轨道交通通信系统检测

NMS
网管
TBS
TBS
TBS
TBS
. TETRA 其他
TETRA 基本结构
调度中心
CRSC
TETRA网络服务质量劣化的常见现象
信号弱 掉话
覆盖问题 ？原因 干扰
呼叫失败
呼叫建立时间过长 语音质量下降
CRSC
隧道弯曲半径对信号传播的影响
AP天线
AP天线
隧道转弯半径较小，信号 多径衰弱较大，需要在拐 弯后增加一个AP，弥补 信号质量下降
隧道转弯半径较大，信号经隧 道壁反射，可以传播距离非常 长，多径信号在远处合成，信 号强度时强时弱
在实际工程中必须要根据隧道实际情况，进行无线信号现场测试
CRSC
图象模糊 马赛克现象
系统应用测试
带宽下降严重 丢包情况严重
网络性能指标测试
乒乓效应 切换过长
网络漫游切换测试
覆盖盲点
同邻频干扰
无线场强覆盖测试
CRSC
封闭隧道环境下无线信号覆盖质量
供列车运行 的高压电线 天线可能放置的位 置
强电系统 电缆桥架 列车
弱电系统 电缆桥架
消防 龙头
天线可能放置的 位置 列车天线可能放 置的位置 铁轨 列车地面
服务质量 QoS
RAMS
Reliability
Availability
Maintainability
Safety
CRSC
通信系统的服务质量QoS指标
体现用户感受 量化数据指标
QoS
反映系统性能
CRSC
轨道交通通信系统服务质量分析
1
无线通信系统
量化的QoS指标 覆盖的弱场定位 干扰影响 系统(内)间的协调
轨道交通通信系统检测研讨
中国铁路通信信号上海电信测试中心
China National Railway Comm.& Signal Testing Center, shanghai
CRSC
主要内容
通信系统服务质量分析 通信系统检测的主要内容 第三方检测的主要意义和作用 案例分析
CRSC
实施RAMS的核心目标
CRSC
网络时延和AP切换测试
体现应用层数据结果
CRSC
无线通信系统
WLAN网络服务质量 TETRA网络服务质量
CRSC
TETRA无线通信系统网络结构框图
SCN: 交换控制节点
o
NMS: 网络管理系统 TBS: TETRA基站 语音 数据 BDA: 直放站 漏泄电缆
BDA
BDA
TBS
TBS
SCN
WLAN网络－无线场强覆盖干扰测试
特点： 1、实时频谱分析
2、通道统计
3、设备自动查找 4、记录回放Playback
5、弱场查找
6、干扰发现
CRSC
AP无缝漫游切换
同频切换中的乒乓效应
PIS AP1 PIS AP2 PIS AP3
CRSC
应用层对漫游切换的反映
无乒乓效应，网络响应时间表现
多次乒乓效应，网络响应时间表现
隧道一般高度：5.2 -- 5.5米之间
列车前进方向
单洞封闭隧道结构剖面图
CRSC
封闭隧道环境下无线信号覆盖质量
天线可能放 置的位置
供列车运行 的高压电线
弱电系统 电缆桥架
强电系统 电缆桥架
天线可能放 置的位置
消防 龙头
铁轨
列车前进方向
隧道现场图片
CRSC
无线信号覆盖质量
多路径快速衰落 产生原因：隧道的封闭性，造成无线电波信号的多次反射，对信号质量产 生致命影响 隧道转弯半径较小，隧道内众多桥架以及防火门等设施引起 多普勒效应 产生原因：移动物体（车载无线单元）在快速靠近/离开固定物体（隧道AP） 时，通讯频率发生变化（频点漂移），接收到的信号能量下降。 车速过快时，导致吞吐量下降，设置通讯中断
D = Distance Between Antennas H1=保证第一菲涅尔区60%的空旷需要架高天线的高度； H2=地球曲率因素要求的天线架高高度； D=以英里为单位的距离； F=以GHz为单位的频率。
隧道壁对无线信号的反射 某些隧道壁相当光滑，无线信号在隧道拐弯处会发生发射显现，信号 会沿着隧道方向传播过去。 某些隧道对无线信号的反射相对较小，因此必须要保证第一菲涅耳区 的可视
பைடு நூலகம்
无线通信系统
WLAN网络服务质量 TETRA网络服务质量
CRSC
WLAN网络在地铁中的应用
WLAN 2.4GHz
CBTC
系统可靠性要求极高 数据吞吐量低 采用全冗余设计 网络漫游切换短 网络抗干扰要求高
PIS
系统可靠性要求较高 数据吞吐量要求较高 网络自动保护 网络漫游切换短 网络抗干扰要求高
CRSC
WLAN网络QoS测试
物理层
数据链路层
Layer1～7测试
网络层
应用层
QoS
CRSC
WLAN无线网络QoS测试构架
视频图象质量（上/下行） 网络吞吐量 网络转发时延 数据优先级测试 802.11二层切换 IP层（三层）切换 位置与场强的对应 无线覆盖弱场搜索 干扰源查找
CRSC
CBTC、PIS系统中IP数据包的特点
数据流向 —列车控制中心 —控制中心列车 数据包类型 数据包大小分布
—单播？组播？广播？各种数据包分布 —TCP？UDP？ —短包（eg. 64、128byte） —中长包（ eg. 256、512、1024、1280byte） —长包（ eg. 1518byte）
2
视频监控系统
动态传送下的性能 图象质量QoS指标 系统功能实现程度 外界因素影响
3
有线网络系统
网络性能表现 可靠性指标 安全性评估
CRSC
无线通信系统
1
无线通信系统
CRSC
无线通信系统的不可控因素
服务质量下降!!!
传播环境
信号干扰
检测手段
系统的不可控因素
系统配置 施工安装
CRSC
数据性能要求 必须根据业务数据流特点构造测试案例 —数据吞吐量 —漫游切换时间测试 —时延 —丢包情况
CRSC
网络吞吐量
测试环境: 数据帧为1518byte长包 单播模式 TCP
802.11g网络的吞吐量测试结果： 1、无线信号覆盖不佳的区段，网络吞吐量会明显下降 2、在漫游切换过程中，数据包无法转发（瞬间）
CRSC
无线信号覆盖质量
菲涅尔区 地铁隧道内菲涅尔区间狭小，压缩了点到点传输链路中间的空间
H = H1 + H2
Height = D /8 + 43.3D/4F
2 43.3D/4F 60% first Fresnel Zone
H1 = 43.3 D/4F
2
H2=D /6 Earth Bulge