做为我国第一条以开行单元式列车为主的双线重载电气化运煤专线,大秦铁路线西起山西煤都大同,经过山西、河北、北京、天津,东至渤海之滨的秦皇岛,全线676公里,它是“三西”煤炭外运的最重要的一条运输通道。
随着国民经济持续快速发展,大秦铁路运输需求已远远超过1亿吨的设计能力,为满足运输需求快速增长的需要,铁道部组织实施了大秦线两亿吨扩能改造工程,率先建设了铁路综合数字移动通信GSM-R系统,为铁路运输提供综合通信服务保障。
大秦线采用GSM-R技术和世界铁路上先进的的LOCOTROL技术(机车无线遥控操纵系统)相结合,有效解决了机车间通信距离限制的关键问题,于2006年3月28日开始开行了2万吨重载组合列车。
做为开行2万吨重载组合列车的基础和保障的大秦线GSM-R通信系统,为2006年提前实现2.5亿吨年运量和今年3亿吨年运量目标的顺利实现发挥了主要作用。
作为世界铁路第一条运用GSM-R通信系统的重载运输铁路线,由于没有实际运用经验可借鉴,在网络规划设计及工程施工等方面经验不足,网络质量和运用质量还存在一些问题,特别是通信中断件数较多。
为此在2007年5月14日铁道部派专家组来太原,对大秦线GSM-R网络运行、维护和优化工作进行技术指导。
在专家组工作期间,我们在专家组指导下,主要对全线天馈线工程参数进行了测试、重新规划调整频率、调整部分基站天馈线参数、修改个别小区切换参数,对贯通漏缆进行断开、基站室内天线改负载的试验,并到现场进行了勘查,使我们初步学习、掌握了网络优化的技术方法,也对网络优化的重要性有了进一步认识。
专家组走后,我们认真学习、消化铁道部通信专家组的技术方法,和铁路局一起,主动协调相关单位落实专家组提出的工作建议,完成了部分基站的A、B网天线调换、室内小天线更换为终端负载、基站的天线方位角调整等工作,配合华为公司对基站下通信质量差的问题进行了测试。
同时组织技术骨干,坚持分析网络存在问题和通信中断故障原因,继续做好网络优化工作,特别是对LOCOTROL中断较多地段,进行重点分析,采取有效措施,压缩通信中断件数。
现将有关工作汇报如下。
一、L OCOTROL通信中断情况自2006年3月28日两万吨机车运行以来,大秦线共开行9420列,从地面节点观察统计,通信中断14990件,平均每趟中断1.59件。
2万吨列车运行及通信中断件数日期运行趟数中断次数次/趟2006年4月29 154 5.312006年5月54 513 9.502006年6月122 604 4.952006年7月205 738 3.602006年8月312 777 2.492006年9月359 1291 3.602006年10月363 1225 3.372006年11月463 1059 2.292006年12月507 1419 2.802007年1月601 1017 1.692007年2月598 609 1.022007年3月595 821 1.382007年4月468 341 0.732007年5月569 739 1.302007年6月620 633 1.022007年7月704 983 1.402007年8月702 861 1.232007年9月724 518 0.722007年10月692 401 0.582007年11月733 287 0.39 合计9420 14990 2.58中断次数较多的区段中断次数如下表:主要中断地段中断位置中断次数暖泉716大黑山489K399 358蓟县西348K410 428翠屏山471别山209石岭口196大山王庄479小陵438K460 304国各庄586小杨庄197西张庄661秦皇岛北684铁炉村333桃园275合计7172二、网络运用质量分析大秦线无线系统网络性能指标是根据BSC话务统计统计出结果,反映了网络的基本性能。
每项话统项目都对应网络某个方面的特性。
借助于话统,可以方便快捷地处理网络问题。
现将大秦线网络性能情况汇报如下:(一)无线系统配置信息大秦A网大秦B网北同蒲总计BSC数 1 1 2基站数102 102 38 242BTS3512o1 0 3 0 3 o2 68 79 37 184 o3 12 0 0 12 S11 0 5 0 5 S21 2 0 0 2 S22 4 1 0 5 S33 2 0 0 2 合计88 88 37 213BTS3502C o1 0 0 1 1o2 14 14 0 28 合计 14 14 1 29 小区数一个载频 1 12 3 16 二个载频 91 94 41 226 三个载频 17 2 0 19 合计109 108 44 261 载频个数 234 203 85 522 基站环数32 32 11 75 直放站泰通近端机14 14 0 28 远端机 29 29 0 58 安德鲁近端机9 9 0 18 远端机 23 23 0 46 合计近端机23 23 0 46远端机 52 52 0 104(二)、无线网络基本性能(三)、切换统计切换指标是网络性能的主要指标, ,由于GSM-R切换是硬切换,切换的成功率将显得非常重要,其中对LOCOTROL机车同步操控最大的威胁就是切换失败。
由于大秦线GSM-R的特殊性,异常切换(包括A/B跨层、回切、兵乓、越区)、干扰等因素直接影响切换的成功率。
提高切换成功率,减少切换失败将是GSM-R的主要优化指标.大秦线LOCOTROL机车同步操控系统通信中断的绝大部分原因是由于切换失败造成的,这样减少切换失败将是未来优化的重点工作之一。
1、切换参数统计全网各种切换统计A网B网次数BSC内小区间切换尝试次数593041 7156 入BSC切换尝试次数93341 76771 出BSC切换尝试次数92267 76303 BSC内小区间切换成功次数567991 7170 入BSC切换成功次数85281 69618 出BSC切换成功次数84301 71052 BSC发起切换总次数685308 83459 切换总次数778649 160230 发起切换尝试次数(上行信号质量) 33241 2257 发起切换尝试次数(下行信号质量) 109707 13364发起切换尝试次数(上行信号强度) 61690 16038 发起切换尝试次数(下行信号强度) 30843 5420 发起切换尝试次数(时间提前量) 13 0发起切换尝试次数(更好小区) 449560 46233 发起切换尝试次数(负荷) 254 0发起切换尝试次数(O&M干预) 38 0发起切换尝试次数(直接重试) 0 147 发起切换成功次数(上行信号质量) 27993 2037 发起切换成功次数(下行信号质量) 89125 11236 发起切换成功次数(上行信号强度) 58974 14962 发起切换成功次数(下行信号强度) 29884 5264 发起切换成功次数(时间提前量) 13 0发起切换成功次数(更好小区) 446096 44564 发起切换成功次数(负荷) 207 21发起切换成功次数(O&M干预) 38 0发起切换成功次数(直接重试) 0 138比例发起切换成功次数(上行信号质量) 84.21% 90.25% 发起切换成功次数(下行信号质量) 81.24% 84.08% 发起切换成功次数(上行信号强度) 95.60% 93.29% 发起切换成功次数(下行信号强度) 96.89% 97.12% 发起切换成功次数(时间提前量) 100.00% 100.00% 发起切换成功次数(更好小区) 99.23% 96.39% 发起切换成功次数(负荷) 81.50% 100.00% 发起切换成功次数(O&M干预) 100.00% 100.00% 发起切换成功次数(直接重试) 100.00% 93.88% 发起切换尝试次数(上行信号质量) 4.85% 2.70% 发起切换尝试次数(下行信号质量) 16.01% 16.01% 发起切换尝试次数(上行信号强度) 9.00% 19.22% 发起切换尝试次数(下行信号强度) 4.50% 6.49% 发起切换成功次数(时间提前量) 0.00% 0.00% 发起切换尝试次数(更好小区) 65.60% 55.40% 发起切换尝试次数(负荷) 0.04% 0.00% 发起切换尝试次数(O&M干预) 0.01% 0.00% 发起切换尝试次数(直接重试) 0.00% 0.18%2、PCU负荷CPU最大占用率A网BSC B网BSC模块一18% 模块一12%模块二16% 模块二12%模块三19% 模块三13%模块四11% CPU负荷在正常范围内。
(四)性能小结由于造成网络整体性能升降的因素不是一种,它的原因很多,如无线覆盖、偶然因素、内外部干扰、天馈参数的改变、设备的维护以及大秦线地理环境的特殊性等等,致使网络优化将是一项长期、复杂、多手段的工作。
如干扰出现的形式多种多样,既有外部可能出现的干扰,也有内部的干扰。
内部的既有天馈和参数设置不合理的干扰,也有由于地形问题产生的邻频干扰。
为了进一步提高网络整体性能,我们将继续加强以下几个方面的工作:1进一步加强对网络设备的维护。
造成重载列车通信中断的因素很多,硬件设备也是影响网络性能的重要因素,因此加强对网络设备如基站、BSC、MSC等的日常维护和告警分析,进一步降低由于网络设备出现问题对网络的影响。
2进一步加强对网络优化复杂性的认识。
由于造成网络下降的因素很多,网络优化的方案也将不同,甚至同样的案例在优化中实施的方案将大相径庭。
我们将按照铁道部专家的指示,进一步解放思想,不拘泥单一的手段调整网络,根据网络的实际情况进行合理的分析和调整。
3在华为的技术支持下,加强对网络合理的调整。
由于我们的优化知识和经验不足,在网络优化方面有不全面的地方,因此我们将加强和华为网络优化人员的技术交流和学习,进一步提高网络优化能力。
三、网络优化情况我们在铁道部和太原铁路局、铁通公司的领导下,重点针对大秦线2万吨重载列车通信中断频繁的区段进行了分析和网络优化,使网络运用质量状况有所改善,通信中断次数逐步减少。
1、调整频点,减少干扰影响2007年7月上旬通过AN 地面节点发现:2万吨重载组合列车在K387-K418区段频繁发生通信中断,并且中断多发生在白天,夜间很少发生。
我们立即组织工程技术人员对该区段进行了现场测试。
K387-K418区段基站分布及频点情况见下图、表名称A 网B 网 BCCH TCH BCCH K399(K399+280)1016 1014 1018 蓟县西(K406+644) 1002 1000 10041006 K410(K410+880) 1008 1010 1012 翠屏山西(K417+961) 1013 1017 1005 翠屏山东(K417+961)10151000 1003在K399~蓟县西间间现场测试时,我们发现K403.2附近经常脱网,几乎无法进行通话,K399基站的信号很弱,C/I小于9的情况很多,最差时为-3dB,但有时1016、1018频点射频信号突然很强(约-54.3dBm),我们怀疑非K399基站发来的信号。