地铁专用无线通信系统扩容改造方案.pdf

2 0 2 4年3期 3 1 2 0 2 4年第4 6卷第3期地铁专用无线通信系统扩容改造方案李玉斌作者简介:李玉斌(1 9 7 4-),硕士,高级工程师,研究方向为地铁通信技术管理。(南京地铁运营有限责任公司 南京2 1 1 1 3 5)摘 要 南京地铁1、1 0号线专用无线通信系统采用空中客车T E T R A数字集群系统,中央共用核心交换机,随着1号线、1 0号线的逐渐延伸,需进行系统扩容改造。文中探讨了专用无线通信系统的扩容改造方法,详细分析了改造的具体步骤,以尽可能减少改造业务对现场运营的影响、降低现场改造实施及操作的风险性。关键词:南京地铁;专用无线通信;数字集群;扩容改造中图分类号 T N 9 2 9.5E x p a n s i o na n dR e c o n s t r u c t i o nS c h e m eo fM e t r oS p e c i a lW i r e l e s sC o mm u n i c a t i o nS y s t e mL IY u b i n(N a n j i n gM e t r oO p e r a t i o nC o.,L t d.,N a n j i n g2 1 1 1 3 5,C h i n a)A b s t r a c t T h ed e d i c a t e dw i r e l e s sc o mm u n i c a t i o ns y s t e mo fN a n j i n gM e t r oL i n e 1a n d1 0a d o p t s t h eA i r b u sT E T R Ad i g i-t a l t r u n k i n gs y s t e ma n dt h ec e n t r a l s h a r e dc o r es w i t c h.W i t ht h eg r a d u a l e x t e n s i o no fL i n e1a n d1 0,t h es y s t e mn e e d s t ob ee x p a n d e da n dr e f o r m e d.T h i sp a p e rd i s c u s s e s t h ee x p a n s i o na n dt r a n s f o r m a t i o nm e t h o do f t h ed e d i c a t e dw i r e l e s sc o m-m u n i c a t i o ns y s t e m,a n da n a l y z e s t h es p e c i f i cs t e p so f t h e t r a n s f o r m a t i o n i nd e t a i l t om i n i m i z e t h e i m p a c to f t h e t r a n s f o r-m a t i o nb u s i n e s so nt h es i t eo p e r a t i o na n dr e d u c e t h er i s ko f t h e i m p l e m e n t a t i o na n do p e r a t i o no f t h es i t e t r a n s f o r m a t i o n.K e y w o r d s N a n j i n gM e t r o,D e d i c a t e dw i r e l e s sc o mm u n i c a t i o n,D i g i t a l t r u n k i n g,E x p a n s i o na n dt r a n s f o r m a t i o n0 引言城市轨道交通通信系统主要由专用电话、专用无线、公务电话、视频监控、广播等系统构成。目前,我国城市轨道交通专用无线通信主要采用T E T R A数字集群系统,主要供货厂商品牌有摩托罗拉、空中客车等1。在实际网络构成中,系统组成一般包括核心交换机、基站、直放站、漏缆、天线、二次开发调度系统、手持终端、车载终端、固定终端等。部分地铁公司单条运营线路在控制中心设置了1套核心交换机,有的则是若干条运营线路在控制中心共用1套核心交换机,车站采用全基站模式,调度系统由集成商提供二次开发系统。相同厂商的专用无线系统一般是互联互通的,以实现用户的跨线之间的通信漫游2。1 概述南京地铁1号线、1 0号线专用无线通信系统采用空中客车数字集群8 0 0兆T E T R A系统解决方案。1号线于2 0 0 5年9月投入运营,1 0号线于2 0 1 4年7月投入运营,1 0号线专用无线系统连接到1号线网络内,与1号线共享使用D X T i p核心交换机,系统软件版本为R e l 5.0。原1号线共有2 5台T B 3型基站,4台T B 2型基站,1号线北延线有6台T B 3型基站,二次开发系统由上海铁路通信工厂提供;原1 0号线共有1 5台T B 3型基站,1 0号线二期延伸线有1 1台T B 3型基站,二次开发系统由河北远东通信系统工程有限公司提供。根据南京地铁1号线北延线以及1 0号线二期延伸线扩容项目的要求,1号线、1 0号线系统扩容改造各需安装1套全新的T A I R A全I P核心交换机,分别用于承载1号线、1 0号线既有网元及延伸线扩展网元的工作,以满足系统长期稳定运行的要求。2 扩容改造前的准备工作为确保1号线、1 0号线专用无线通信系统扩容改造工作的顺利开展,在系统整体扩容方案实施前,相关准备工作如下。对既有系统进行健康检查,对现有系统的运行状况进行调查摸底;现场勘察1号线、1 0号线的环境,确定D X-T i p的配置,对相应的缆线做好标识并备份交换机的配置;分别对1号线、1 0号线既有线路进行无线场强覆盖测试,记录现有场强,将其作为割接后的场强基准;在既有专用无线通信系统中增加两个新的调度C A D服务器号码,新设1套调度台和两套车载台设备,使其融入既有的1号线系统,另准备1套调度服务器和1套调度台,在每次D X T i p交换机升级后,对预装即将升级的二次开发应用软件进行测试;对现有的系统备件进行梳理和检查,以保障实施过程中的备件。网络结构如图1所示(当前系统组网图)。3 2 2 0 2 4年3期图1 既有1号线、1 0号线专用无线系统构成图3 扩容改造的具体实施步骤南京地铁1号线、1 0号线是正在运营的地铁线路,且属于市区繁忙线路(1号线的客流量是南京地铁中最大的线路)。因此,专用无线通信系统扩容改造方案要求实现平滑升级,尽可能减少对既有业务的影响、降低操作风险,其实施具体步骤如下。3.1 既有D X T i p交换机、无线基站、二次开发的软件版本升级 按照实施计划,需要升级D X T i p交换机的软件版本,将其由R 5.0升级至R 7.0;对装有新版本的二次开发调度服务器和调度台进行测试;在确定软件兼容性之后,对既有线路的二次开发调度服务器和调度台进行相应的版本升级,同时对既有线路各站点基站软件进行版本升级。需要注意的是,由于软件版本不能一次性升级到位,需要逐步进行操作,每次升级完D X T i p交换机软件后,都需要对二次开发软件的兼容性、适应性进行测试,确保二次开发软件的稳定性和可靠性。3.2 既有D X T i p交换机I P化改造及与C D D服务器的互联 公共信道传输单元(C o mm o nC h a n n e lS i g n a l i n gU n i t,C C S U)是核心交换机与无线基站、无线调度台、公务电话、市话出局之间的信令联络单元,此次对既有D X T i p交换机的C C S U单元的背板连线进行I P化改造,需要配置C C S U单元I P地址和路由。完成D X T i p交换机C C S U单元的I P化改造后,其可以支持配置I P模式的MT P信令路由,与1号线原二次开发的思科交换机连通。对新设的配置与数据服务器(C o n f i g u r a t i o na n dD a t aD i s t r i b u t i o n,C D D)进行安装调试及基本配置,将既有D X T i p交换机集成到新设的C D D中,同时对1 0号线调度服务器进行配置修改,使其接入C D D。3.3 安装并开通1号线、1 0号线T A I R A交换机,实现集成入网 新设1号线T A I R A交换机安装、调试、开通后,对其进行基本数据配置,使其与既有D X T i p交换机互联互通,并接入C D D服务器。同时,配置I P链路和E 1链路,此时新设的1号线T A I R A交换机应与既有D X T i p交换机保持两种链路的互联互通。新设1 0号线T A I R A交换机安装、调试、开通后,对其进行基本数据配置,实现与新设的1号线T A I R A、既有的D X T i p交换机互联互通,并接入C D D服务器。需要注意的是,因集成1号线T A I R A交换机后,D X T i p的E 1端口已无空闲,因此新设的1 0号线T A I R A交换机至既有的D X-T i p交换机可通过新设的1号线T A I R A交换机路由实现迂回互联。3.4 二次开发系统调试对新设的1号线调度服务器、调度台(都使用临时个号)、T A I R A交换机同时进行安装、调试及基本数据配置。在完成调试后,与1号线T A I R A交换机进行业务测试,完成新设调度服务器及调度台启用前的准备工作。完成远端调度台的基础调试工作后,将其搬至1号线既有的车辆段和停车场调度室,完成启用远端新调度台的准备工作。移动信息2 0 2 4年3期 3 3 对1 0号线新设调度服务器、调度台、T A I R A交换机进行安装调试及基本数据配置,在完成调试后,对T A I R A交换机进行业务测试,完成新设调度服务器及启用调度台前的准备工作。完成远端调度台的基础调试工作后,将其搬至既有的1 0号线的车辆段调度室,完成新调度台启用前的准备工作。3.5 基站改造及迁移1号线通信传输系统可以为专用无线通信系统提供新的以太网接口,将无线基站原2M通道替换成以太网通道,用于替换T B 3基站的安装调试工作。改造完成后,共有2 5部T B 3基站接入1号线新设T A I R A交换机。割接完成、以太网通道运行平稳、系统各种功能均正常后,即可删除传输系统的E 1业务。1 0号线通信传输系统为专用无线通信系统提供了新的以太网接口,将无线基站原2M通道替换成以太网通道,可改造1 5部T B 3基站并将其割接至1 0号线新设的T A I R A交换机中。割接完成、以太网通道运行平稳、系统各种功能均正常后,即可删除既有传输系统的E 1业务。3.6 D X T i p交换机用户数据迁移将原D X T i p交换机中的1号线用户的数据迁移至1号线新设的T A I R A交换机中。数据迁移完成后,1号线的用户数据将归属于新设的1号线T A I R A交换机,1 0号线用户数据仍归属于D X T i p交换机,数据互通则通过互联信令实现。将原D X T i p交换机中的1 0号线用户数据迁移至1 0号线新设的T A I R A交换机中。数据迁移完成后,1 0号线用户数据将归属于新设的1 0号线T A I R A交换机,既有的D X T i p交换机将不再承载1 0号线的用户数据。完成这两项工作后,1号线与1 0号线的T A I R A交换机如有数据交互的需求,将通过互联信令实现。3.7 新二次开发调度系统的启用及原D X T i p交换机的退网 断开1号线既有的二次开发调度系统与既有D X T i p交换机间的网络连接,在调度大厅完成调度台终端的替换,并向调度服务器注册;在场段进行远端调度台的替换,并向调度服务器注册;将网管室的旧网管终端替换成新的网管终端。断开1 0号线既有调度服务器的网络,并接至新设的二次开发调度服务器上,在调度大厅完成调度台终端的替换,并向调度服务器注册;在车辆段进行远端调度台的替换,并向调度服务器注册。从1号线和1 0号线的交换机中,同时删除原D X T i p交换机信令链路、语音链路等,实现原D X-T i p交换机及相关设备的退网。至此,1号线、1 0号线专用通信无线系统的扩容改造完全实现,后续1 0号线二期的车站专用无线设备可直接接入新设的1 0号线T A I R A交换机。4 结语地铁专用通信无线系统的平稳运行,对地铁的调度指挥至关重要,因此专用通信无线系统的改造工作一定要精心筹划、考虑周全、细致实施。经过通信技术人员的协作努力,南京地铁1号线、1 0号线专用无线系统的升级改造最终顺利完成,两条线路的功能业务全部平稳、正常地运行。参考文献1安永新.城市轨道交通无线通信系统中T E T R A数字集群系统的运营研究J.数字通信世界,2 0 2 0(4):1 7 8.2白雪.地铁专用无线通信系统互联互通的实现J.铁道通信信号,2 0 2 2,5 8(5):8 2-8 6,9 1.(上接第3 0页)通信系统将变得更加智能、高效。在应对挑战的同时,技术创新、人才培养、合作共赢将推动通信传输接入技术迎来更加美好的未来。通过不断提升技术水平,拓展应用领域,现代通信传输接入技术有望为人们提供更加便捷、安全、高效的通信服务。参考文献1李治国.现代光纤通信传输技术的应用J.光源与照明,2 0 2 3(8):8 7-8 9.2彭灿军.光纤通信网络传输技术的应用优势J.中国新通信,2 0 2 3,2 5(1 4):1 3-1 5,1 8.3陈华明.光纤通信网络传输技术及其应用J.光源与照明,2 0 2 2(1 1):5 3-5 5.4张凯程,周婧,乔思斌.光传输技术在电力通信网中的应用J.电子技术,2 0 2 2,5 1(1 0):2 5 6-2 5 7.5央妮.浅析传输技术在通信工程中的应用J.长江信息通信,2 0 2 1,3 4(9):1 5 3-1 5 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