準(zhǔn)能公司800兆無線系統(tǒng)運(yùn)用狀況及改造方案

1、準(zhǔn)能公司800兆無線系統(tǒng)運(yùn)用狀況及改造方案摘要：該文主要對神華準(zhǔn)能集團(tuán)有限責(zé)任公司黑岱 溝露天礦、哈爾烏素露天礦800兆無線通信系統(tǒng)現(xiàn)狀進(jìn)行了 分析，由于地形地貌的不斷變化給系統(tǒng)運(yùn)行帶來諸多負(fù)面因 素影響此系統(tǒng)正常運(yùn)行，并針對這一狀況提出改造方案。關(guān)鍵詞：基站同頻干擾漂移鏈路信道中圖分類號：TN92文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1672-3791 （2015）08（a）-0023-031神華準(zhǔn)能公司800兆無線通信系統(tǒng)現(xiàn)狀神華準(zhǔn)能集團(tuán)有限責(zé)任公司黑岱溝露天礦、哈爾烏素露 天礦生產(chǎn)指揮調(diào)度的800兆無線通信系統(tǒng)使用摩托羅拉四載 波基站，為單站集群模式運(yùn)行。隨著露天采坑區(qū)的移動變化， 黑岱溝露天礦坑已經(jīng)

2、遠(yuǎn)離基站達(dá)4 km以上，礦坑內(nèi)無線信 號衰耗增加，出現(xiàn)掉線和無法呼出現(xiàn)象。哈爾烏素露天礦同 樣存在這種現(xiàn)象。多年來兩礦一直采用直放站補(bǔ)盲方式，但 此方法存在同頻干擾、信號漂移等現(xiàn)象，造成部分用戶終端 無法正常使用。根據(jù)對黑岱溝露天礦和哈爾烏素露天礦現(xiàn)場多次勘察、 分析，需增加一套中心交換設(shè)備和兩套坑口基站。配置兩臺 與既有基站同品牌、同型號2載頻基站，將現(xiàn)有兩臺4載頻 與新購2載頻基站改造為4臺3載頻基站，基站間備品備件 共用，另外在兩礦礦坑附近新建基站和鐵塔，可以明顯改善 礦坑信號覆蓋較弱區(qū)域。通過中心交換實(shí)現(xiàn)兩礦四基站信號聯(lián)網(wǎng)，當(dāng)其中一個(gè)基 站信號覆蓋較弱時(shí)，可利用其他基站信號進(jìn)行交換呼叫

3、，不 同基站間用戶呼叫延時(shí)應(yīng)小于500 ms。當(dāng)個(gè)別區(qū)域需要采用 直放站補(bǔ)盲時(shí)，可采用選頻直放站，能夠避免直放站之間的 同頻干擾。同時(shí)實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一管理、自動漫游等功能。2改造方案組網(wǎng)介紹神華準(zhǔn)能800兆無線系統(tǒng)擴(kuò)容改造將準(zhǔn)能公司整體無線 系統(tǒng)形成一個(gè)中心四個(gè)基站的星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)，中心配 備網(wǎng)絡(luò)管理器，可以對網(wǎng)內(nèi)用戶、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、遠(yuǎn)端基站進(jìn)行 統(tǒng)一管理，功能上實(shí)現(xiàn)自動漫游。如果基站與中心交換機(jī)的 傳輸發(fā)生故障，基站可以進(jìn)入單站集群功能，終端可以在本 站信號覆蓋區(qū)域內(nèi)執(zhí)行基本功能，不會使系統(tǒng)處于完全癱瘓 狀態(tài)。根據(jù)實(shí)際電測報(bào)告數(shù)據(jù)，選取了黑岱溝露天礦和哈爾烏 素露天礦坑口位置的兩個(gè)點(diǎn)作為實(shí)際基站位置

4、。在黑岱溝露 天礦坑口，建設(shè)一座50 m固定鐵塔、建造一間集裝箱式機(jī) 房，采用E1協(xié)議與中心進(jìn)行交換。在哈爾烏素露天礦坑口， 利用原有卡調(diào)系統(tǒng)30 m塔架設(shè)天饋線系統(tǒng)、建造一間集裝 箱式機(jī)房，采用E1協(xié)議與中心進(jìn)行交換。新建各基站聯(lián)網(wǎng)采用雙鏈路連接方式：第一鏈路架設(shè)2 條24芯通信光纜，共計(jì)約3 km,結(jié)合現(xiàn)有的光纜線路將黑 岱溝露天礦、哈爾烏素露天礦基站，與中心交換機(jī)連接形成 一套數(shù)字集群廣域網(wǎng)。第二鏈路采用一套無線網(wǎng)橋方式，當(dāng) 光纖鏈路中斷時(shí)可自動啟動實(shí)現(xiàn)無損切換，保證800兆數(shù)字 廣域集群系統(tǒng)正常運(yùn)行。兩條鏈路互為主備用。準(zhǔn)能公司800 兆系統(tǒng)改造完成后，形成一套完整的摩托羅拉Dimet

5、ra_IP系 統(tǒng)，系統(tǒng)可以進(jìn)行再次擴(kuò)容，增加基站、增加系統(tǒng)功能都可 以進(jìn)行平滑過渡，改造完成后，系統(tǒng)較之原有兩套單站集群 在功能上更加豐富，系統(tǒng)具備以下功能。（1）組呼。組呼是集群通信最基本的呼叫，它允許移動臺與一組用 戶進(jìn)行一對多的通話，移動臺缺省是工作在組呼模式下，而 且非常便于發(fā)起和接收組呼（2）緊急呼叫。緊急呼叫是一種具有最高優(yōu)先級（優(yōu)先級1）的組呼叫。 當(dāng)系統(tǒng)忙時(shí)，緊急呼叫將強(qiáng)拆正在進(jìn)行中的最低優(yōu)先級的呼 叫，把信道資源分配給緊急呼叫。（3）優(yōu)先呼叫。優(yōu)先呼叫即呼叫分優(yōu)先級別，Dimetra IP系統(tǒng)支持10個(gè)優(yōu)先級，1為最高級即緊急呼叫級，10為最低級即系統(tǒng)默認(rèn) 級別。（4）自動重

6、發(fā)。當(dāng)系統(tǒng)遇忙時(shí)，移動臺不用反復(fù)按PTT或撥號，系統(tǒng)會 自動重發(fā)呼叫請求。（5）遲后加入。由于沒有開機(jī)，或正處于一個(gè)通話中，或處于信號盲區(qū)， 一些通話組的成員可能在呼叫發(fā)起時(shí)不能加入通話。在組呼 過程中，遲后加入的信令會不斷地在主控制信道上傳送，那 些沒有在呼叫發(fā)起時(shí)加入呼叫的無線用戶機(jī)一旦回到控制 信道檢測到這些信令，馬上進(jìn)入所需業(yè)務(wù)信道進(jìn)行通信。這 樣允許通話組成員遲后加入正在進(jìn)行的組呼。（6）預(yù)占優(yōu)先呼叫。被賦予預(yù)占優(yōu)先（PPC）能力的用戶、通話組、通播組 在所處基站沒有空閑信道的情況下具備強(qiáng)拆功能，從而獲取 信道通話。預(yù)占優(yōu)先的功能必須由系統(tǒng)網(wǎng)管員設(shè)置，不能通 過無線用戶機(jī)自己的界面進(jìn)

7、行設(shè)置。當(dāng)在具備空閑信道的情 況下，預(yù)占優(yōu)先通話的發(fā)起過程如同普通的通話呼叫一樣， 在沒有空閑信道可用的情況下，控制器會從低優(yōu)先級的普通 通話中強(qiáng)拆獲得可用信道，并利用此信道進(jìn)行預(yù)占優(yōu)先呼叫（7）限時(shí)通話。網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)可以設(shè)置組呼、私密呼叫和電話互聯(lián)的最 大通話時(shí)間，當(dāng)處于私密呼叫時(shí)，移動臺將預(yù)先收到系統(tǒng)提 示，告訴用戶時(shí)間限制將到。如果用戶不理睬此限時(shí)提示，系統(tǒng)會在超時(shí)后將此次呼叫終止。（8）呼叫顯示。移動臺可顯示呼叫的類型（組呼、私密、電話、直通等）， 并可顯示組號（組名）、私密呼叫用戶號碼、電話號碼等信 息，便于用戶識別。（9）縮位尋址?？s位尋址即縮位撥號，系統(tǒng)支持移動臺的縮位撥號，即

8、當(dāng)被叫用戶的前幾位號碼與主叫相同時(shí)，只需撥后面不同的 號碼，系統(tǒng)會自動識別。3摩托羅拉TETRA中心交換站設(shè)備3.1設(shè)備規(guī)格參數(shù)3.1.1節(jié)點(diǎn)控制器網(wǎng)絡(luò)管理服務(wù)器節(jié)點(diǎn)控制器/網(wǎng)絡(luò)管理服務(wù)器是整個(gè)系統(tǒng)的中心處理設(shè) 備，它采用新型的控制器平臺，并安裝在19英寸機(jī)架內(nèi)。主要功能包括：呼叫過程處理、系統(tǒng)配置數(shù)據(jù)庫、用戶 配置數(shù)據(jù)庫、故障管理、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)處理、呼叫信息發(fā)布。3.1.2集線接口板企業(yè)級LAN交換機(jī)是用來連接網(wǎng)內(nèi)所有服務(wù)器、客戶端 及路由器的主要以太網(wǎng)核心交換機(jī)，其由兩臺分立的以太網(wǎng) 交換機(jī)組成，交換機(jī)之間采用千兆以太網(wǎng)冗余互聯(lián)，交換機(jī) 至少提供24個(gè)10/100 M端口，2個(gè)10/100/1

9、000 M端口和2 個(gè)mini GBIC擴(kuò)展插槽（用于異地交換機(jī)冗余的光纖互聯(lián)）。3.1.3核心/網(wǎng)關(guān)廣域網(wǎng)接口板核心路由器功能模塊用于將IP數(shù)據(jù)包路由到遠(yuǎn)端控制 室和基站，并提供相應(yīng)的物理接口。網(wǎng)關(guān)路由器功能模塊用于過濾以太網(wǎng)上的所有業(yè)務(wù)信 息，并將其路由到以太網(wǎng)上的相應(yīng)設(shè)備（節(jié)點(diǎn)控制器、網(wǎng)絡(luò) 管理服務(wù)器、分組數(shù)據(jù)網(wǎng)關(guān)、短數(shù)據(jù)路由器、電話互聯(lián)網(wǎng)關(guān) 等）。出口路由器功能模塊用于將IP數(shù)據(jù)包路由至其它節(jié)點(diǎn) 交換機(jī)，并提供相應(yīng)的鏈路物理接口?？蓪?shí)現(xiàn)交換機(jī)跨節(jié)點(diǎn) 的系統(tǒng)互聯(lián)，以擴(kuò)充網(wǎng)絡(luò)規(guī)模和系統(tǒng)容量。以上三個(gè)路由功能被合并在一個(gè)路由器硬件中，硬件采 用TETRA系列路由器，并在路由器中配置一塊12端

10、口 E1 WAN廣域網(wǎng)接口板，其用于連接CWR （廣域網(wǎng)路由中繼接 口板），提供至遠(yuǎn)端控制室和基站的E1互聯(lián)。3.1.4廣域網(wǎng)路由中繼接口設(shè)備廣域網(wǎng)路由中繼接口設(shè)備需提供24個(gè)E1端口，與基站 互聯(lián)。廣域網(wǎng)路由中繼接口設(shè)備采用無源中繼，即不需要加 載電源就可維持交換狀態(tài)，交換所需的電能均來自路由器。 所有E1連接和中繼控制信號均通過62針接口被送至中繼接 口板。3.1.5網(wǎng)管設(shè)備摩托羅拉TETRA系統(tǒng)網(wǎng)管終端可為網(wǎng)管用戶提供不同網(wǎng) 管應(yīng)用的圖形用戶界面，網(wǎng)管終端可以位于交換控制中心， 也可以設(shè)在遠(yuǎn)端控制室內(nèi)。網(wǎng)管終端運(yùn)行著TETRA網(wǎng)絡(luò)管理 應(yīng)用程序，采用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，通過FCAPS模式將網(wǎng)絡(luò)管理

11、工具 分成不同的功能塊：故障管理、配置管理、統(tǒng)計(jì)管理、性能 管理、安全管理，對TETRA系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)資源管理和用戶控制。3.2基站設(shè)備3.2.1基站設(shè)備總體技術(shù)指標(biāo)摩托羅拉基站MTS4技術(shù)參數(shù)指標(biāo)滿足國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和 規(guī)范。主要技術(shù)參數(shù)指標(biāo)如下：MTS4基站由下列各模塊組成：基站控制器（TSC）、載 頻收發(fā)信機(jī)（BR）、射頻分配系統(tǒng)（RFDS）、電源系統(tǒng)（PSU）3.2.2設(shè)備規(guī)格參數(shù)（1）性能指標(biāo)。MTS4基站單機(jī)柜最大載波數(shù)量為4個(gè)。單個(gè)收發(fā)信機(jī) BR最大輸出功率可達(dá)80 W，至基站機(jī)柜頂部出口（合路器 和雙工器后）每載波最大輸出功率為25 W，輸出功率連續(xù)可 調(diào)。MTS4基站接收機(jī)靜態(tài)接收靈敏

12、度為-120 dBm，動態(tài)接 收靈敏度為-113.5 dBm。基站（MTS4）供電提供交流220 VAC 和直流-48 VDC兩種方式。MTS4的每個(gè)收發(fā)信機(jī)可提供3分集接收，以增強(qiáng)基站上行信號，提高覆蓋可靠性。（2）基站控制器（TSC）。MTS4的TSC通過E1協(xié)議與中心交換機(jī)進(jìn)行通訊，通過 基站以太網(wǎng)LAN控制收發(fā)信機(jī)的工作。TSC包括基站參考品 體振蕩器時(shí)間和頻率基準(zhǔn)模塊，此模塊包含高穩(wěn)定度晶振 （提供基站頻率參考）和GPS接收機(jī)（提供基站同步參考）。當(dāng)MTS4與中心交換機(jī)鏈路中斷后，TSC能夠提供基本 的呼叫處理功能，以單站方式工作。（3）射頻分配系統(tǒng)（RFDS）。MTS4的射頻分配系

13、統(tǒng)（RFDS）采用合路器將載波輸出 信號進(jìn)行合路，以便將多個(gè)發(fā)射機(jī)信號饋送到一付或兩付天 線上去。同時(shí)射頻分配系統(tǒng)采用多個(gè)接收機(jī)多路耦合器（RMC） 把多根分集接收天線接收到的信號分配到接收機(jī)單元。同時(shí) 采用了雙工器把無線收發(fā)信號進(jìn)行混合，減少了天線數(shù)量。 MTS最多采用3根天線，支持3分集接收。（4）供電單元（PSU）。PSU可以在交流電源發(fā)生故障時(shí)，自動切換至備用電池， 在交流電源正常運(yùn)行期間，MTS將執(zhí)行備用電池充電。PSU 提供MTS4內(nèi)所有部件的供電，PSU接入220VAC或-48VDC 兩種電源。4 800兆無線通信系統(tǒng)改造方案實(shí)施設(shè)備硬件安裝嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)范進(jìn)行、從機(jī)架安裝位置、

14、 電纜布線、電源線及地線鋪設(shè)連接等方面嚴(yán)格控制安裝工藝。 對既有終端設(shè)備手持機(jī)1 600臺、車載設(shè)備600臺進(jìn)行編程及數(shù)據(jù)重新規(guī)劃。設(shè)備安裝完畢后，技術(shù)人員按要求和網(wǎng)絡(luò)情況對設(shè)備進(jìn) 行功能測試。確保設(shè)備按技術(shù)要求安裝妥當(dāng)，沒有損壞和缺 陷，且所有的安裝都符合安裝標(biāo)準(zhǔn)和要求。對于發(fā)現(xiàn)的問題， 技術(shù)人員將及時(shí)處理和解決。并開始進(jìn)行對系統(tǒng)和設(shè)備的現(xiàn) 場調(diào)試測試工作，目的是檢驗(yàn)系統(tǒng)的功能是否滿足要求。在現(xiàn)場安裝測試完成后首先進(jìn)行單機(jī)調(diào)測，以確保各個(gè) 單機(jī)設(shè)備在長途運(yùn)輸和安裝后沒有損壞。通過單機(jī)調(diào)測和聯(lián) 機(jī)調(diào)測后，對所供系統(tǒng)進(jìn)行測試。系統(tǒng)測試是經(jīng)過單機(jī)調(diào)試 和聯(lián)機(jī)調(diào)試后將系統(tǒng)設(shè)備連接起來進(jìn)行的部件鍛煉和

15、功能 測試。測試期間，800兆數(shù)字集群系統(tǒng)的功能將達(dá)到并滿足 要求，調(diào)試過程記錄試驗(yàn)數(shù)據(jù)。通過系統(tǒng)測試后，技術(shù)人員 將進(jìn)行系統(tǒng)聯(lián)調(diào)，調(diào)試系統(tǒng)間接口、總體功能和性能指標(biāo)， 滿足規(guī)定的功能和性能要求。驗(yàn)收階段包括試運(yùn)行和最終驗(yàn)收。根據(jù)所提供的設(shè)備/ 系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行驗(yàn)收測試計(jì)劃的編寫。驗(yàn)收測試計(jì)劃將包括 測試數(shù)據(jù)資料表和活動時(shí)間表。系統(tǒng)安裝調(diào)試完成開通之日起進(jìn)入試運(yùn)行，試運(yùn)行為期 3個(gè)月。試運(yùn)行旨在把所有要求的設(shè)備、系統(tǒng)及材料放在實(shí) 際負(fù)荷環(huán)境中作為一個(gè)不可分割的系統(tǒng)進(jìn)行檢測，以查明是 否滿足要求。在試運(yùn)行開始前，整個(gè)系統(tǒng)應(yīng)完全調(diào)試開通， 并保持最佳狀態(tài)。在試運(yùn)行期間，所有設(shè)備、系統(tǒng)和材料均需按實(shí)際

16、操作 模式無故障連續(xù)運(yùn)行。相關(guān)技術(shù)人員記錄試運(yùn)行期間設(shè)備和 系統(tǒng)出現(xiàn)的各種情況。出現(xiàn)問題及時(shí)解決或進(jìn)行參數(shù)的調(diào)整。 通過系統(tǒng)試運(yùn)行后，在沒有任何問題的情況下，系統(tǒng)通過最 終驗(yàn)收，相關(guān)技術(shù)人員進(jìn)行培訓(xùn)工作。5 800兆無線通信系統(tǒng)日常維護(hù)800兆無線通信系統(tǒng)發(fā)射機(jī)工作頻段為806-821 MHz, 信道間隔為25 MHz，射頻輸出阻抗50 Q，輸出功率N3 W, 頻率精度可達(dá)到土0.2 ppm，鄰道功率-60 dBc。接收機(jī)工作頻 段為851866 MHz，信道間隔為25 MHz，射頻輸入阻抗50 Q，天線增益N0 dB，駐波比？ 1.5，饋線損耗12 dB/100 m。 系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行需要對設(shè)

17、備進(jìn)行定期常規(guī)性的檢查，定期維 護(hù)分為日、月、季、年，日維護(hù)檢查項(xiàng)目有機(jī)房溫度、濕度， 告警箱狀態(tài)以及設(shè)備運(yùn)行情況；月維護(hù)檢查鐵塔及夭饋線連 接情況；季度維護(hù)包括設(shè)備除塵、電源模塊狀態(tài)、操作系統(tǒng) 數(shù)據(jù)備份以及功率放大器輸出和風(fēng)扇運(yùn)行情況；年度維護(hù)需 要進(jìn)行接地電阻測試，鐵塔接地要求1 Q，工作接地5 Q。 其他維護(hù)項(xiàng)目包括天饋系統(tǒng)的回波損耗是否正常，查看天線 方向、位置是否有變化，射頻電纜接頭密封是否牢靠。測量 主機(jī)供電電壓、穩(wěn)壓電源電壓，檢查鋰電池和備用蓄電池有 無放電現(xiàn)象，測量系統(tǒng)的覆蓋效果是否符合要求，檢查監(jiān)控 功能是否良好，各接地端子是否連接可靠，有無老化、松動 等現(xiàn)象，檢查設(shè)備的工作

18、狀態(tài)和主要性能參數(shù)如接收信號電 平、輸出噪聲電平、下行輸出功率等，并做好維護(hù)記錄。告警信息維護(hù)非常重要，及時(shí)處理避免給生產(chǎn)帶來影響 是800兆系統(tǒng)維護(hù)的首要任務(wù)，告警故障維護(hù)分以下幾方面。5.1下行功放告警處理檢查相應(yīng)模塊的電源及信號線連接是否正確，如果無誤， 則可能是模塊本身故障。5.2電源故障告警處理若出現(xiàn)電源故障告警，說明電源轉(zhuǎn)換模塊沒有直流輸出。 用戶應(yīng)檢查直流電源輸出是否過載或短路，如果無以上現(xiàn)象， 則可能電源轉(zhuǎn)換模塊本身故障。5.3監(jiān)控模塊電源故障告警，用戶應(yīng)檢查蓄電池線是否 連接正確，測量蓄電池電壓，查看蓄電池是否已損壞。5.4下行輸出欠功率告警處理應(yīng)檢查下行輸出功率門限值是否設(shè)置正確，是否比較臨 界，如果設(shè)置無誤仍有告警，則說明下行輸出功率已經(jīng)低于 門限，可通過調(diào)整ATT來提高下行輸出功率。5.5過溫告警門限告警用戶應(yīng)先檢查功放過溫門限值設(shè)置是否正確，是否比較 臨界，如果過溫門限設(shè)置無誤仍有告警，則需要檢查功放工 作電流是否過大，若電流過大，需要更換模塊，若正常，說 明產(chǎn)生誤告警。告警給維護(hù)人員傳遞的是與設(shè)備運(yùn)行相關(guān)的重要信息， 及時(shí)的發(fā)現(xiàn)、掌握并判斷故障點(diǎn)是系統(tǒng)維護(hù)工程師能力的體 現(xiàn)，通過長期的維