摘 要:隨著中國高速鐵路的建設,“四橫四縱”的主框架已經建設完畢,后續的新建城際、延伸線、支線及聯絡線工程都依附在主框架下,逐漸發展為“八橫八縱”的格局。新建線的GSMR無線通信系統需要接入既有線的通信網絡,本文章以京津延伸線為例,簡要介紹了新建線GSMR系統的調試及開通步驟。
關鍵詞:GSMR;新建線; 既有線; 調試開通
縮略詞及名詞解釋:
G網:GSMR鐵路無線通信系統
C3線:CTCS3級列車控制系統的線路
既有線:已經投入使用運營鐵路線路
新建線:新建的尚未投入使用的鐵路線
公網:公共無線通信網絡,如移動聯通電信三大運營商的GSM網絡
BSC:基站控制器(base station control)
MSC:移動業務交換中心(mobile switching center)
無委:國家無線電管理委員會
一、概述
隨著中國高速鐵路的建設,“四橫四縱”的主框架已經建設完畢,后續的新建城際、延伸線、支線及聯絡線工程都依附在主框架下,逐漸發展為“八橫八縱”的格局。新建線的GSMR無線通信系統需要接入既有線的通信網絡,實際運用場景以京津延伸線工程為例。
京津城際延伸線天津站至于家堡站工程,自天津站城際場東咽喉引出,線路并行津秦客運專線北側,至津秦K149公里處分叉,津秦線向北,京津延伸線向東,經塘沽站至于家堡車站。自K151+602公里標處(39°02.3000′,117°34.0667′)新建基站,至于家堡車站,使用新建京津城際延伸線GSMR無線通信系統。
京津城際延伸線線路示意圖
京津城際延伸線的GSMR系統,新設的BTS(基站)依據批復的G網編號方案接入津秦BSC和北京局MSC。并線區段使用津秦線GSMR系統,新建部分需和既有系統發生切換,無線信號在分叉區空間相互交織影響。
二、GSMR系統的調試及開通
GSMR系統的調試及開通有以下三部分工作,需要按照順序進行。分別是:無線頻率清理和干擾排除、新線GSMR系統單機調試、接入既有線后的聯調聯試。
(一)無線頻率清理和干擾排除
京津延伸線位于天津市市區至濱海新區,屬于經濟發達地區,公網基站布設密集度高,距鐵路線近,信號覆蓋面積廣,無線信號強度大。公網GSM呈蜂窩狀覆蓋,基于用戶數量的增加,大量使用蜂窩、微蜂窩的宏基站,進行小區分裂,及補強。公網基站發射功率大,出口電平達到30db,使用的窄波瓣多極化天線俯仰角小,覆蓋范圍廣,經過測試在距離基站40公里處還能檢測到所用頻點。公網使用的頻帶緊臨G網頻帶,公網頻點產生交調、互調信號對G網頻點有強烈的干擾(如中國移動使用的頻點經過三階互調和五階互調后產生的寄生信號對G網頻點產生同頻、臨頻干擾)。經過電磁環境測試,發現了很多的干擾信號。依據電磁環境測試報告,在天津市無委的引領下對公網運營商基站使用頻點進行排查及網絡優化,重新規劃鐵路沿線周邊基站的頻率使用,盡量更換臨近頻點,及調整天線的俯仰角和發射功率等手段,清退干擾源。
(二)新線GSMR系統單機調試
在檢驗確認了京津延伸線基站及直放站設備的型號、材質、材料、安裝工藝等符合相關規定的要求,天饋系統的饋線、漏纜、耦合器、功分器、防雷單元等連接正確安裝緊固,隧道內漏纜安裝牢固,饋線、漏纜的駐波比測試符合標準后對GSMR系統進行單機調試。
單機調試分以下三個步驟。
1.單機加電調試
檢測設備是否可以正常加電啟動,并驗證單機功能及性能。
2.單系統工程調試
對BSC和MSC進行數據配置,通過撥打電話測試和數據傳輸測試,驗證設備的單系統功能。
3.初步網優
對GSMR無線信號進行覆蓋場強測試,并在天窗結束時間前下電關閉設備。依據場強測試結果,對所設置的BTS使用頻點、發射功率,天線的方向角、俯仰角進行初步調整,直至達到接入津秦線既有系統的條件。
津秦線為既有C3線,已投入運輸生產,GSMR系統承載著車地、車車語音通話業務、調度命令的下達業務和列車控制數據的傳輸等業務。京津延伸線為新建C3線,設備的調試不能影響津秦線系統的正常工作,否則會造成津秦線載客列車的降速及停車等嚴重后果。為保證津秦線的正常運營,只能在晚上不運營的維修天窗時間進行京津延伸線設備的調試,在天窗時間結束前將設備斷電關閉。并通過實際運營列車試跑,檢驗津秦線的安全運行狀態。在此階段京津延伸線的設備都需要進行調試、測試、再調試、再測試的反復過程,達到接入既有系統進行聯調聯試階段的條件。
(三)接入既有線后的聯調聯試
進入聯調聯試階段后仍需在津秦線的維修天窗時間,使用軌器(動車、機車車頭、軌道車、綜合實驗車等)在津秦線上運行,測試京津延伸線G網設備接入后的性能,并同時在京津延伸線上搭載運行測試,基于兩條線的設備配置依據測試數據報告調整無線網絡覆蓋、發射功率、使用頻點、切換關系等設置,并在下一個天窗時間進行復測。直至兩條線GSMR系統軟、硬件調整到互不干擾,能達到設計工作能力,并通過動態驗收。
三、總結
隨著中國鐵路運營網的發展和中國高速鐵路的建設,新建線和既有線的關聯越來越緊密,并行、交越、分叉地區越來越多。GSMR系統不再單線工作,新建線無線通信系統的調試開通,要在不影響既有線的基礎上,又要結合既有線系統的設置,全盤規劃、分步實施、綜合優化。
參考文獻:
鐘章隊.鐵路GSMR數字移動通信系統2007年中國鐵道出版社.書號:9787113084813/03.
作者簡介:張天(1980),男,漢族,北京人,學士,中級職稱,項目經理,研究方向:中國高鐵通信信號系統。