GSM—R网络主要的监测工具与监测方法

赵兴强

摘要：随着近年来铁路客运专线及高速铁路不断建设发展，GSM-R网络组网规模日益扩大，同时高速铁路的GSM-R网络还承载了CTCS-3级列车控制等重要系统的车-地信息传输业务，是列车行车控制系统中的重要组成部分，因而必然会对网络的安全性及可监控性提出更高的要求。本文主要对铁路GSM-R网络现有的设备的监控管理方法进行了分析，对GSM-R网络接口的监测监控系统进行了重点介绍。详细介绍了C3接口监测系统在网络中的功能。在全方面的介绍了现有的监测监控系统后，本文对未来铁路GSM-R 网络接口监测系统的发展也进行了分析和研究。

关键词：铁路GSM-R 监控系统 接口监测技术 监测系统的发展

中图分类号： TN929文献标识码：A文章编号：1672-3791（2015）01（c）-0000-00

1 网络概述

随着近年来铁路客运专线及高速铁路不断建设发展，铁路GSM-R通信网络覆盖里程及用户数量大量增加，组网规模日益扩大，网络的安全稳定运行面临越来越多的挑战。此外，在高速铁路区段GSM-R网络还承载了CTCS-3级列车控制、机车同步操控等重要系统的车-地信息传输业务，是列车行车控制系统中的重要组成部分，因而对网络的安全性及可靠性提出了更高的要求。合理有效的配置监控系统及监控手段能够在不影响系统运用的情况下，实时采集数据和信令，快速定位故障点，辅助进行网络分析，最大限度的保障整个网络的安全性和可靠性。

2 目前GSM-R网络中的监控方法

GSM-R网络构成设计的子系统与网元功能实体纷繁复杂，在不同功能实体的设备之间，通过定义不同的接口及特定的协议类型来进行通信。现阶段网络运营管理体系已经采用以下几大类工具。

2.1 设备厂商提供的配套网管系统

网管系统大部分功能是针对各个网元硬件设备运行状态的一种监控，能够提供详细的管理维护指导和描述，但需要通过预先配置用户数据参数才可以对相应的用户消息进行跟踪。对具体问题需要联合多种类网管系统分析才能处理解决。同时要求网络维护人员具有一定的网络维护经验和铁路业务知识。

2.2 信令消息监测分析设备

信令消息分析设备使用比较灵活，一般通过高阻跨接方式对信令传输通道上的消息进行接收和分析。通过配置不同的板卡及内部的协议可以对多种网络接口进行监测，是网络运营维护工作中非常重要的工具和手段。但这类大多侧重于临时性数据分析，接口数量非常有限，不能满足铁路通信网络对涉及行车安全的重点业务流程全程监控的要求。

2.3 针对具体业务流程的监测和记录系统。

此类设备以呼叫确认中心（AC）为代表，能够反应紧急呼叫业务的应用和组织情况记录。但由于触发机制、分析层次等原因，不能够提供业务异常状态的实时网络监控，缺少与网络状态联系的实时有效的分析依据。

2.4 针对GSM-R网络接口的监测监控系统。

2.4.1 GRIS接口服务器

GRIS接口服务器GSM-R核心网分组域的重要组成部分，采用存储转发机制，完成各种应用数据的传送。在GRIS监控终端可以查看车-地之间业务的实时运用情况，通过监测数据流向，判断数据发送异常的故障点。这些数据能够实时显示，并有存储记录，能够为日后分析故障及事故提供可靠的分析材料。GRIS接口服务器还有一定的综合查询统计功能，通过设置不同的参数，能够统计分析进路预告发送成功率、调度命令发送成功率等网络指标，为网络的管理维护提供了依据。

2.4.2 Gb接口监测设备

Gb接口是分组域设备SGSN与基站控制设备BSC之间的接口，是核心网与无线接入网的重要分界。Gb接口监测系统可以方便的实现对移动台的状态跟踪，完成对移动台移动性管理和会话管理，实时查看移动台分组域各种业务的应用情况，通过分析监测数据，可以快速定位故障点。

2.4.3 C3接口监测系统

C3接口监测系统是针对高速铁路列车运行主要涉及的A接口、Abis接口及PRI接口进行实时监测的重要设备，是及时发现处理各种运用障碍，快速定位故障点的重要手段。

C3接口监测系统一般由信号采集部分，信号数据处理系统部分，数据存储部分、综合分析处理部分等构成。数据采集电缆以高阻跨接在链路上，实时采集链路上的消息，在汇接处理后进入数据处理系统；数据处理系统对采集设备收集到的数据进行解析处理，并将处理后的数据存储到数据库，为综合分析系统提供数据源；分析处理系统利用存储的数据进行综合分析、汇总统计，经过处理后提供给维护人员大量实用的数据和分析结果。

系统以预设的用户参数为标识，对所有被监测用户的网络信令进行全程在线实时跟踪，在进行条件查询时，可以关联显示A接口、Abis接口及PRI接口上的相关用户信令消息，使得整个业务流程处于一种可查、可控的状态。同时，由于C3接口监测的结构优势，整个系统在进行基本的信令消息监控之外，还能够实现许多网管设备不具备的功能：

（1）真正实现机车车辆的实时监控，通过综合分析送来最终显示的消息实时监测机车的运行信息，包括机车位置、所在小区电平情况、以及各个接口的状态信息。

（2）可以对网络信令链路的状态进行监测，对话务负荷进行统计，方便对整个网络性能进行统计，分析网络“瓶颈”；

（3）为网络优化提供了参考和依据；有助于用户数据统一管理与报表统计。

3 GSM-R 网络接口监测系统的发展

随着GSM-R铁路移动通信事业的蓬勃发展， GSM-R 网络接口监测系统也在不断的改进和完善。今后的发展方向主要由以下几个方面：

3.1 多样化

能够监控更加丰富和全面的接口种类。目前整个网络分组域的监控手段还较为单一，既有铁路区段也没有配置相关的接口监测设备，随着铁路运输对GSM-R网络安全性和可靠性的不断提高，网络监控系统的也必将不断发展和完善。

3.2 智能化

通过完善综合分析功能，将人工智能中专家系统技术和铁路GSM-R移动通信网络优化技术相结合。通过建立合理的网络优化及故障处理知识库，运用有效的推理机制，增强和丰富系统的分析能力。针对网络中存在的问题，智能化的专家分析系统能够快速定位故障并提供解决方案，分析网络运营数据，向网络优化人员提供合适的优化建议。

3.3 综合化

通过完善的监控网络结构和功能、利用数据资源的优势，可以对网络信令链路的状态进行监测，对话务负荷进行统计、对整个网络性能进行统计，分析网络“瓶颈”，有助于对用户数据进行统一管理和有针对性的报表统计。

参考文献

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