华为GSM-R系统在成都核心网中的应用

第３８卷第８期　

・

２８２・　

２　０　１　２年３月　

ＳＨＡＮＸＩ　ＡＲＣＨｎ＇ＥＣＴＵＲＥ　

山　西　建　筑　

Ｖ０１．３８　Ｎｏ．８　

Ｍａｌ＂．２Ｏ１２　

文章编号：１００９—６８２５（２０１２）０８—０２８２—０３　

华为ＧＳＭ．Ｒ系统在成都核心网中的应用　

孙登攀　

（中国铁建电气化局集团北方工程有限公司，山西太原０３００５３）　

摘要：主要讨论华为ＧＳＭ．Ｒ系统各模块在成灌线中的应用情况，分析成都ＧＳＭ—Ｒ核心网华为设备与北京、西安、武汉三地不同　

厂家ＧＳＭ．Ｒ核心网设备的互联互通方案，总结华为ＧＳＭ—Ｒ系统技术，为以后铁路核心网建设提供技术参考。　

关键词：华为，软交换，ＧＳＭ－Ｒ，成灌线　

中图分类号：ＴＵ２０１．４　文献标识码：Ａ　

ＧＳＭ－Ｒ成灌线目标组网一话路网　

０　引言　

成灌线是连接成都市中心城区和都江堰市的一条以服务市　

域居民出行客流为主、兼顾两地直达客流和旅游客流的快速双线　

客运专线，也是成都铁路局第一条客运专线，最高运营速度　

２００　ｋｍ／ｈ，正线线路全长６６．２２４　ｋｍ，成灌线是成都铁路局第一条　

采用ＧＳＭ．Ｒ通信技术的客运专线，新建成都核心网节点，沿线新　

建ＧＳＭ－Ｒ基站１９个。　

．．　

成都ＧＳＭ－Ｒ的核心网采用华为公司基于软交换的ＧＳＭ－Ｒ平　

台，是国内第一个使用软交换的ＧＳＭ－Ｒ核心网，同时也是软交换　

核心网设备首次应用在现网运营中。自２０１０年５月开通以来，系　

统运行稳定可靠。　

成都核心网节点作为全路ＧＳＭ—Ｒ网络中一个重要节点，首　

一

：　一

　垂　

次在成灌客专中建立，它的建成将成都核心网节点与北京、西安、　

武汉三地的核心网节点互联，完成成都节点与北京、武汉、西安节　

点信令平面和业务平面的互联（成都ＭＳＣ／ＴＭＳＣ／ＳＳＰ／ＳＧＳＮ／　

ＧＧＳＮ与西安、武汉ＭＳＣ／ＴＭＳＣ／ＳＴＰ，ＳＧＳＮ，ＧＧＳＮ，ＨＬＲ，ＳＣＰ，ＳＧ—　

ＳＮ，ＧＧＳＮ，ＤＮＳ，Ｒａｄｉｕｓ，ＧＲＯＳ的互联；成都ＭＳＣ／ＴＭＳＣ／ＳＳＰ／ＳＧ－　

ＳＮ／ＧＧＳＮ与北京ＳＴＰ，ＳＣＰ，ＨＬＲ的互联），以便实现成都核心网　

节点所有的功能和业务。　

以下分模块进行详细介绍。　

１　核心网　

１．１　组网图　

１）成灌线组网一信令网目标组网见图１。　

ＧＳＭ－Ｒ成灌线目标组网一信令网　

莓　

、　

、

本期新建　

、　、

．　

设备　

ＣＤＭＳＣＳ１　

／＼

　，　、

，

、　

，

，

寓Ｃ。一　ＤＳＧＳＮ　

馥　参ＣＤＭＧｗ１ｌ，，／　

Ｃ１）Ｍｔ￣Ｗ

／’’　‘ｉ　ｃ。　

１．２信令路由与话务路由规划　

收稿日期：２０１２—０１－０４　

作者简介：孙登攀（１９７７一），男，工程师　

川三　ｓ　

２）成灌线组网一话路网目标组网见图２。　

第

卷第　

２　ｏ　１

２￣

孙登攀

华为ＧｓＭ．Ｒ系统在成都核心网中的应用　

：

・２８３・　

本地用户呼叫本地用户：通过成都核心网设备内部疏通话务　

（很少发生），有足够的时间尝试再次切换。　

本地用户呼叫长途用户：话务路由指向西安ＴＭＳＣ第一路由，　

４数通部分　

武汉ＴＭＳＣ作第二备份路由；　

成灌线数据网络含ＧＳＭ－Ｒ与全国互联实现ＧＰＲＳ业务互通　

ＧＳＭ－Ｒ移动用户呼叫铁路专网ＰＳＴＮ用户：　

的铁路专网以及成灌线本地通信专网。其中成灌线本地通信专　

本地用户呼叫本地ＰＳＴＮ用户：拨号方式为９０１０６１＋本地　

网为不涉及安全生产、资金往来的应用系统如ＯＡ等提供网络层　

ＰＳＴＮ号码；或者９０１＋本地ＰＳＴＮ号码；话务路由指向ｃＤＰｓＴＮ。　

的广域网互联服务。　

本地用户呼叫长途ＰＳＴＮ用户：拨号方式为９０１＋０＋铁路专　

网区号＋长途ＰＳＴＮ号码；话务路由指向ＣＤＰＳＴＮ。　

ＧＳＭ—Ｒ以及成灌线本地通信专网为业务专网，不与其他公网　

（如Ｉｎｔｅｍｅｔ）互联。其中ＧＳＭ．Ｒ网络主要承载ＧＰＲＳ数据业务，　

成灌线本地通信专网主要承载ＯＡ应用、视频监控系统、运力资源　

系统以及客服系统。　

应用业务虽不涉及行车安全，但为保证各应用系统的实时功　

能，提供高可靠性的数据承载网络仍然是日常维护中的一项重要　

工作。　

ＧＳＭ—Ｒ移动用户呼叫列车调度ＦＡＳ用户：　

本地用户呼叫本地ＦＡＳ用户：话务路由指向ＣＤＦＡＳ１；　

本地用户呼叫长途ＦＡＳ用户：话务路由指向西安ＴＭＳＣ第一　

路由，武汉ＴＭＳＣ作第二备份路由。　

２　ＰＳ业务分组域　

成灌线ＧＰＲＳ核心网组网有１套ＳＧＳＮ，ｌ套ＧＧＳＮ。其中ＳＧ—　

ＳＮ以双主方式分别从两块ＵＰＩＵ板各出１个ＦＥ口接入到核心机　

房ＮＦＡ０—１和ＮＥ４０－２上，承载Ｇｎ接口信令业务数据；对于Ｏ＆Ｍ　

在ＧＳＭ－Ｒ网络中，成都铁路局核心网机房的路由设备为　

ＮＦＡＯＥ－Ｘ３。　

在成灌线本地通信专网中，成都通信段（核心）设备为２台　

数据，ＳＧＳＮ以主备方式分别从ＵＭＯＵ的后插板各出１个ＧＥ口接　

ＮＦＡＯＥ一８。调度所、安德、安靖、都江堰、红光、聚源、郫县、郫县东、　

入网管交换机；ＳＧＳＮ有２个２　Ｍ接入到ＢＳＣ，承载Ｇｂ接口信令　

郫县西、青城山、犀浦、犀浦东和支线站点（迎宾路、李冰广场、漓　

数据业务，ＳＧＳＮ另有４个２　Ｍ通过北京ＳＴＰ和武汉ＳＴＰ转接到　

堆公园）的路由设备为ＮＦ＿ＡＯＥ一）【３。　

ＨＬＲ，承载Ｇｒ接口信令业务；　

ＧＳＭ—Ｒ数据网含２台ＮＦＡＯＥ一）（３，作为ＣＥ设备接人武汉、北　

对于ＧＧＳＮ而言，逻辑上分为Ｇｎ接口和Ｇｉ接口：对于Ｇｎ接　

京ＡＲ设备。　

口，ＧＧＳＮ基于双主方式分别从前插ＬＰＵ接口板各出１个ＧＥ接　

成灌线数据专网含ｌ５台ＮＥ４０Ｅ．Ｘ３，２台ＮＦＡＯＥ一８设备。　

口接入到核心机房ＮＦＡ０－１和ＮＦＡ０－２上，承载Ｇｎ口业务信令数　

其中通信段Ａ／Ｂ共２台ＮＥ４０Ｅ－８作为核心节点，接人成都所　

据；对于　接口，ＧＧＳＮ基于双主方式分别从前插ＬＰＵ接口板各　

有汇聚设备。　

出１个ＧＥ接口接人到核心机房ＮＦＡ０－１和ＮＥ４０－２上，承载Ｇｉ口　

调度所、安靖、犀浦、郫县西、青城山、漓堆公园共６台ＮＥＡＯＥ一　

业务信令数据；对于Ｏ＆Ｍ数据，ＧＧＳＮ以主备方式分别从ＳＲＵ各　

）【３作为汇聚中心节点与核心节点以１５５　Ｍ　ＰＯＳ电路互联。　

出１个ＧＥ口接入网管交换机；　

犀浦东、红光、郫县东、郫县、安德、聚源、都江堰、迎宾路、李　

对于域名解析ＤＮＳ服务器，成灌线本地核心网未建设，成都　

冰广场共９台ＮＦＡＯＥ－Ｘ３作为汇聚接人节点以１００　Ｍ以太电路与　

ＳＧＳＮ的域名解析需求是基于Ｇｎ／Ｇｐ口，由ＮＥ４０－１和ＮＥ４０－２与　

汇聚中心节点互联。　

北京武汉主备ＤＮＳ服务器实现互通来实现的；　

ＧＳＭ—Ｒ网络、成灌线本地通信专网采用链路级冗余，关键设　

对于Ｒａｄｉｕｓ认证服务器，成灌线本地核心网未建设，成都　

备模块冗余，包括：路由引擎、核心设备接口模块、核心设备电源。　

ＧＧＳＮ对机车认证的需求是基于Ｇｉ口，由ＮＥ４０—１和ＮＥ４０－２与北　

京武汉主备Ｒａｄｉｕｓ服务器实现互通来实现的。　

５网络优化　

３无线部分　

１）成灌线ＧＳＭ－Ｒ网络无线系统采用了单层覆盖的方式。基　

成灌线ＧＳＭ．Ｒ项目站点总计：ＢＴＳ３０１２基站１９处，直放站　

９处。前期正线开通的站点：ＢＴＳ３０１２基站ｌ６处（０２型站４处，　

０３型站１２处），直放站３处。　

站控制器ＢＳＣ和速率适配单元ＴＲＡＵ所有板件均采用了主备份　

的方式，所有单个单板故障损坏对整个无线系统没有影响，提高　

了网络的稳定性和安全性。　

网优的具体数据见表１～表３。　

表１网络优化数据　

日期　

内容　２０ｌ０．３．１５—　

２０ｌ０．３．３１　

２）基站成环型结构：ＢＴＳ与ＢＳＣ之间的连接采用环型结构，　

以减少传输链路的费用，同时具有良好的自愈能力，具体的环构　

成如下：　

２ＯｌＯ．４．１—　

２０ｌ０．４．３Ｏ　

２Ｏ１０．５．１—　

２Ｏｌ０．５．１６　

上车测试次数　

天馈调整次数　

频率调整次数　

参数优化　

干扰定位　

网络结构调整　

７　

１５　

２３　

３５小区次　

全网小区　

２小区次　

５　

３　

１８　

３小区次　

全网小区　

１小区次　

２　

无　

无　

无　

无　

无　

成灌线ＧＳＭ－Ｒ分别成环基站分布：｛（ＣｈｅｎｇＤｕ，ＣＤ・ＡＪ０１，Ａｎ—　

Ｊｉｎｇ，ＸｉＰｕＤｏｎｇ）（ｘｉＰｕ，ＨｏｎｇＧｕａｎｇ，ＰｉＸｉａｎＤｏｎｇ，ＰｉＸｉａｎ）（ＰｉＸｉａｎＸｉ，　

ＰＸＸ．ＡＤ０１，ＡｎＤｅ，ＡＤ．ＪＹ０１，ＡＤ．ＪＹ０２）（ＪｕＹｕａｎ，ＤｕＪｉａｎｇＹａｎ，　

ＱｉｎｇＣｈｅｎｇＳｈａｎ）（ＹｉｎｇＢｉｎＬｕ，ＬＢＧｕａｎｇＣｈａｎｇ，ＬｉＤｕｉＧｏｎｇＹｕａｎ）｝。　

３）成灌线ＧＳＭ．Ｒ无线系统所有设备（包括ＢＳＣ与ＴＲＡＵ和　

所有沿线ＢＴＳ）单板备份情况如下：ＢＳＣ与ＴＲＡＵ中采用主备的单　

板包括ＧＧＣＵ，ＧＯＭＵ，ＧＸＰＵＭ，ＧＸＰＵＴ，ＧＴＮＵ，ＧＳＣＵ，ＧＥＩＵＴ，ＧＥＩ—　

切换关系优化　

数据业务优化　

组呼性能优化　

掉话指标优化　

７小区次　

全网小区　

全网小区　

３小区次　

２小区次　

无　

无　

无　

无　

无　

无　

无　

ＵＡ，ＧＥＩＵＢ，ＧＥＰＵＧ；其中单个板件损坏对整个无线系统没有影　

响。ＢＴＳ单板备用情况：ＤＴＭＵ采用冷备份方式。　

４）无线采用单层覆盖：考虑平均时间、切换执行时间和附加　

测试日期　

２０ｌＯ．３．１５　

２０１０．３．３１　

２Ｏ１０．４．２３　

２Ｏ１０．５．６　

表２成都一青城山网络优化数据　

９６．６０　

９９．９０　

９９．２０　

９８．９０　

％　

８８．８９　

ｌ００．００　

１００．００　

ｌ００．０ｏ　

覆盖率　话音质量　话音接通率　话音掉话率　切换成功率　

９５．０９　

９９．５８　

９９．５６　

９９．４１　

８８．８９　

１００．００　

１００．０ｏ　

１０ｏ．００　

６．２５　

Ｏ．００　

０．００　

０．０ｏ　

安全裕度。自由空间传播条件下，覆盖重叠长度应满足最高速度　

２００　ｋｍ／ｈ系统的安全越区切换。这样，允许第一次切换失败后　

第３８卷第８期　

・

２８４・　

２　０　１　２年３月　

ＳＨＡＮＸＩ　ＡＲＣＨｎ　ＣＴＵＲＥ　

山　西　建　筑　

Ｖ０１．３８　Ｎｏ．８　

Ｍａｒ．２Ｏｌ２　

文章编号：１００９—６８２５（２０１２）０８－０２８４－０２　

道路缓和曲线坐标法测设数据计算软件设计　

仝海飚　

（大同市勘察测绘院，山西大同０３７００６）　

摘要：为了简化道路测设中的计算工作，以Ｖｉｓｕａｌ　Ｃ＋＋６．０为开发平台，设计开发了道路缓和曲线坐标法测设软件，对软件设　

计的数学模型、软件界面、部分程序段进行了探讨，并结合实例加以阐述，对于道路工程施工放样具有重要的现实意义。　

关键词：缓和曲线，坐标法放样，软件设计　

中图分类号：Ｕ４１２．２４　文献标识码：Ａ　

Ｅ＝（Ｒ＋Ｐ）ｓｅｃ　一Ｒ，　

二　

ｇ＝２Ｔ—Ｌ。　

０　引言　

道路建设中，受地形等各方面因素的影响而不得不变换方　

向，在线路的转弯处，为了保证车辆运行的安全需加设曲线连接。　

在线路中线测设中，连接线路转向的平面曲线按其半径的不同可　

分为圆曲线和缓和曲线。其中，缓和曲线上任意一点的曲率半径　

处处在变化，当缓和曲线作为直线和圆曲线之间的介曲线时，其　

半径变化范围自＊至圆曲线半径；若用以连接半径为Ｒ。与Ｒ：的　

圆曲线时，缓和曲线的半径便自　向Ｒ：过渡。随着测绘技术的　

式中：　——偏角（线路转向角）；　

Ｒ＿圆曲线半径；　’　

２，——缓和曲线长度；　

ｍ——加设缓和曲线后使切线增长的距离；　

Ｐ一因设缓和曲线而圆曲线相对于切线的内移量；　

——

发展，道路平面曲线测设的方法有很多，相比较传统的偏角法、切　

线支距法、弦线偏角法、弦线支距法、正矢法和割线法，以全站仪　

为测设仪器的坐标法成为道路中线测设的主要方法，而其放样道　

路曲线的优越性也非常明显。　

缓和曲线角度。　

ｙ　

本文基于坐标法的数学模型，以Ｖｉｓｕａｌ　Ｃ＋＋６．０为开发平　

台，设计了道路缓和曲线坐标法测设数据计算软件，对软件设计　

基于的数学模型、软件界面、部分程序段进行了阐述，并给出了计　

算实例，对软件的适用性进行了验证。　

Ｏ　

图１缓和曲线要素组成图　图２缓和曲线中桩坐标计算示意图　

ｍ，Ｐ，Ｊｏ均为缓和曲线参数，可按下式计算：　

＝　ｐ　

１　缓和曲线计算数学模型　

缓和曲线的曲率半径是不断变化的，由直线段的无穷大变化　

到圆曲线的半径Ｒ，其曲线要素有：缓和曲线长度ｚ　，圆曲线半径　

Ｒ，偏角０ｃ，外矢距Ｅ，其组成如图１所示。　

加入缓和曲线后，其曲线要素可以用下列公式计算：　

１　１　

ｍ　一２一　

Ｐ：　

＝ｍ＋（Ｒ＋Ｐ）ｔａｎ詈，　

１ＴＪＲ（　一　）　，　

对于缓和曲线，其中桩坐标的计算如下：　

如图２所示，对于第一缓和曲线，即从ＺＨ点到ＨＹ点的坐标　

计算为：先建立直角坐标系，其中过ＺＨ点，路线前进方向为　轴，　

％　

９３．１Ｏ　

１００．００　

１００．００　

１００．００　

Ｌ　—＿＿ｉ丽　一　，　

表３青城山一成都网络优化数据　

测试日期　

２０１０．３．１５　

２０ｌＯ．３．３１　

２０１０．４．２３　

２０１Ｏ．５．６　

８６．４０　

９６．９０　

９９．１０　

９９．５０　

９２．９３　

９８．３３　

９９．５１　

９９．５５　

７６．９２　

１００．０ｏ　

ｌ０ｏ．００　

１００．００　

８．００　

０．０ｏ　

Ｏ．００　

０．００　

由表１一表３数据对比表明，优化期间各项指标有明显提升，　

目前整网趋于稳定。　

该网络从正式运营至今，除了出现过几次外部干扰，网络质　

量基本上呈稳定状态，因此定时清频是本条高铁网络覆盖的主要　

工作。　

覆盖率　话音质量　话音接通率　话音掉话率　切换成功率　

Ｏｎ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｈｕａｗｅｉ　ＧＳＭ－Ｒ　ｓｙｓｔｅｍ　ｉｎ　Ｃｈｅｎｇｄｕ　ｃｏｒｅ　ｎｅｔｗｏｒｋ　

ＳＵＮ　Ｄｅｎｇ・ｐａｎ　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｐａｐｅｒ　ｍａｉｎ　ｄｉｓｃｕｓｓｅｓ　ｔｈｅ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　ｓｔａｔｕｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｍｏｄｕｌｕｓ　ｏｆ　Ｈｕａｗｅｉ　ＧＳＭ—Ｒ　ｓｙｓｔｅｍ　ｉｎ　Ｃｈｅｎｇｄｕ－Ｄｕｊｉａｎｇｙａｎ　ｒｉａｌｗａｙ，ａｎａｌｙｚｅｓ　

ｈｅ　ｉｔｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｉｎｔｅｒｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ　ｓｃｈｅｍｅｓ　ｂｅｔｗｅｅｎ　Ｈｕａｗｅｉ　ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ　ｏｆ　ＧＳＭ—Ｒ　ｃｏｒｅ　ｎｅｔｗｏｒｋ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ　ｆｏｒ　ＧＳＭ・－Ｒ　ｃｏｒｅ　ｅ－　

ｕｉｑｐｍｅｎｔ　ｆｒｏｍ　ｄｉｆｅｒｅｎｔ　ｆａｃｔｏｒｉｅｓ　ｉｎ　Ｂｅｉｊｉｎｇ，Ｘｉ’ａｎ　ａｎｄ　Ｗｕｈａｎ，ａｎｄ　ｓｕｍｓ　ｕｐ　Ｈｕａｗｅｉ　ＧＳＭ—Ｒ　ｓｙｓｔｅｍ　ｔｅｃｈｎｉｕｅ，ＳｑＯ　ａｓ　ｔｏ　ｐｒｏｖｉｄｅ　ｔｈｅ　ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　

ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｒａｉｌｗａｙ　ｃｏｒｅ　ｎｅｔｗｏｒｋ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ｉｎ　ｆｕｔｕｒｅ．　

Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：Ｈｕａｗｅｉ，ｓｏｆｔ　ｓｗｉｔｃｈ，ＧＳＭ－Ｒ，Ｃｈｅｎｇｄｕ－Ｄｕｊｉａｎｇｙａｎ　ｒａｉｌｗａｙ　

收稿日期：２０１２－Ｏ１．１５　

作者简介：仝海飚（１９６８一），男，工程师