6.3.2 网关GPRS支持节点(GGSN)
为GPRS网与外部数据网络相连的网关。实现路由选择、与外部网络协议转换等功能。 6.3.3 域名服务器(DNS)
负责提供GPRS网内部SGSN、GGSN 等网络节点的域名解析等。 6.3.4 认证服务器(RADIUS)
负责存储用户的身份信息,并完成用户的认证和鉴权等功能。 6.3.5 分组控制单元(PCU)
负责数据分组、无线信道管理、错误发送检测和自动重发。 6.3.6 边界网关(BG)
用于不同GPRS网的互连,它应具有基本的安全功能,此外还可根据网络之间的漫游协议增加相关功能。
6.3.7 计费网关(CG)
实时采集各GPRS支持节点的话单记录,存储/备份/合并话单,并向计费中心传送话单文件。
6.4 基站子系统(BSS)
BSS通过无线接口直接与移动台相接,负责无线信号发送接收和无线资源管理;与MSC相连,实现移动用户之间或移动用户与固定网路用户之间的通信连接,传送系统信号和用户信息等。
BSS由基站控制器(BSC)、编译码和速率适配单元(TRAU)、小区广播短消息中心(CBC)、基站收发信机(BTS)、弱场设备等功能实体构成。 6.4.1 基站控制器(BSC)
BSC是BSS的控制部分,负责各种接口的管理,承担无线资源和无线参数的管理,负责呼叫建立的信令处理以及小区中的信道的分配。
6.4.2 编译码和速率适配单元(TRAU)
负责在BSC和MSC之间提供语音编码和速率适配功能,将16kbit/s的话音或数据转换为64kbit/s的数据。
6.4.3 小区广播短消息中心(CBC)
CBC负责负责管理小区广播短消息业务。 6.4.4 基站收发信机(BTS)
BTS是由BSC控制、服务于某个小区的无线收发信设备,完成BSC与无线信道之间的转换,并通过空中接口,实现BSC与MS之间的无线传输及相关的控制功能。BTS具有速率匹配、信道编码/译码、调制/解调等空中接口物理层功能。
6.5 运行与支持子系统(OSS)
OSS包括网络设备维护管理系统(以下简称“网络管理系统”)和用户管理系统。
(1)网络管理系统:为操作人员提供对系统设备的维护接口,收集、监视网络的运行信息和状况,并能够按照操作人员的要求生成系统运行报告,为网络规划和调整提供依据。包括操作维护中心(OMC)和网络管理中心(NMC)等。按专业可分为交换、分组、智能网、无线(含基站和弱场设备)等网管系统。
(2)用户管理系统:负责管理本网内用户的相关数据,提供开户、销户以及用户业务权限更改等操作功能,以支撑业务的正常运行,包括SIM卡管理系统以及计费、结算、营帐和客服系统等。 6.6 终端
终端是供GSM-R系统用户直接操作、使用,用来接入GSM-R网的设备,包括移动台和无线固定台。 (1)移动台包括(机车、汽车)车载台,手持台、列控数据传输设备、列尾信息传输设备和防灾检测信息传输、车辆安全检测信息传输终端等。
移动台由移动设备和SIM卡组成。
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(2)无线固定台为非移动状态下使用的无线终端,具备与移动台相同的业务功能。
7 移动交换网
7.1 网路结构
GSM-R网路结构应满足铁路运输行车指挥的需求。为使网路结构简单、层次清晰、便于运行维护管理,全网宜划分为移动业务汇接网和移动业务本地网两级。 7.1.1 移动业务汇接网
移动业务汇接网由汇接移动交换中心(TMSC)以及连接这些节点之间的中继线路组成。
(1)全路宜划分为三个汇接区,在大区中心设立TMSC,每个TMSC负责若干个移动交换中心(MSC)。TMSC负责转接本区内MSC之间的长途话务,汇接本区内MSC的长途话务至其他TMSC。
(2)TMSC之间为网状网结构。 7.1.2 移动业务本地网
(1)全路设立若干个移动业务本地网。移动业务本地网包括MSC、GMSC、HLR等设备。
在一个本地网内,应设一个或若干个MSC,也可根据业务量由一个MSC覆盖多个移动业务本地网。MSC负责疏通或处理移动用户与移动用户之间、移动用户与固定用户之间的话务。
几个移动业务本地网宜共用一个HLR。
(2)MSC应分别接入所属和邻近的TMSC。 (3)根据需要,不同MSC之间可以直联。 全路GSM-R网路结构示意图如图2所示。
TMSCTMSC网状网TMSCMSCMSCMSCMSC 图2 全路GSM-R网路结构示意图
7.2 节点的设置 7.2.1 TMSC的设置
(1)TMSC应设置在话务量比较集中、传输条件良好的地点。
(2)TMSC宜与MSC合设,即既作本地移动交换中心,又作汇接移动交换中心。 7.2.2 MSC(含VLR、GCR、IWF等设备)的设置
(1)MSC的设置应根据话务流量、流向,结合铁路路网现状和近远期发展规划,充分考虑各条线路基站子系统的接入、传输通道组织以及设备处理能力、网间互联互通、局间切换次数等因素,合理确定设置地点和数量,提高设备利用率。
(2)MSC(含VLR、GCR、IWF等设备)的建设容量以近期用户预测数为配置容量,应满足本地用户和漫游用户话务处理和数据存储的需求,且为保证设备运行的安全可靠,应考虑处理能力的冗余,并为将来的发展留有余地。 7.2.3 GMSC的设置
(1)GMSC负责转接GSM-R网与铁路专用电话交换网(PSTN)及其它通信网间的话务。
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(2)建网初期,GMSC宜与MSC合设。远期根据需要,可独立设置。
(3)每个GMSC应与其所在地的铁路专用PSTN二级交换中心C2交换机相连,并可根据需要确定是否需与铁路专用PSTN一级交换中心C1相连。当一个MSC覆盖多个铁路专用PSTN本地网时,GMSC也可以与多个PSTN本地网互联互通。 7.2.4 HLR/AuC的设置
(2)HLR应相对集中设置。建网初期,设置地点宜选择在TMSC所在地。远期根据需要,可扩容和增设数量。
(3)建设容量应考虑远期发展时,保证用户的数据调整最少。 (4)应考虑容灾备份机制。 7.2.5 SMSC的设置
(1)SMSC应相对集中设置、便于管理。
(2)建网初期,全路可设置一对SMSC,地点宜选择在TMSC所在地。远期可根据需要进行扩充。 (3)应适当考虑容灾备份机制。
7.3 网间互联互通
(1)GSM-R网应通过MSC与铁路数字调度通信网进行互联互通。
(2)GSM-R网应通过GMSC与铁路专用PSTN进行互联互通,并通过铁路专用PSTN,实现与公网互联互通。
(3)GSM-R网可通过国际关口局与国际GSM-R网实现互联互通。 (4)GSM-R网可实现与其他PLMN网络互联互通。
7.4 网路组织
7.4.1 网内路由组织
(1)TMSC之间以网状网相连。每个MSC应接入其所属和邻近的TMSC。
(2)任意两个MSC间若有较大业务量时,可建立高效直达中继。覆盖区相邻的两个MSC间,应设置高效直达中继。 7.4.2 网间路由组织
(1)GSM-R网与铁路专用PSTN、公众通信网之间的路由组织采取发端入网方式。 (2)GSM-R网与铁路数字调度通信网之间的长途路由由GSM-R网负责组织。 7.4.3 电路群设置原则
7.4.3.1 基干电路群设置原则
(1)TMSC之间应设置低呼损电路群。
(2)MSC与其相应的TMSC之间应设置低呼损电路群。
(3)GMSC与当地其他通信网关口局之间应设置低呼损电路群。
(4)GMSC与其所辖的其他未设MSC移动业务本地网及通信网汇接局之间应设低呼损电路群。 (5)MSC与其所辖的BSC之间应设置低呼损电路群。 7.4.3.2 高效直达电路群设置原则
(1)任意两个MSC间若有较大业务量时,可设置高效直达电路群。 (2)覆盖区相邻的两个MSC间,应设置高效直达电路群。 7.4.4 路由选择原则
路由的选择顺序:对于网路结构,应按自近而远的原则;对于交换中心,发话区按自下而上、受话区自上而下的原则进行选择。
7.5 接口与信令
7.5.1 人机接口(Sm接口)
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Sm接口指用户与网络间的接口。主要包括用户对移动终端进行的操作程序,移动终端向用户提供的显示、信号音等。此接口还包括用户识别卡(SIM)与移动终端(ME)间接口的内容。 7.5.2 移动台与基站间接口(Um接口)
Um接口是移动台和基站收发信台之间的接口,为空中无线电接口,用于移动台和GSM系统固定部分的连接。主要传递的信息包括无线资源管理、移动性管理和呼叫控制。其物理连接通过无线链路实现。 7.5.3 基站子系统与MSC间的接口(A接口)
A接口主要传递呼叫处理、移动性管理、基站管理、移动台等信息。 采用2Mbit/s数字接口,信令规程采用No.7信令方式。 7.5.4 MSC与VLR之间的接口(B接口)
B接口为内部接口。
7.5.5 MSC/VLR与HLR/AuC间的接口(C、D接口)
C接口是MSC与HLR之间的接口,D接口是VLR与HLR之间的接口。
C/D接口用于传递有关移动台位置和用户管理信息,以使移动台在整个服务区中能建立和接收呼叫;传递管理和路由选择信息,以使入口MSC能询问被叫移动台的漫游号码。
采用2Mbit/s数字接口或64Kbit/s,信令规程采用No.7信令方式。 7.5.6 MSC/VLR与其他MSC/VLR间的接口(E、G接口)
E接口是MSC之间的接口,G接口是VLR之间的接口。 E/G接口用于在进行MSC间切换时交换有关的信息,以及在两个MSC间建立用户呼叫接续时传递有关的信息。
采用2Mbit/s数字接口,信令规程采用No.7信令方式。 7.5.7 GCR与MSC间的接口
此接口为内部接口,用于语音组呼或语音广播时,MSC向GCR查询相应的语音组呼。 7.5.8 GMSC/VLR至PSTN的接口
GSM-R网通过GMSC与其他PSTN进行互联互通,实现移动用户与固定网络用户之间的通信业务。 采用2Mbit/s数字接口,信令规程采用No.7信令方式。 7.5.9 MSC/VLR至铁路数字调度通信网的接口
GSM-R网通过MSC与铁路数字调度通信网实现互联互通。 采用2Mbit/s数字接口,信令规程采用DSS1信令方式。 7.5.10 MSC/VLR至电路域数据应用节点的接口
GSM-R网通过MSC与其他电路域数据应用节点进行互联,实现业务互通。 采用2Mbit/s数字接口,信令规程采用DSS1信令方式。
8 智能网
8.1 网路结构
GSM-R智能网以ITU-T/3GPP智能网为基础,采用CAMEL3协议标准,用来提供部分铁路特定业务。 GSM-R智能网由SSP、SCP、IP(智能外设)、SMP、SMAP和SCEP以及连接这些节点的链路组成。智能网网路结构如图3。
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SMAPSCEPSMAPSCEPSMPSCPNo.7信令网No.7信令网SMPSCPIPSSPSSP??SSPSSP 图3 GSM-R移动智能网网路结构图 8.2 节点设置 8.2.1 SSP的设置 (1)每个移动业务本地交换中心应设置SSP,SSP宜与MSC合设。 (2)每个GPRS本地网可根据需要确定是否设置SSP,如果设置,宜采用与SGSN合设方式。 8.2.2 SCP的设置
(1)建网初期,SCP宜相对集中设置,随着将来业务种类及业务量的发展,可以增设SCP,分区域接入,分业务处理逻辑。
(2)SCP应设置在No.7信令便于到达的地点。 (3)应考虑容灾备份机制。 8.2.3 IP的设置
IP宜与SSP 综合设置,根据网络发展和业务需求,也可单独设置。 8.2.4 SMP的设置
SMP应集中设置在便于管理智能业务的地点。 8.2.5 SMAP的设置
与SMP同址应设置SMAP设备,在业务用户多的地方及智能网业务用户有需求的地点均可逐步设置SMAP。
8.2.6 SCEP的设置
可根据需要设置SCEP。如果设置SCEP,宜与SMP同址设置。
8.3 网路组织
8.3.1 语音网的网路组织
8.3.1.1 由无线用户发起的智能业务呼叫
(1)由无线用户发起的智能业务呼叫,通过无线信道至BTS,经BSC至MSC/gsmSSP,触发智能业务。
(2)由MSC/gsmSSP在SCP的控制下通过GSM-R网路完成呼叫的处理和选路。 8.3.1.2 由有线用户发起的对移动用户的智能业务呼叫
(1)由有线用户发起的智能业务呼叫,通过调度交换机连接至MSC/gsmSSP,触发智能业务。 (2)由MSC/gsmSSP在SCP的控制下通过GSM-R网路完成呼叫的处理和选路。 8.3.2 信令链路的组织
SSP和SCP间采用No.7信令链路,信令规程采用CAP协议。
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