孫禹 王嘉琪

摘 要：通信技術(shù)在鐵路運(yùn)輸扮演著十分重要的角色，所以要推進(jìn)鐵路通信技術(shù)的發(fā)展，就給GSM-R提供了發(fā)展契機(jī)，方便LE 進(jìn)行信息的交流溝通，是真正意義上的通信網(wǎng)絡(luò)改造升級，對社會經(jīng)濟(jì)效益起了積極作用。本文針對現(xiàn)階段鐵路工程中的無線接入技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行分析，為未來鐵路通信工程的發(fā)展打好基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：鐵路通信：保護(hù)機(jī)制;時隙;GSM-R

0引言

高速鐵路采用GSM-R系統(tǒng)傳送語音信息、平面調(diào)車等信息，因此保障和維護(hù)GSM-R系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠運(yùn)行對通信段來說具有重要的意義，在開通調(diào)試初期進(jìn)行所有系統(tǒng)的全功能實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)傳輸設(shè)備掉電時，BSC網(wǎng)管與傳輸網(wǎng)絡(luò)單元顯示不一致，造成日常維護(hù)困難。文章通過對傳輸系統(tǒng)及BTS系統(tǒng)保護(hù)原理分析，解決站點(diǎn)信息異常的問題確保鐵路通信安全暢通。

1. 障礙成因分析

1.1 傳輸系統(tǒng)分析

二纖雙向復(fù)用段保護(hù)環(huán)采用了時隙交換保護(hù)機(jī)制。在單纖中同時載有工作通路W1和保護(hù)通路P2在另一光纖中同時載有工作通路W2和保護(hù)通路P1。二纖雙向通道保護(hù)環(huán)二纖雙向通道保護(hù)環(huán)仍采用兩根光纖。并可分為1+1和1：1兩種保護(hù)方式其中的1+1方式與單向通道保護(hù)環(huán)基本相同（并發(fā)優(yōu)收），只是返回信號沿相反方向（雙向）而已。二纖雙向通道保護(hù)環(huán)1：1方式只在主纖上傳送光信號，在保護(hù)通道中可傳送額外業(yè)務(wù)，發(fā)生故障時，由著有通道轉(zhuǎn)向備用通道。網(wǎng)絡(luò)單元C到網(wǎng)絡(luò)單元A的主用業(yè)務(wù)放于S2/P1光纖的S2時隙，保護(hù)業(yè)務(wù)放于S2/P1光纖的P1時隙，經(jīng)網(wǎng)絡(luò)單元B穿通傳到網(wǎng)絡(luò)單元A，網(wǎng)絡(luò)單元A從S2/P1光纖上提取相應(yīng)的業(yè)務(wù)。

采用二纖雙向復(fù)用段保護(hù)環(huán)，在傳輸系統(tǒng)中1#-2#STM-1前半個時隙傳送重要的業(yè)務(wù)，而系統(tǒng)中的3#-4#STM-1即后半個時隙傳送保護(hù)的業(yè)務(wù)，簡單說就是用一個保護(hù)時隙去保護(hù)另外一個主用業(yè)務(wù)。例如圖1，S2/P1光纖上的S2業(yè)務(wù)由S1/P2光纖上的P2時隙用來保護(hù)。

業(yè)務(wù)沿S1/P2光纖傳到網(wǎng)絡(luò)單元B，在網(wǎng)絡(luò)單元B處進(jìn)行環(huán)回（故障端點(diǎn)處環(huán)回），環(huán)回是將S1/P2光纖上S1時隙的業(yè)務(wù)全部環(huán)到S2/P1光纖上的P1時隙上去（STM-4系統(tǒng)是將S1/P2光纖上的1#—2#STM—1[VC4]全部環(huán)到S2/P1光纖上的3#—4#STM-1[VC4]），此時S2/P1光纖P1時隙上的保護(hù)業(yè)務(wù)開始工作。然后沿S2/P1光纖經(jīng)網(wǎng)絡(luò)單元A、網(wǎng)絡(luò)單元D穿通傳到網(wǎng)絡(luò)單元C，在網(wǎng)絡(luò)單元C執(zhí)行環(huán)回功能（故障端點(diǎn)站），即將S2/P1光纖上的P1時隙所載的網(wǎng)絡(luò)單元A到網(wǎng)絡(luò)單元C的主用業(yè)務(wù)環(huán)回到S1/P2的S1時隙，網(wǎng)絡(luò)單元C提取該時隙的業(yè)務(wù)，完成接收網(wǎng)絡(luò)單元A到網(wǎng)絡(luò)單元C的主用業(yè)務(wù)。網(wǎng)絡(luò)單元C到網(wǎng)絡(luò)單元B的業(yè)務(wù)先由網(wǎng)絡(luò)單元C將網(wǎng)絡(luò)單元C到網(wǎng)絡(luò)單元A的主用業(yè)務(wù)S2環(huán)到S1/P2光纖的P2時隙上，這時P2時隙上的保護(hù)業(yè)務(wù)開始工作。然后沿S1/P2光纖經(jīng)網(wǎng)絡(luò)單元D，網(wǎng)絡(luò)單元A直達(dá)網(wǎng)絡(luò)單元B，在網(wǎng)絡(luò)單元B處進(jìn)行環(huán)回功能將S1/P2光纖的P2時隙業(yè)務(wù)反向指向S2/P1光纖的S2時隙上去，經(jīng)S2/P1光纖指向網(wǎng)絡(luò)單元A。該通道環(huán)啟動保護(hù)機(jī)制自愈。

1.2 BS系統(tǒng)分析

GSM-R 中BS環(huán)型組網(wǎng)是由鏈型特殊組網(wǎng)，由BSC環(huán)頭連接環(huán)尾在正常工作狀態(tài)下各站點(diǎn)組成普通鏈型連接。如果一處傳輸發(fā)生中斷時，斷點(diǎn)以后的站點(diǎn)按與正常狀態(tài)相反的順序組成新的鏈型連接斷點(diǎn)以前的站點(diǎn)組網(wǎng)方式不變。0和1是指BS的端口0號和端口1號。BS環(huán)網(wǎng)在端口0號建鏈為正環(huán)方向，在端口1號建立鏈接為反環(huán)方向。（如圖1所示）

華為BS環(huán)網(wǎng)的自動倒換機(jī)制為：當(dāng)“環(huán)”上的某條傳輸鏈路發(fā)生故障時，“環(huán)”上故障點(diǎn)后的所有BTS將進(jìn)行環(huán)網(wǎng)方向倒換，也即BTS將0號端口改為由1號端口進(jìn)行OML鏈路建鏈（簡稱為反向建鏈）。例如上圖中的C段傳輸鏈路發(fā)生故障，BTS0和BTS1保持不變;BTS3和BTS2將進(jìn)入反向環(huán)回狀態(tài)，BSC-BTS3- BTS2將形成相反的鏈型連接。華為BTS進(jìn)入反環(huán)狀態(tài)時不再進(jìn)行初始化，從而避免了由于環(huán)網(wǎng)倒換造成的呼叫掉話以及對新接入呼叫的影響，在保證網(wǎng)絡(luò)可靠性的同時進(jìn)一步保證了客戶滿意度。

1.3倒換的場景分析：

傳輸中斷，導(dǎo)致故障點(diǎn)以后的BS都在反環(huán)建鏈，而故障點(diǎn)之前的BS運(yùn)行不受影響。BS退服（單板故障、供電中斷），從下一級BS開始的全部BS都在反環(huán)建鏈，退服BS之前的幾級BS都將不受影響。

2.過程分析

BTS檢測傳輸系統(tǒng)通道中斷需100ms才發(fā)生倒換，而傳輸二纖雙向復(fù)用段保護(hù)環(huán)倒換時間為0到50 ms之間，當(dāng)BS2傳輸設(shè)備掉電時，在0.50 ms之內(nèi)傳輸保護(hù)機(jī)制已完成，BS1的1端口和BS3的1端口已接通，BS1、BS3的BTS均檢測不到傳輸中斷，未啟動保護(hù)機(jī)制，但此時彎管仍然認(rèn)為BSC為正常排序，因此顯示在BSC網(wǎng)管上BS1和BS2在線SHIJIWEI BS 3在線，而BS2傳輸由于傳輸斷電雙向通道不通，因此其后的BS4發(fā)生倒換反向建立連接，BSC網(wǎng)管可監(jiān)測到，只是BSC錯誤地把BS2脫管認(rèn)為是BS3，綜上所述，可以完全解釋關(guān)于BS環(huán)傳輸設(shè)備掉電發(fā)生復(fù)用段倒換傳輸站點(diǎn)與BTS站點(diǎn)顯示不一致問題。

3.解決方法

為了解決該問題，發(fā)生倒換時BTS設(shè)備必須在傳輸設(shè)備之前，經(jīng)過分析測試發(fā)現(xiàn)，只有當(dāng)BS1至BS2配置交叉時隙為（S1-1）（E1-1）、BS2至BS3配置交叉時隙為（S1-1）（E1-2）、BS3至BS4配置交叉時隙為（S1-1）（E1-1）。

經(jīng)過不同時隙的配置后，BS1到BS2用E1-1時隙，BS2到BS3用E1-2時隙，這樣發(fā)生倒換后，BSC時隙E1-1不會透傳到BS3傳輸設(shè)備，傳輸設(shè)備會上報(bào)TU12-AIS告警，BS1環(huán)尾（也就是BS1傳輸設(shè)備的3槽位2M端口1上報(bào)TU12-AIS告警）BTS檢測到鏈路中斷告警，同樣，BS3環(huán)頭（也就是BS3傳輸設(shè)備的2槽位2M端口1上報(bào)TU12-AIS告警）BTS監(jiān)測到鏈路中斷告警，就會發(fā)生倒換（也就是BS3傳輸設(shè)備的3槽位2M端口1為工作狀態(tài)）。配置BTS傳輸時隙后，現(xiàn)場試驗(yàn)將BS2傳輸下電，傳輸與BSC顯示一致，均顯示BS2下線，問題得到解決。

參考文獻(xiàn)：

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