GSM-R核心网语音类问题的分析和解决方法研究

■ 王刚 徐海滨

GSM-R核心网语音类问题的分析和解决方法研究

■ 王刚 徐海滨

0 引言

自2006年我国首条采用GSM-R技术的铁路线——青藏铁路开通伊始，GSM-R网络开始进入中国铁路。经过在胶济线、大秦线，合宁、合武客运专线，武广、京沪、哈大高速铁路等多条铁路线上应用，全路GSM-R核心网现已建设16个节点（计划建设19个节点，设置地点为18个铁路局（公司）所在地及拉萨），并通过网络分层，组成一个庞大的全国GSM-R通信网络。GSM-R网络技术从根本上解决了铁路运输调度指挥移动通信以及车-地间信息传送等问题，在铁路运输生产中发挥了巨大的作用。

GSM-R网络承载着铁路调度、列车控制系统，并与铁路调度通信网、铁路PSTN专网互通，GSM-R网络提供高质量的业务能力，是铁路安全运行的“神经系统”，容不得半点闪失。

目前各铁路局内部存在大量新建客专或既有线改造项目，其配套的GSM-R无线接入网均存在要与已建GSM-R核心网对接以及进行对应业务的联调联试，如何保证既有GSM-R网络业务质量，并最大限度的减少新建线路调试对现有网络的影响，针对新建设备入网及联调联试的问题处理，结合多年GSM-R网络维护经验，对如何处理GSM-R核心网的语音问题进行一个系统故障分析和排除问题的方法研究。

1 语音类问题分类和起因分析

一般情况下，语音问题都是承载有问题导致，但是也有个别情况，由于信令兼容性等问题，由于控制面对部分参数处理异常，从而导致语音问题。或者有的情况是用户进入稳态后，通话正常，此时又发生切换等业务导致语音问题，这些情况均可从信令上分析找出问题端倪。常见语音现象有以下几种：

（1）回声：通话时听到对方声音的同时，还听到自己的声音。

（2）单通：单通是指通话过程中，一段时间内某方能听到对方的声音，但对方无到听到该方声音的现象。单通分为长时单通和瞬时单通两种。长时单通指单通长时间进行，无法恢复；瞬时单通指单通较短一段时间，一般是2～5 s无声，之后正常。单通要与语音断续分开，语音断续通常由于无线侧质量不好，导致听音断断续续，但语音间的间隔很小。

（3）双向无声：通话过程中主被叫双方都不能听到对方声音（有时会听到自己的回音）。

（4）杂音（GABBLING CALL）：通话时，话音质量差，偶尔有金属声、打铁声、刺耳的噪声、纸张抖动等声音。这些异常声音一般来讲是不连续的，有突发、短促的特点。

（5）串话：通话中，主叫用户或者被叫用户能听到其他人的声音、回铃音或者其他声音。

从多年处理GSM-R网络语音故障经验来看，发生概率比较大的是“单通”、“双向无声”和“杂音”3类语音故障。

1.1 单通问题分析

单通现象比较复杂，一般来说单通主要出现在起呼状态下。起呼产生的单通故障可能的原因有下面这些：

（1）如BSC网元的TRAU子框或单板故障或者无线信号载频干扰、上下行链路不平衡等情况可能导致单通。

（2）中继“鸳鸯线”问题。中继电路上某一个E1的收或者发线路都接续到错误的E1上或者线缆焊接不好，有可能导致单通。比较值得注意的是，这里的中继问题一定只可能是“收”或者“发”的某一个方向出现问题，否则就是双向无声。

（3）MSC的电路交换网板等单板故障，交换网板电路接续错误、电路接口光模块故障等情况都可能导致单通。

（4）手机终端问题。手机终端出现听筒器件或受话器件出现故障，导致使用者误认为发生了单通。

如果起呼正常，回铃音都能正常听到，但是通话过程中突然出现单通现象，则需要关注是否发生切换、无线信号干扰、无线信号强度变化是否正常等情况，此类故障通过方法进行诊断定位。

（5）掉话产生的假单通情况：通话过程中因为质量差，发生了一侧掉话的情况，另一侧需要等到手机RadioLinkTimeout（无线链路失效定时器，该值一般设定为32 s）超时才能释放电路，此时该侧用户听不到任何声音，感觉象单通，实际为掉话。

1.2 双向无声问题分析

单通现象和双向无声现象经常容易混淆，但实际上两者是有实质上的区别，在发现故障时，需要分别了解主被叫的主观感受来确认是单通还是双向无声。而大部分双向无声故障都是由于中继电路对接原因引起的。

（1）BSC问题或者其他网元问题。如BSC网元的TRAU子框或单板故障或中继板等都可能导致双向无声。

（2）中继“鸳鸯线”或者自环。这里说的中继“鸳鸯线”和单通现象中提到的情况略有区别，只有中继电路上某一个E1的收发线路都接续到错误的E1上或者双方对接时收发反接或者线缆焊接不好，有可能导致双向无声。此外，中继自环也会导致双向无声。此时主被叫用户可能听到自己的声音，问题相对比较容易暴露。

（3）中继对接双方PCM系统号不一致。MSC A和MSC B局局间中继一共对接了N个E1，其中MSC A局的PCM系统号是“0～N-1”，MSC B局的PCM系统号是“1～N”。这样在呼叫过程中，如果A局分配中继电路为PCM系统号为1的E1中的第2个时隙，对应物理电路就是第2个E1的第2个时隙。但是B局实际使用的物理电路是第1个E1的第2个时隙。

（4）MSC的电路交换网板等单板故障。交换网板电路接续错误、电路接口光模块故障等情况都可能导致单通。

1.3 杂音问题分析

杂音问题常常伴随单通、双向无声的问题同时出现，通话时出现杂音可能有下列原因引起：

（1）中继电路所在的DDF架接地不好或者传输设备有误码；

（2）无线链路信号差、无线频率干扰或者无线天馈系统问题；

（3）核心网或者BSC等网元以及其他网元的时钟故障；

（4）MSC的电路交换网板等单板故障，交换网板电路接续错误、电路接口光模块故障等情况都可能导致。

作为网络维护人员，应充分了解各类语音问题的原因，可更好的进行问题定位和解决。

2 语音类问题定位及解决

语音类问题虽然原因很多，主要难度在于问题定位，如果定位了问题，问题的解决也就快了，对于GSM-R网络而言，网络拓扑相对简单，承载均为TDM，语音类的问题解决一般就是传输或板件问题。对于语音故障，常用的排查方法是：

（1）要先确认故障是网络中哪个网元引起的；

（2）在不确定是哪个网元引起故障的时候，一定要协调无线人员、其他交换局维护人员一起进行故障联合排查；

（3）故障复现的目的是了解投诉信息后，不能马上定位问题，此时需要进行大量拨打测试，复现故障，从而发现每次故障的共同点，找到故障根源；故障复现时需要注意下面几个方面：分别记录发生语音质量问题时和语音正常时的信令；记录语音质量问题发生的概率；记录每次有语音质量问题时的呼叫模型和涉及网元信息。

此类方法主要使用的MSC上指定中继拨打功能进行定位问题，通过对具体传输电路的进行指定呼叫，从业务质量角度进行判定传输电路的正确性。

这种故障排除方法的缺点投入资源较多，尤其是大量的中继拨打测试等非常耗时，在铁路GSM-R网络这种特殊网络内请点操作诊断不是很理想，针对在网设备的维护，结合多年维护经验，提出了另一个问题诊断方法。

目前各MSC大多配置了计费系统，计费话单中清晰的记录了呼叫者的业务使用信息（见表1）。

表1 呼叫者的业务使用信息

而故障上报时一般都含有主被叫和大体的呼叫时间等信息，维护人员可以根据这些信息查询具体的呼叫话单，获取业务发生的具体电路信息，再进行具体的电路的指定呼叫测试，无需进行大面积的电路拨打测试，从而节约人力资源，快速进行故障定位。

一般用户遇到单通状态后很快就终止通话，对于此种用户行为可通过话单系统分析来定位单通，一般认定平均占用时长小于5 s的单通的比例较高，所用的中继为单通问题中继，通过应用话单统计功能查找定位出，使用指定中继拨测该条电路，主动排查问题电路，解决语音问题。

网络调整会伴生网络语音类故障的出现，每次新BSC入网或者周边网元扩容改造，一定要对之间的传输电路进行业务质量诊断，认真做好电路拨测工作，消除语音故障类隐患。

3 结束语

引起语音类问题的原因多种多样，查找问题的过程也因此错综复杂，在处理故障的过程中，首先要有清晰的概念，按照事件的流程和原理认真分析，这样才有利于问题的分段定位，其次要依靠日常维护中所积累的故障分类汇总和处理经验来帮助快速准确的定位故障。

提升网络质量，创造精品GSM-R网络，服务铁路安全行车是每一个GSM-R网络维护者的心愿。

[1] 钟章队. 铁路GSM-R数字移动通信系统[M]. 北京：中国铁道出版社，2007.

[2] 王刚. ZXWN核心网CS产品常见语音类问题处理指导书. 中兴通讯技术服务有限责任公司，2011.

[3] 柴志国，郭亚丽. GSM网络单通现象探讨[J]. 科技情报开发与经济，2008(23).

王 刚：中兴通讯技术服务有限责任公司，工程师，江苏 南京，210011

徐海滨：武汉铁路局武汉通信段，工程师，湖北武汉，438000

责任编辑 陈晓云