GSM-R网络A接口互联互通测试及组呼拥塞抢占分析
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摘要
铁路综合数字移动通信系统GSM-R在铁路跨越式发展中扮演着越来越重要的角色，已成为铁路移动通信发展的方向。由于网络规模的逐渐扩大以及结构的日趋复杂，需要引进不同厂家的设备以降低成本，那么互联互通就是亟待解决的问题。本文以铁道部重点项目“中国铁路GSM-R互联互通测试”为背景，主要研究了GSM-R网络A接口互联互通测试及组呼拥塞抢占。
首先，本文详细介绍了GSM-R网络结构和语音组呼技术、初步研究了组呼中的多优先级强拆技术及信道的拥塞问题、简单分析了专用控制信道(SDCCH)和业务信道(TCH)产生拥塞的原因，在此基础上评估用户在这两种信道上的话务量，得出比较合理的SDCCH与TCH的信道分配比例。
接着，本文结合组呼的拥塞抢占的互联互通测试，分析了各厂家的资源抢占方案以及协议规范中的空白点，设计了测试扩展用例并对重点信元做对比分析，提出了资源拥塞情况下的抢占处理策略，以保证铁路特殊应用实现的高效性和一致性。
最后，本文结合先进的现代化测试管理流程，详细设计了A接口互联互通测试流程，解决了目前测试中出现的内容繁琐、测试工作交接中易损失等问题，从而为GSM-R网络互联互通测试的进一步发展提供了参考。
ABSTRACT: GSM-R(GSM for Railway) system plays a more and more important role in the development of the Railway mobile communication technology, which leads the direction of its evolution. As the expansibility of the network and complication of the configuration, different companies' equipments are adopted to decrease the cost, which means the interoperability becomes an urgent issue. This paper mainly focused on the interoperability test and VGCS(Voice Group Call Service) congestion preemption for GSM-R A interface, under the background of the Ministry of Railway key project which is "the interoperability test for China Railway GSM-R network".
Firstly, this article introduced the architecture of GSM-R network and VGCS technology in detail, analyzed the influence of multi-level precedence and preemption technique and channel congestion problem roundly, presented the reason of the channel block, such as SDCCH and TCH. Based upon those three aspects, evaluated the per user traffic in each kind of the channel., calculated the proper channel proportion between SDCCH and TCH.
Secondly, according to the interoperability test of the VGCS congestion preemption, this paper analyzed the resource preemption scheme of each company, discussed the vacancy of the protocols, and then proposed a resource preemption strategy to assure the efficiency and consistency of railway special application.
Finally, the test flow of the A interface was proposed combined with the modem test manage flow, presented solutions to loss of important information. All of the improvement can make positive contributions to the development of the GSM-R network interoperability test.
首先，本文详细介绍了GSM-R网络结构和语音组呼技术、初步研究了组呼中的多优先级强拆技术及信道的拥塞问题、简单分析了专用控制信道(SDCCH)和业务信道(TCH)产生拥塞的原因，在此基础上评估用户在这两种信道上的话务量，得出比较合理的SDCCH与TCH的信道分配比例。
接着，本文结合组呼的拥塞抢占的互联互通测试，分析了各厂家的资源抢占方案以及协议规范中的空白点，设计了测试扩展用例并对重点信元做对比分析，提出了资源拥塞情况下的抢占处理策略，以保证铁路特殊应用实现的高效性和一致性。
最后，本文结合先进的现代化测试管理流程，详细设计了A接口互联互通测试流程，解决了目前测试中出现的内容繁琐、测试工作交接中易损失等问题，从而为GSM-R网络互联互通测试的进一步发展提供了参考。
ABSTRACT: GSM-R(GSM for Railway) system plays a more and more important role in the development of the Railway mobile communication technology, which leads the direction of its evolution. As the expansibility of the network and complication of the configuration, different companies' equipments are adopted to decrease the cost, which means the interoperability becomes an urgent issue. This paper mainly focused on the interoperability test and VGCS(Voice Group Call Service) congestion preemption for GSM-R A interface, under the background of the Ministry of Railway key project which is "the interoperability test for China Railway GSM-R network".
Firstly, this article introduced the architecture of GSM-R network and VGCS technology in detail, analyzed the influence of multi-level precedence and preemption technique and channel congestion problem roundly, presented the reason of the channel block, such as SDCCH and TCH. Based upon those three aspects, evaluated the per user traffic in each kind of the channel., calculated the proper channel proportion between SDCCH and TCH.
Secondly, according to the interoperability test of the VGCS congestion preemption, this paper analyzed the resource preemption scheme of each company, discussed the vacancy of the protocols, and then proposed a resource preemption strategy to assure the efficiency and consistency of railway special application.
Finally, the test flow of the A interface was proposed combined with the modem test manage flow, presented solutions to loss of important information. All of the improvement can make positive contributions to the development of the GSM-R network interoperability test.
引文
[1]姚健嘉，《适合我国铁路移动通信的GSM-R系统》，中国铁路，2001年11期，53-54
[2]朱学伟，《GSM-R系统在我国铁路应用状况分析》，铁路通信信号工程技术，2006年2月，第3卷第1期，27-28
[3]马芳，《GSM-R数字移动通信系统在中国铁路的应用》，铁道运输与经济，2005年第7期，1-6
[4]钟章队，李旭，蒋文怡著，《铁路综合数字移动通信系统(GSM-R)》，中国铁道出版社，2003年10月
[5]涂华，《基于GSM建立公众集群移动通信网的关键技术研究》，北京交通大学硕士学位论文，2004年2月
[6]YDT 855[1]．3-1996_900MHz_TDMA_数字蜂窝移动通信网移动业务交换中心与基站子系统间接口技术规范
[7]韩斌杰，《GSM原理及其网络优化》，机械工业出版社，2005年8月
[8]Theodore S．Rappaport．无线通信原理与应用．北京：电子工业出版社，1998．9．49-50
[9]GSM 05.02 V8.0.0(1999-03)Multiplexing and multiple access on the radio path.34-35
[10]GSM02.68,Digital cellular telecommunications system(Phase 2+);Voice Group Call Sevice(VGCS)-Stage 1
[11]GSM08.08,Digital celluar telecommunications system(Phase 2+);Mobile-services Switching Center-Base Station System(MSC-BSS)interface;Layer 3 specification
[12]GSM04.08,Digital cellular telecommunications system(Phase 2+);Mobile radio interface layer 3 specification
[13]GSM04.68, Digital cellular telecommunications system(Phase 2+); Group Call Control(GCC)protocol
[14]GSM03.68,Digital cellular telecommunications system(Phase 2+);Voice Group Call Sevice(VGCS)-Stage 2
[15]古乐，史九林，《软件测试技术》，清华大学出版社，2006年12月
[16]王湘，钟章队，《GSM-R中语音组呼业务的研究和分析》，中国铁路，2005年1期，42-44
[17]王玲玲，钟章队，《GSM-R中语音组呼业务和语音广播业务的分析》，当代通信，2003年20期，21-24
[2]朱学伟，《GSM-R系统在我国铁路应用状况分析》，铁路通信信号工程技术，2006年2月，第3卷第1期，27-28
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[5]涂华，《基于GSM建立公众集群移动通信网的关键技术研究》，北京交通大学硕士学位论文，2004年2月
[6]YDT 855[1]．3-1996_900MHz_TDMA_数字蜂窝移动通信网移动业务交换中心与基站子系统间接口技术规范
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[8]Theodore S．Rappaport．无线通信原理与应用．北京：电子工业出版社，1998．9．49-50
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[10]GSM02.68,Digital cellular telecommunications system(Phase 2+);Voice Group Call Sevice(VGCS)-Stage 1
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[13]GSM04.68, Digital cellular telecommunications system(Phase 2+); Group Call Control(GCC)protocol
[14]GSM03.68,Digital cellular telecommunications system(Phase 2+);Voice Group Call Sevice(VGCS)-Stage 2
[15]古乐，史九林，《软件测试技术》，清华大学出版社，2006年12月
[16]王湘，钟章队，《GSM-R中语音组呼业务的研究和分析》，中国铁路，2005年1期，42-44
[17]王玲玲，钟章队，《GSM-R中语音组呼业务和语音广播业务的分析》，当代通信，2003年20期，21-24