高速鐵路通信系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)驗(yàn)收維護(hù)解決方案建議

以信息化帶動(dòng)和推進(jìn)鐵路的現(xiàn)代化，提高安全可靠性，提高運(yùn)輸效率，達(dá)到調(diào)度指揮自動(dòng)化、現(xiàn)代化的目標(biāo)，體現(xiàn)鐵路高鐵建設(shè)核心價(jià)值—安全運(yùn)輸。目前，我國(guó)正在大力投入建設(shè)高速鐵路，以及已有線路的改擴(kuò)建。然而，當(dāng)今先進(jìn)技術(shù)為我們提供快捷方便的同時(shí)，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(hù)人員提前積累經(jīng)驗(yàn)，為日后維護(hù)工作打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

本文將逐一對(duì)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(hù)進(jìn)行分析，以期對(duì)我國(guó)高鐵建設(shè)貢獻(xiàn)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(hù)是基礎(chǔ)

光纖、雙絞線、同軸電纜的維護(hù)對(duì)于高鐵通信全部14個(gè)子系統(tǒng)都至關(guān)重要，是打好堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)的第一步。需要配備合適的工具進(jìn)行質(zhì)量認(rèn)證，中間故障點(diǎn)定位和責(zé)任劃分。

（1）雙絞線、同軸電纜不同級(jí)別工具有：

a.電纜分析儀。支持國(guó)際綜合布線標(biāo)準(zhǔn)的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試要求，如：TIA-568B、ISO 11801；支持國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)GB 50312-2007，一鍵快速完成自動(dòng)測(cè)試，提供測(cè)試數(shù)據(jù)的管理分析、數(shù)據(jù)下載和報(bào)告生成，報(bào)告統(tǒng)計(jì)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(gè)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(cè)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(xì)信息，自動(dòng)測(cè)試并清晰地標(biāo)記出被測(cè)電纜可以支持的網(wǎng)絡(luò)速度以及可以運(yùn)行的應(yīng)用，簡(jiǎn)便地隔離故障，測(cè)試長(zhǎng)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(hù)班組個(gè)數(shù)配備。

c.電纜故障測(cè)試套包。能夠顯示圖形化布線圖、長(zhǎng)度、電纜ID以及到故障點(diǎn)的距離，數(shù)字音頻技術(shù)定位電纜或線對(duì)，檢驗(yàn)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(hù)人員應(yīng)人手一套。

（2）光纖不同級(jí)別工具有：

a.光時(shí)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(zhǎng)度測(cè)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(jiǎn)單。各個(gè)通信站均需配備。

b.光纖日常維護(hù)工具套包。滿足所有“一線”光纖處理任務(wù)的需求，日常維護(hù)所需的完整光纖驗(yàn)證工具包包括光功率計(jì)、多模光源、單模光源、光纜可視故障定位儀（VFL）對(duì)光纜鏈路進(jìn)行診斷并定位簡(jiǎn)單的故障、光纖檢查儀視頻顯微鏡、光纖查找遠(yuǎn)程ID，光纖清潔工具包。各個(gè)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(dòng)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(jìn)行工程驗(yàn)收，保障業(yè)務(wù)可靠運(yùn)行（全網(wǎng)監(jiān)測(cè)、故障預(yù)警、定期測(cè)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(cè)試示意圖

不同級(jí)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(cè)試和協(xié)議分析測(cè)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(dòng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)搜索，及交換機(jī)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(cè)試，可以測(cè)試丟包率，為關(guān)鍵服務(wù)故障進(jìn)行精細(xì)定位分析。具有關(guān)鍵服務(wù)器的通信站點(diǎn)應(yīng)各配備一臺(tái)。

（2）IP網(wǎng)絡(luò)測(cè)試儀/ IP網(wǎng)絡(luò)多功能分析儀。千兆網(wǎng)絡(luò)測(cè)試儀，監(jiān)測(cè)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(cè)試端到端網(wǎng)絡(luò)性能，包括吞吐率、延時(shí)、丟包等參數(shù)；驗(yàn)證服務(wù)的可用性和響應(yīng)性；支持RFC2544和GB/T21671-2008國(guó)家局域網(wǎng)測(cè)評(píng)規(guī)范。對(duì)于GSM-R核心網(wǎng)，各個(gè)通信站均需配備，可參考京津、武廣客專等的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，產(chǎn)品需要具備市場(chǎng)占有率領(lǐng)先地位。

3 保障專用移動(dòng)通信系統(tǒng)高效、可靠運(yùn)行

專用移動(dòng)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(yùn)行，需要跟蹤完整呼叫進(jìn)程，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)中過載瓶頸并及時(shí)定位基站掉站問題。

圖2 專用移動(dòng)通信系統(tǒng)運(yùn)行測(cè)試示意圖

重要實(shí)用工具有：

（1）GSM-R 信令分析儀。對(duì)GSM-R核心網(wǎng)及其接口信號(hào)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，告警；比特級(jí)解碼；呼叫跟蹤，并能夠進(jìn)行多接口關(guān)聯(lián)；支持多種不同設(shè)備廠家的協(xié)議測(cè)試和協(xié)議分析；故障定位；流量。業(yè)務(wù)統(tǒng)計(jì)；支持全自動(dòng)發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌詣?dòng)配置鏈路信息和ATM鏈路，無需任何人工修改或參與；支持多任務(wù)定時(shí)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(diǎn)應(yīng)配置1套～2套，可參考京津、武廣應(yīng)用及各運(yùn)營(yíng)商應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。

（2）GSM-R 干擾分析儀。用于無線基站RF指標(biāo)測(cè)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(yùn)行，還必須具備的功能包括支持“同頻”干擾測(cè)試，捕捉突發(fā)信號(hào)、發(fā)現(xiàn)同頻干擾；具備無線覆蓋路測(cè)功能，支持GPS；時(shí)頻結(jié)合分析，能夠把測(cè)試的頻譜信息記錄下來；通過掃描一段頻譜，自動(dòng)作出一條頻譜背景門限，對(duì)于超過門限的信號(hào)進(jìn)行告警及觸發(fā)捕獲；具有實(shí)時(shí)電子地圖功能；內(nèi)置各種通信制式信道參考表，方便測(cè)試。各個(gè)通信站均需配備，可參考京津、武廣應(yīng)用及各運(yùn)營(yíng)商、專網(wǎng)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。

（3）以太網(wǎng)絡(luò)分析測(cè)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(cè)試儀排除IP網(wǎng)絡(luò)層及其以下的問題，例如吞吐量、延時(shí)、丟包、異常流量等問題，由GSM-R和GPRS信令分析儀再進(jìn)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(hù)。GSM-R網(wǎng)核心節(jié)點(diǎn)應(yīng)配置2套，可參考京津、武廣應(yīng)用及各運(yùn)營(yíng)商應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。