祁利涛

（北京全路通信信号研究设计院集团有限公司，北京 100073）

长沙枢纽杭长、长昆客专与武广客专GSM-R网络优化与实施

祁利涛

（北京全路通信信号研究设计院集团有限公司，北京 100073）

结合长沙枢纽GSM-R网络优化工程经验，介绍分析新建杭长、长昆客专与既有武广客专联调联试期间GSM-R网优的相关问题，并且提出网优实施作业和验证测试方案。

GSM-R网优；长沙枢纽；实施

长沙铁路枢纽位处中原地区，是京广铁路、沪昆铁路两大铁路大动脉和京广客专、沪昆客专两大时速300 km客专交通大动脉的交会点，居于全国路网中心的重要位置。枢纽内京广客专和沪昆客专的无线通信系统都采用GSM-R技术体制，为CTCS-3（简称C3）列控系统提供车-地安全数据传输通道。

长沙枢纽GSM-R网络优化在充分理解新建杭长客专和长昆客专线路GSM-R系统设计方案以及既有武广客专GSM-R系统建设及场强覆盖情况等基础上，对现在条件下存在的问题进行具体分析，在对枢纽GSM-R系统进行联合优化的基础上提出GSM-R网络优化与实施。

1 工程概况

根据相关设计文件内容，长沙枢纽地区GSM-R网络研究范围具体包括武广客专、杭长客专、长昆客专等线路的枢纽引入部分以及相关动车所、库检点等段所，并为在建线路预留接入条件。

本方案依照设计单位提出的整体规划，进一步对长沙枢纽地区的武广、杭长、长昆客专GSM-R网络进行优化。各线GSM-R网络站点设置如图1所示。其中，黑色站点为武广基站，灰色站点为杭长基站，白色站点为长昆基站。

图1 长沙枢纽线路示意及GSM-R基站分布图

1.1 武广客专

武广客专于2009年12月开通，2014年5月对长沙南枢纽地区35处基站频点进行重新调整，采用GSM-R网络承载C3业务。

枢纽内设置汨罗东—长沙南22基站（MLD—CSN22）、长沙南基站（Changshanan）、长沙南—株洲西01基站（CSN—ZZX01）、长沙南—株洲西02基站（CSN—ZZX02）、长沙南—株洲西03基站（CSN—ZZX03）、长沙南—株洲西04基站（CSN—ZZX04）、长沙南—株洲西05基站（CSN—ZZX05）等6个基站，区间隧道等弱场设置直放站，通过漏缆或天线提供无线覆盖。

GSM-R无线子系统网络构成如图2、3所示。

图2 长沙南枢纽武广客专GSM-R系统图1

图3 长沙南枢纽武广客专GSM-R系统图2

1.2 杭长客专

杭长客专湖南段于2014年9月开通，采用GSM-R网络承载C3业务。

在长沙南枢纽地区新设醴陵北—长沙南20基站（LLB—CSN20）、醴陵北—长沙南21A基站（LLB—CSN21A）和醴陵北—长沙南21B基站（21B基站）（同站址主备用），与武广并线区段利用武广客专设置CSN—ZZX01、CSN—ZZX02基站，区间新设直放站，通过漏缆或天线为本线提供无线覆盖。

GSM-R无线子系统网络构成如图3所示。

1.3 长昆客专

长昆客专湖南段于2014年12月开通，采用GSM-R网络承载C3线路。

在长沙南枢纽地区新设长沙南—株洲西04B基站（CSN—ZZX04B），同武广CSN—ZZX04同址设置主备用，长沙南—湘潭北01基站（CSN—XTB01），长沙南—湘潭北02基站（CSN—XTB02），长沙南—湘潭北03基站（CSN—XTB03），与武广并线区段利用武广客专设置的CSN—ZZX02、CSN—ZZX03、CSN—ZZX04基 站， 区 间 新 设直放站，通过漏缆或天线为本线提供无线覆盖。

GSM-R无线子系统网络构成如图4所示。

图4 长沙南枢纽杭长客专GSM-R系统图

2 网优的问题

在2014年5月至6月杭长湖南段联调联试及2014年8月至9月长昆湖南段联调联试期间，长沙南枢纽地区GSM-R网络优化主要存在的问题如下。

问题一：综合检测列车在长沙南站沪昆场停车时，车载无线终端模块长呼测试过程中，发生基站Changshanan与CSN—ZZX01、CSN—ZZX02之间反复乒乓切换。

问题二：武广客专和杭长客专在下行方向离开长沙南车站基站约500 m后切换顺序异常，即从Changshanan切换到CSN—ZZX02基站，之后回切至CSN—ZZX01，然后才按正常顺序切换。

问题三：武广客专运行的个别列车在下行方向离开长沙南车站后异常切换到杭长LLB—CSN21A基站，进而切换杭长LLB—CSN20号基站，而由于杭长LLB—CSN20与CSN—ZZX01没有邻区关系，从而导致通信连接丢失，C3降级为C2。

3 网优调整

3.1 问题分析

问题一：通过分析9月7日、9月9日接口监测数据，长沙南站台南端相关基站电平覆盖情况如表1所示。

表1 长沙南站台南端相关基站电平值

1）武广客专

列车上行方向运行时，列车停在站内不发生乒乓切换；

列车下行方向运行时，车载无线终端从Changshanan基站切换到CSN—ZZX01号基站。

2）杭长客专

列车下行方向运行时，列车停在沪昆场站内，车载无线终端从Changshanan基站切换到CSN—ZZX02基站，并同时出现与CSN—ZZX01、CSN—ZZX02之间反复乒乓切换［1］。

问题二：通过分析9月7日、9月9日接口监测数据，相关各基站电平覆盖情况如表2所示。

表2 武广和杭长重叠区相关基站电平值

在武广客专K1587.3—K1587.6和杭长客专K1081.3—K1082.6位置区域，CSN—ZZX01基站信号明显弱于CSN—ZZX02基站，导致出现问题二下行方向时从Changshanan切换到CSN—ZZX02基站后，回切至CSN—ZZX01的非正常切换关系。

问题三：通过分析9月7日、9日接口监测数据，降级车问题点各基站电平覆盖情况如表3所示。

表3 降级车区域相关基站电平值

通过对比长沙南站武广场和沪昆场两条客专Changshanan、CSN—ZZX01和LLB—CSN21A基站场强电平值可以看出，杭长基站LLB—CSN21A与武广基站CSN-ZZX01电平非常接近。个别列车在武广客专下行方向运行时，离开长沙南车站后，会很容易切换到杭长LLB—CSN21A基站。

3.2 网优调整方案

综上对问题一、二、三的分析，决定网优调整措施为增加长沙南站沪昆长Changshanan信号强度，优化调整CSN—ZZX01基站信号电平、CSN—ZZX02基站信号电平和LLB—CSN21A/ LLB—CSN21B基站信号电平。

具体实施调整工作如下：

1）长沙南沪昆场增加站台直放站设备，弥补沪昆场场强弱的情况，具体根据设计院施工图设计文件要求实施［2］。

2）增强CSN—ZZX01在两条既有线切换区的电平强度，具体措施：调整CSN—ZZX01的天线方向和俯仰角，保证通过检测车长沙南下行方向武广客专1587.3—1587.6（K1587.587）、杭长客专1081.3—1082.6（K1081.295）处基站信号在-55～-60 dBm以上。

调整CSN—ZZX02基站所带杭长线的直放站信号，结合前一阶段现场测试，具体调整CSN—ZZX02/R7和 CSN/ZZX02/R10增 加 衰 减 器（6 dB），同时，调整天线方位角和下倾角，要求保证长沙南下行方向500 m处（K1587+587）的该基站信号在-65～70 dBm之间。

3）对于武广客专检测车在Changshanan回切到杭长LLB—CSN21A问题，同时降低LLB—CSN21A和LLB—CSN21B基站功率4 dB，并持续观察。如回切至杭长现象仍然发生，则需要调整下压LLB—CSN21A/B西向天线下倾角3°至6°。

4 施工作业和测试验证

除长沙南沪昆场增加站台直放站外，其余施工内容在3个天窗点内进行实施，包括调整CSN—ZZX01号基站天线和CSN—ZZX02增加衰减器、天线调整，降低LLB—CSN21A和LLB—CSN21B基站功率，以及对上述工作进行测试验证。

按项目实施作业内容，分别在两条线进行测试。在3个天窗点内，第一个天窗，按计划逐项实施作业内容，并在武广线路上进行测试验证。第二个天窗，在沪昆线路上进行测试验证。第三个天窗作为机动或复测验证。

1）第一个天窗点内作业及两个往返的测试。

测试前，根据武广基站覆盖情况，对武广CSN—ZZX01和CSN—ZZX02基站天线俯仰角和方位角进行优化调整。

第一个往返对武广GSM-R系统的功能及质量测试，现场拨测人员对走行线和出入库基站进行现场拨测。

第一个往返测试后，根据测试结果进一步优化调整武广1处既有基站、杭长2处直放站。

第二个往返对武广GSM-R系统功能及质量进行复测。

2）第二个天窗点内作业及两个往返的测试。

测试前，根据第一个天窗点测试验证情况，对武广CSN—ZZX01和CSN—ZZX02基站天线俯仰角和方位角进一步优化调整。

第一个往返对杭长GSM-R系统的功能及质量测试，现场拨测人员对走行线和出入库基站进行现场拨测。

第一个往返测试后，根据测试结果进一步优化调整武广2处既有基站。

第二个往返对武广GSM-R系统功能及质量进行复测。

3）第三个天窗点，根据前两个天窗点作业情况进一步安排。

根据《高速铁路工程动态验收技术规范》要求［3］，采用综合检测列车对调整范围内武广客专、杭长客专和长昆客专的基站进行GSM-R系统性能测试和GSM-R应用业务指标综合检测。检测内容如下［4］：

* GSM-R场强覆盖；

*切换顺序；

*全基站覆盖下切换中断时间和切换成功率；

*全基站覆盖下CSD连接建立时延和连接建立失败率；

*全基站覆盖下CSD传输干扰率；

*全基站覆盖下CSD连接丢失概率。

检测结果显示，上述指标在测试区段内均满足指标要求。

5 总结

随着2014年9月16日杭长客专湖南段的开通运营和2014年12月16日长昆客专湖南段的开通运营，标志着长沙枢纽GSM-R网络优化工作的顺利完成。通过对长沙南站沪昆场弱场的有效补强，优化调整既有武广基站CSN—ZZX01、CSN—ZZX02信号电平和新建杭长基站LLB—CSN21A/LLB—CSN21B信号电平，使得困扰长沙南枢纽GSM-R网优问题得以解决。

［1］金立新.高速铁路GSM-R网络优化及故障处理典型案例［M］.北京：中国铁道出版社，2011.

［2］铁建设［2007］92号 铁路GSM-R数字移动通信系统工程设计暂行规定.北京：中国铁道出版社，2007.

［3］铁建设［2010］214号 高速铁路工程动态验收指导意见.北京：中国铁道出版社，2010.

［4］科技运［2008］170号 GSM-R无线网络覆盖和服务质量（QoS）测试方法.北京：中国铁道出版社，2008.

The paper introduces and analyzes the related issues of GSM-R network optimization in the process of integrated commissioning and testing among new Hangzhou-Changsha dedicated passenger line （DPL）， Changsha-Kunming DPL and the existing Wuhan-Guangzhou DPL， and puts forward the implementation and verifi cation plans of the network optimization combining with the project of GSM-R network optimization of Changsha junction.

GSM-R network optimization； Changsha junction； implementation

10.3969/j.issn.1673-4440.2015.06.012

2015-01-21）

中国铁路通信信号股份有限公司重点工程项目（2300-G3130075.02）