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摘 要:随着中国高速铁路的建设,“四横四纵”的主框架已经建设完毕,后续的新建城际、延伸线、支线及联络线工程都依附在主框架下,逐渐发展为“八横八纵”的格局。新建线的GSMR无线通信系统需要接入既有线的通信网络,本文章以京津延伸线为例,简要介绍了新建线GSMR系统的调试及开通步骤。
关键词:GSMR;新建线; 既有线; 调试开通
缩略词及名词解释:
G网:GSMR铁路无线通信系统
C3线:CTCS3级列车控制系统的线路
既有线:已经投入使用运营铁路线路
新建线:新建的尚未投入使用的铁路线
公网:公共无线通信网络,如移动联通电信三大运营商的GSM网络
BSC:基站控制器(base station control)
MSC:移动业务交换中心(mobile switching center)
无委:国家无线电管理委员会
一、概述
随着中国高速铁路的建设,“四横四纵”的主框架已经建设完毕,后续的新建城际、延伸线、支线及联络线工程都依附在主框架下,逐渐发展为“八横八纵”的格局。新建线的GSMR无线通信系统需要接入既有线的通信网络,实际运用场景以京津延伸线工程为例。
京津城际延伸线天津站至于家堡站工程,自天津站城际场东咽喉引出,线路并行津秦客运专线北侧,至津秦K149公里处分叉,津秦线向北,京津延伸线向东,经塘沽站至于家堡车站。自K151+602公里标處(39°02.3000′,117°34.0667′)新建基站,至于家堡车站,使用新建京津城际延伸线GSMR无线通信系统。
京津城际延伸线线路示意图
京津城际延伸线的GSMR系统,新设的BTS(基站)依据批复的G网编号方案接入津秦BSC和北京局MSC。并线区段使用津秦线GSMR系统,新建部分需和既有系统发生切换,无线信号在分叉区空间相互交织影响。
二、GSMR系统的调试及开通
GSMR系统的调试及开通有以下三部分工作,需要按照顺序进行。分别是:无线频率清理和干扰排除、新线GSMR系统单机调试、接入既有线后的联调联试。
(一)无线频率清理和干扰排除
京津延伸线位于天津市市区至滨海新区,属于经济发达地区,公网基站布设密集度高,距铁路线近,信号覆盖面积广,无线信号强度大。公网GSM呈蜂窝状覆盖,基于用户数量的增加,大量使用蜂窝、微蜂窝的宏基站,进行小区分裂,及补强。公网基站发射功率大,出口电平达到30db,使用的窄波瓣多极化天线俯仰角小,覆盖范围广,经过测试在距离基站40公里处还能检测到所用频点。公网使用的频带紧临G网频带,公网频点产生交调、互调信号对G网频点有强烈的干扰(如中国移动使用的频点经过三阶互调和五阶互调后产生的寄生信号对G网频点产生同频、临频干扰)。经过电磁环境测试,发现了很多的干扰信号。依据电磁环境测试报告,在天津市无委的引领下对公网运营商基站使用频点进行排查及网络优化,重新规划铁路沿线周边基站的频率使用,尽量更换临近频点,及调整天线的俯仰角和发射功率等手段,清退干扰源。
(二)新线GSMR系统单机调试
在检验确认了京津延伸线基站及直放站设备的型号、材质、材料、安装工艺等符合相关规定的要求,天馈系统的馈线、漏缆、耦合器、功分器、防雷单元等连接正确安装紧固,隧道内漏缆安装牢固,馈线、漏缆的驻波比测试符合标准后对GSMR系统进行单机调试。
单机调试分以下三个步骤。
1.单机加电调试
检测设备是否可以正常加电启动,并验证单机功能及性能。
2.单系统工程调试
对BSC和MSC进行数据配置,通过拨打电话测试和数据传输测试,验证设备的单系统功能。
3.初步网优
对GSMR无线信号进行覆盖场强测试,并在天窗结束时间前下电关闭设备。依据场强测试结果,对所设置的BTS使用频点、发射功率,天线的方向角、俯仰角进行初步调整,直至达到接入津秦线既有系统的条件。
津秦线为既有C3线,已投入运输生产,GSMR系统承载着车地、车车语音通话业务、调度命令的下达业务和列车控制数据的传输等业务。京津延伸线为新建C3线,设备的调试不能影响津秦线系统的正常工作,否则会造成津秦线载客列车的降速及停车等严重后果。为保证津秦线的正常运营,只能在晚上不运营的维修天窗时间进行京津延伸线设备的调试,在天窗时间结束前将设备断电关闭。并通过实际运营列车试跑,检验津秦线的安全运行状态。在此阶段京津延伸线的设备都需要进行调试、测试、再调试、再测试的反复过程,达到接入既有系统进行联调联试阶段的条件。
(三)接入既有线后的联调联试
进入联调联试阶段后仍需在津秦线的维修天窗时间,使用轨器(动车、机车车头、轨道车、综合实验车等)在津秦线上运行,测试京津延伸线G网设备接入后的性能,并同时在京津延伸线上搭载运行测试,基于两条线的设备配置依据测试数据报告调整无线网络覆盖、发射功率、使用频点、切换关系等设置,并在下一个天窗时间进行复测。直至两条线GSMR系统软、硬件调整到互不干扰,能达到设计工作能力,并通过动态验收。
三、总结
随着中国铁路运营网的发展和中国高速铁路的建设,新建线和既有线的关联越来越紧密,并行、交越、分叉地区越来越多。GSMR系统不再单线工作,新建线无线通信系统的调试开通,要在不影响既有线的基础上,又要结合既有线系统的设置,全盘规划、分步实施、综合优化。
参考文献:
钟章队.铁路GSMR数字移动通信系统2007年中国铁道出版社.书号:9787113084813/03.
作者简介:张天(1980),男,汉族,北京人,学士,中级职称,项目经理,研究方向:中国高铁通信信号系统。
关键词:GSMR;新建线; 既有线; 调试开通
缩略词及名词解释:
G网:GSMR铁路无线通信系统
C3线:CTCS3级列车控制系统的线路
既有线:已经投入使用运营铁路线路
新建线:新建的尚未投入使用的铁路线
公网:公共无线通信网络,如移动联通电信三大运营商的GSM网络
BSC:基站控制器(base station control)
MSC:移动业务交换中心(mobile switching center)
无委:国家无线电管理委员会
一、概述
随着中国高速铁路的建设,“四横四纵”的主框架已经建设完毕,后续的新建城际、延伸线、支线及联络线工程都依附在主框架下,逐渐发展为“八横八纵”的格局。新建线的GSMR无线通信系统需要接入既有线的通信网络,实际运用场景以京津延伸线工程为例。
京津城际延伸线天津站至于家堡站工程,自天津站城际场东咽喉引出,线路并行津秦客运专线北侧,至津秦K149公里处分叉,津秦线向北,京津延伸线向东,经塘沽站至于家堡车站。自K151+602公里标處(39°02.3000′,117°34.0667′)新建基站,至于家堡车站,使用新建京津城际延伸线GSMR无线通信系统。
京津城际延伸线线路示意图
京津城际延伸线的GSMR系统,新设的BTS(基站)依据批复的G网编号方案接入津秦BSC和北京局MSC。并线区段使用津秦线GSMR系统,新建部分需和既有系统发生切换,无线信号在分叉区空间相互交织影响。
二、GSMR系统的调试及开通
GSMR系统的调试及开通有以下三部分工作,需要按照顺序进行。分别是:无线频率清理和干扰排除、新线GSMR系统单机调试、接入既有线后的联调联试。
(一)无线频率清理和干扰排除
京津延伸线位于天津市市区至滨海新区,属于经济发达地区,公网基站布设密集度高,距铁路线近,信号覆盖面积广,无线信号强度大。公网GSM呈蜂窝状覆盖,基于用户数量的增加,大量使用蜂窝、微蜂窝的宏基站,进行小区分裂,及补强。公网基站发射功率大,出口电平达到30db,使用的窄波瓣多极化天线俯仰角小,覆盖范围广,经过测试在距离基站40公里处还能检测到所用频点。公网使用的频带紧临G网频带,公网频点产生交调、互调信号对G网频点有强烈的干扰(如中国移动使用的频点经过三阶互调和五阶互调后产生的寄生信号对G网频点产生同频、临频干扰)。经过电磁环境测试,发现了很多的干扰信号。依据电磁环境测试报告,在天津市无委的引领下对公网运营商基站使用频点进行排查及网络优化,重新规划铁路沿线周边基站的频率使用,尽量更换临近频点,及调整天线的俯仰角和发射功率等手段,清退干扰源。
(二)新线GSMR系统单机调试
在检验确认了京津延伸线基站及直放站设备的型号、材质、材料、安装工艺等符合相关规定的要求,天馈系统的馈线、漏缆、耦合器、功分器、防雷单元等连接正确安装紧固,隧道内漏缆安装牢固,馈线、漏缆的驻波比测试符合标准后对GSMR系统进行单机调试。
单机调试分以下三个步骤。
1.单机加电调试
检测设备是否可以正常加电启动,并验证单机功能及性能。
2.单系统工程调试
对BSC和MSC进行数据配置,通过拨打电话测试和数据传输测试,验证设备的单系统功能。
3.初步网优
对GSMR无线信号进行覆盖场强测试,并在天窗结束时间前下电关闭设备。依据场强测试结果,对所设置的BTS使用频点、发射功率,天线的方向角、俯仰角进行初步调整,直至达到接入津秦线既有系统的条件。
津秦线为既有C3线,已投入运输生产,GSMR系统承载着车地、车车语音通话业务、调度命令的下达业务和列车控制数据的传输等业务。京津延伸线为新建C3线,设备的调试不能影响津秦线系统的正常工作,否则会造成津秦线载客列车的降速及停车等严重后果。为保证津秦线的正常运营,只能在晚上不运营的维修天窗时间进行京津延伸线设备的调试,在天窗时间结束前将设备断电关闭。并通过实际运营列车试跑,检验津秦线的安全运行状态。在此阶段京津延伸线的设备都需要进行调试、测试、再调试、再测试的反复过程,达到接入既有系统进行联调联试阶段的条件。
(三)接入既有线后的联调联试
进入联调联试阶段后仍需在津秦线的维修天窗时间,使用轨器(动车、机车车头、轨道车、综合实验车等)在津秦线上运行,测试京津延伸线G网设备接入后的性能,并同时在京津延伸线上搭载运行测试,基于两条线的设备配置依据测试数据报告调整无线网络覆盖、发射功率、使用频点、切换关系等设置,并在下一个天窗时间进行复测。直至两条线GSMR系统软、硬件调整到互不干扰,能达到设计工作能力,并通过动态验收。
三、总结
随着中国铁路运营网的发展和中国高速铁路的建设,新建线和既有线的关联越来越紧密,并行、交越、分叉地区越来越多。GSMR系统不再单线工作,新建线无线通信系统的调试开通,要在不影响既有线的基础上,又要结合既有线系统的设置,全盘规划、分步实施、综合优化。
参考文献:
钟章队.铁路GSMR数字移动通信系统2007年中国铁道出版社.书号:9787113084813/03.
作者简介:张天(1980),男,汉族,北京人,学士,中级职称,项目经理,研究方向:中国高铁通信信号系统。