针对城市轨道交通无线设备升级改造疑难点的探讨

邰贵华

摘 要：为满足西延线新增4个车站和1个停车场的接入需求，无线系统设备对既有线控制中心侧的集群交换控制设备MSO更换新硬件、软件升级为R09版本MSO的方式达到对全线设备的组网兼容、控制中心使用一个网管监控管理的作用;对既有线车站的基站MTS的软件R07至R09版本升级的方式，进而匹配控制中心侧的MSO，达到整体无线系统设备的升级改造。

关键词：城市轨道交通;地铁;无线;基站;升级改造

中图分类号：TP311.52

引言

鉴于既有线无线设备运行年限长，故障频发，西延工程将新设备接入原有系统，故此次升级改造采用与既有线相同的品牌摩托罗拉设备来替换MSO，经过前期的准备发现替换MSO、升级基站存在以下困难：（1）中心侧改造影响范围广。近三年中心侧误告警发生较多，且施工时影响全线无线设备通讯，影响无线调度台、车载台和手持台之间的通话。（2）车站侧基站运行多年，健康状况不稳定。故障数量呈逐年上升的趋势，为后续基站软件升级带来巨大的风险和挑战。

一、升级改造的现状和困难

1.升级改造的现状

既有线通信专业无线通信系统采用Motorola Dimetra IP紧凑式/可扩展TETRA数字集群系统，使用频率在800MHz频段。

既有线专用无线系统MSO接入既有线26座车站、车辆段、停车场共计28个双载频基站及6套调度台，通过E1接口与控制中心集群交换设备相连。

拟在西延线的五个站点设置5套集群基站，升级改造完成后实现全线车站、区间、停车场共计33个双载频基站的无线信号覆盖。

2.升级改造的困难

设备老化，运行年限长。自2010年既有线开通以来，至2020年控制中心处MSO已使用十年。

MSO、基站设备故障频发，且硬件、软件还有链路故障数量均有上升趋势。基站的健康状态不稳定，为此工作人员制定基站风扇的深度除尘工作方案，然而经过此项工作后设备故障发生频率居高不下。

设备运行不稳定，不乏出现影响行车安全的较大故障。例如19年6月12日停车场无线基站故障、20年3月21日新街口站MTS载频1、MTS载频2、MTS基站和链路故障、20年6月18日集庆门大街MTS电源组件2，MTS风扇组件2，MTS控制器数据端口1，MTS载频2告警等严重告警故障。

二、无线设备割接

1.控制中心侧MSO割接

本次割接成功后将彻底废弃原MSO R07，新MSO R09将负责处理既有线及西延线的专网无线业务。为了能完成割接，需要将所有涉及到的设备在新建MSO上进行测试，并分步割接。

基站割接入到MSO，实际操作为将原MUX上的IO板通过更换网线割接至R09以及返回R07。每块IO板共承载7个基站，既有线共28个基站，共由4块IO板承载业务。由于调度台和二次开发是运行在R09上的，可以在模拟割接之前就将其准备好。

基于前期的测试结果，我们可以将正式割接的风险降到最低。正式割接时，基站、调度台将同步进行。基站割接是利旧，将原基站和链路接入新MSO;调度台割接是新增，将调试好的调度台安装在旧调度台旁边，割接开始后，利用旧的传输通路接入新MSO。割接步骤如下：

（1）将原28个基站链路连接至新MSO交换机，查看基站能否进入广域集群模式、提前进入车辆段、停车场的准备调度台割接;

（2）查看各个API接口工作状态，将大厅行调1及停车场、车辆段调度台更换为新调度台，进行调度台和终端呼叫测试;

（3）割接剩余调度台并测试，割接二开网管、原装网管。

在MSO割接过程中，为了验证即有基站和新购调度台可以接入新版MSO，需要对旧基站和新购调度台进行接入性测试，以验证新MSO可以顺利接管。

2.车站侧基站版本升级

升级前将对基站状态进行检查，确认状态正常保证正式升级。检查内容包括：

（1）通过Zone Watch软件，检查基站的运行状态，以及呼叫活动;

（2）远程登录基站，检查基站的工作状态：检查TSC的工作状态;检查BR的工作状态。

基站升级第一阶段，基站固件升级将在控制中心通过网络管理终端（NMT）进行操作：通过NMT把MTS设备的R09固件和配置文件上传至基站的主用TSC中的过渡存储位置，然后通过将主用TSC的升级应用软件和配置文件复制至备用TSC板卡，重启进行主备切换后完成整个基站的软件升级至R09，完成功能验证测试。此项内容可在列车停运前开展，是正式升级的准备工作。

基站升级第二阶段，分四天对既有线的28个基站进行升级。每日的工作步骤相同：升级第一步，在网管终端通过SWDL软件将基站升级所需用到的軟件和配置文件提前下发至各基站的主用TSC板卡。第二步，将主用TSC的升级应用软件和配置文件复制至备用TSC板卡，重启备用TSC后新版本软件和配置文件生效;第三步，重启主用TSC板卡将主用TSC切换至之前已升级生效的备用TSC板卡，确认工作运行状态;第四步，再次进行主备TSC切换，完成如下功能验证测试：测试各终端（手持台、固定台）功能验证。每日升级完成后，安排专门的工程师和工作人员跟车保障和功能测试，第四天解决遗留的问题。

三、升级改造的管控措施与经验分享

1.升级前的准备工作

针对更换MSO影响范围广的风险，在MSO正式割接前，工作人员进行了模拟割接测试。模拟测试割接主要思路是将部分正线运行的基站接入新MSO中以确认正线基站割接正常，并与割接进来的新调度台进行呼叫和基础功能测试，测试完成后并退回，确保正式割接前顺利进行。如模拟结果在预想范围之内，则正式割接将在计划之内实施。

针对基站组件存在着故障隐患的问题，对全线28个基站的检查发现存在3个基站的主备TSC网络不通的情况。主备TSC之间有253和254两个网络通道，三个车站均存在一个网络通道不通的情况，设备运行正常但影响基站的版本升级。初步判断为主备控制器互连物理端口存在问题，基站控制器集成度高无法单独更换物理端口，后通过更换基站控制器TSC的方式故障恢复。

2.升级中的应急措施

在基站升级过程中，突发同频干扰的故障。让工作人员更加注意到需掌握施工前、后的数据、状态、性能的对比，避免故障的发生。

摩托罗拉工程师在油坊桥站集群基站软件升级完成后，误将该基站的频率配置成油坊桥停车场的基站频率，油坊桥站和油坊桥停车场的集群基站处于相同频率收发射频信号，经过两台基站覆盖重叠区域的无线电台会因为同频干扰原因失去通话功能。导致凌晨油坊桥停车场多列电客车上正线运行过程中，无线车载台和无线手持台同时无法通话，影响列车上线过程中司机与行车调度员通话。

后经过故障处理人员修改油坊桥停车场集群基站频率参数后故障恢复，经过工作人员的跟车功能验证，各项通话呼叫功能正常、设备运行正常。

3.升级后的管控措施

升級改造完成后，对无线设备进行功能验证。地铁工作人员制定了完善的功能测试表格，包括调度台、车载台和手持台之间的单呼、组呼等通话功能、短消息功能、调度台权限切换、正线区域场强测试等功能验证。工作人员分别在控制中心和车辆段使用无线设备进行测试，待列车上线运行时跟车从场段出发，列车在正线时进行呼叫通话测试，确保设备的运行正常。

同时安排技术工程师对设备保障24小时。人员分别在控制中心、车辆段、停车场和正线车站等地驻守，目的是确保设备在升级改造后运行平稳，一旦出现异常情况，有技术人员能够立即赶到现场进行故障处理，最短时间内恢复设备的正常运行。

四、结语

经过克服中心侧MSO和车站侧基站设备老化、故障频发的难题，面对西延线设备接入的困难，同时处理过程中同频干扰故障，工作人员都及时开展准备工作和处理应对措施，最大效率的减少故障对运营的影响。此次过程中遇到的困难是典型、突出的疑难点，作为地铁事业工作者要不断总结和思考，更好的为地铁通信专业同类型设备的升级改造提供宝贵的经验。

参考文献：

[1]浅析地铁集群专用无线通信系统[J].黄鹤.科技创新与应用.2015（29）.

[2]地铁控制中心调度大厅专用无线通信系统信号覆盖优化[J].肖威.铁路通信信号工程技术.2021（05）.