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略说铁路网络的建设

略说铁路网络的建设

1电路域互联现状

目前电路域的互联现状为:北京、武汉间核心平面互联;西安/广州/南昌节点与双平面节点间的双归属互联;济南节点与北京节点的单点互联;全路共用设备SCP,HLR的地理冗余互联;SCP,HLR与双平面节点的网状互联。北京、武汉两地MSC间实现电路直达互联;2)形成了以北京、武汉两地MSC(含SSP/STP/SRP/TMSC/GMSC功能)为双核心平面、其他在用既有节点与两核心节点双互联的架构;3)MSC按路局所在地进行建设,目前已经建成北京、武汉、济南、太原、广州、南昌、西安、拉萨/西宁等九大网络节点;4)电路域全网共用设备(主要包括智能网SCP,HLR等)实现了与两核心节点网状互联;同一共用设备异地间实现内部专用IP电路互联,满足数据实时同步功能要求,实现异地冗余备份机制。

2电路域的路由组织方案

通过路由组织和实施,单节点(包括核心平面节点)访问SCP,HLR共用设备采用了不同的路由组织方案,但都完备地实现了地理冗余备份功能,电路域的路由组织方案,尤其是共用设备的路由组织方案,是实现单节点业务冗余备份以及访问共用设备路由保护冗余备份控制的关键技术环节。3GSM-R网络存在的问题及解决建议目前的GSM-R网络,由于采取了边建设边运维的方式,不可避免地存在着一定的问题,这些问题体现在诸多方面。

3双核心节点

双核心节点承担的角色过于复杂北京、武汉两核心节点MSC,目前的功能包括了如下几个方面:信令转接点STP,与共用设备相连;信令中继点SRP,提供GT层路由转接分析功能;智能业务点SSP,提供与智能网的业务交互;网关交换机GMSC,提供与固网的关口;中继汇接局TMSC,汇接全路局间呼叫;移动交换端局,下挂多个无线网络。可见北京、武汉两MSC的功能十分复杂,不仅作为信令转接点、关口局、长途汇接局,还兼作端局,下挂了部分线路的无线网络。根据网络发展的扁平化、层次化规律看,上述功能将两MSC的功能定位变得比较模糊。当某节点出现问题时,另一节点固然可以接管相关业务,充当中继节点,但故障节点作为一个端局的功能无可替代,下挂的无线网络将无法正常使用。因此,可以预见,如果遇到类似情况,甚至正常的停机要点,其影响范围不仅极大,而且具体的影响情况也相当复杂,与其对应功能并不完全相符。解决建议:作为核心网络节点,应明确定义北京、武汉两核心网络节点为标准的STP/SRP节点,在网络规模较小的情况下,也可以兼具长途汇接局TMSC的功能,但不应让关口局、端局等功能体现在上述网元设备中。因此,北京、武汉两地作为特殊节点,应抛弃GMSC关口局和端局的功能,突出其全路共用设备信令核心双平面转接点的功能,这样就使得网络更加明晰,对网内故障的定位和排查将更加简便直观。

3.1冗余要求

传统MSC不能满足STP核心节点的冗余要求目前既有的STP北京、武汉双节点,采用了传统的MSC设备构成,其设备本身具备一定的冗余能力,但根据经验,仍存在部分设备失效导致整个MSC设备宕机的可能;由于某地电源的问题,可能导致整个MSC设备均会受到影响;同一房间内的MSC设备,可能会受到环境等共同的问题而难以正常运行;另外,传统MSC地理上不可能分开,与其他网络的连接在本端实际上还是单MSC节点的连接。这些对于传统的MSC来说都是无法克服的。解决建议:随着移动通信技术的发展,3GPP的R4版本中,对核心网的改造具有颠覆性,其控制与承载相分离的技术理念,导致MSC的功能出现了细分,分成了控制设备(如MSCSERVER)和承载设备(如MGW)两大类,两类设备间的接口已经标准化。这恰恰符合对设备的冗余度要求更高的铁路专用通信的要求。根据上述分析,可以将北京、武汉两MSC降级为路局级MSC端局使用,下挂无线网络,另新建R4核心网作STP/SRP/SSP,将全路其他所有交换机双上行到新核心网中。由于交换网的路由组织可以灵活运用,可以采用其他节点交换机与新核心网对接调试业务正常后,再断开旧STP连接的方法,使得网络改造对既有业务的影响几乎为0,能够满足网络平滑演进的要求。

3.2GSM-R网络管理

GSM-R网络管理有集中的要求铁路作为特殊行业,其分散与集中有机结合的管理模式,有力地保障了铁路系统的正常运作,作为与该种管理模式相适应的结果,GSM-R网络也采取了类似机制,各个网元设备均采用了属地化管理的方式,由各个铁路局自行管理。根据公网的运维经验看,大型电信网络的网络管理,出现了越来越集中的趋势。公网运营商的集团级网管,至少能够管理到各个省级长途局、各省核心路由器、全网核心路由器等级别的设备上,这对顺利实施各种业务,及时处理全网性故障等具有决定性的意义。因此,将网络管理和设备维护分离,建立GSM-R网络的集中式网管的管理思路,具有相当的必要性。集中式的网管系统,可以统一各个网元设备上的配置,不会出现网络数据不一致造成的令人费解的网络问题;使得网管人员对整体网络的配置和路由组织情况了然于心,出现问题时能够快速定位故障原因,杜绝因技术水平不同造成的沟通、协调指挥等方面的困难;专注于设备维护的技术人员可以更加关注设备本身的条理性,专注于设备内部与设备间的各种硬件关系,与网管的分工明确可以更加准确地配合网管人员执行各种应急倒代措施等。

作者:巢晋杰单位:朔黄铁路发展有限责任公司