GSM-R移动交换机ASN.1话单的解码

郑 伟

GSM-R移动交换机ASN.1话单的解码

郑 伟

摘 要：根据ASN.1数据结构的特性，结合中国铁路GSM-R网络话单存储结构的特点，提出了一种改进的话单解码算法设计文件，对该算法文件的特点进行了分析。

关键词：铁路综合数字移动通信系统;话单;ASN.1算法;设计

MSC移动交换机是GSM-R网络中的主要设备，目前北京、武汉、上海、济南、南昌、广州等6局采用诺西公司生产的D900型MSC设备，占已开通GSM-R网络铁路局数量的一半以上。在诺西公司MSC交换机中，所产生的的话单采用ASN.1格式进行存储，记录了组呼类型、补充业务、司机与调度员之间的通话等重要内容。该格式话单为纯十六进制数据文件，对于普通维护人员来说不可读，为此针对ASN.1格式话单文件设计了解码算法，使之对交换机产生的话单可读、可查，便于GSM-R网络的维护管理。

1 ASN.1格式话单存储结构

ASN.1(抽象语法表示)是一种数据存储结构标准，属ISO/ITU-T标准体系之一，其数据结构同XML类似，特点是：对任意一个数据块，均采用统一的“标记 (TAG) －长度 (LEN) －值(VALUE)”的数据结构形式，且允许多重嵌套。典型的ASN.1格式数据块存储形式如图1所示。

其中，话单1、话单2、．．．话单n表示每个数据块的长度，TAG表示存储的数据段名称或含义，LEN表示数据段内容的长度，VALUE表示存储数据段的具体值。

2 编码方式

图1 典型的ASN.1格式数据块存储形式

典型话单基本内容应包含：话单类型、手机号码、通话起始日期、起始时间、通话时长等。以ASN.1格式存储的话单文件，可以用多个相同结构的数据块来表示。

1．对TAG进行编码定义，例如TAG=1为话单类型，TAG=2为手机号码，TAG=3为起始日期等。字节长度表示该数据内容名称代码的长度，如果字节长度为1(实际应用中为1—2字节可变长度)，则在一条话单中可记录的数据内容类型为256种 (从 00H-FFH)。TAG字段编码方式见表1。

2．LEN字节表示后续数据的存储长度，如 LEN=00001011(二进制)，即 11(十进制)，表明后续11个字节以ASCII码形式存储11位的手机号码。LEN字节的值表示自本字节下一字节起长度为LEN个字节的内容为记录的具体内容。

表1 TAG字段编码表 (节选)

3．VALUE字节 (其长度为LEN个字节)表示具体内容。

4．话单起始标志。在诺西公司的交换机中，一条话单的起始标志定义为“E1 81”，即该字符组合为话单的起始标志。

3 典型话单分析

图2为以十六进制文件编辑器方式打开的原始话单文件信息 (节选)。

图2 原始话单信息示例 (节选)

按照上述规则，则可以对图2中的字符内容进行解码。

1．“E1 81”，为话单起始标志，该标志在倒数第二行的最后一个字节再次出现。

2．第一行“E1 81”后为“DC”，即十进制220，表示本条话单有220个字节组成。

3．该结构为“TAG-LEN-VALUE”的嵌套方式，“E1 81”为TAG，“DC”为LEN，后续字节均为 VALUE，且该 VALUE内包含多个“TAGLEN-VALUE”结构，即一个话单文件为若干条话单以“E1+81+话单长度+TAG+LEN+VALUE”方式连接而成。

根据上述分析，一个典型的话单文件存储结构如图3所示。

图3 典型话单文件存储结构示意图

4 解码算法设计

图4 算法流程示意图

典型解码算法流程如图4所示。算法设计思路：①首先得到整个文件长度，作为判断是否超出文件范围的依据;②对每条话单逐个分析数据块，不超出话单长度时进行循环，否则启动新话单或启动结束流程;③超出单条话单，判断是否重启新一条话单处理进程或是整个话单文件结束;④如果整个话单文件未结束，则进行新一条话单的处理;⑤如果处理的是最后一条话单，则整体结束。

按照上述设计思路，现已实现了对话单文件的解码功能。以图1中的原始话单为例，通过上述算法，解码得到的可读文本信息如图5所示。

可以看出，该话单为一条移动用户被叫话单(MTC)，记录了号码为914321105的 FAS用户(调度员)，通过车次功能号 20075826101(即K8261次)呼叫该车次司机的通话记录，实际接续的手机号码为14984020291，自2011年7月1日3：33：00开始，通话时长为11 s，呼叫接通时K8261次司机位于LAC(位置区)为17153、CI(小区ID)为8213的基站覆盖范围内。

图5 通过解法得到的可读文本信息

5 应用情况

按照本设计思路，已采用VISUAL BASIC6.0编程工具实现了上述功能。在指定话单数据文件后，通过本算法可将十六进制的原始话单文件转化为如上例中的纯文本文件，供网络管理者或其他管理部门调取、分析通话记录使用。

［1］中华人民共和国铁道部运输局.GSM-R数字移动通信网编号计划(V2.0)［S］.2006.

［2］钟章队，李旭，蒋文怡.铁路综合数字移动通信系统(GSM-R)［M］.北京：中国铁道出版社，2003.

［3］中华人民共和国铁道部．运基信号［2010］821号．客专信号系统安全数据网技术规范(V2.0)［S］．2010.

［4］中华人民共和国铁道部．运基信号［2010］267号．关于印发铁路信号安全通信协议技术规范的通知［R］．2010.

Abstract:According to the characteristics of the ASN.1 data structure and combined with the characteristics of the Chinese Railways GSM-R network storage structure，this paper raises an improved billing file decoding algorithms for design documents and analyses the characteristics of the file．

Key words:GSM-R;Billing file;ASN.1 Algorithm;Design

郑 伟：北京铁路局北京通信段 工程师 100069 北京

2012-10-21

(责任编辑：诸 红)