高速鐵路通信系統網絡驗收維護解決方案建議

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

本文將逐一對通信系統中的傳輸介質（光纖、雙絞線、同軸電纜），數據網絡和GSM-R網絡的維護進行分析，以期對我國高鐵建設貢獻微薄之力。

1 高速鐵路通信系統中，光纖、雙絞線、同軸電纜的維護是基礎

光纖、雙絞線、同軸電纜的維護對于高鐵通信全部14個子系統都至關重要，是打好堅實基礎的第一步。需要配備合適的工具進行質量認證，中間故障點定位和責任劃分。

（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準的現場測試要求，如：TIA-568B、ISO 11801；支持國內標準GB 50312-2007，一鍵快速完成自動測試，提供測試數據的管理分析、數據下載和報告生成，報告統計分析，高精度的電纜物理故障定位功能(HDTDX和HDTDR技術)，精確查找串擾和阻抗異常故障。各個通信站均需配備，產品選擇關鍵在于速度和精度。

b.電纜測試儀。應用于電纜故障診斷，顯示布線系統是否能滿足網絡所要求的帶寬，提供線纜狀態和布線系統性能故障位置的詳細信息，自動測試并清晰地標記出被測電纜可以支持的網絡速度以及可以運行的應用，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。各通信工區依照維護班組個數配備。

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，數字音頻技術定位電纜或線對，檢驗當今的介質服務，包括 10/100/1 000 以太網、POTS 和 PoE。相關維護人員應人手一套。

（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證和故障診斷；提供通道圖分析，分辨率高，盲區小，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。各個通信工區均需配備。

2 高速鐵路通信系統中，安全可靠的網絡是上層關鍵應用的基礎

高速鐵路通信系統中，網絡承載關鍵應用，例如防災安全系統，視頻監控系統，動力和環境監控系統，救援指揮系統等都依托于網絡。安全可靠的網絡是上層關鍵應用的基礎。就需要配備合適的工具進行工程驗收，保障業務可靠運行（全網監測、故障預警、定期測試），劃分骨干網、接入、網絡及服務器責任，迅速排查故障。

圖1 高速鐵路通信系統網絡測試示意圖

不同級別工具有：

（1）以太網協議分析儀。支持網絡全7層測試和協議分析測試，支持應用協議彈跳圖，支持10 M/100 M/1 000 M接口速率下全線速捕包解碼；支持全自動網絡設備和網絡搜索，及交換機端口流量分析；支持1 000 M線速網絡流量發生；支持網絡的吞吐量測試，可以測試丟包率，為關鍵服務故障進行精細定位分析。具有關鍵服務器的通信站點應各配備一臺。

（2）IP網絡測試儀/ IP網絡多功能分析儀。千兆網絡測試儀，監測網絡設備的位置和健康；定位異常流量的數據源；測試端到端網絡性能，包括吞吐率、延時、丟包等參數；驗證服務的可用性和響應性；支持RFC2544和GB/T21671-2008國家局域網測評規范。對于GSM-R核心網，各個通信站均需配備，可參考京津、武廣客專等的先進經驗，產品需要具備市場占有率領先地位。

3 保障專用移動通信系統高效、可靠運行

專用移動通信系統是高鐵通信系統引入的新技術，承載核心調度業務。為保障高效可靠運行，需要跟蹤完整呼叫進程，實時監測網絡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核心網及其接口信號進行監測，告警；比特級解碼；呼叫跟蹤，并能夠進行多接口關聯；支持多種不同設備廠家的協議測試和協議分析；故障定位；流量。業務統計；支持全自動發現網絡拓撲，全自動配置鏈路信息和ATM鏈路，無需任何人工修改或參與；支持多任務定時數據采集功能；可根據用戶要求修改協議棧。GSM-R網核心節點應配置1套～2套，可參考京津、武廣應用及各運營商應用經驗。

（2）GSM-R 干擾分析儀。用于無線基站RF指標測試；無線干擾定位；為適應當前頻譜的復雜多樣性，除上述基本功外，為保障核心業務運行，還必須具備的功能包括支持“同頻”干擾測試，捕捉突發信號、發現同頻干擾；具備無線覆蓋路測功能，支持GPS；時頻結合分析，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捕獲；具有實時電子地圖功能；內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、武廣應用及各運營商、專網應用經驗。

（3）以太網絡分析測試儀。與GSM-R和GPRS信令分析儀通常配合使用，由以太網絡分析測試儀排除IP網絡層及其以下的問題，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用協議問題，可借鑒二者配合使用典型案例—武廣GSM-R 核心網維護。GSM-R網核心節點應配置2套，可參考京津、武廣應用及各運營商應用經驗。