LTE―R系統與FAS系統互聯互通的設計與實現論文

LTE―R系統與FAS系統互聯互通的設計與實現論文

　　為了評估新的移動網路技術的效能，系統級模擬是至關重要的。他們的目的是確定是否，以及在哪個級別的預測鏈路級的收益影響網路效能。下面是LTE―R系統與FAS系統互聯互通的設計與實現論文，歡迎參考閱讀！

　　題目：LTE―R系統與FAS系統互聯互通的設計與實現

　　摘 要：隨著鐵路資訊化的不斷深入和資訊系統的日益增多，在提高工作效率的同時，也存在重複投資、維護工作量大等問題，因此，資訊系統之間的互聯互通和溝通融合就顯得尤為重要，如何能將各系統有效結合，實現有線無線統一規劃，是當前研究的熱點問題之一。LTE系統是新型的4代通訊技術，具有頻譜利用率高、扁平化組網、低時延等優點，將其與鐵路既有FAS系統的互聯互通，可實現固定使用者與移動使用者的統一語音排程，有助於提高效率、節約成本。

　　關鍵詞：LTE系統；互聯互通；FAS系統；叢集語音伺服器

　　1 鐵路固定接入FAS系統介紹

　　FAS（固定使用者接入交換）系統是鐵路專用無線列車排程系統，主要由伺服器、排程臺、值班臺、固定臺和網管終端組成，可以滿足排程員、車站值班員、機車司機和區間作業人員語音聯控的需要， 一般採用環形組網，將物理位置較近的車站劃分到同一數字環中，保障單點故障不影響整個系統的正常執行。目前國內主要有觸控式螢幕式和按鍵式兩種型別排程臺，均透過2B+D介面與後臺主系統連線，兩個語音通道分別提供其手柄式和擴音語音式對講，通話時主叫被叫均採用DSP技術處理回波損耗，可以適應機車等嘈雜環境。

　　2 叢集語音伺服器POC業務功能

　　POC（Push-to-talk over Cellular）可實現基於物理位置、功能號碼的呼叫，具有強大的全雙工點對點通話功能，被叫使用者可自動、手動接聽或者拒接呼入請求。與通用PSTN不同，其高可靠性的點對群組通話功能支援VGCS、VBS和鐵路緊急呼叫，支援預定義群組和呼叫許可權控制，透過話權申請、釋放、身份識別和話許可權時等方法實現呼叫搶佔功能，滿足使用者多優先順序搶佔和個呼通話切換場景。

　　POC系統透過統一資源定位符URI唯一標識使用者或者群組，在呼叫通話過程中，系統首先解析撥打號碼，判斷是基於功能號碼或者普通短號碼，然後到對應的資料庫中查詢URL地址，通常URL形式為SIP URL：[email protected]，將找到的URL作為呼叫地址。群組呼叫時需先根據群組標識關聯表檢索組內使用者的URL地址，之後分別進行撥號處理。

　　3 SIP協議及業務流程

　　SIP協議是應用層信令控制協議，主要用於建立、釋放多個或一個參與者的會話，在POC系統與其他系統對接過程中，SIP伺服器負責發起會話邀請和響應會話，並提供會話路由、媒體資源協商、QoS 保障、通訊安全等功能。SIP協議借鑑了HTTP的'請求-響應互動方式，基於C/S架構的文字格式，作為多媒體電話、視訊會議等應用業務的承載基礎，本身不提供服務。

　　4 LTE終端與FAS使用者會話業務流程

　　LTE終端使用者與FAS使用者進行呼叫通話需要經過多箇中繼連線裝置，首先LTE移動終端裝置向所屬基站發起語音呼叫請求，基站將該呼叫請求經由LTE核心網送至SIP伺服器，最終由SIP伺服器完成與FAS系統的會話管理。

　　（2）組呼叫業務流程。組呼業務與單呼業務型別，首先由LTE終端向POC server傳送INVITE訊息申請建立呼叫群組，POC server收到申請後根據呼叫發起發所處的區域及GID，建立相應的呼叫群組，並向群組內其他成員發起呼叫建立指令。

　　5 朔黃線LTE系統與FAS系統互聯互通實施方案

　　朔黃線既有排程裝置為佳訊MDS3400，其中肅寧北車站配置了MDS3400主系統兩套，全線其餘33個車站及折返段共配置FH98-GC車站分系統45套。為實現新建LTE通訊系統與FAS系統無縫對接，首先需將MDS3400主系統升級擴容，調整為雙中心數字環組網，將肅寧北排程所觸控式螢幕排程臺更換為雙介面排程臺，並將車站按鍵式觸控式螢幕更換為支援機車功能號呼叫的觸控式值班臺。考慮到後期機車間語音通話的需求及與LTE對接後話務量的大幅增加，將現有6個數字環重新劃分為8個數字環，每個數字環中包含5-6個車站。完成MDS3400主系統擴容後，在肅寧北排程所透過SIP中繼的方式，將兩套FAS主系統與LTE新建的兩套POC系統交叉連線，從而實現通話資訊由電路域到IP域的正常轉化。

　　為實現排程通訊的有線無線統一呼叫，需要將肅寧北網管中心的POC伺服器與排程中心的FAS交換中心的連線。POC叢集伺服器透過E1介面與FAS主機進行介面互聯，同時POC叢集伺服器透過網線直連到LTE核心網eCNS600，從而實現LTE叢集業務手持臺可以透過LTE網路、PoC叢集伺服器和FAS主系統，與FAS排程臺進行語音通訊。

　　6 互聯互通測試結果

　　經測試，LTE叢集手持終端可與FAS排程臺進行多業務互聯互通，當FAS排程臺或值班臺處於正常通話、未註冊、無應答時，LTE手持終端可聽到不同的提示音，當通話接通後，手持臺與排程臺、值班臺可進行全雙工通話，語音質量清晰，滿足使用者主觀感受。FAS側發起1200、1300、緊急呼叫等鐵路專用排程通話時，LTE手持臺和機車LTE終端裝置均能正常接收，相關呼叫成功率、呼叫建立時間等也在可控範圍內。測試表明上述設計方案正確可行，LTE系統與FAS系統資訊交換順暢，滿足實際生產的需求。

　　參考文獻

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　　[5]索海豔.GSM-R編組站的互聯互通及無線網路規劃[D].北京交通大學，2009.

　　作者簡介：池艾倫（1986-），男，漢族，山西神池人，助理工程師，碩士，從事4G LTE技術、資料探勘及文字分類研究工作。