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高铁通信系统及施工简述

2013-05-28孟晓红

科学时代·上半月 2013年4期
关键词:通信技术可靠性高铁

孟晓红

【摘 要】近年来,随着国内武广、郑西、京沪、京石武等一批高铁的相继建成运营,使中国成为世界上高速铁路发展最快、系统技术最全、集成能力最强的国家。随着高铁技术在铁路行业的不断深入和吸收,随着对高铁安全性能的不断关注和探讨,高铁通信技术作为高铁技术的重要组成部分,其系统的稳定性和以及施工质量的可靠性越来越成为行业的关注焦点,铁路通信历史性的站在了技术前沿。

【关键词】高铁;通信技术;系统;施工;可靠性

引言

高铁通信网络是一个庞大而复杂的系统,作为高铁的神经系统,是高铁重要的关键技术,是高铁发展的重要推动力。高铁通信系统共有14个子系统。本文着重对高铁的14个子系统进行简要介绍并对系统的施工方法进行了针对性的简述。

一、高铁通信系统概述

高铁通信系统按照不同的功能和结构,主要包括以下几个子系统:传输与接入系统、电源系统、电话交换系统、数据网系统、专用移动通信系统(GSM-R)、调度通信系统、会议电视系统、应急通信系统、同步及时钟分配系统、综合网管系统、综合视频监控系统、电源及环境监控系统、通信线路、综合布线系统等。其中GSM-R系统是高铁通信系统的核心内容,是铁路通信技术发展步入更高阶段的重要标志!

二、高铁通信各主要子系统及功能

1、传输及接入系统。

高铁传输网一般采用MSTP技术骨干网层和接入层两层网络设计。骨干层采用STM-64 10Gb/s系统组成多业务传输平台(MSTP),完成各主干节点间的各类业务连接/调度,同时作为整个网络与既有系统的互联层。骨干层为链式网络,设置STM-64ADM设备,在通信站或调度楼以及沿线各主要车站设置节点,利用线路两侧不同物理径路的光缆组成STM-64 MSP 1+1传输系统链。接入层一般采用的是STM-4 622Mb/s组建的多业务平台,完成对接入点业务的接入、汇聚和转接,将来自区间接入层的业务汇聚到骨干层。

一般在大型的通信站设置网管系统,在沿线的综合维修工区分别设置1套本地维护终端(LCT),管理所有SDH设备。同时还要考虑到与既有的传输互联,形成新的统一的传输管理系统。

2、电话交换及接入系统

采用接入网方式解决沿线各节点对电话的需求,根据既有程控交换设备的容量以及现有号段的满足度来确定对设备进行扩容或新设。目前一般的设计方案都以利旧、扩容为主,利用既有铁路专网交换设备作为本线程控交换设备。按照综合维修段管界分段纳入既有铁路电话交换网统一编号组网,实现与既有铁路电话专网的互通。通过既有铁路电话交换网与本地铁通公网的连接,以全自动直拨中继方式实现与公网用户的通信。

3、数据网

按照核心层、汇聚层、接入层三级网络拓扑结构组建。并预留接入铁路数据通信网全国骨干网络的条件。

核心层一般都是在大型或中心通信站设置核心路由器,核心路由器之间一般通过POS155M通道设备互联。在沿线枢纽节点设置骨干层节点、汇聚层节点,在沿线车站/调度所设接入层节点,采用MPLS VPN技术提供业务系统隔离和QoS保证,以MSTP传输系统作为远程承载平台。

4、GSM-R系统

GSM-R子系统是高铁通信系统参与控车的核心部分,它负责完成无线闭塞中心(RBC)与车载设备之间的信息交换,从而使RBC生成行车许可,使列车在RBC的管辖范围内的线路上安全运行。

整个系统由核心网、无线子系统、终端子系统构成。具体是在沿线设BTS设备,采用单网交织冗余覆盖方案,即在一个区间内由基数基站组成一个环,偶数基站组成另一个环,每个单环中相邻基站的信号覆盖范围都是交织重叠的,这样就确保某一个环出现问题时,另一个环任然能够正常工作;某一点(某一基站)出现问题,两侧相邻基站的信号任然能够覆盖该点范围,确保整个系统的安全有效。在空旷区域通过密集的基站提供高度重叠空间覆盖,在隧道弱场区采用光纤直放站结合天线/漏缆提供冗余覆盖。在本地通信站设置网管或设置OMC-R、OMC-T的远端管理终端设备,并接入到指定网管系统中。

5、FAS子系统(调度子系统)。

固定用户接入FAS组织调度系统,通过与GSM-R系统及相邻既有线调度系统互连,实现有线与无线调度一体化互连。一般在端站及沿线车站、动车所各设置1套FAS交换机,且端站所属调度所内的调度交换机要互为主热备,形成异地容灾备份模式。

6、会议电视系统

会议电视平台基于H.323制式、采用星型组网结构建立,通过数据网进行承载。一般系统在动车所、沿线车站设置会议电视系统分会场,配置会议电视编解码和视讯终端。根据设计需要决定是否统一纳入既有路局的电视会议系统,实现统一管理。工程实际当中一般设计是优先考虑对既有MSC设备的扩容。

7、应急通信系统

应急通信系统主要满足客运专线事故现场应急通信的需要,为事故现场提供语音、图像应急救援指挥通信,并作为全路应急救援指挥通信网的有机组成部分。应急救援指挥通信系统由事故抢险现场设备和应急中心设备构成。应急指挥中心设置接入设备,沿线结合维修机构的设置状况,配置现场事故抢险设备。事件现场采集到的语音、数据、图像等业务信息通过有线或无线方式(两种方式互为备用)传送到区间接入点,再通过传输设备传送到应急指挥中心,建立应急指挥中心与事故现场间的应急通信网络。

8、同步及时钟分配

时钟同步分配系统为其他通信及信息系统提供同步时钟信号。同步系统采用主、从同步方式,时钟源取自于铁通同步网,在各大型通信站设置综合定时供给设备BITS(二级母钟)。骨干传输层SDH设备分段从新设BITS设备(或既有铁路同步网BITS设备)引接所需的主用定时信号,接入层SDH设备分段从骨干传输层提取线路时钟信号。

9、电源系统

系统负责通信设备的直流电源(-48V)和交流电源(220V)供电,电源系统由直流供电设备(高频开关电源、蓄电池、直流配电设备)和交流供电设备(UPS、蓄电池、交流配电设备)组成。

10、综合视频监控系统

综合视频监控系统采用全数字网络视频技术,实现对车站重点区域、公跨铁立交桥、通信机房、信号机房、牵引供电机房内外、电力供电机房内外的实时监控;在控制中心和分控中心可实现对其管辖范围内视频分专业、分区域远程监控。视频监控系统基于本线MSTP传输系统和IP数据承载网进行组网。

11、电源及环境监控系统

电源及环境监控系统可对机房动力设备、空调设备以及机房运行环境和安全等各类情况进行实时监控,为通信系统正常运行和提高服务质量(QoS)提供保障。本监控系统可监测各站点通信、信号机械室的环境量,包括温/湿度、烟雾、水浸、门禁、空调的控制,同时可对通信机械室的电源设备进行监测。

12、综合网管系统

通信综合网管系统通过与各通信子系统网元管理系统之间所定义的规范和接口交换网络管理信息,形成一个综合管理平台。是通信网络的灵魂。

13、通信线路系统

通信线路系统主要是通过光缆、电缆等传输介质,将通信设备连接起来,使其形成一个庞大而复杂的网络,并具有智能化。它是通信网络的基础。

14、综合布线系统

是指高铁通信系统中的集成化通用传输布线系统,它是通信站、车站通信机械室等通信设备房内的传输网络,它使语音和数据通信设备、交换设备和其他信息管理信息彼此相连接。

综合布线的物理结构一般采用模块化设计和分层星型拓扑结构,遵循统一标准,使系统的集中管理成为可能。

三、系统主要工序施工方法

按照现行高铁建设的一般模式,沿线的线路建筑都由站前施工,包括敷设光电缆的槽道、过轨的预埋管、人(手)井、桥下引入的锯齿孔等等。而站后四电用房除了车站外,基本都由站后四电集成单位统一进行征地,这样高铁通信专业主要施工内容为:

1、接口检查

接口检查主要是针对站前施工、站后使用的土建接口部分施工进行检查。其主要内容是:对路基、基站、直放站、信号中继站、电力电化所亭处、隧道口和其它需要过轨处的预埋过管的位置和数量;桥上引下锯齿孔的位置及数量;隧道内设备洞室的情况;隧道口处和区间视频监控点处的综合接地设置情况以及光电缆槽道、人(手)孔质量进行检查,看是否满足设计及施工的要求。检查的依据是设计文件和施工规范。接口检查对于站后四电施工来说非常重要,直接影响到站后施工的工期和质量,因此需要不断关注站前施工的动态,在第一时间内进行现场检查,并及时上报,确保后续施工的顺利进行。

2、基站定测

基站定测是配合设计院来完成的。具体根据现场场强测试的结果,按照初步的无线网络规划,确定沿线基站以及直放站的大体位置。基站定测除了要满足设计要求外,还需要重点注意几个事项:

2.1 基站及直放站位置的选取首先要满足安全的条件。首先地点要选择可靠、稳固、无塌方、无水患、地下没有输气管道、天上没有高压线等地形。

2.2 在确保设计要求的情况下必须满足施工便利的要求,尽可能将基站、直放站选择在地形好、运输条件便利,能够满足铁塔和电力箱变的运输条件以及施工干扰少的地段。

2.3 定测时必须做好现场记录,打好桩位,并用油漆在现场打好标记。

需要特别注意的是现场定测的结果可能会根据设计的不断优化以及征地的实际情况有所变化,甚至会经过几次定测,才能最终确定基站及直放站的位置。

3、征地

在网络规划完成,基站及直放站位置已经确定,站后征地设计图出来后就开始进行征地程序。站后四电,特别是通信基站征地工作非常琐碎和复杂,不仅要与站前施工单位协调,明确红线的位置以及各点的标高等数据还需要与土地管理部门、乡镇、村等各级行政管理部门密切协调,是一项艰苦细致的工作。征地工作顺利与否将对工程产生直接影响。

4、铁塔基础及厢房基础的施工

在征地工作结束后,铁塔基础及厢房基础设计图出来后就可以进行基础的施工。基础施工的过程中一定要特别注意地下土质情况,发现不良土质或异常地下情况一定要和设计及监理及时现场沟通,共同确定变更方案,确保基础施工始终在安全可靠的前提下进行。厢房基础施工时要确保基础高于周围地平面,且表面光滑,四角水平,确保厢房安装及设备安装的顺利。

在基础施工时,还要对通信引入井和电力引入管应结合现场铁塔和箱变的摆放位置提前进行规划,通信引入井位置还要考虑室内空调、BTS摆放位置。引入井至室内埋设的钢管必须为一整根,中间不得接头。钢管超出地面和井壁部分在设备安装前要切掉,并对管口进行打磨,避免刮伤线缆。

5、厢房安装

高铁沿线的通信基站都采用的是智能一体化厢房,一般都是由外层铁皮、隔热层、内层铁皮拼装而成。由于其安装方便,便于运输,所以施工起来并不复杂。需要强调几点:

5.1 安装厢房的过程中,要注意厢房内部的预留孔、架挂孔一定要安装正确,符合设计要求。同时内部各种走线要正确、规范。配电箱、空调以及照明设施、门禁设施要安装正确、无损坏。

5.2 厢体在安装过程中,一定要注意基础部分和箱体结合的牢固性和严密性。不能出现倾斜、漏光、进水现象。箱体安装完毕后,还要在厢房的基础四周做混凝土散水,并涂上沥青漆。

6、铁塔及天馈线的安装

铁塔安装需要注意的是必须由取得登高许可证的施工人员进行作业,作业时需要带上安全帽及安全带,注意施工安全。安装过程中,连接件不能有弯曲和变形;铁塔组装顺序符合供应商的产品技术规定,螺栓紧固扭矩符合规范要求。每组装一节,用经纬仪在两个相互垂直的方位上检验铁塔的垂直度,铁塔安装后塔靴上方应保证安装两个地脚螺栓螺帽,铁塔地脚螺栓包封前必须涂抹黄油,确保铁塔组立的准确可靠。

天馈线安装要点为:天线与上跳线通过馈缆连接器连接,采用电缆卡箍固定,馈线电缆走线中做馈线接地卡。馈线电缆引入室内采用走线架或吊线方式,进入室内前做滴水弯。馈线入室后通过馈线连接器连接避雷器再接入设备。

塔顶天线安装好后,应对每副天线的方向角、俯仰角进行记录,方便在调试时安排调整计划。

馈线在塔顶固定在爬梯上,不要拐到平台上固定,塔顶上拐弯用1/2“跳线”,塔顶功分器、天线与跳线连接处安装完后都要进行防水处理。

馈线在铁塔顶部、铁塔下部(入地或如钢管前)和引入室内都应接地,铁塔顶部、铁塔下部接地直接连接铁塔,室内接地不得接在机房保护地和工作地上,应单独引出一根地线。馈线引下铁塔后地埋进入机房,可采用HDPE管防护,HDPE管在机房侧应引至机房内,高出机房地面5cm。在使用角钢塔时,在铁塔侧应高出地面20cm,在距地面2.5m套钢管防护,钢管口在施工完毕时及时进行防水封堵,在使用单管塔时,HDPE管引入铁塔基础20cm即可。

天馈线安装完成后要进行驻波比测试,检查安装质量,后期还应进行复测,复测应选择在下过雨过后复测。

7、漏泄同轴电缆施工

如果客专线存在隧道地段的话,那么就要采取无线漏缆加光纤直放站的方式来解决隧道内弱场强的问题。

漏泄同轴电缆到货后应进行单盘测试,测试完后要用电缆热缩端帽进行密封,防止受潮。

隧道内漏泄同轴电缆安装高度可根据两侧电缆槽顶面进行定位,采取弹墨线方式保证打孔位置平直。由于漏泄同轴电缆高度一般比设备洞室高,可以直接用吊夹固定即可,一般情况下每隔1米安装一个吊夹,同时要注意每隔10米要换用金属防火吊夹。通过斜井处需拉钢绞线采用隧道外吊架方式固定。

隧道外漏泄同轴电缆采用拉钢绞线方式通过,钢绞线在接触网钢柱上加工支架固定,需固定钢绞线的接触网钢柱应提前和电气化专业进行核对,在钢柱生产时进行支柱的特殊加工。

漏泄同轴电缆接头在配盘是应注意设置在隧道内,避免在隧道外淋雨。超过500m的漏泄同轴电缆中间要加装直流隔断器,未加装直流隔断器的漏泄同轴电缆两端不得同时接地。漏泄同轴电缆在制作端面是要注意缆头朝下,避免金属屑掉入内导体管内,端面切好后要清理内导体管壁和泡沫绝缘层上的金属屑,否则进行耐压测试时会击穿漏泄同轴电缆。

馈线在开拨好套进接头底部后要外导体做倒角,保证接头上、下两部分上紧后压住外导体,避免接头松动。馈线切好的端面应在外导体的波峰处,接头上紧后接头内弹片才能接触到外导体波谷处,起到紧固作用。

漏泄同轴电缆接头处采用胶泥密封要注意胶泥不能缠的太厚,只缠一层即可,外面用防水胶带密封时要注意上一层胶带必须压着下层的中缝,否则会造成胶泥溢出。

漏泄同轴电缆接馈线引入设备洞室最好在站前设备洞室防护门安装完毕后进行,如先行安装要确定好安门的位置,并套防护管,否则馈线极易损坏。

隧道内漏泄同轴电缆安装完成后,应和电气化专业及站前施工单位沟通,注意成品的保护。

8、隧道内光纤直放站

隧道内光纤直放站一般安装在设备洞室内,洞室内还有电力配电、隧道照明等设备,施工前要和电力专业确定好各自的安装位置,最好是光纤直放站统一安装在一侧(上行侧或下行侧),电力设备安装在另一侧。需要特别注意的是光缆终端盒与直放站设备之间的距离不宜太远。一方面避免尾纤太长而导致防护难度加大;另一方面由于站后设备施工在前,而站前装设备门在后,要避免将光缆终端盒隔在门外,从而留下安全隐患。

光纤直放站馈线接口对应上、下行漏缆也应统一,便于排查故障和以后维护。

光纤直放站布放电源至电力配电箱前应和电力专业沟通好,明确双方电缆径路。光纤直放站至光缆终端盒间尾纤应套管防护。同时跳线从隧道壁进入设备洞室的拐弯处也要套管进行防护,避免受伤。

隧道内非常潮湿,设备上会发生凝水现象,隧道内设备各类接口处需进行密封。为避免蓄电池放空,直放站设备在为加电开通前不得接通电池供电。

9、光缆线路工程

9.1干线光缆。除了在既有区段采用直埋光缆的方式外,在客专线的两侧槽道内分别敷设一条GYTZA53型(目前通常设计是32芯)干线光缆,以构成不同物理径路的光缆环。

槽道光缆敷设后的安全问题非常突出,光缆的敷设时机选择非常重要。光缆敷设时间应尽量的靠后,首先是要在站前槽道基本修好,还应协调信号专业、综合地线和防灾施工单位,要在它们缆线敷设完成后进行。光缆在槽道内敷设应尽量贴着槽道壁,特殊地段可用扣沙袋、扣水泥槽的方式保护,在站前封盖槽道盖板时应安排足够的人员进行监护。

光缆敷设的同时接头处和预留处应喷好标记,标记样式提前和维护单位沟通确定。隧道内槽道站前要填沙处理,应要求站前单位在填沙时注意将过轨管处进行保护,不得将沙灌入过轨管。

9.2 区间引入。一般采用8芯GYTZA53光缆从干线光缆分支引入至区间通信基站、牵引变电所、AT所、分区所、直供分区所,而由32芯光缆自干线光缆分支引入信号中继站。

分歧光缆引出在路基段电缆井上有电缆引出口,光电缆可以从引出口处修水泥槽道穿过水沟、护坡后再直埋至机房。如施工时站前单位护坡还未做,在设计允许的情况下可提前预埋PE管引出,在隧道口有馈线引出时应为馈线单独预埋。分歧光缆桥上引下根据现场条件可采用走线架方式和钢槽方式引下,不论哪种方式光缆引下都应该同时施工,避免重复高空作业,引下处要及时用水泥包封避免破坏。桥隧相连处无路基过渡的情况下光缆引出应和站前单位保持密切联系,在浇筑桥梁挡墙时预埋钢管引出。

9.3直放站区段。高铁基站以及光纤直放站的引入关系是比较复杂的,也是施工的难点之一。诸如郑西高铁设计要求是这样的:主用属主基站的近端站(MU)经所属远端站(RU)至备用属主基站的近端站(MU)间的直放站区段,需要在铁路两侧分别敷设一条8芯的光缆;而当直放站远端机(RU)的所属的主用属主基站的近端站(MU)和备用属主基站的近端站(MU)在同一方向时,需要从就近的基站侧沿客专线两侧分别敷设第2条8芯短段光缆至直放站远端机(RU)侧。对于设计的意图需要施工单位反复琢磨,仔细推敲,领会其中的含义。

正是由于直放站区段光缆引入的关系比较复杂,施工节点众多,所以极易在施工中出错,且查错也比较困难。因此在施工中一定要明确各直放站与主、备用属主基站的关系,分清主、备、从3纤的不同功用和接法。同时施工时要注意力集中,避免出错。

9.4 视频光缆引入。区间公跨铁以及车站咽喉地区的视频光缆引入都是分别从就近的通信机械室至视频点敷设一条8芯光缆。视频光缆在敷设时要注意光缆的防护,过水沟等地段要进行钢管加水泥包封防护。同时在视频杆的终端盒内进行光缆接续时一定要保证接续质量,避免在后续的摄像头调试过程中

9.5 电力SCADA通道。是在隧道内10KV电力箱式变电站至邻近基站敷设一条8芯光缆。

10、硬件安装

10.1 综合视频摄像头安装

综合视频在不同的铁路所要求监控的对象有所不同,在施工前一定要搞清楚主要和兼顾监控的对象,才能准确的进行定位。

室内摄像头定位最好在房屋粉刷前完成,尽量采走暗线的方式。所亭内的室外摄像头在修所内水泥路前定好位,在过路地方提前预埋管。注意所厅内摄像头线缆不能与走在高压电缆槽内。

区间摄像头一般选在水沟外侧安装,要注意钢柱上室外设备箱安装位置要一致。区间摄像头接地应接综合地线,公跨铁桥墩处一般有预留接地端子可以利用。摄像头安装较高的地方要注意加装避雷针,并单独引地线。

区间摄像头现在已普遍换成固定枪机,安装好后可调角度很小,所以在组立钢柱时一定要调整好摄像头方向。所亭内摄像头还是采用旋转云台式枪机,在安装过程中要注意预留好云台至摄像机间缆线,避免转动时拉扯缆线。摄像机缆线接头一般放置钢柱内,要注意钢柱内的缆线余留,保证在处理接头故障时可以将接头拉出钢柱外。

摄像头控制线缆接浪涌保护器时要注意缆线开剥长度,避免压线时压住缆皮。

10.2 设备安装

10.2.1 安装准备

设备安装前要彻底打扫机房或厢房卫生,要确保机房内干净整洁。

设备底座已经到位,并且尺寸和高度以及颜色满足设备安装的要求。

设备已经开箱检查,外装完好,类型、数量无误,零配件齐全。

安装需要的工器具以及材料全部到位,施工人员对安装作业指导书的内容已经掌握。

10.2.2 安装的基本原则

安装要做到全线标准化、统一化。

设备安装位置要合理,固定牢固、做到上下一体,横竖成一直线。

电源线、地线必须采用整段材料,且排列布放规范化、标准化。机架内配线要绑扎整齐、横平竖直、转角方正。跳、配线应松紧适度,层次分明,余留适当。

配线根据设备要求可选用卡接、绕接、焊接3种方式。卡接必须使用专用的卡接钳,芯线线径符合卡接端子的要求;绕接必须使用专用绕线枪,不接触绕接柱的芯线部分不露铜;焊接后芯线绝缘无烫伤、开裂及后缩。

电源线极性正确,一般火线为红色,零线为蓝色。蓄电池连接线连接正确牢固,端帽齐全。

各种子架、插板安装正确,无松动。

各种线缆标示清晰明确。

三线分离原则。交流电源线、直流电源线、数据电缆三线分离。设备配线前,根据设计需求和现场情况规划好,尽量不交叉、重叠,保障三线分离。要绑扎固定好,最好放在线槽内,避免后期的施工过程中,导致线缆的错位。

10.2.3 设备调试

通信子系统调试分为单机加电调试和系统调试两部分,单机加电调试主要是对设备加电试验、配置单机数据,试验项目包括:设备加电、断电重启、板件的插拔等试验内容。并通过长期观查的结果,检验设备工作的稳定性。系统调试主要是设备单机加电调试后,根据系统组网方案,配置完整的系统数据,并通过操作维护终端及相关试验、检测设备,检测系统的各项技术性能指标,并完成系统的功能实验。

通信各子系统调试后,对整个通信系统进行调试,并进行通信子系统的功能试验,通信子系统调试内容主要为各系统之间的接口配置接口参数,解决通信各系统设备之间的互联互通,并根据整个通信子系统组网方案,通过操作维护终端及相关试验、检测设备,完成通信子系统相关接口各项技术指标的检测。通信子系统的功能试验,包括各系统之间协调联动所能实现的功能应用。

在通信系统试验完成后,要配合四电其他专业进行系统集成试验,集成试验的目的是对通信系统与其它有关系统的接口进行检查,以保证所需联调的各系统通过其接口达到工程设计的要求。

下面重点介绍无线基站及直放站的调试

10.2.3.1 BTS的静态测试

1)BTS本机测试:

初始检查;

RICAM开关设置;

DDM&TX;滤波器开关设置检查;

基站加电检查;

LED状态检查;

总检。

2)BTS联网测试:

初始检查;

PCM检查;

基站激活;

无线资源激活;

使用测试手机进行通信测试;

ICM宂余测试;

最后检查。

3)直放站静态测试

近端机及远端机单机测试:

硬件设备检查(数量、外观、配件) 并核实清单是否正确。

确认直放站按照集成商方案配置。

设备周边环境及与之相连设备准备到位(包括:电源、跳线、网线等)。

加电自测试(观察设备运行状态、指示灯等)。

运行配置软件进行设备基本信息配置。

设备进入试运行状态(如果发现问题,返回第2步重新操作)并整理出错误报告。

正式运行。

直放站调试:

确认近端机和远端机自测试正常运行。

检查近端机和远端机相连接口工作状态是否正常。

接入测试仪器仪表。

监测上下行输入电平。

调整增益使上下行电平达到最佳状态(需要配合4反复操作完成)。

确认上下行输入电平满足规范要求。

系统进入测试。

清理工作现场。

10.2.3.2网络清频测试

清频测试的目的:是在全网基站/直放站正常工作前,对所用频带进行扫描,找出存在的外部干扰,通过业主和无委会的协调,清除外部干扰。

测试前提:所有基站/直放站本机测试和在线测试完成,可以支持正常的呼叫;所有基站/直放站全部闭锁,避免网内信号对测试的干扰。如果可能,通过无委会首先得到沿线既有无线系统使用的频率。

测试要求:使用Griffin场强接收机,对GSM-R频带内的干扰信号进行测试;当出现干扰信号时,如果可以目测确认是来自周围运营商基站的干扰,可以提交无委会协调;如果无法确认,则需要使用YBT250进行干扰的定点测试;

对测试到干扰信号的处理:必须通过业主与无委会协调,要求干扰发射单位关闭干扰源。记录下所有干扰出现的地点,在无法关闭干扰源时,检查是否可以在此处调整频率规划避开干扰。

10.2.3.3 动态测试

1)覆盖测试和调整

目的:保证规范要求的覆盖指标;从覆盖(接收电平)的角度,增加对网外信号的抗干扰能力;避免过覆盖。

调整项目:天线的方位和俯仰角;基站发射功率的调整;天馈系统的调整,如增加衰减器克服过覆盖等。

测试/调整步骤:

按照无线规划的天线方位/俯仰开通所有基站和直放站;

使用Griffin场强接收机对覆盖电平进行全线的测试(测试中不必严格按照4cm取样点的要求,而是一次将所有在用频率都采集到);测试时使用时间触发机制;

对所有低于规范要求(-92dBm)或处于临界位置的地点,通过对地形/天线高度/发射功率的分析,给出具体的措施来提高覆盖水平。(考虑到取样点数量差异带来的测试结果的不同,这时可以考虑的临界电平为-88dBm);

调整措施实施后,对下一次的测试结果进行分析,验证调整措施的结果,并结合变化趋势,给出新的更合理的调整方案。如此周而复始,直至所有基站/直放站的覆盖指标均满足要求为止;

当存在过覆盖而带来网内的同频或邻频干扰时,在保证覆盖的前提下,优先保证QoS指标:即可以适当调低本站信号,减少内部干扰。

2)电路域QoS指标的测试和调整

目的:保证网络满足所有QoS指标的要求。

测试内容:测试内容包括语音通信服务质量测试、电路域数据传输服务质量测试。

语音通信服务质量测试包括呼叫建立时间、呼叫成功率、掉话率、切换成功率、切换执行时间、小区重选特性、紧急呼叫建立时间、普通语音组呼建立时间等指标。

电路数据域服务质量测试包括连接建立时间、连接建立失败率、数据传输延时、连接失效率、传输干扰率、网络注册延时、越区切换成功率等指标。

测试/调整步骤:

QoS调测是基于网络的良好覆盖的,所以每一轮次的QoS测试,都必须结合同次或前一次的覆盖测试结果;

使用Kapsch模块和SELEX模块进行呼叫测试,包括:CSD的长呼叫测试,可以测量连接丢失率,TIR,切换成功率;CSD短呼叫测试,可以测量呼叫成功率,呼叫建立时间等指标;

在对测试结果的分析中,对所有连续4个的测量报告劣于3级的呼叫,或每一次的呼叫失败,切换失败,紧急切换或异常切换,或掉话,结合模块的记录,OMC的记录和接口监测设备的记录进行分析,找出原因并提出针对性的调整措施予以克服;

通过A、Abis和PRI接口监测系统,监测测试终端的信令流程、数据传输流程、上下行电平、质量、越区切换事件,给出相应的优化建议和措施。

对于接收电平很好(如优于-70dBm),但QoS指标较差的情况,必要时进行定点干扰清除测试,彻底清查问题;

调整措施实施后,对下一次的测试结果进行分析,验证调整措施的结果,并结合变化趋势,给出新的更合理的调整方案。如此周而复始,直至所有QoS指标均满足要求为止。

调整项目

与组呼相关:小区选择和小区重选参数;

与呼叫失败相关:小区重选参数,相关定时器;

与切换相关:相关定时器,切换参数,相邻小区参数;

与掉话/TIR相关:相关定时器,切换参数,相邻小区参数。特别是与信号相关的参数,如T3103,无线链路超时定时器等,需要得到信号侧的相关设置后,才能最终决定,并可以在联调阶段进一步修改。

3)直放站的调整测试和优化

直放站的调整和优化,主要根据路测结果进行:

对于覆盖指标的问题:

主要检查光传输的衰耗,直放站增益设置,馈线损耗和驻波比,漏缆检测结果。

对于覆盖电平低,首先要检测在远端机RF射频端口检测输出信号,如果输出电平满足直放站指标要求,需要检测漏缆,馈线及相关连接头和天线驻波比;如果输出电平低,需要检测远端机光模块光功率,低于0dbm我们将视为光衰过大,需要检测光传输通道;如果以上检测均没有问题,检测近端机的TP-DL端口是否为0dBm,如果低于0dBm,需要确认近端机RF输入端口是否为35dBm,(假定基站为47dBm/每端口,耦合器为10dB,线损与接口为2dB),如果低于35dBm,需要检测近端机到基站之间的器件与馈缆是否符合铁道部相关安装规范与要求;如果输入电平为35dBm,需要检测近端机设备内置衰减器配置是否正确。

对于QoS质量问题:

主要检查光传输的质量,基站与直放站间的信号重叠,上下行增益设置(注意尽量保持所有远端站的增益一致,以避免对上行底噪带来大的影响。

配合路测结果,与基站厂家一起分析数据,做进一步调整计划。

调整结果的验证:

通过连续的QoS指标测试结果进行验证,必要时继续调整直至满足要求。

四、通道接口的施工

客专通信系统内部不仅存在着多个子系统之间的接口问题,而且与其他诸如信号、电力、变电、信息等专业存在较多且复杂的接口问题。可以说如果接口问题解决不好,对于工程开通将会造成很大的影响。这就要求施工时对通信专业内部各子系统的接口以及通信与其他专业的通道接口非常熟悉,掌握一般的接口类型和施工方法是很有必要的。下面是对一些通常接口类型的归纳和总结。

参考文献:

[1]钟章队,《GSM-R技术在我国铁路的研究与创新》。

[2]丁建文、杨焱 钟章队《浅析铁路GSM-R系统互联互通及测试》。

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