廣州市地下鐵道總公司 廖銳舜

摘要：本文就城際軌道交通廣佛線地下鐵路運營中，如何運用摩托羅拉TETRA Dimetra IP 7.0無線集群通信系統的解決方案，保障地鐵行車安全與日常工作聯系的成功應用，并作詳細介紹，同時就其使用與維護進行探討與思考。

關鍵詞：無線集群通信、維護、成功應用

Abstract：In this paper, we comprehensive discuss how to keep the operation of metro safe and ensure the daily talk successfully while using the solutions ofMotorola TETRA Dimetra IP 7.0 in the intercity railway transit of Guang Fo Line. Meanwhile, we also do the research of above equipment about the using and maintaining.

Key words: wireless trunking communication, maintain, successful application

1 應用背景

1.1 摩托羅拉系統在廣州地鐵的使用情況

廣州地鐵的發展離不開優秀地鐵人對工作的執著與負責，也離不開尖端設備對地鐵運營的支持，無線集群通信系統屬于關鍵設備其中之一，從2003年開通的廣州地鐵二號線開始，摩托羅拉TETRA無線集群系統開始為地鐵服務，到04年開通的三號線、09年開通的五號線，直至2010年底開通的三號線北延段、廣佛線與APM線，多有采用摩托羅拉的TETRA系統，其版本從早期的Dimetra IP 2.0，發展為現今的Dimetra IP 7.0，在相互見證，相互合作的條件下，廣州地鐵與摩托羅拉公司與時俱進，為地鐵內安全行車、便捷通話等優質無線語音、數據業務而努力。

1.2 廣佛線簡介

隨著廣州與佛山兩市的高速發展，特別是兩地人民在生活、工作中已的界線變得更為寬廣與模糊，為廣佛兩地之間的交流提出更為緊密、快捷、安全的需求。伴隨廣州地鐵在廣州市區中的飛速發展，為廣州、佛山之間建立全新的城際地下鐵路網絡提供優越的條件。于2010年11月3日，東起廣州西朗站西至佛山魁奇路站的國內首條全地下城際軌道交通線路——珠三角城際快速軌道交通廣佛線首通段正式投入使用。

廣佛線采用摩托羅拉TETRA Dimetra IP 7.0的800Mhz無線集群設備，根據國家無線電委員會對軌道交通專用無線頻點的管理要求，批準使用806-866Mhz內10對頻點為廣佛線開通前期臨時使用頻點。

2 系統組成

2.1 原裝系統組成

圖1 原裝無線系統組成框圖

原裝系統，即全部由摩托羅拉廠家生產提供的設備，廣佛線無線通信系統使用摩托羅拉TETRA Dimetra IP 7.0（Rabbit）的800Mhz無線集群通信設備，采用單交換機，多基站的組網方式，中央交換系統（MSO）置于夏南通信設備房，由于使用Rabbit系統，其集成度較高，區域控制器（ZC）、用戶配置服務器（UCS）等關鍵設備安裝在同一服務器中。首通段共14所車站及夏南車輛段各安裝一臺摩托羅拉MTS4無線基站，以星形的鏈接方式，通過各站OTN的2M業務卡，將基站數據傳送到夏南車輛段。通過區間直放站、泄漏電纜與天線（垂直極化的吸頂天線與全向柱狀天線）的組合方式，實現對廣佛線全線區間、站臺、站廳及夏南車輛段的專用無線信號覆蓋。用戶使用各種操作終端，實現語音通話及短信息傳送，包括摩托羅拉原裝手持臺、車站電臺、車載電臺、調度臺四種終端，實現調度人員對列車司機、站內人員等無線集群網內用戶的通話。

2.2 二次開發系統組成

圖2 二次開發系統組成框圖

二次開發系統，即在摩托羅拉解決方案基礎上，向其他開發廠家提供各種接口與網絡協議，為地鐵線上調度人員及維護人員提供更直觀，通用性更強的操作平臺。廣佛線無線設備的二次開發廠家為上海鐵道通信工廠，其二次開發設備機柜安裝于夏南車輛段，通過以太網交換機，與原裝設備的邊界路由器相連接，進而實現短數據、語音業務、數據庫文件的傳輸，帶有二次開發調度臺數據庫管理的服務器，提供與時鐘、ATS等對外接口，更為豐富無線集群系統的功能。各原裝設備與二次開發設備會把故障信息匯總于二次開發網管上，實現全體無線設備的故障告警顯示。在終端方面，調度人員主要使用二次開發調度臺為主，原裝調度臺為輔的方式，維修人員則關注二次開發網管終端的告警查詢，同時使用錄音機對調度通話進行錄音。

3 應用于廣佛線的系統功能及情況

3.1 主要功能介紹

3.1.1語音功能

在語音業務中，常用的呼叫模式有半雙工的組呼，作為最重要且最為強大的功能，組呼功能在廣佛線上使用頻率最高，從調度人員對列車，調度人員對維護人員以及站內人員呼叫等語音通話，均使用占用資源較少，受眾較多的組呼方式；而全雙工的私密呼叫，則因其占用信道較多，通話用戶僅為兩個的原因，對一般用戶并不開啟，只向調度用戶及特殊搶修人員開放該功能，其余終端一律只能接受私密呼叫而不能主動發起；作為特殊情況、緊急情況中使用緊急呼叫，需要緊壓熱鍵方可發起，在緊急呼叫被默認為全雙工呼叫，且通話級別最高，且在摩托羅拉的解決方案中，必須由發起方結束該緊急呼叫，方可完全取消，否則該緊急呼叫會占用已用信道一段時間，即“誰發起，誰結束”；多選、派接呼叫，作為比較實用的解決方案，實現多個不同組別的同時呼叫及派接呼叫，使處于不同通話組下的用戶在調度人員的調配下可建立通話，大大增加不同專業協作的可靠性。

圖3 語音功能中組呼示意圖

3.1.2短數據功能

短數據業務盡管不是操作界面中常用的功能，但該功能對于調度人員對列車的指揮調度有至關重要的作用，除可發送預定義的短信息外，依靠摩托羅拉解決方案中提供的短數據路由，通過短數據服務器及交換機，將短數據透過覆蓋網絡傳送到列車或二次開發服務器中，可實現二次開發車載臺尋位、列車告警上傳、列車資源的轉組、呼叫請求及短信息收發。

3.1.3互聯互通功能

互聯互通作為摩托羅拉解決方案中較為出色的一個功能，通過地鐵骨干網的傳輸網絡，把使用摩托羅拉系統的不同線路設備，通過核心路由器之間實現互聯互通，透過這樣的方式，使不同線路，使用不同頻點或終端設備的網絡用戶，實現語音通話，使無線用戶在跨越本區漫游時的正常通話功能成為可能，通過這個解決方案，為各線路無線系統融合管理，制訂統一標準提供有利條件。

3.1.4網管功能

網管功能在此并不單純表示系統提供的告警查詢信息或圖文信息顯示，由于無線中央系統的高度集成，其原裝網管中安裝有豐富的服務器管理軟件，從中央系統各模塊到基站配置，從用戶數據庫管理到通話組權限設定，摩托羅拉集群通信系統中包含的每一個模塊或用戶終端，都可以通過網管系統進行修訂與設置。網管系統中常用的軟件有用戶配置管理器（UCM）、區域數據管理器（ZDM）、統一事件管理器（UEM）等對應不同服務器的管理軟件。例如在摩托羅拉提供的網管解決方案，在通話組設定中可以對用戶終端進行多種功能及權限的設置，用戶的私密呼叫權限、短數據收發權限等均能在網管中設置實現。通過強大的網管功能，將不同設備的各個參數數據化、表格化，使維護人員更為簡單易懂地完成復雜的系統配置工作。

3.2 用戶使用情況

3.2.1用戶部門中的成功應用

摩托羅拉Dimetra IP 7.0及二次開發設備，為用戶部門提供最為重要的調度管理功能，調度人員通過短數據功能，實現對列車資源的轉組，通過語音功能，實現對列車及其他本線路人員實現基本組呼或特殊情況下的緊急呼叫，調度臺操作簡明易懂，二次開發調度臺服務器為調度臺提供的資源，使不同調度角色獲得相應的通話組資源，且系統穩定，響應迅速，能較好地為調度用戶提供支持。

其他用戶部門，如司機通過短數據及語音業務，完成重要的列車通信，供電、工建等一般用戶部門則主要使用移動臺的組呼功能和緊急呼叫功能，為線路內日常工作與特發故障保證高質量的通信話務。

3.2.2維護部門中的成功應用

作為摩托羅拉無線系統在廣佛線內的唯一維護團隊，在摩托羅拉的解決方案的幫助下，維護人員可通過網管中的軟件，直觀、便捷地查看、修改系統內的參數，尤其是對終端數據庫的管理，盡管操作步驟較多，但通過詳細步驟寫入的用戶數據更為嚴謹與安全，可操作性高。透過圖文界面，維護人員可觀察實時告警信息及故障注釋，了解當前故障情況及處理方法。基于全IP交換的Dimetra IP 7.0系統為遠程訪問基站，集中配置基站提供強有力的支援。而編程簡易的用戶終端，令維護員工在操作上容易上手，更好地鋪開檢修工作。

4 運營維護中的思考

4.1 無線集群系統日常維護思考

隨著廣佛線的順利開通，對摩托羅拉無線集群通信系統的日常檢修成為維護隊伍的例行工作。這些檢修中，包括基本的日檢、周檢，以及更為詳盡的月檢、年檢，還有根據長時間使用而制定的三到五年檢。各種檢修一環套一環，以最基本的日檢為檢修基礎，增加多項細致的檢查和清潔，形成更為高級別的設備檢修。每一項工序均需經過編寫維修規程加以規范，每一次開展檢修工作均需制作檢修表格和預編排年度檢修計劃方可進行，且檢修規程與表格更需每年優化。

就檢修工作而言是乏味而枯燥的，摩托羅拉設備的穩定性比較高，每一次的檢修中基本不會出現故障，但外圍的不穩定因素也有可能引起設備的自我保護。正如一次例行的周檢中，檢查人員及時發現區間有外部強信源干擾，造成突發的駐波比升高，而基站信道機的自我保護開啟并停止運作，檢查通過例行檢查，及早發現為故障處理爭取時間，可見日常檢修對于增加設備穩定性，及時發現隱患并處理有相當重要的作用，不能因為設備有告警和保護功能而不注重日常巡檢，同時還要從中發現隱患中及時與設備提供商聯系，共同尋找解決問題的方法。

4.2 無線集群系統故障處理思考

在長達一年的使用過程中，設備可能會出現各種不同的現象，而摩托羅拉無線系統解決方案中也考慮到這一點，對于不同程度的故障會有相應的應對方法。

正如區域控制器（ZC）作為語音交換的重要服務器，其故障將影響到所有用戶終端的正常通話，而實際故障情況中，由于ZC處于冗余備份的狀態，當主用的ZC出現故障，即通知熱備份中ZC2自動切換，以確保基本的語音通話能實現。

站內基站，如與控制中心的網絡連接斷開，仍可進行基站的降級模式——單站集群的方式實現站內無線用戶通話，而天線輸入端口駐波比高時，亦會關閉信道機收發功能進行自我保護。遇到以上情況，隔站之間的信號覆蓋在解決方案中亦有被考慮，即左右兩站的功率覆蓋足以確保中間站在斷網或基站信道機故障后，仍能依靠左右兩站的漏纜信號覆蓋得以確保隧道區間行車通話信號正常。

在摩托羅拉的解決方案中，設備自身具備充分的故障自動處理或信息響應功能，但作為維護人員，主要考慮的是如何及時了解故障性質并根據維護經驗，在不影響設備運作的前提下完成故障搶修，這是故障搶修的難點，很多時在遇到故障的情況下，選擇重啟的方式往往能解決很多軟件上的問題，一般性的重新啟動，簡單而快捷，但考慮到重新啟動服務器的情況下，會使在用設備出現短暫的切換，在處理此類型故障時，應慎重處理，注重收集，分辨出哪種類型的重新啟動適用于在線運營時間，哪種類型重新啟動適用于非運營時間。另有一類的故障處理，對于曾經進行重新安裝的服務器軟件，往往容易令維護人員忽略軟件間的同步需求，同步過程中需要重新啟動相關聯的服務器，正如在修復用戶配置服務器（UCS）時，需要同步區域數據服務器（ZDS），會引起原本依靠ZDS使用的調度臺出現同步更新及短暫切換，這是故障修復中必須要注意的。由于摩托羅拉TETRA無線集群解決方案中，已考慮到最壞情況下的設備運行，為我們提供了可以在缺少某些服務器的情況下靠本地數據庫的后備模式繼續使用。因此，就如何利用設備強大的自愈及保護功能，正確選擇故障處理的時機，作為維修人員將在日常維護工作中和告警現象發生時，注重累積經驗與及時總結提高，判斷那些告警現象可即時處理，哪些需求運營結束后處理。

5 加強合作的意義

作為多年的合作伙伴，摩托羅拉已向廣州地鐵提供一個個符合用戶使用要求的無線集群通信設備，為每一條線路提供量身定做的獨特解決方案。鑒于舊設備不斷需要維護，新設備不斷進入未來開通的新線路，與摩托羅拉公司的技術合作將變得更為迫切，特別是對舊有線路的一些反復出現的問題與新線中棘手的遺留問題，更需要維護人員向摩托羅拉公司的技術力量請求支援，并從中了學習更多問題的解決方案，加強合作意味著自我提升，無疑為地鐵無線集群通信的維護提供更好的保障與技術支持。

6 結束語

以全IP交換為基礎的無線集群通信設備，將成為未來城市軌道交通通信中的重要一環，先進的科技發展為無線通信設備的升級、功能的全面提供更好的支持，成為一套更符合實際的解決方案。同時先進的設備對維護檢修工作提出了新的要求，維護單位與廠家的交流，以及檢修中的積累與思考是保證無線集群設備在地鐵中發揮最大作用的關鍵因素。隨著摩托羅拉Dimetra IP 7.0系統在廣佛線中的成功應用，將成為廣佛兩地未來開通的新線路的借鑒。展望未來，期待摩托羅拉TETRA無線集群通信設備，將更好地為城市軌道交通行業提供優質、穩定、高效的無線通信服務。

7 參考文獻

[1] 吳良，珠江三角洲城際快速軌道交通廣州至佛山段工程通信系統無線子系統培訓資料，GF/SRCEF/MNU/09/0001/A

[2] Motorola，Module_3_System_Components，2005

[3] Motorola，Module_2_Features___Functions，2005

此作品來源于2011摩托羅拉解決方案大獎賽