高速铁路通信系统网络验收维护解决方案建议

以信息化带动和推进铁路的现代化，提高安全可靠性，提高运输效率，达到调度指挥自动化、现代化的目标，体现铁路高铁建设核心价值—安全运输。目前，我国正在大力投入建设高速铁路，以及已有线路的改扩建。然而，当今先进技术为我们提供快捷方便的同时，也为我们带来了巨大挑战。“巧妇难为无米之炊”—需要为合适的人员、合适的业务配备合适的仪表在建设过程中即使用，一方面逐步保证工程质量，另一方面使得维护人员提前积累经验，为日后维护工作打下坚实基础。

本文将逐一对通信系统中的传输介质（光纤、双绞线、同轴电缆），数据网络和GSM-R网络的维护进行分析，以期对我国高铁建设贡献微薄之力。

1 高速铁路通信系统中，光纤、双绞线、同轴电缆的维护是基础

光纤、双绞线、同轴电缆的维护对于高铁通信全部14个子系统都至关重要，是打好坚实基础的第一步。需要配备合适的工具进行质量认证，中间故障点定位和责任划分。

（1）双绞线、同轴电缆不同级别工具有：

a.电缆分析仪。支持国际综合布线标准的现场测试要求，如：TIA-568B、ISO 11801；支持国内标准GB 50312-2007，一键快速完成自动测试，提供测试数据的管理分析、数据下载和报告生成，报告统计分析，高精度的电缆物理故障定位功能(HDTDX和HDTDR技术)，精确查找串扰和阻抗异常故障。各个通信站均需配备，产品选择关键在于速度和精度。

b.电缆测试仪。应用于电缆故障诊断，显示布线系统是否能满足网络所要求的带宽，提供线缆状态和布线系统性能故障位置的详细信息，自动测试并清晰地标记出被测电缆可以支持的网络速度以及可以运行的应用，简便地隔离故障，测试长度、短路、串绕或是开路，并以图形方式显示某根线上的故障位置。各通信工区依照维护班组个数配备。

c.电缆故障测试套包。能够显示图形化布线图、长度、电缆ID以及到故障点的距离，数字音频技术定位电缆或线对，检验当今的介质服务，包括 10/100/1 000 以太网、POTS 和 PoE。相关维护人员应人手一套。

（2）光纤不同级别工具有：

a.光时域反射仪。为方便准确地定位光缆故障，将光功率、插入损耗、光缆长度测量、OTDR分析和光缆端接面映象检查集成在一起，提供更高层次的光缆认证和故障诊断；提供通道图分析，分辨率高，盲区小，操作简单。各个通信站均需配备。

b.光纤日常维护工具套包。满足所有“一线”光纤处理任务的需求，日常维护所需的完整光纤验证工具包包括光功率计、多模光源、单模光源、光缆可视故障定位仪（VFL）对光缆链路进行诊断并定位简单的故障、光纤检查仪视频显微镜、光纤查找远程ID，光纤清洁工具包。各个通信工区均需配备。

2 高速铁路通信系统中，安全可靠的网络是上层关键应用的基础

高速铁路通信系统中，网络承载关键应用，例如防灾安全系统，视频监控系统，动力和环境监控系统，救援指挥系统等都依托于网络。安全可靠的网络是上层关键应用的基础。就需要配备合适的工具进行工程验收，保障业务可靠运行（全网监测、故障预警、定期测试），划分骨干网、接入、网络及服务器责任，迅速排查故障。

图1 高速铁路通信系统网络测试示意图

不同级别工具有：

（1）以太网协议分析仪。支持网络全7层测试和协议分析测试，支持应用协议弹跳图，支持10 M/100 M/1 000 M接口速率下全线速捕包解码；支持全自动网络设备和网络搜索，及交换机端口流量分析；支持1 000 M线速网络流量发生；支持网络的吞吐量测试，可以测试丢包率，为关键服务故障进行精细定位分析。具有关键服务器的通信站点应各配备一台。

（2）IP网络测试仪/ IP网络多功能分析仪。千兆网络测试仪，监测网络设备的位置和健康；定位异常流量的数据源；测试端到端网络性能，包括吞吐率、延时、丢包等参数；验证服务的可用性和响应性；支持RFC2544和GB/T21671-2008国家局域网测评规范。对于GSM-R核心网，各个通信站均需配备，可参考京津、武广客专等的先进经验，产品需要具备市场占有率领先地位。

3 保障专用移动通信系统高效、可靠运行

专用移动通信系统是高铁通信系统引入的新技术，承载核心调度业务。为保障高效可靠运行，需要跟踪完整呼叫进程，实时监测网络中过载瓶颈并及时定位基站掉站问题。

图2 专用移动通信系统运行测试示意图

重要实用工具有：

（1）GSM-R 信令分析仪。对GSM-R核心网及其接口信号进行监测，告警；比特级解码；呼叫跟踪，并能够进行多接口关联；支持多种不同设备厂家的协议测试和协议分析；故障定位；流量。业务统计；支持全自动发现网络拓扑，全自动配置链路信息和ATM链路，无需任何人工修改或参与；支持多任务定时数据采集功能；可根据用户要求修改协议栈。GSM-R网核心节点应配置1套～2套，可参考京津、武广应用及各运营商应用经验。

（2）GSM-R 干扰分析仪。用于无线基站RF指标测试；无线干扰定位；为适应当前频谱的复杂多样性，除上述基本功外，为保障核心业务运行，还必须具备的功能包括支持“同频”干扰测试，捕捉突发信号、发现同频干扰；具备无线覆盖路测功能，支持GPS；时频结合分析，能够把测试的频谱信息记录下来；通过扫描一段频谱，自动作出一条频谱背景门限，对于超过门限的信号进行告警及触发捕获；具有实时电子地图功能；内置各种通信制式信道参考表，方便测试。各个通信站均需配备，可参考京津、武广应用及各运营商、专网应用经验。

（3）以太网络分析测试仪。与GSM-R和GPRS信令分析仪通常配合使用，由以太网络分析测试仪排除IP网络层及其以下的问题，例如吞吐量、延时、丢包、异常流量等问题，由GSM-R和GPRS信令分析仪再进一步找出上层应用协议问题，可借鉴二者配合使用典型案例—武广GSM-R 核心网维护。GSM-R网核心节点应配置2套，可参考京津、武广应用及各运营商应用经验。