高速鐵路通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)驗收維護解決方案建議

以信息化帶動和推進鐵路的現(xiàn)代化，提高安全可靠性，提高運輸效率，達到調(diào)度指揮自動化、現(xiàn)代化的目標(biāo)，體現(xiàn)鐵路高鐵建設(shè)核心價值—安全運輸。目前，我國正在大力投入建設(shè)高速鐵路，以及已有線路的改擴建。然而，當(dāng)今先進技術(shù)為我們提供快捷方便的同時，也為我們帶來了巨大挑戰(zhàn)。“巧婦難為無米之炊”—需要為合適的人員、合適的業(yè)務(wù)配備合適的儀表在建設(shè)過程中即使用，一方面逐步保證工程質(zhì)量，另一方面使得維護人員提前積累經(jīng)驗，為日后維護工作打下堅實基礎(chǔ)。

本文將逐一對通信系統(tǒng)中的傳輸介質(zhì)（光纖、雙絞線、同軸電纜），數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)和GSM-R網(wǎng)絡(luò)的維護進行分析，以期對我國高鐵建設(shè)貢獻微薄之力。

1 高速鐵路通信系統(tǒng)中，光纖、雙絞線、同軸電纜的維護是基礎(chǔ)

光纖、雙絞線、同軸電纜的維護對于高鐵通信全部14個子系統(tǒng)都至關(guān)重要，是打好堅實基礎(chǔ)的第一步。需要配備合適的工具進行質(zhì)量認(rèn)證，中間故障點定位和責(zé)任劃分。

（1）雙絞線、同軸電纜不同級別工具有：

a.電纜分析儀。支持國際綜合布線標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場測試要求，如：TIA-568B、ISO 11801；支持國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)GB 50312-2007，一鍵快速完成自動測試，提供測試數(shù)據(jù)的管理分析、數(shù)據(jù)下載和報告生成，報告統(tǒng)計分析，高精度的電纜物理故障定位功能(HDTDX和HDTDR技術(shù))，精確查找串?dāng)_和阻抗異常故障。各個通信站均需配備，產(chǎn)品選擇關(guān)鍵在于速度和精度。

b.電纜測試儀。應(yīng)用于電纜故障診斷，顯示布線系統(tǒng)是否能滿足網(wǎng)絡(luò)所要求的帶寬，提供線纜狀態(tài)和布線系統(tǒng)性能故障位置的詳細信息，自動測試并清晰地標(biāo)記出被測電纜可以支持的網(wǎng)絡(luò)速度以及可以運行的應(yīng)用，簡便地隔離故障，測試長度、短路、串繞或是開路，并以圖形方式顯示某根線上的故障位置。各通信工區(qū)依照維護班組個數(shù)配備。

c.電纜故障測試套包。能夠顯示圖形化布線圖、長度、電纜ID以及到故障點的距離，數(shù)字音頻技術(shù)定位電纜或線對，檢驗當(dāng)今的介質(zhì)服務(wù)，包括 10/100/1 000 以太網(wǎng)、POTS 和 PoE。相關(guān)維護人員應(yīng)人手一套。

（2）光纖不同級別工具有：

a.光時域反射儀。為方便準(zhǔn)確地定位光纜故障，將光功率、插入損耗、光纜長度測量、OTDR分析和光纜端接面映象檢查集成在一起，提供更高層次的光纜認(rèn)證和故障診斷；提供通道圖分析，分辨率高，盲區(qū)小，操作簡單。各個通信站均需配備。

b.光纖日常維護工具套包。滿足所有“一線”光纖處理任務(wù)的需求，日常維護所需的完整光纖驗證工具包包括光功率計、多模光源、單模光源、光纜可視故障定位儀（VFL）對光纜鏈路進行診斷并定位簡單的故障、光纖檢查儀視頻顯微鏡、光纖查找遠程ID，光纖清潔工具包。各個通信工區(qū)均需配備。

2 高速鐵路通信系統(tǒng)中，安全可靠的網(wǎng)絡(luò)是上層關(guān)鍵應(yīng)用的基礎(chǔ)

高速鐵路通信系統(tǒng)中，網(wǎng)絡(luò)承載關(guān)鍵應(yīng)用，例如防災(zāi)安全系統(tǒng)，視頻監(jiān)控系統(tǒng)，動力和環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)，救援指揮系統(tǒng)等都依托于網(wǎng)絡(luò)。安全可靠的網(wǎng)絡(luò)是上層關(guān)鍵應(yīng)用的基礎(chǔ)。就需要配備合適的工具進行工程驗收，保障業(yè)務(wù)可靠運行（全網(wǎng)監(jiān)測、故障預(yù)警、定期測試），劃分骨干網(wǎng)、接入、網(wǎng)絡(luò)及服務(wù)器責(zé)任，迅速排查故障。

圖1 高速鐵路通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)測試示意圖

不同級別工具有：

（1）以太網(wǎng)協(xié)議分析儀。支持網(wǎng)絡(luò)全7層測試和協(xié)議分析測試，支持應(yīng)用協(xié)議彈跳圖，支持10 M/100 M/1 000 M接口速率下全線速捕包解碼；支持全自動網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)搜索，及交換機端口流量分析；支持1 000 M線速網(wǎng)絡(luò)流量發(fā)生；支持網(wǎng)絡(luò)的吞吐量測試，可以測試丟包率，為關(guān)鍵服務(wù)故障進行精細定位分析。具有關(guān)鍵服務(wù)器的通信站點應(yīng)各配備一臺。

（2）IP網(wǎng)絡(luò)測試儀/ IP網(wǎng)絡(luò)多功能分析儀。千兆網(wǎng)絡(luò)測試儀，監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的位置和健康；定位異常流量的數(shù)據(jù)源；測試端到端網(wǎng)絡(luò)性能，包括吞吐率、延時、丟包等參數(shù)；驗證服務(wù)的可用性和響應(yīng)性；支持RFC2544和GB/T21671-2008國家局域網(wǎng)測評規(guī)范。對于GSM-R核心網(wǎng)，各個通信站均需配備，可參考京津、武廣客專等的先進經(jīng)驗，產(chǎn)品需要具備市場占有率領(lǐng)先地位。

3 保障專用移動通信系統(tǒng)高效、可靠運行

專用移動通信系統(tǒng)是高鐵通信系統(tǒng)引入的新技術(shù)，承載核心調(diào)度業(yè)務(wù)。為保障高效可靠運行，需要跟蹤完整呼叫進程，實時監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)中過載瓶頸并及時定位基站掉站問題。

圖2 專用移動通信系統(tǒng)運行測試示意圖

重要實用工具有：

（1）GSM-R 信令分析儀。對GSM-R核心網(wǎng)及其接口信號進行監(jiān)測，告警；比特級解碼；呼叫跟蹤，并能夠進行多接口關(guān)聯(lián)；支持多種不同設(shè)備廠家的協(xié)議測試和協(xié)議分析；故障定位；流量。業(yè)務(wù)統(tǒng)計；支持全自動發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌詣优渲面溌沸畔⒑虯TM鏈路，無需任何人工修改或參與；支持多任務(wù)定時數(shù)據(jù)采集功能；可根據(jù)用戶要求修改協(xié)議棧。GSM-R網(wǎng)核心節(jié)點應(yīng)配置1套～2套，可參考京津、武廣應(yīng)用及各運營商應(yīng)用經(jīng)驗。

（2）GSM-R 干擾分析儀。用于無線基站RF指標(biāo)測試；無線干擾定位；為適應(yīng)當(dāng)前頻譜的復(fù)雜多樣性，除上述基本功外，為保障核心業(yè)務(wù)運行，還必須具備的功能包括支持“同頻”干擾測試，捕捉突發(fā)信號、發(fā)現(xiàn)同頻干擾；具備無線覆蓋路測功能，支持GPS；時頻結(jié)合分析，能夠把測試的頻譜信息記錄下來；通過掃描一段頻譜，自動作出一條頻譜背景門限，對于超過門限的信號進行告警及觸發(fā)捕獲；具有實時電子地圖功能；內(nèi)置各種通信制式信道參考表，方便測試。各個通信站均需配備，可參考京津、武廣應(yīng)用及各運營商、專網(wǎng)應(yīng)用經(jīng)驗。

（3）以太網(wǎng)絡(luò)分析測試儀。與GSM-R和GPRS信令分析儀通常配合使用，由以太網(wǎng)絡(luò)分析測試儀排除IP網(wǎng)絡(luò)層及其以下的問題，例如吞吐量、延時、丟包、異常流量等問題，由GSM-R和GPRS信令分析儀再進一步找出上層應(yīng)用協(xié)議問題，可借鑒二者配合使用典型案例—武廣GSM-R 核心網(wǎng)維護。GSM-R網(wǎng)核心節(jié)點應(yīng)配置2套，可參考京津、武廣應(yīng)用及各運營商應(yīng)用經(jīng)驗。