TMSC TMSI TRAU UIC USSD VBS VGCS VLR 3GPP
4 总则
Tandem Mobile Switching Center Temporary Mobile Subscriber Identity Transcoder /Rate Adapter Unit International Union of Railways
Unstructured Supplementary Service Data Voice Broadcast Service Voice Group Call Service Visit Location Register
3rd-Generation Partnership Project
汇接移动交换中心 临时移动用户识别 编译码和速率适配单元 国际铁路联盟 非结构化补充业务数据 话音广播业务 话音组呼叫业务 拜访位置寄存器 第三代合作项目组
4.1 本技术体制依据中国铁路主要技术政策而制定，遵循科学性、经济性、实用性、有效性的原则。 4.2 GSM-R网应密切结合中国铁路发展的实际，满足铁路运输需要，做到安全可靠、经济适用、技术先进、高效畅通。
4.3 GSM-R网应遵循统一规划、合理布局、统一标准、资源共享的原则，合理利用频率资源，充分利用各种网络资源，并根据全程全网需要，保证系统完整配套。
4.4 GSM-R设备应符合铁道部及相关行业颁发的技术规范，不同厂家的设备应满足互联互通要求，保证全网中的设备稳定可靠、易于维护。
4.5 网络中各节点的设置应充分考虑设备负荷以及网络的安全可靠性，网络结构应保持相对稳定。 4.6 网络规划与建设应充分考虑网络和业务发展的需要，适应近、远期发展。
5 业务与功能
5.1 GSM-R业务
GSM-R网提供的业务包括话音业务、数据业务、与呼叫相关的业务和铁路特定业务，并可在上述业务的基础上扩展新的应用。 5.1.1 话音业务
（1）点对点话音呼叫业务。 （2）语音广播业务。 （3）语音组呼业务。 （4）公众紧急呼叫业务。 （5）多方通信。 5.1.2 数据业务
（2）电路域数据业务。 （3）分组域数据业务。 5.1.3 与呼叫相关的业务
（1）闭合用户组。
（2）增强型多优先级与强拆。
（3）高级呼叫处理，包括呼叫前转、呼叫转移、呼叫等待、呼叫保持等。
（4）号码识别，包括主叫号码识别显示、主叫号码识别限制、被叫号码识别显示、被叫号码识别限制。
（5）自动应答。 （6）呼叫监视指示。
4
（7）计费通知（信息）。 （8）计费通知（计费）。
（9）闭锁呼叫：包括闭锁所有出呼叫；闭锁国际出呼叫；除至归属PLMN国家外，闭锁国际出呼叫；闭锁所有入呼叫；当漫游出归属PLMN国家时，闭锁所有入呼叫。
（10）非结构化的补充业务数据。 （11）遇忙回叫。
（12）用户到用户信令1（DSS1）。 （13）直通工作方式。 5.1.4 铁路特定业务
铁路特定业务包括基本业务和扩展业务。 5.1.4.1 基本业务
基本业务是指满足铁路运输生产通信所必要的基础业务。 （1）功能寻址。
用户通过功能号码发起或接收呼叫，网络基于功能号进行寻址。 （2）基于位置寻址。
网络根据用户所拨打的短号和用户自身位置信息，将呼叫路由到一个与该用户当前所处位置相关的目的地址。
（3）精确位置寻址。
精确位置寻址是基于位置寻址业务的扩充，网络根据用户所拨打的短号和用户自身的精确位置信息，将呼叫路由到一个与该用户当前所处位置相关的目的地址。
（4）基于MSISDN的呼叫限制。
对个别用户的主、被叫号码进行呼叫限制。 （5）铁路紧急呼叫。
指具有最高优先级的组呼，包括列车紧急呼叫和调车紧急呼叫两种呼叫。 5.1.4.2 扩展业务
扩展业务是指在基本业务基础之上进行扩展而生成的业务。 （1）基于位置的呼叫限制。
将用户发起功能号呼叫的范围限制在其位置相关的区域范围内。 （2）自动获取调度中心IP地址。（可选）
用于列车机车综合无线通信设备在运行中自动获取TDCS系统的IP地址。 （3）短信的智能业务。
包括短信的功能寻址和基于位置寻址等。
5.2 网络功能
5.2.1 支持基本业务的功能
（1）呼叫控制。
网络能对各类业务呼叫进行处理和管理，包括呼叫的建立、保持和释放等。 （2）用户识别鉴权。
网络能对用户进行识别和鉴权，防止无权用户使用此系统。 （3）信令单元的保密。
网络能对移动台与基站间交换的信令信息单元进行保护，包括：国际移动设备识别IMEI、国际移动用户识别IMSI（当移动台被叫时）、被叫用户电话号码（当移动台主叫时），防止无权者得到移动台与基站间交换的信令信息，以确保与用户有关的信令信息的机密性。
（4）接入矩阵。
通过定义网络中主、被叫方的映射关系，实现基于主、被叫功能号的呼叫限制。
5
（5）铁路紧急呼叫。
（6）语音组呼和语音广播呼叫。
在语音组呼是由多方参加，其中一部分人可以讲话、多方聆听的点对多点语音通信方式。 语音广播呼叫建立的是点对多点的单向语音呼叫连接，业务用户或调度用户在预定义的地理区域发起广播呼叫。
（7）短消息业务。
提供MS和SMSC之间的短消息交换服务。 5.2.2 支持移动性操作的功能
（1）位置登记。
网络能保持跟踪移动台实际所处的位置，包括位置更新、位置删除、周期位置更新、IMSI分离/附着和故障后位置寄存器恢复等。
（2）切换。
网络能将一个正在处理的呼叫从一个小区倒换到另一个小区，或者在同一小区中，从一个无线信道倒换到另一个无线信道上，用来保证移动台在移动过程不中断通信。
（3）漫游。
指移动台离开它所归属的移动业务本地网仍可进行去话呼叫或来话呼叫。 （4）呼叫重建。
在一次呼叫中，当失去一个业务信道，呼叫可再次被建立。 5.2.3 呼叫处理的附加功能
（1）用户与业务多优先级管理。
网络能规定各类用户的最高签约优先级和默认优先级以及各种呼叫业务的优先级。 （2）业务的安全保密。
包括用户识别、用户数据的保密。 （3）支持DTMF。
从移动台至网络方向，当话音通路已建立，移动用户按下键盘，系统应支持DTMF信号的发送（将DTMF信号转换成可在无线接口上传送的信令消息）。
（4）组呼静音/取消静音。
具体参见《UIC Project EIRENE System Requirements Specification 15.0》（on 17 May 2006）3.8节中的规定。
6 系统结构
GSM-R网由GSM-R数字移动通信系统（以下简称GSM-R系统）和中继传输电路组成。
GSM-R系统包括网络子系统（NSS）、基站子系统（BSS）、运行与支持子系统（OSS）和终端设备等四个部分。其中，网络子系统包括移动交换子系统（SSS）、移动智能网（IN）子系统和通用分组无线业务（GPRS）子系统。GSM-R系统结构及主要接口如图1所示：
6
SSS电路域数字应用系统SMSCDSS1No.7MSC/VLR其他通信网No.7ADSS1BSSGrGPRSTRAUAterCBCBSCAbisBTS调度交换机UmOSSOMC用户管理系统BTSSGSNGbGbPCUGnGGSNGiGRISGMSCE/GHLR/AuCC/DNo.7ACLSSPSMAPIPINSCPSMPSCEPTCP/IPMSC/VLR/GCR/IWF铁路应用系统调度台车站台无线固定台车载台无线终端手持台有线终端 图1 GSM-R系统结构示意图
6.1 移动交换子系统（SSS）
SSS主要完成用户的业务交换功能以及用户数据与移动性管理、安全性管理所需的数据库功能。 SSS由一系列功能实体构成，包括MSC、VLR和HLR等。各功能实体之间通过No.7信令协议互相通信，各功能实体如下：
6.1.1 移动业务交换中心（MSC）
MSC是网络的核心，负责用户的移动性管理和呼叫控制。 GMSC是GSM-R网与其他通信网互联互通的关口局。 6.1.2 拜访位置寄存器（VLR）
VLR是一个动态数据库，负责存储进入该控制区域内已登记用户的相关信息，为移动用户提供呼叫接续的必要数据。当MS漫游到一个新的VLR区域后，该VLR向HLR发起位置登记，并获取必要的用户数据；当MS漫游出控制范围后，需要删除该用户数据。VLR存有用户所属组的ID列表。当用户漫游时，这些信息从HLR中获得。
6.1.3 归属位置寄存器（HLR）
HLR为CS域和PS域共用设备，是一个负责管理移动用户的数据库。HLR存储本归属区的所有移动用户数据，如识别标志、位置信息、签约业务等。当用户漫游时，HLR接收新位置信息，并要求前VLR删除用户所有数据。当用户被叫时，HLR提供路由信息。 6.1.4 鉴权中心（AuC）
AuC为CS域和PS域共用设备，是存储用户鉴权算法和加密密钥的实体。AuC将鉴权和加密数据通过HLR发往VLR、MSC以及SGSN，保证通信的合法和安全。每个AuC和对应的HLR关联，只通过HLR和其他网络实体通信。
6.1.5 互连功能单元（IWF）
IWF负责在GSM-R网与固定网络的数据终端之间提供速率和协议的转换，具体功能决定于互连的业务和网络类型。
6.1.6 组呼寄存器（GCR）
7
用于存储移动用户的组ID、移动台利用语音组呼（VGCS）参考和语音广播（VBS）参考发起呼叫的小区信息，以及发起呼叫的MSC是否负责处理呼叫的指示。 6.1.7 短消息服务中心（SMSC）
负责向MSC传送短消息信息。 6.1.8 确认中心（AC）
用于对铁路紧急呼叫相关信息进行记录、存储。
6.2 移动智能网（IN）子系统
IN子系统是在SSS中引入的智能网功能实体，将网络交换功能和业务控制功能相分离，实现对呼叫的智能控制。
GSM-R智能网由GSM业务交换点（gsmSSP）、GPRS业务交换点（gprsSSP）、智能外设（IP）、业务控制点（SCP）、业务管理点（SMP）、业务管理接入点（SMAP）以及业务环境接入点（SCEP）等设备组成。
6.2.1 GSM业务交换点（gsmSSP）
具有业务交换功能，作为MSC与SCP之间的接口，可检测出GSM-R智能业务的请求，并与SCP进行通信，对SCP的请求作出响应，允许SCP中的业务逻辑影响呼叫处理。 6.2.2 GPRS业务交换节点（gprsSSP）
具有业务交换功能，作为SGSN与SCP之间的接口，可检测出GPRS智能业务的请求，并与SCP进行通信，对SCP的请求作出响应，允许SCP中的业务逻辑影响呼叫处理。 6.2.3 业务控制点（SCP）
具有业务控制功能，包含GSM-R智能网的业务逻辑，通过对SSP发出的指令，完成对智能网业务接续和计费的控制，以实现部分铁路特定的业务。同时还具有业务数据功能，包含用户数据和网络数据，以供业务控制功能在执行GSM-R智能网业务时实时提取。 6.2.4 智能外设（IP）
在SCP的控制下提供业务逻辑程序所指定的各种专用资源，包括DTMF接收器、信号音发生器、录音通知等。
6.2.5 业务管理点（SMP）
能配置和提供GSM-R智能网业务，它包括对SCP中业务逻辑的管理，用户业务数据的增删、修改等，也可以管理和修改在SSP（IP）中的有关业务信息。 6.2.6 业务管理接入点（SMAP）
具有业务管理接入功能，为业务管理员提供接入到SMP的能力，并通过SMP来修改、增删用户数据和业务性能等。
6.2.7 业务生成环境点（SCEP）
用于开发、生成GSM-R智能网业务并对这些业务进行测试和验证，并将验证后的智能网业务的业务逻辑、管理逻辑和业务数据等信息输入到SMP中。
6.3 通用分组无线业务（GPRS）子系统
GPRS子系统负责为无线用户提供分组数据承载业务。 GPRS子系统包括核心层和无线接入层。
核心层由SGSN、GGSN、DNS、RADIUS等功能实体组成。 无线接入层由PCU、基站、终端等组成。GPRS无线接入层组网应充分利用GSM-R系统的设备资源，保护投资；与GSM-R系统共用频率资源；利用GSM-R系统的基站实现无线覆盖，不单独增加GPRS系统基站。
6.3.1 服务GPRS支持节点（SGSN）
为MS服务的GPRS支持节点，包括移动性管理、寻路等功能。
8