GSM-R移动软交换网络解决方案的研究

摘要

本文基于对多种承载方式的移动软交换网络解决方案的研究，结合GSM-R铁路通信的特点，从网络结构、协议信令以及业务扩展、网络容灾方式等几方面展开讨论，得出了GSM-R无线通信网络的核心网部分向移动软交换升级的解决方案。全文主要从以下三个方面展开论述： 首先，讨论了网络承载方式对于服务性能的影响，比较了目前主流承载方式的特点，并基于GSM-R网络结构的特殊性和目前建网状况给出了网络承载的解决方案。 其次，给予承载网络的设计，详细分析了各个接口的应用协议及上层信令消息，并在此基础上分析了语音业务的实现过程。 最后，分析了软交换组网的容灾备份方式，引入了RTO/RPO参数，对不同的容灾方式进行了分析，结合GSM-R网络规划及业务预测，设计了合理的容灾解决方案。对GSM-R核心网的软交换实现过程进行了安全性和可靠性的分析，为GSM-R在高速铁路环境下继续发展和向前演进提供了理论依据和工程借鉴。

目录

文摘

英文文摘

致谢

1 引言

1.1 综述

1.1.1 GSM-R的发展和演进

1.1.2 R4网络的新特性

1.1.3 GSM-R向软交换过渡的必要性和问题

1.2课题背景和选题意义

1.3本论文的主要工作与贡献

2基于GSM-R的软交换承载网络

2.1基于GSM-R的软交换节点设置

2.1.1移动软交换网络结构

2.2 GSM-R移动软交换承载方式的选择

2.2.1基于ATM的承载方案

2.2.2基于IP的承载方案

2.2.3两种方案的比较

2.2.4 GSM-R网络承载方案

3移动软交换的协议扩展

3.1 Mc接口

3.1.1使用Sigtran的协议栈结构

3.1.2 GCP消息流程

3.2 Nc接口

3.2.1协议栈结构

3.2.2 BICC消息

3.3 Nb接口

3.3.1协议栈结构

3.3.2 IPBCP消息

3.3.3隧道方式

3.4扩展的A接口

3.4.1协议栈结构

3.4.2 BSSAP消息

4铁路通信话音业务的实现

4.1承载建立方式的选择和分析

4.1.1软交换连接模型

4.1.2三种承载建立方式

4.1.3三种方式的比较和选择

4.2 基于前向快速隧道承载建立的语音业务实现

5 GSM-R核心网软交换容灾方式的研究

5.1系统容灾方案的指标

5.2目前GSM-R系统的HLR容灾

5.2.1 GSM-R HLR容灾实现过程

5.2.2目前GSM-R系统容灾RPO/RTO指标分析

5.2.3目前GSM-R系统容灾的局限性

5.3 MSC服务器双归属容灾方案

5.3.1实现方式

5.3.2双归属方案的RPO/RTO分析

5.4 MSC N+1容灾备份方式

5.4.1实现方式

5.4.2 N+1备份的RPO/RTO分析

5.5 MSC in pool

5.5.1 MSC in pool的实现方式

5.5.2 MSC in pool的RPO/RTO分析

5.6 GSM-R网络容灾方式的选择

5.7 MSC容灾对网络可靠性的影响评估

6结论与展望

6.1全文总结

6.2未来展望

参考文献

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