針對(duì)城市軌道交通無線設(shè)備升級(jí)改造疑難點(diǎn)的探討

邰貴華

摘 要：為滿足西延線新增4個(gè)車站和1個(gè)停車場(chǎng)的接入需求，無線系統(tǒng)設(shè)備對(duì)既有線控制中心側(cè)的集群交換控制設(shè)備MSO更換新硬件、軟件升級(jí)為R09版本MSO的方式達(dá)到對(duì)全線設(shè)備的組網(wǎng)兼容、控制中心使用一個(gè)網(wǎng)管監(jiān)控管理的作用;對(duì)既有線車站的基站MTS的軟件R07至R09版本升級(jí)的方式，進(jìn)而匹配控制中心側(cè)的MSO，達(dá)到整體無線系統(tǒng)設(shè)備的升級(jí)改造。

關(guān)鍵詞：城市軌道交通;地鐵;無線;基站;升級(jí)改造

中圖分類號(hào)：TP311.52

引言

鑒于既有線無線設(shè)備運(yùn)行年限長(zhǎng)，故障頻發(fā)，西延工程將新設(shè)備接入原有系統(tǒng)，故此次升級(jí)改造采用與既有線相同的品牌摩托羅拉設(shè)備來替換MSO，經(jīng)過前期的準(zhǔn)備發(fā)現(xiàn)替換MSO、升級(jí)基站存在以下困難：（1）中心側(cè)改造影響范圍廣。近三年中心側(cè)誤告警發(fā)生較多，且施工時(shí)影響全線無線設(shè)備通訊，影響無線調(diào)度臺(tái)、車載臺(tái)和手持臺(tái)之間的通話。（2）車站側(cè)基站運(yùn)行多年，健康狀況不穩(wěn)定。故障數(shù)量呈逐年上升的趨勢(shì)，為后續(xù)基站軟件升級(jí)帶來巨大的風(fēng)險(xiǎn)和挑戰(zhàn)。

一、升級(jí)改造的現(xiàn)狀和困難

1.升級(jí)改造的現(xiàn)狀

既有線通信專業(yè)無線通信系統(tǒng)采用Motorola Dimetra IP緊湊式/可擴(kuò)展TETRA數(shù)字集群系統(tǒng)，使用頻率在800MHz頻段。

既有線專用無線系統(tǒng)MSO接入既有線26座車站、車輛段、停車場(chǎng)共計(jì)28個(gè)雙載頻基站及6套調(diào)度臺(tái)，通過E1接口與控制中心集群交換設(shè)備相連。

擬在西延線的五個(gè)站點(diǎn)設(shè)置5套集群基站，升級(jí)改造完成后實(shí)現(xiàn)全線車站、區(qū)間、停車場(chǎng)共計(jì)33個(gè)雙載頻基站的無線信號(hào)覆蓋。

2.升級(jí)改造的困難

設(shè)備老化，運(yùn)行年限長(zhǎng)。自2010年既有線開通以來，至2020年控制中心處MSO已使用十年。

MSO、基站設(shè)備故障頻發(fā)，且硬件、軟件還有鏈路故障數(shù)量均有上升趨勢(shì)?；镜慕】禒顟B(tài)不穩(wěn)定，為此工作人員制定基站風(fēng)扇的深度除塵工作方案，然而經(jīng)過此項(xiàng)工作后設(shè)備故障發(fā)生頻率居高不下。

設(shè)備運(yùn)行不穩(wěn)定，不乏出現(xiàn)影響行車安全的較大故障。例如19年6月12日停車場(chǎng)無線基站故障、20年3月21日新街口站MTS載頻1、MTS載頻2、MTS基站和鏈路故障、20年6月18日集慶門大街MTS電源組件2，MTS風(fēng)扇組件2，MTS控制器數(shù)據(jù)端口1，MTS載頻2告警等嚴(yán)重告警故障。

二、無線設(shè)備割接

1.控制中心側(cè)MSO割接

本次割接成功后將徹底廢棄原MSO R07，新MSO R09將負(fù)責(zé)處理既有線及西延線的專網(wǎng)無線業(yè)務(wù)。為了能完成割接，需要將所有涉及到的設(shè)備在新建MSO上進(jìn)行測(cè)試，并分步割接。

基站割接入到MSO，實(shí)際操作為將原MUX上的IO板通過更換網(wǎng)線割接至R09以及返回R07。每塊IO板共承載7個(gè)基站，既有線共28個(gè)基站，共由4塊IO板承載業(yè)務(wù)。由于調(diào)度臺(tái)和二次開發(fā)是運(yùn)行在R09上的，可以在模擬割接之前就將其準(zhǔn)備好。

基于前期的測(cè)試結(jié)果，我們可以將正式割接的風(fēng)險(xiǎn)降到最低。正式割接時(shí)，基站、調(diào)度臺(tái)將同步進(jìn)行?；靖罱邮抢f，將原基站和鏈路接入新MSO;調(diào)度臺(tái)割接是新增，將調(diào)試好的調(diào)度臺(tái)安裝在舊調(diào)度臺(tái)旁邊，割接開始后，利用舊的傳輸通路接入新MSO。割接步驟如下：

（1）將原28個(gè)基站鏈路連接至新MSO交換機(jī)，查看基站能否進(jìn)入廣域集群模式、提前進(jìn)入車輛段、停車場(chǎng)的準(zhǔn)備調(diào)度臺(tái)割接;

（2）查看各個(gè)API接口工作狀態(tài)，將大廳行調(diào)1及停車場(chǎng)、車輛段調(diào)度臺(tái)更換為新調(diào)度臺(tái)，進(jìn)行調(diào)度臺(tái)和終端呼叫測(cè)試;

（3）割接剩余調(diào)度臺(tái)并測(cè)試，割接二開網(wǎng)管、原裝網(wǎng)管。

在MSO割接過程中，為了驗(yàn)證即有基站和新購(gòu)調(diào)度臺(tái)可以接入新版MSO，需要對(duì)舊基站和新購(gòu)調(diào)度臺(tái)進(jìn)行接入性測(cè)試，以驗(yàn)證新MSO可以順利接管。

2.車站側(cè)基站版本升級(jí)

升級(jí)前將對(duì)基站狀態(tài)進(jìn)行檢查，確認(rèn)狀態(tài)正常保證正式升級(jí)。檢查內(nèi)容包括：

（1）通過Zone Watch軟件，檢查基站的運(yùn)行狀態(tài)，以及呼叫活動(dòng);

（2）遠(yuǎn)程登錄基站，檢查基站的工作狀態(tài)：檢查TSC的工作狀態(tài);檢查BR的工作狀態(tài)。

基站升級(jí)第一階段，基站固件升級(jí)將在控制中心通過網(wǎng)絡(luò)管理終端（NMT）進(jìn)行操作：通過NMT把MTS設(shè)備的R09固件和配置文件上傳至基站的主用TSC中的過渡存儲(chǔ)位置，然后通過將主用TSC的升級(jí)應(yīng)用軟件和配置文件復(fù)制至備用TSC板卡，重啟進(jìn)行主備切換后完成整個(gè)基站的軟件升級(jí)至R09，完成功能驗(yàn)證測(cè)試。此項(xiàng)內(nèi)容可在列車停運(yùn)前開展，是正式升級(jí)的準(zhǔn)備工作。

基站升級(jí)第二階段，分四天對(duì)既有線的28個(gè)基站進(jìn)行升級(jí)。每日的工作步驟相同：升級(jí)第一步，在網(wǎng)管終端通過SWDL軟件將基站升級(jí)所需用到的軟件和配置文件提前下發(fā)至各基站的主用TSC板卡。第二步，將主用TSC的升級(jí)應(yīng)用軟件和配置文件復(fù)制至備用TSC板卡，重啟備用TSC后新版本軟件和配置文件生效;第三步，重啟主用TSC板卡將主用TSC切換至之前已升級(jí)生效的備用TSC板卡，確認(rèn)工作運(yùn)行狀態(tài);第四步，再次進(jìn)行主備TSC切換，完成如下功能驗(yàn)證測(cè)試：測(cè)試各終端（手持臺(tái)、固定臺(tái)）功能驗(yàn)證。每日升級(jí)完成后，安排專門的工程師和工作人員跟車保障和功能測(cè)試，第四天解決遺留的問題。

三、升級(jí)改造的管控措施與經(jīng)驗(yàn)分享

1.升級(jí)前的準(zhǔn)備工作

針對(duì)更換MSO影響范圍廣的風(fēng)險(xiǎn)，在MSO正式割接前，工作人員進(jìn)行了模擬割接測(cè)試。模擬測(cè)試割接主要思路是將部分正線運(yùn)行的基站接入新MSO中以確認(rèn)正線基站割接正常，并與割接進(jìn)來的新調(diào)度臺(tái)進(jìn)行呼叫和基礎(chǔ)功能測(cè)試，測(cè)試完成后并退回，確保正式割接前順利進(jìn)行。如模擬結(jié)果在預(yù)想范圍之內(nèi)，則正式割接將在計(jì)劃之內(nèi)實(shí)施。

針對(duì)基站組件存在著故障隱患的問題，對(duì)全線28個(gè)基站的檢查發(fā)現(xiàn)存在3個(gè)基站的主備TSC網(wǎng)絡(luò)不通的情況。主備TSC之間有253和254兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)通道，三個(gè)車站均存在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)通道不通的情況，設(shè)備運(yùn)行正常但影響基站的版本升級(jí)。初步判斷為主備控制器互連物理端口存在問題，基站控制器集成度高無法單獨(dú)更換物理端口，后通過更換基站控制器TSC的方式故障恢復(fù)。

2.升級(jí)中的應(yīng)急措施

在基站升級(jí)過程中，突發(fā)同頻干擾的故障。讓工作人員更加注意到需掌握施工前、后的數(shù)據(jù)、狀態(tài)、性能的對(duì)比，避免故障的發(fā)生。

摩托羅拉工程師在油坊橋站集群基站軟件升級(jí)完成后，誤將該基站的頻率配置成油坊橋停車場(chǎng)的基站頻率，油坊橋站和油坊橋停車場(chǎng)的集群基站處于相同頻率收發(fā)射頻信號(hào)，經(jīng)過兩臺(tái)基站覆蓋重疊區(qū)域的無線電臺(tái)會(huì)因?yàn)橥l干擾原因失去通話功能。導(dǎo)致凌晨油坊橋停車場(chǎng)多列電客車上正線運(yùn)行過程中，無線車載臺(tái)和無線手持臺(tái)同時(shí)無法通話，影響列車上線過程中司機(jī)與行車調(diào)度員通話。

后經(jīng)過故障處理人員修改油坊橋停車場(chǎng)集群基站頻率參數(shù)后故障恢復(fù)，經(jīng)過工作人員的跟車功能驗(yàn)證，各項(xiàng)通話呼叫功能正常、設(shè)備運(yùn)行正常。

3.升級(jí)后的管控措施

升級(jí)改造完成后，對(duì)無線設(shè)備進(jìn)行功能驗(yàn)證。地鐵工作人員制定了完善的功能測(cè)試表格，包括調(diào)度臺(tái)、車載臺(tái)和手持臺(tái)之間的單呼、組呼等通話功能、短消息功能、調(diào)度臺(tái)權(quán)限切換、正線區(qū)域場(chǎng)強(qiáng)測(cè)試等功能驗(yàn)證。工作人員分別在控制中心和車輛段使用無線設(shè)備進(jìn)行測(cè)試，待列車上線運(yùn)行時(shí)跟車從場(chǎng)段出發(fā)，列車在正線時(shí)進(jìn)行呼叫通話測(cè)試，確保設(shè)備的運(yùn)行正常。

同時(shí)安排技術(shù)工程師對(duì)設(shè)備保障24小時(shí)。人員分別在控制中心、車輛段、停車場(chǎng)和正線車站等地駐守，目的是確保設(shè)備在升級(jí)改造后運(yùn)行平穩(wěn)，一旦出現(xiàn)異常情況，有技術(shù)人員能夠立即趕到現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行故障處理，最短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)設(shè)備的正常運(yùn)行。

四、結(jié)語(yǔ)

經(jīng)過克服中心側(cè)MSO和車站側(cè)基站設(shè)備老化、故障頻發(fā)的難題，面對(duì)西延線設(shè)備接入的困難，同時(shí)處理過程中同頻干擾故障，工作人員都及時(shí)開展準(zhǔn)備工作和處理應(yīng)對(duì)措施，最大效率的減少故障對(duì)運(yùn)營(yíng)的影響。此次過程中遇到的困難是典型、突出的疑難點(diǎn)，作為地鐵事業(yè)工作者要不斷總結(jié)和思考，更好的為地鐵通信專業(yè)同類型設(shè)備的升級(jí)改造提供寶貴的經(jīng)驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)：

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