,BSC,MSC,位置区2,位置区1,2、交换子系统概述（1）,SSS主要完成GSM-R系统的基本交换功能、呼叫接续功能以及用户数据管理和移 动性管理。提供的业务：基本话音呼叫业务；电路域数据传输。话音呼叫：点对点话音呼叫（MS之间，MS与有线FT之间）；组呼、广播呼叫、多方通信、公众紧急呼叫。电路域数据传输：提供透明传输通道。如与列控RBC节点、机车同步操控地面节点之间进行互联，实现车地、车车之间数据信息传送。组成：由MSC、HLR、VLR、GCR、AC、SMSC等组成。,2、交换子系统概述（2）,GSM技术规范定义了不同的接口以保证各功能实体之间的接口标准化。GSM-R交换子系

10、统内部、交换子系统与PSTN之间：No.7信令。网络中移动性管理采用MAP（移动应用部分），MAP协议使用7号信令系统TCAP（事务处理应用部分）提供的业务，而TCAP则使用SCCP（信令连接控制部分）提供的业务。与呼叫相关的信令则采用TUP（电话用户部分）和 ISUP（ISDN用户部分），分别用于MSC之间和MSC与PSTN、ISDN之间的通信。,MSC移动业务交换中心,呼叫处理功能(类似固定网的交换机),移动通信特定的功能,NSS 的核心 服务几个 BSS(BSC)建立并交换用户话务和信令 与 VLR 合设于同一物理实体 与HLR/AuC可合设（如交大实验室），也可分设 网关 MSC（GM

11、SC）：到外网的关口，可与MSC合设，也可分设 来访 MSC:服务 MS 的 MSC,MSC移动业务交换中心,呼叫处理功能(类似固定网的交换机),信令/用户话务连接的建立 信令分析 确定目的地 连接路径选择 不正常信令信息的处理 支持补充业务 呼叫监视 话务监视和测量 预防过负荷 计费 优先控制(例如:紧急呼叫)支持操作维护 O&M 功能,移动特定的功能,和 BSC,MS&NSS 数据库之间交换信令 处理移动特定的业务 移动性管理 例如:寻呼,MSC之间的切换,位置更新,.过负荷处理,例如:OACSU 数据业务的交互功能 移动特定的录音通知,图.13(TM2100EU02TM_0001 GSM

12、 PLMN,27),2、交换子系统功能实体（2）,拜访位置寄存器（VLR）动态数据库，负责管理漫游用户的动态数据信息，存储、更新漫游入用户的数据。存储信息包括：移动用户IMSI，MSISDN，位置区等，支持寻呼功能。用户漫游入该控制区时，VLR从HLR获取上述信息；用户漫游出该控制区时，VLR删除上述信息。VLR与MSC之间交互数据量大，为了提高移动管理和呼叫建立的速度，VLR与MSC一般合适于同一物理实体。注：位置区的划分由人为规定，1个MSC划分为若干个位置区。需要综合平衡位置更新频率和寻呼系统的寻呼能力来确定。,MSC移动业务交换中心,VLR来访位置寄存器,任务:MSC 区域中的用户管理

13、 与 MSC 联合在一起 协调鉴权 启动加密用户数据:来自于 HLR 的用户数据(MSISDN,IMSI,业务(BS,TS,SS),业务限制,.)临时用户信息(LMSI,TMSI,LAI,IMSI attach/detach,MSRN,HON,三参数组,.)这些数据一直有效直到重新登记到其它 VLR!,图.14(TM2100EU02TM_0001 GSM PLMN,29),MSC移动业务交换中心,图.14(TM2100EU02TM_0001 GSM PLMN,29),IWF 互联功能单元,应用系统设备,任务:负责GSM-R网络与其他网络之间的协议转换和速率适配可以和MSC 合设，也可以分设,组

14、呼寄存器,最多可定义 100000个组区(00000 99999),最多可定义 1000个组号(000 999),获取区号和组号,任务:储存语音组呼相关数据：包括组呼参考（组ID和组呼区域）、组呼相关的用户列表、MSC控制的小区列表。与MSC合设于同一物理实体,HLR归属位置寄存器,任务:管理移动用户的数据，实现呼叫管理、位置更新、漫游区域的管理、鉴权设备的管理，协助完成呼叫和业务操作。用户数据的集中储存/管理 传送数据给 VLR 查询 MTC 的路由信息 与 AuC 联合在一起 可以和MSC合设，也可以分设,AuC鉴权中心,任务:储存安全数据(Ki)（鉴权算法和加密信息）产生三参数组(VLR

15、 请求)，负责对IMSI号进行鉴权 与HLR一一对应关系，采用合设方式，通过HLR与其他实体通信数据/算法:Ki,IMSI,A3,A8,用户数据:半永久数据:MSISDN,IMSI,业务(BS,TS&SS),业务限制,.临时用户信息:VLR 地址,LMSI,MSRN,SMS 标志,.,2、交换子系统功能实体（5）,短消息服务中心（SMSC）提供短消息的存储与转发功能。短消息业务是信令承载业务，建网初期用户数少，应集中设置。SMSC应能与全网MSC相互寻址。设置地点应方便接入全网。处理能力要求：条/秒。确认中心（AC）MSC将终端用户发起或接受高优先级呼叫或紧急呼叫的相关呼叫信息，传送到AC进行

16、记录。AC对接收到的相关信息进行记录、存储，为事后分析提供数据依据。,确认中心（AC）,MSC,BSS,呼叫建立语音/数据确认,记录呼叫的详细信息：时间、发起者、接听者等,确认中心AC,Fig.13(TM2105EU02TM_0001 GSM-R-specific Features,13),3、智能网子系统,每增加一种新业务就需要在网络中所有交换机中增加相应的软件，新业务的引入周期较长、灵活性较低且成本很高。基于这种方式要实现两种新业务，若两种业务的业务特征存在有许多相同点，但也必须分别实现，且当交换机更换后，这两种新业务还只能重新开发。新业务生成对具体的交换机有很大的依赖性。,采用全新的“控

17、制与交换相分离”的思想，新业务的提供、修改以及管理等功能全部集中于智能网，交换机则提供交换基本功能，而与业务提供无直接关联。对业务的提供采用基于与业务无关的模块（SIB）来实现的，SIB是一种与具体的业务和实现业务的技术无关的模块，可重复使用。SIB的各种不同组合可组成不同的新业务，新业务的实现和修改均很方便，大大节省了新业务的投入费用和时间。,传统业务提供方式,传统方式：交换机设备既有业务处理功能，还有基本呼叫处理功能,智能网业务提供方式,智能网方式：交换设备只具有基本呼叫处理功能业务处理功能集中在几个节点上,呼叫与控制相分离，业务独立于网络！,智能网的发展历程,智能网的提出80年代中后期由

18、美国的Bell core提出的。为了尽快地开发新业务，满足用户的需要，早在1985年就明确提出了建设智能网的设想，并分别于1986年和1987年正式推出了建设智能网计划。智能网的发展状况90年代初智能网技术开始在世界各地包括日本、英国、西班牙、意大利、韩国等国家建设并得到更快发展。美国主要业务有：800业务，900业务，电话卡业务等。欧洲国家主要开展虚拟专用网业务，附加费率业务等。我国智能网发展起步晚，但是发展非常迅猛。自1995年开始智能网建设，各运营商均有自己的智能网。开放的业务主要有：300业务、800业务等。99年展开移动智能网的建设。,GSM-R为什么引入智能网？,智能网是什么？一种

19、附加在移动交换网基础之上的业务网。引入SCP，依靠No.7信令网和SCP大型数据库的支持，将网络的交换和控制功能相分离，简化交换机的软件，使之只完成基本的接续功能，由SCP负责集中统一处理各种业务。智能网的特点？能够快速、经济、灵活、方便地向提供各种新业务。GSM-R网为什么引入智能网？符合技术发展的要求和趋势。解决不同厂家设备组网环境下业务漫游的问题，支持可变长度的功能号等注册业务。,智能网有利于多厂家互联互通,HLR厂家B,多厂家根据智能网标准的业务软件和标准的协议（CAMEL）能够很容易实现业务的互联互通新的铁路运营业务能够简便、迅速、低成本推出,多厂家之间没有共同遵循的标准，很难实现业

20、务的互联互通新的铁路运营业务很难在全网推出,智能网标准的选择,智能网协议标准固网智能网采用INAP协议。GSM智能网采用CAMEL协议。CDMA智能网采用WIN协议。我国GSM-R智能网采用CAMEL3协议有利于解决互操作性问题（IOT）。适应远期发展要求。,欧洲GSM-R大多采用INAP协议,智能网在GSM-R网中的地位和作用,交换网实现铁路基本电信业务,智能网子系统构成,智能网子系统主要功能实体,业务控制点（SCP）：接收SSP发出指令，执行业务逻辑，实现业务控制功能，存储业务逻辑和网络、用户数据。业务交换点（SSP）：检测智能业务的请求，与SCP通信，对SCP响应，允许SCP影响处理。可

21、与MSC合设，也可分设。业务管理点（SMP）:管理SCP中的业务逻辑，用户数据。业务管理接入点（SMAP）：业务管理接入功能。,SCP一般由小型机、高性能微机和大型实 时数据库组成。要求具有高度的可靠性，每年的服务中断时间不得超过3分钟。配置至少是双备份的。,GSM-R智能网提供的业务,基本业务功能号注册、注销与管理。功能寻址。位置寻址。精确位置寻址。基于MSISDN呼叫限制。,扩展业务基于位置呼叫限制。短信智能业务。,GSM-R智能网用到的编号,功能号码根据用户的职能、身份进行编号，易于记忆、方便使用、简化应用，避免拨号时使用记忆复杂的MSISDN号。包括：车次号功能号、机车功能号、车号功能

22、号、调度身份功能号、维修及调车组功能号。车次、机车、车号功能号长度可变，非固定长度。FAS用户拨号需设定时器。,短号码当前列车调度员：1200。当前车站值班员：1300。列控系统RBC：1500。当前调车机车信号无线传输业务节点：1800。当前机车同步操控无线传输业务节点：1810。,（1）接入矩阵,基本型接入矩阵：可在MSC或智能网SCP上实现。Yes表示允许通话；No标似乎不允许通话；Open表示待定。,接入矩阵：根据主、被叫用户的功能号对呼叫进行限制。包括基本接入矩阵和增强型接入矩阵。,增强型接入矩阵：根据需要，在基本接入矩阵基础上，对行和列进行扩展，实现对更多功能号的呼叫限制。我国GS

23、M-R网的增强型接入矩阵在智能网SCP上实现。我国CT=2/3/4/6/91.,（2）功能号管理,需求：功能号码使用前必须进行功能号的注册，使用后需要进行注销。功能：功能号的注册功能号的查询功能号的注销功能号的强制注销,过程：用户通过发送USSD字符串，发起功能号注册、注销等操作；网络对USSD串透明传输；SCP中建立MSISDN和功能号之间的对应关系。,注册：*SC*FN*#注销：#SC*FN*#强制注销：#SC*FN*88*MSISDN*#查询：*#SC*FN*#,GSM-R USSD串的格式,Operation Code,Service Code,214(GSM-R Phase 3),F

24、unctional Number(including RAC),MSISDN,SI,INFO,Supervisor Indicator(optional),Subscriber MSISDN(E.164,international),Additional Information,Service Messaging,GSM-R USSD 应答串格式,Outcome Code(2 numeric characters),USSD Response,For Interrogation:Subscriber MSISDN,Service Messaging,功能号注册过程,过程：用户通过发送USSD字

25、符串至HLR，USSD字符串中含注册请求信息；HLR检查用户是否具有请求注册授权；HLR发送包括注册请求信息的USSD串至SCP；SCP检查注册是否能够进行；SCP判断申请注册的功能号是否超过允许注册的次数上限；SCP中建立MSISDN和功能号之间的对应关系；SCP返回接受或者拒绝请求的通知。用户收到USSD应答串，通知注册结果，终端存储所注册的功能号。,MSC,USSD,SCP,HLR,功能号注销过程,过程：用户通过发送USSD字符串至HLR，USSD字符串中含注销请求信息；HLR检查用户是否具有请求注销授权；HLR发送包括注销请求信息的USSD串至SCP；SCP检查注销是否能够进行；SCP

26、中删除MSISDN和功能号之间的对应关系；SCP返回接受或者拒绝请求的通知。用户收到USSD应答串，通知注销结果，终端删除所注销的功能号。,MSC,USSD,SCP,HLR,功能号查询过程,过程：用户通过发送USSD字符串至HLR，USSD字符串中含查询请求信息；HLR检查用户是否具有请求查询授权；HLR发送包括查询请求信息的USSD串至SCP；SCP查询所对应的MSISDN；SCP通过HLR向用户返回查询信息。用户收到USSD应答串，通知查询结果。,MSC,USSD,SCP,HLR,功能号注册/注销/查询信令流程,功能号强制注销过程,过程：用户通过发送USSD字符串至HLR，USSD字符串中

27、含注销请求信息；HLR检查用户是否具有请求注销授权；HLR发送包括注销请求信息的USSD串至SCP；SCP检查注销是否能够进行；SCP中删除MSISDN和功能号之间的对应关系；SCP返回接受或者拒绝请求的通知。授权用户收到USSD应答串，通知注销结果。SCP向被注销功能号的用户发起终端通知。被注销功能号的用户对通知的功能号执行查询操作，网络和终端数据保持同步。,MSC,USSD,SCP,HLR,功能号强制注销信令流程,各类终端注册过程说明,机车台：GSM-R模式下收到TAX箱进入监控模式指令，或从450M进入GSM-R模式时，机车台自动注册车次功能号；当收到TAX箱进入非监控模式指令，或从GS

28、M-R模式进入450M模式或关机时，机车台自动注销车次、机车功能号。手持台：萨基姆手持终端目前是开机自动注册临时功能号，关机自动注销临时功能号。调度身份用户：可强制注销注销本辖区内的移动终端功能号。,功能寻址：主叫用户拨打被叫用户的功能号，而不必拨打MSISDN号。根据用户担任的职务、角色分配用户号，如69次列车主司机，T6901。用户使用前须在智能网平台上注册该功能号。MSC将呼叫挂起，智能网翻译号码后，网络按常规流程进行呼叫处理。,（3）功能寻址业务,MSC/SSPVLR/AC,智能网数据库,FAS,基站,基站,典型应用：调度员拨打司机。,功能寻址的呼叫流程,Setup（FN,UUI）,2

29、、满足触发条件 IDP(FN),7、Connect(MSISDN,FN),8、SRI(MSISDN),11、SRI-Ack(MSRN),9、PRN(MSISDN),10、PRN Response(MSRN),12、IAM,13、SetUpMSRN,SA,BC,UUI,1、拨打功能号,3、SCP检查功能号是否有效4、SCP检查接入矩阵，判断呼叫是否受限制5、SCP查找对应的MSISDN号码6、SCP通过HLR、MSC寻呼多个MSISDN号码当前的位置信息，与主叫当前位置信息对比，选择合适的MSISDN。,ATI,ATIack,PSI ack,PSI,功能寻址信令流程,位置寻址：属于定位业务。典型

30、应用：列车司机拨打调度员、车站值班员主叫用户拨打固定短号码，网络自动将呼叫接续与主叫用户当前位置相关的用户。,（4）位置寻址业务,MSC/SSPVLR/AC,智能网数据库,FAS,基站,基站,调度员,调度辖区1,调度辖区2,“1300”,调度辖区分界,“1300”,位置寻址业务实现流程：,位置寻址信令流程,业务的提出：情况1：同一基站小区覆盖2个车站值班员辖区。情况2：同一基站小区覆盖2条以上线路。情况3：车站值班员、调度员辖区与无线覆盖区不完全一致，解决边界处呼叫的问题。解决方案：UUS1：在setup消息中传送，发起短号码时使用。MSC/SSP在IDP消息中向SCP传送精确位置信息。USS

31、D：160字节。外部数据库：外部数据库存储车载台的精确位置信息，呼叫建立时，SCP访问外部数据库。,（5）精确位置寻址,USS1中的UUIE共有35个字节，用户自定义32个字节。MORANE规范规定：功能号传送和表示：采用UUIE作为传送功能号的载体，目前FN最长15位、FN标签和长度各占1个字节，共需占用10个字节。精确位置信息：包括GPS和轮轨信息共占16个字节。目前还剩余6个字节。,UUS1 和UUIE的说明,业务处理流程列车运行中，司机使用短码呼叫调度员、车站值班员，呼叫类型CT=1。MSC分析号码，触发智能业务。SCP根据位置信息和短码，查找北郊用户的真实号码，并返还给MSC。网络自

32、动将呼叫接续与主叫用户当前位置相关的用户（与正常业务流程相同）。,精确位置寻址业务流程,MSC/SSPVLR/AC,智能网数据库,FAS,基站,基站,京沪线调度员,调度辖区1,调度辖区2,“1300”,调度辖区分界,“1300”,京津城际调度员,位置寻址信令流程,业务需求:编号开放，不允许无关用户呼叫某些个别用户，避免不希望的干扰。特点与好处：独立于接入矩阵，实现灵活的呼叫限制实现更好的过滤颗粒提高效率保持业务的连续性，避免在多个MSC定义带来业务不连续。实现方案：HLR中存储用户的签约信息。SCP提供针对某一用户主叫/被叫号码的黑白名单，进行呼叫限制。,司机不希望在工作时被打扰,SCP,BS

33、S,GSM-R网,456,一般用户（不允许呼叫司机）,铁路PSTN,调度员（允许呼叫司机）,X,（6）基于MSISDN的呼叫限制,补充说明:基于MSISDN呼叫限制由MSC负责完成，个别用户可在智能网上完成，具体采用黑白名单方式。若由智能网负责所有MSISDN呼叫限制：优点：若在MSC上处理，则数据发生变化，需要对全网MSC的数据进行更新，维护工作量大。而由智能网处理，则只需集中修改SCP中的数据即可，维护方便。智能网存储容量大，不受限制。缺点：业务全触发，智能网呼叫处理和到智能网信令负荷加重。,基于MSISDN呼叫限制业务说明,业务流程:用户A拨打MSISDN号码，MSCa/VLR/SSP收

34、到呼叫，若主叫申请该业务，则由MSCa根据主叫签约信息O-CSI触发智能业务，否则，MSCa/VLR/SSP向被叫HLRb发送SRI消息，若被叫申请该业务用户，则返回签约信息T-CSI，满足触发条件，触发智能业务，MSCa/SSP向SCP发送CAP消息IDP。若主叫用户拨打功能号，MSCa/SSP受到呼叫，则触发智能业务，SCP选择合适的MSISDN返还给MSCa/SSP，若被叫是签约用户，MSCa/SSP应对第二次触发智能业务进行抑制。（原因：已经通过接入矩阵）SCP查询黑白名单分析此次呼叫是否应受限制。若受到限制，则SCP向MSC/SSP发送Releasecall操作，呼叫释放。若不受限制

35、，MSC根据SCP响应将呼叫接续至相应的被叫用户。,基于MSISDN呼叫限制流程,基于MSISDN呼叫限制信令流程,（7）基于位置的呼叫限制,业务的提出：安全需求铁路运行实际需求。业务含义与功能把主叫用户发起的呼叫限制在一定范围内。实例：调度员只能呼叫其调度辖区范围内的用户，如司机。解决不唯一车次号的问题。呼叫建立时，检查当前的列车当前的位置，并比较调度员管辖范围业务实现：在智能网的SCP中预定义各个调度员管辖范围，呼叫建立时，MSC/HLR寻呼，查找被叫用户当前的小区号，智能网SCP负责将主叫管辖区域与被叫当前位置进行比较，进行呼叫判决，从而把呼叫限制在一定区域范围内。,AreaID#15,

36、调度员只能呼叫本调度区段内的列车,AreaID#23,AreaID#05,基于位置的呼叫限制信令流程,1、SCP的主要功能要求（1）,概述负责处理GSM-R智能业务，提供智能业务的数据。呼叫控制和处理功能CAP和MAP版本的处理功能。不同的对话允许使用不同的版本。业务逻辑选择：根据SSP发来的IDP中的业务键选择业务逻辑。CAMEL程序。如分析信息。业务间相互作用原则。一种业务呼叫中允许其他业务的呼叫，如功能寻址位置寻址，应规定不同业务的先后处理顺序。业务逻辑的执行。实时数据库的功能。对数据库查询、提取数据；翻译号码；数据更新；接收、删除数据信息；传送实时数据。消息分配、排队、处理：将SS7信

37、令接收到的信令消息分配给各个业务逻辑，排队，按顺序执行消息。差错处理。,1、SCP的主要功能要求（1）,数据与会话管理功能数据库管理功能。接收数据更新，保证数据同步；实时发送其他物理实体所需数据。数据库一致性检查的功能。接收并执行数据库一致性检查信息，根据指令修改信息。数据库安全性。数据库双备份。修改时，双备份同时进行。维护人员分级别接入SCP，查看不同数据。业务数据管理功能。激活/去激活业务，业务数据修改。话务管理功能。消息编码/解码。,2、SCP的主要性能要求,处理能力CAPS：平均每秒试呼次数，数据修改。存储能力：内存、硬盘等空间。可靠性要求备份机制。具有与容灾备份系统的接口。在线增加新

38、业务，在线接受SMP对现有业务的修改和删除，在线进行硬件设备扩容。主备倒换时，不影响已经进入稳定状态的呼叫。,SCP 1,SCP 2,不同地理位置的备份,交换子系统,用户数据库随时更新,用户业务在灾害发生时仍然能够保持,3、SCP容灾备份 1+1备份方案,成对设置的SCP中的数据可以灵活地被分割为激活部分和备份部分配对SCP之间将实时地进行数据更新，保证每个用户在两个SCP中存放的数据完全一致。当一个SCP受到了某个用户的数据请求，并发现此SCP中存放的是该用户的备份数据，这个SCP会自动将这个用户请求转发给配对的SCP。最终完成此次数据请求。当灾害发生时，存活的SCP将自动地或者人工地接管所

39、有的业务请求。当故障SCP重建后，配对SCP之间将重新进行同步，并恢复正常。,A,B,SCP容灾工作模式,所有用户数据,分割数据,A,B,A,B,A,B,A,B,负荷分担模式,SCP用户数据的同步,单个SCP接管所有业务,开始,激活数据部分,备份数据部分,用户数据的传送,主备模式,SCP异地容灾,单节点采用双机热备份，可用性达到99.999%。双节点采用不同地理位置的冗余备份，可用性接近100%。主备SCP之间通过广域网实现数据库实时同步。某一节点故障时，另一节点迅速自动接管所有业务。,登记管理,MSC,SS7链路,备选路由,首选路由,主用,备用,主用,数据库更新,FA&LDA 请求,北京,武

40、汉,HLR,广域网WAN,备用,车次号数据在所有数据库中完全一致,首选路由,备选路由,主备SCP自动切换机制,MSC/SSP到主用SCP的连接/路径在七号信令的（SS7）MTP层无响应主用SCP的七号信令（SS7）SCCP子系统对MSC/SSP的SCCP层请求无应答,4、业务键的分配,业务键（Service key）属于编码内容的一部分，用于SSP请求SCP上的各种业务，主要存储于HLR的智能用户签约数据和SSP的IN业务触发数据中。功能号的管理不分配单独的业务键：用户发送USSD，SCP根据USSD数据内容（*,#,*#），判断这个操作是注册、注销还是查询，并根据判断结果来分支到下一步骤。接

41、入矩阵是功能寻址、位置寻址的必经步骤，不需单独分配业务键。基于位置呼叫限制是基于功能寻址的业务扩展，不单独分配业务键。,5、业务触发方式,检测点当发端BCSM进行到DP 1，表示主叫鉴权成功，此时已经得到主叫的相关信息了，例如欠费通知业务，可以利用DP 1将呼叫信息上报SCP，由SCP控制随后的呼叫，给用户送通知音；进行到DP 2，表示收号结束，此时已经得到主被叫号码了，对于某些预付费业务（神州行），就是在此时触发主叫端的智能业务的；进行到DP 3，表示号码分析结束，对于300、800、功能寻址、位置寻址等业务，此时通过判断被叫号码的特定接入码决定是否触发智能业务；进行到DP 4，表示路由选择

42、失败；DP 5表示被叫用户忙；,检测点,DP 6表示被叫用户久叫不应。这几个DP表示呼叫失败，某些业务会用到相应的信息，则需要SSP检测到后上报SCP。DP 7表示用户已经摘机应答，即将连通主被叫，如果此时主叫用户挂机，将产生DP 10，表示主叫早释。通话过程中，由定时器定时产生DP 8，上报SCP以供某些业务监视通话。进行到DP 9，表示主叫或者被叫挂机，通话切断。相应的收端BCSM中，当呼叫进行到DP 12，表示被叫鉴权成功，此时已经查询到被叫用户的签约信息，SSP在此时根据签约信息决定是否触发被叫端的智能业务，被叫彩铃就是此时触发的。,检测点,进行到DP 13时，表示被叫忙；DP 14表

43、示被叫久叫不应；DP 15表示被叫应答；DP 16表示通话中；DP 17通话结束。,签约信息,发端CAMEL签约信息：申请了发端CAMEL业务的用户具有O-CSI.终端CAMEL签约信息：申请了终端CAMEL业务的用户具有T-CSI.补充业务通知CAMEL签约信息，申请了补充业务通知的CAMEL用户具有SS-CSI。USSD CAMEL签约信息：将USSD业务码映射为gsmSCF地址的用户需要的数据。翻译信息标记CAMEL签约信息是CAMEL签约数据的一个标记，用以指示用户登记一个前转号码时，HLR不需对该号码进行任何翻译，格式检查，禁止前转号码检查和呼叫阻截检查。SMS-CSI：申请了短消息

44、CAMEL业务的用户具有这个用户标记。,其他需要说明的问题（1）,有线终端用户：终端不支持USSD操作，因此，功能号的注册由智能网配置。关于91功能号业务的处理。欧洲现网在MSC上实现；我国SCP上实现。当同一调度辖区内、同一车站区内有两个相同的车次号的列车时，不能采用功能号对司机发起呼叫，而应采用机车号或者车号功能号发起呼叫。考虑因素：MSC与FAS之间的DSS1信令不支持USSD透传。手持台用户：精确位置寻址业务受到限制，不能开放。关于接入矩阵和呼叫限制的关系。基于MSISDN号码呼叫限制的补充说明。,其他需要说明的问题,不唯一车次号功能号注册：可以重复，但次数有上限限制，具体由运输管理部

45、门确定。不唯一车次号功能寻址：调度员/车站值班员采用车次号功能号发起呼叫时，MSC分析出该被叫号码是功能号，则向SCP发送处理智能业务的请求，SCP通过MSC/HLR寻呼对应的多个MSISDN号，得到各被叫MS当前所在小区，把主叫管辖范围和被叫位置小区进行对比，若管辖范围内只有1个符合条件的MS，则进行接续；若存在多个，则发送USSD串进行通知。,4、GPRS子系统概述,为什么引入GPRS子系统？解决频率资源紧张问题，提高数据传输速率。什么是GPRS？通用分组无线业务（General Packet Radio Service）的英文缩GPRS是在GSM技术的基础上提供的一种端到端分组交换业务G

46、PRS最大限度重用已有的GSM网络基础设施GPRS提供高效的无线资源利用率GPRS提供高达171.2Kbps的无线接入速率与已有的GSM-R电路交换系统有很多交互GPRS系统基于标准的开放接口,GPRS子系统的特点,GPRS提供的业务分组域数据传输。如与铁路CTC/TDCS系统互联，实现车地、车车数据信息传送。GPRS系统的特点有哪些？固定、动态分配信道，多用户共享信道。一个用户可以同时使用18个时隙，空中接口支持CS1CS4 共计4种编码方式，数据传输可达约10kbit/s-170kbit/s。用户永远在线，但是只有在进行数据传输时，才能占用无线资源信道。用户与网络的交互，是按照会话进行管理

47、的，传输信息时，用户需激活申请PDP场景。,多用户共享信道,电路域中一个TDMA帧分为8个时隙；分配给GPRS 的时隙称为PDCH。PDCH信道：承载用户数据，附着/去附着、PDP激活/去激活、信令数据等。信道共享：静态动态分配信道，这些信道可以为多个终端用户共享使用；动态分配的信道GPRS和GSM-R话音可以共用。时隙捆绑：一个终端MS可以同时使用多个PDCH（时隙）。,B1,B2,B3,B4,B5,B6,B7,B8,B9,B10,B11,B0,B1,B2,B3,B4,B5,B6,B7,B8,B9,B10,B11,B0,B1,B2,B3,B4,B5,B6,B7,B8,B9,B10,B11,B

48、0,采用静态PDCH的原因保证小区中的GPRS MS时常在线保证GPRS业务一定的QoS采用动态PDCH的原因GPRS与GSM-R共享无线资源一方面要考虑无线资源的最优利用，另一方面，要优先保证话音业务的QoS一个小区中的分组交换业务与电路交换业务的比例时常在变化动态PDCH对话音业务不可见一般原则小区内配置适量的静态PDCH 以保证MS正常附着在GPRS网络上，同时保证一定的GPRS业务QoS根据GPRS业务量预测配置适量的动态PDCH，在运行过程中根据小区业务状况调整为TCH或PDCH使用电路交换业务可以抢占GPRS业务所使用的信道,分组无线信道配置,GPRS与GSM-R的关系？,BTS软

49、件升级BSC增加PCU及软件升级,MS为具有GPRS能力的A/B/C类MS,与GSM-R共用,软件升级,新增网元,软件升级,VLR,GPRS和GSM-R网络的相似性和对称性,HLR,AUC,PSTN,铁路应用系统,7,GPRS和GSM-R是两个网络GPRS和GSM-R网具有相似性和对称性GPRS和GSM-R网共用基站、HLR等设备,VLR,GPRS和GSM-R的业务关系,HLR,AUC,PSTN,铁路应用系统,8,GPRS和GSM-R业务从BSC处开始分流。,与公众GPRS网的区别？,公众GPRS网用户多数处于静止状态或者缓慢移动状态；传送信息内容为公众服务信息传送；服务质量“尽力而为”，对可

50、靠性、实时性要求不高。铁路GPRS网用户处于移动状态下甚至高速移动状态无线数据传输；数据内容为铁路运输生产相关的信息；对可靠性、实时性要求高。二者在网络结构、业务功能、参数设置均有所不同！,与有线分组数据网的区别？,与有线分组数据网的区别需要进行移动性管理。服务质量受小区重选、路由区更新等方面的影响。用户与网络的交互，是按照会话进行管理的，传输信息时，用户需激活申请PDP场景。,路由器,GPRS系统与应用系统的互联,GGSN,SGSN,RADIUS,DNS,BTS,BTS,BSC,PCU,GPRS归属服务器,GPRS接口归属服务器,GPRS接口服务器,局域网,行车调度台,调车调度台,GSM-R