孫禹 王嘉琪

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

關鍵詞：鐵路通信：保護機制;時隙;GSM-R

0引言

高速鐵路采用GSM-R系統(tǒng)傳送語音信息、平面調車等信息，因此保障和維護GSM-R系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠運行對通信段來說具有重要的意義，在開通調試初期進行所有系統(tǒng)的全功能實驗中發(fā)現(xiàn)傳輸設備掉電時，BSC網(wǎng)管與傳輸網(wǎng)絡單元顯示不一致，造成日常維護困難。文章通過對傳輸系統(tǒng)及BTS系統(tǒng)保護原理分析，解決站點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

二纖雙向復用段保護環(huán)采用了時隙交換保護機制。在單纖中同時載有工作通路W1和保護通路P2在另一光纖中同時載有工作通路W2和保護通路P1。二纖雙向通道保護環(huán)二纖雙向通道保護環(huán)仍采用兩根光纖。并可分為1+1和1：1兩種保護方式其中的1+1方式與單向通道保護環(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。二纖雙向通道保護環(huán)1：1方式只在主纖上傳送光信號，在保護通道中可傳送額外業(yè)務，發(fā)生故障時，由著有通道轉向備用通道。網(wǎng)絡單元C到網(wǎng)絡單元A的主用業(yè)務放于S2/P1光纖的S2時隙，保護業(yè)務放于S2/P1光纖的P1時隙，經(jīng)網(wǎng)絡單元B穿通傳到網(wǎng)絡單元A，網(wǎng)絡單元A從S2/P1光纖上提取相應的業(yè)務。

采用二纖雙向復用段保護環(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，而系統(tǒng)中的3#-4#STM-1即后半個時隙傳送保護的業(yè)務，簡單說就是用一個保護時隙去保護另外一個主用業(yè)務。例如圖1，S2/P1光纖上的S2業(yè)務由S1/P2光纖上的P2時隙用來保護。

業(yè)務沿S1/P2光纖傳到網(wǎng)絡單元B，在網(wǎng)絡單元B處進行環(huán)回（故障端點處環(huán)回），環(huán)回是將S1/P2光纖上S1時隙的業(yè)務全部環(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時隙上的保護業(yè)務開始工作。然后沿S2/P1光纖經(jīng)網(wǎng)絡單元A、網(wǎng)絡單元D穿通傳到網(wǎng)絡單元C，在網(wǎng)絡單元C執(zhí)行環(huán)回功能（故障端點站），即將S2/P1光纖上的P1時隙所載的網(wǎng)絡單元A到網(wǎng)絡單元C的主用業(yè)務環(huán)回到S1/P2的S1時隙，網(wǎng)絡單元C提取該時隙的業(yè)務，完成接收網(wǎng)絡單元A到網(wǎng)絡單元C的主用業(yè)務。網(wǎng)絡單元C到網(wǎng)絡單元B的業(yè)務先由網(wǎng)絡單元C將網(wǎng)絡單元C到網(wǎng)絡單元A的主用業(yè)務S2環(huán)到S1/P2光纖的P2時隙上，這時P2時隙上的保護業(yè)務開始工作。然后沿S1/P2光纖經(jīng)網(wǎng)絡單元D，網(wǎng)絡單元A直達網(wǎng)絡單元B，在網(wǎng)絡單元B處進行環(huán)回功能將S1/P2光纖的P2時隙業(yè)務反向指向S2/P1光纖的S2時隙上去，經(jīng)S2/P1光纖指向網(wǎng)絡單元A。該通道環(huán)啟動保護機制自愈。

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)下各站點組成普通鏈型連接。如果一處傳輸發(fā)生中斷時，斷點以后的站點按與正常狀態(tài)相反的順序組成新的鏈型連接斷點以前的站點組網(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)的自動倒換機制為：當“環(huán)”上的某條傳輸鏈路發(fā)生故障時，“環(huán)”上故障點后的所有BTS將進行環(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進入反環(huán)狀態(tài)時不再進行初始化，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)絡可靠性的同時進一步保證了客戶滿意度。

1.3倒換的場景分析：

傳輸中斷，導致故障點以后的BS都在反環(huán)建鏈，而故障點之前的BS運行不受影響。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，而傳輸二纖雙向復用段保護環(huán)倒換時間為0到50 ms之間，當BS2傳輸設備掉電時，在0.50 ms之內(nèi)傳輸保護機制已完成，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，未啟動保護機制，但此時彎管仍然認為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脫管認為是BS3，綜上所述，可以完全解釋關于BS環(huán)傳輸設備掉電發(fā)生復用段倒換傳輸站點與BTS站點顯示不一致問題。

3.解決方法

為了解決該問題，發(fā)生倒換時BTS設備必須在傳輸設備之前，經(jīng)過分析測試發(fā)現(xiàn)，只有當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傳輸設備，傳輸設備會上報TU12-AIS告警，BS1環(huán)尾（也就是BS1傳輸設備的3槽位2M端口1上報TU12-AIS告警）BTS檢測到鏈路中斷告警，同樣，BS3環(huán)頭（也就是BS3傳輸設備的2槽位2M端口1上報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：

[1]《SDH二纖復用段保護環(huán)倒換時間計算與工程設計》電信工程技術與標準化2005年第10期.

[2]《二纖雙向復用段保護倒換故障分析及排除》鐵道通信信號2011年第07期.

[3]《GSM-R數(shù)字移動通信系統(tǒng)及其應用》鐵路計算機應用2005年第12期.