GSM-R车次功能号呼叫失败案例分析

梅 靖 中国铁路上海局集团有限公司上海通信段

1 引言

随着高铁的不断建设和G 网线路的不断改造，基于GSM-R 网络的数字调度通信系统已成为调度通信的主要手段，调度员与司机通信主要使用车次功能号进行呼叫，本文叙述了功能号呼叫的原理，解析功能号的构成、以及呼叫建立的原理。

本文通过对功能号呼叫失败案例进行分析，总结日常工作中遇到功能号呼叫失败案例的分析判断思路，提出排查方案及处理建议。

2 功能号概述

2.1 功能号的构成

GSM-R 网络用户号码由呼叫类型(CT)+用户号码(UN)组成。呼叫类型(CT)用来区分GSM-R 网内不同类型的呼叫，提示网络分辨用户所拨打的号码，由1 或2 位数字组成。其中车次功能号(TFN)的呼叫类型码CT 一2，机车功能号(EFN)的呼叫类型码CT=3。

用户号码(UN)由用户识别号码(UIN)+功能码(FC)构成。

用户识别码(UIN)必须是以下号码之一：①车次号(TN)，标识特定旅程的列车车次号码；②机车号(EN)，标识牵引机车的号码(含机车类型代码和编号)；③车号(CN)，标识车辆的号码；④位置号码(LN)，标识GSM-R 网内和调度通信网各类调度身份，以及调车组、维修组的位置。

车次功能号(TFN)一呼叫类型(CT)+用户识别号码(车次号TN)+功能码(FC)。

机车功能号(EFN)一呼叫类型(CT)+用户识别号码(机车号EN)+功能码(FC)。

2.2 功能寻址

功能寻址是GSM—R 网络中的特有业务，允许通过功能号来呼叫特定用户。为保证功能寻址能够正确有效地进行，网络中不同的角色注册的功能号必须保证唯一性。

功能号呼叫使用功能寻址，用户可以由当时担当的功能角色，而不是所使用的终端设备号码来进行呼叫。功能号呼叫主要用来解决调度用户(FAS 台)与移动用户(列车长、本务司机)之间的接续问题。当值班员和调度员在发起对列车的呼叫时，经常使用列车本务司机的功能号。

移动用户接入移动智能网的注册、注销等操作严格遵循 Follow-me 业务中定义的 USSD (Unstructured Supple⁃ment Service Data)消息和协议规定，移动用户通过此项功能实现对功能号码的注册、注销和查询。

2.3 功能号注册、查询、注销

本务司机的功能号注册过程，又称为Follow Me 注册过程，是在功能号和MSISDN号之间建立临时关联关系。

用户向网络发起注册，网络负责在用户的功能号与MSISDN 号码间建立对应关系，这种对应关系是临时的。用户可以对自己的功能号进行查询。用户可以注销自己登记的功能号码。用户可以重新注册自己登记的功能号码。授权的管理员可以对其所管辖范围内的号码进行强制注销，可以查询其他的功能号码对应的 MSISDN。

列车司机都需要在CIR上注册一个功能号，其结构为：车次号+司机功能代码。例如G2020 次列车司机的功能号为G202001。当G2020次列车发车时，司机通过CIR 注册G2020次列车本务司机功能号，北京/武汉智能网将该功能号与其当时所使用的MSISDN 号对应起来。当调度员要呼叫G2020 次司机时，不需知道司机具体GSM-R 手持台号码，只需在调度台发送“G2020次列车本务司机”功能号呼叫请求传递至所处局GSM-R 核心网，所处局GSM-R 核心网将向北京/武汉智能网请求“G2020 次列车本务司机”对应的MSISDN 号码，即将G2020对应到注册该功能号的GSM-R 手持台号码，并建立呼叫。

功能号注销是在智能网中解除功能号和MSISDN 号之间建立的临时关联。

2.4 功能号业务流程

移动用户功能号码的注册与注销只能通过USSD 方式发起；固定终端功能号码的注册与注销只能通过管理终端发起。移动用户功能号码的登记、注销等操作遵循Follow-me业务中定义的USSD 消息与协议。用户通过此项功能对功能号码进行登记、注销、查询。

通常情况下，功能号只允许一个MSISDN 注册，特殊情况下，允许多次注册(如司机车次功能号)，此时一个功能号码对应多个MSISDN 号码。一个功能号码对应多个MSISDN 号码的情况下，SCP 根据对应的MSISDN 号码分析其为移动用户还是固定用户，对其中的固定用户通过MSC 寻呼对应的多个MSISDN 号码的当前位置区(小区信息)，并根据当前位置区(小区信息)获取用户当前位置区，与主叫用户所在的调度区段比对，选择主叫所在调度区段内的MSISDN 建立呼叫。若在主叫调度区段内有多个MSISDN，则本次呼叫失败。

2.5 功能号注册流程

SCP 收到HLR 所发的包括请求注册信息的USSD 串后，SCP 分析USSD 串，识别这是一个注册请求信息。SCP 检查此功能号码是否有效、发起方是否为GSM-R 有效用户、判断申请注册的功能号码是否超过允许注册的次数上限，若不满足注册条件，SCP则向申请注册的用户根据返回注册失败。

2.6 功能号注销流程

SCP 收到用户发的请求注销信息的USSD 串。SCP 分析USSD 串，识别这是一个注销信息。SCP 检查此功能号码是否有效，并检查发起方是否为GSMR 有效用户，检查此功能号是否已注册，若满足注销条件，则解除功能号与MSISDN 号之间的绑定关系，并向用户反馈注销结果。

3 实际案例分析

3.1 故障现象

2020 年，上海局某调度反映无法用值班台呼叫0DJ12 次列车本务司机。

3.2 故障分析

通过GSM-R手持台输入USSD字符串查询0DJ12次列车本务司机，发现收到“功能号非法”回执，判断0DJ12次列车车次功能号注册失败导致列车值班台无法呼叫0DJ12 本务司机。某某局核心网使用GSM-R 手持台尝试注册0DJ12 次列车本务司机，依然收到“功能号非法”回执。初步判断功能号格式非法导致功能号无法注册。

为进一步判断故障原因，查阅铁道部关于印发《铁路GSM-R 数字移动通信系统编号计划（V3.0）》的通知》铁运2013（3 号）文件，车次、机车及车号格式规定，车次功能号中车次号为1-2 位字母转换的4 位数字。具体车次功能号格式见图1。

图1 车次功能号格式

车次功能号中字母与数字转化关系详见ASCII码转换表见表1。

表1 ASCII码转换表

综上所述，0DJ 对应的 ASCII 码为 486874，为 6 为数字，超过了《铁路GSM-R 数字移动通信系统编号计划（V3.0）》的通知》铁运2013（3 号）中车次功能号格式限定的4 位，导致注册0DJXXXX列车本务司机时的车次功能号失败。

3.3 处理方案

将该情况反馈上级部门后，使用0D 或者0J 来替代0DJ，从而避免发生因车次功能号非法导致功能号呼叫失败的情况发生。

4 结束语

经过大家的共同努力，以0DJ 为开头的车次功能号呼叫失败问题得到圆满解决，在日常故障处置过程中我们提高了工作经验，也遇到了不少问题。今后处置针对功能号呼叫失败需要注意主要有以下几点：

（1）在接到故障申报时，需详细了解故障现象，以便分析定位故障环节，例如问题列车MSISDN 号码及车次号注册情况；列车所处的线路、车站位置；车次功能号注册情况。

（2）在日常维护中，遇到FAS 台与车站值班台之间呼不通时，应及时对问题进行分析、判断及处理，尽量缩短故障延时，确保铁路调度通信工作正常、有序开展。

（3）本文针对FAS 值班台与列车本务司机之间功能号呼叫失败问题进行分析，进一步研究GSM-R 网络线路功能号呼叫的原理及功能号规范，总结处理方法，为后续故障处置提供参考。