信號跨站覆蓋解決地鐵基站故障及電話系統IP不可達故障的實踐及思考

馬小龍

摘要：在地鐵運行中，如果基站發生故障，將會對整個系統產生巨大的影響。因此，為了降低基站故障的巨大影響，需要通過對相鄰站頻點進行變更，并且要變更系統臨站的基本數據等。事實信號的跨站覆蓋，從而保證行車的安全通信。作為南京地鐵的工作人員，本文將針對信號跨站覆蓋解決地鐵基站故障的實踐進行分析。

關鍵詞：信號；跨站覆蓋；地鐵；基站故障；實踐

在地鐵運營中，無線集群網絡通信系統是使用最多的系統，能夠為地鐵的安全運行提供所需的通話方式，也是調度人員所使用的通信工具。根據現目前基站設計，如果基站發生故障，那么覆蓋范圍內的地鐵將會失去信號，從而可能會造成更為嚴重的故障，甚至出現安全事故。因此，采用信號跨站覆蓋的方式，有著重要的意義。

一、地鐵基站信號覆蓋的基本情況

在地鐵系統中，基本上無線基站主要是在每個地鐵站的通信設備機房內進行設置。然后通過射頻信號進行射頻電纜和模塊的分配，將基站內部的收發無線信號發送到所需要的不同位置。地鐵基站，針對隧道區間信號覆蓋，主要是通過中間站然后向相鄰的地鐵站進行信號延伸的基本方式。另外，無線射頻電纜主要是用跳線在區間中部相互連接，這樣能夠保證相鄰的地鐵站在地鐵隧道中能夠存在信號的重疊覆蓋區域，這樣能夠保證無線終端有效的進行切換。

如果某個車站發生了基站故障，將會導致覆蓋信號失去，從而進入到了單個車站的信號集群模式，那么車站具有的無線信號將會失去覆蓋。從理論的角度來說，與其相鄰的信號覆蓋區域，例如站廳和站臺也是無法通話的。但是實際上，車站的覆蓋信號不只是對左右半區進行覆蓋，與區間長度是有著一定的關聯的。大多數的地鐵站都是可以收到臨站的信號的。利用漏纜進行跳接的方式，通過中間站點內部的通信網絡設備來連接相鄰車站的無線信號，從而能夠實現信號跨站覆蓋。

二、信號跨站覆蓋的具體操作策略

在物理設置方面，位于地鐵線路內部的基站，基本上是處于一條直線的，絕大多數的基站，其相鄰的站點都是左右兩邊的站點，主要有兩個。終點折返站相鄰的站點就是其下一站，設置了一個。在隧道與出入段線交界處的站點就是臨站，包括左右站點，以及車輛段的信號，一共是三個。在數據設置方面，在無線系統中，各路基站就是大區。然后根據站點位置的不同，例如普通站、出入段和折返站?？梢赃M行分別設置一個至三個不等的臨站。相關的維護人員需要對故障情況進行確定。然后應該從以下幾方面入手：

（一）頻點的調整

對其中一個臨站相關的頻點進行修改，從而保證其使用的頻點能夠與車輛的頻點相一致。這樣在地鐵隧道內就不會存在同頻干擾的情況。地鐵列車能夠在物理位置的相關基站進行正確的注冊，從而對接收短信息不會產生影響。

（二）對鄰站數據進行修改

在兩個相鄰的車站內部的數據列表中應該添加相關的信息數據。例如，A站、B站和C站是相鄰的三個地鐵站。如果B站發生了故障，那么就應該修改數據，從而使得A站和C站形成關系，成為新的鄰站，這樣就可以跳過B站，保證在隧道中地鐵的無線終端能夠依據正常情況進行切換，避免發生信號消失的情況。

（三）增加發射功率

假如基站左右兩邊的相鄰車站本身的發射功率較低，那么應該結合實際情況，將基站的實際發射功率適當的增加3至6dB，這樣發射功率實際上就增大了原來的2至4倍。通過增大功率，能夠使得跨站點的信號覆蓋強度得到顯著的增強。

（四）修改項重新啟動

在對相關的內容修改后，進行重新設置，然后實施重新啟動。按照不同的系統實際需要，針對修改內容的基站控制器進行重新啟動，保證跨站信號能夠正常的收發。

經過上述三個操作后，當地鐵的無線終端成功的進入到了發生故障的地鐵B站后，相鄰的左右兩個車站已經實現了重疊區的切換，從而保證在地鐵隧道內部的列車，不會因為基站故障，而嚴重影響到無線終端的正常通信。能夠通過遠程控制，為通信提供安全保障。同時，在這種情況下，已經出現基站跳站的情況，因此隧道內部的覆蓋信號，已經不再需要基站對其進行維持。此時就可以組織維護人員和技術人員，按照故障修復規章制度，對存在的故障進行逐一排查，確保故障得到及時有效的處理。等到故障排除完畢，信號恢復正常后，再重新進行上述操作，保證基站原設置能夠重新恢復?；蛘呖梢栽谶\營結束后的晚上，組織人員來將基站與臨站的頻點關系進行恢復。這樣在排除故障過程中，因為時間比較充裕，因此能夠對故障進行進一步的處理，還能夠分析原因和整改故障隱患。

三、案例分析——二號線全線電話系統IP不可達故障分析

1.系統概述

南京地鐵二號線公務電話、專用電話采用的是河北遠哈通信研制的IXP2000系列公專一體化電話系統（簡稱：電話系統）。該系統主設備由安裝在26個車站及控制中心、馬群基地、油坊橋停車場的共29臺數字程控交換機構成，其拓撲圖如下圖所示。

話音業務通過車站與控制中心的OTN-E1通道和車站與馬群基地的OTN-E1通道實現互聯。此外，OTN為各站電話系統提供一路12.288M的以太網通道，用于告警上傳、遠端維護、時鐘同步和計費。

2.故障描述

5月21日上午9：48，二號線電話系統網管顯示所街辦公樓電話交換機網絡通道中斷，二號線通信正線一工班人員趕往現場，對N-port進行測試，發現設備完好，重啟N-port后，網絡通道沒有恢復。

10：00以后個別車站相繼出現網絡通道中斷，到10：30出現二號線電話系統全線網絡通道中斷。

3.處理經過

（1）在利用電話網管計算機對車站電話交換機進行連通性測試，發現中心與車站存在IP不可達。

（2）通過傳輸系統OMS對該網絡通道進行數據重新加載測試。測試后發現通道狀態沒有好轉，排除傳輸系統存在故障的可能。

（3）在網管工班明小東的幫助下，將電話系統告警上傳的集成網卡和連接集中告警的獨立網卡的參數和網線接口進行對調，發現部分車站告警恢復。

（4）經持續觀察，奧體東、孝陵衛和學則路3個車站偶爾能恢復正常工作，半小時內必定再次發生故障，所街辦公樓一直IP不可達。

逐站排查的方式，對4個站點進行排查。

測試方法如圖8所示，在網絡交換機與OTN斷開的條件下，便攜式維護終端能夠ping通N-port并成功訪問本地電話交換機；一旦網絡交換機連接OTN則便攜式維護終端無法ping通N-port。

（6）到所街辦公樓排查電話交換機，找到上傳告警、遠端維護、時鐘同步和計費信息的藍色網線，經測試，通過筆記本能ping通本地電話交換機，但無法ping通網管電腦。原本藍色網線接在所街辦公樓→馬群車輛段光端機上，后將該網線移至所街辦公樓→OCC光端機上，在集慶門大街站光端機同樣如此，發現故障恢復。經測試，網管軟件已可以正常維護各站電話交換機。

4.故障原因

根據上述現象我們得出結論：

（1）在電話系統以太網通道內存在網絡風暴，造成網絡風暴的起因是由于電話網管計算機網卡故障，各個車站上傳的數據包完全接收不到而在傳輸ET100DAE通道上引發數據擁塞。

（2）網管計算機網卡恢復正常之后，部分車站IP連接恢復正常。此時所街辦公樓光端機工作不穩定而在星型網內發送大量無用的數據包，導致網絡擁塞，網絡性能下降，部分車站的IP連接時斷時續。

5.整改措施

（1）送修故障的網管計算機，更換工作不穩定的光端機。

（2）加強季節性維護保養的學習和落實，在季節交替時期關注設備房溫濕度的變化。

四、結語

綜上所述，當地鐵基站出現故障以后，才有信號跨站覆蓋的方式，能夠為故障的排除提供足夠的時間，并且還能保持地鐵列車的正常運行，因此具有非常重要的意義。采用信號跨站覆蓋后，基站可以組織人員迅速處理問題，從而保證有足夠的時間，能夠對故障盡心深入的分析處理。并且，跨站進行信號覆蓋，能夠避免列車信號消失，從而保證列車的安全運行。因此，為了解決基站故障問題，采取信號跨站覆蓋的方式，有著重要的意義和巨大的實用價值。