LTE―R系统与FAS系统互联互通的设计与实现

摘 要：随着铁路信息化的不断深入和信息系统的日益增多，在提高工作效率的同时，也存在重复投资、维护工作量大等问题，因此，信息系统之间的互联互通和沟通融合就显得尤为重要，如何能将各系统有效结合，实现有线无线统一规划，是当前研究的热点问题之一。LTE系统是新型的4代通信技术，具有频谱利用率高、扁平化组网、低时延等优点，将其与铁路既有FAS系统的互联互通，可实现固定用户与移动用户的统一语音调度，有助于提高效率、节约成本。

关键词：LTE系统；互联互通；FAS系统；集群语音服务器

1 铁路固定接入FAS系统介绍

FAS（固定用户接入交换）系统是铁路专用无线列车调度系统，主要由服务器、调度台、值班台、固定台和网管终端组成，可以满足调度员、车站值班员、机车司机和区间作业人员语音联控的需要， 一般采用环形组网，将物理位置较近的车站划分到同一数字环中，保障单点故障不影响整个系统的正常运行。目前国内主要有触摸屏式和按键式两种类型调度台，均通过2B+D接口与后台主系统连接，两个语音通道分别提供其手柄式和免提语音式对讲，通话时主叫被叫均采用DSP技术处理回波损耗，可以适应机车等嘈杂环境。

2 集群语音服务器POC业务功能

POC（Push-to-talk over Cellular）可实现基于物理位置、功能号码的呼叫，具有强大的全双工点对点通话功能，被叫用户可自动、手动接听或者拒接呼入请求。与通用PSTN不同，其高可靠性的点对群组通话功能支持VGCS、VBS和铁路紧急呼叫，支持预定义群组和呼叫权限控制，通过话权申请、释放、身份识别和话权限时等方法实现呼叫抢占功能，满足用户多优先级抢占和个呼通话切换场景。

POC系统通过统一资源定位符URI唯一标识用户或者群组，在呼叫通话过程中，系统首先解析拨打号码，判断是基于功能号码或者普通短号码，然后到对应的数据库中查找URL地址，通常URL形式为SIP URL：username@msd6800.com，将找到的URL作为呼叫地址。群组呼叫时需先根据群组标识关联表检索组内用户的URL地址，之后分别进行拨号处理。

3 SIP协议及业务流程

SIP协议是应用层信令控制协议，主要用于创建、释放多个或一个参与者的会话，在POC系统与其他系统对接过程中，SIP服务器负责发起会话邀请和响应会话，并提供会话路由、媒体资源协商、QoS 保障、通信安全等功能。SIP协议借鉴了HTTP的请求-响应交互方式，基于C/S架构的文本格式，作为多媒体电话、视频会议等应用业务的承载基础，本身不提供服务。

4 LTE终端与FAS用户会话业务流程

LTE终端用户与FAS用户进行呼叫通话需要经过多个中继连接设备，首先LTE移动终端设备向所属基站发起语音呼叫请求，基站将该呼叫请求经由LTE核心网送至SIP服务器，最终由SIP服务器完成与FAS系统的会话管理。

（2）组呼叫业务流程。组呼业务与单呼业务类型，首先由LTE终端向POC server发送INVITE消息申请建立呼叫群组，POC server收到申请后根据呼叫发起发所处的区域及GID，建立相应的呼叫群组，并向群组内其他成员发起呼叫建立指令。

5 朔黄线LTE系统与FAS系统互联互通实施方案

朔黄线既有调度设备为佳讯MDS3400，其中肃宁北车站配置了MDS3400主系统两套，全线其余33个车站及折返段共配置FH98-GC车站分系统45套。为实现新建LTE通信系统与FAS系统无缝对接，首先需将MDS3400主系统升级扩容，调整为双中心数字环组网，将肃宁北调度所触摸屏调度台更换为双接口调度台，并将车站按键式触摸屏更换为支持机车功能号呼叫的触摸式值班台。考虑到后期机车间语音通话的需求及与LTE对接后话务量的大幅增加，将现有6个数字环重新划分为8个数字环，每个数字环中包含5-6个车站。完成MDS3400主系统扩容后，在肃宁北调度所通过SIP中继的方式，将两套FAS主系统与LTE新建的两套POC系统交叉连接，从而实现通话信息由电路域到IP域的正常转化。

为实现调度通信的有线无线统一呼叫，需要将肃宁北网管中心的POC服务器与调度中心的FAS交换中心的连接。POC集群服务器通过E1接口与FAS主机进行接口互联，同时POC集群服务器通过网线直连到LTE核心网eCNS600，从而实现LTE集群业务手持台可以通过LTE网络、PoC集群服务器和FAS主系统，与FAS调度台进行语音通信。

6 互联互通测试结果

经测试，LTE集群手持终端可与FAS调度台进行多业务互联互通，当FAS调度台或值班台处于正常通话、未注册、无应答时，LTE手持终端可听到不同的提示音，当通话接通后，手持台与调度台、值班台可进行全双工通话，语音质量清晰，满足用户主观感受。FAS侧发起1200、1300、紧急呼叫等铁路专用调度通话时，LTE手持台和机车LTE终端设备均能正常接收，相关呼叫成功率、呼叫建立时间等也在可控范围内。测试表明上述设计方案正确可行，LTE系统与FAS系统信息交换顺畅，满足实际生产的需求。

参考文献

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[5]索海艳.GSM-R编组站的互联互通及无线网络规划[D].北京交通大学，2009.

作者简介：池艾伦（1986-），男，汉族，山西神池人，助理工程师，硕士，从事4G LTE技术、数据挖掘及文本分类研究工作。