3研究成果报告及效用情况与哈方传输设备连接及剖析.docx
《3研究成果报告及效用情况与哈方传输设备连接及剖析.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《3研究成果报告及效用情况与哈方传输设备连接及剖析.docx（27页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
3研究成果报告及效用情况与哈方传输设备连接及剖析
与哈方传输设备连接及
调试技术研究
研究报告
中铁十二局集团电气化工程有限公司
2013年12月30日
目录
一、工作总结1
1、项目概况1
2、研究进程与主要工作1
3、合同指标完成情况2
4、项目创新点和取得的突破2
5、项目经费使用情况3
6、项目人员组成及分工3
7、研发仪器设备表3
8、项目取得的成效4
二、技术总结5
1、项目立项背景及必要性5
2、项目研究的技术路线和方法5
⑴项目核心内容5
⑵技术特征5
⑶技术方法和难点5
⑷项目研究的技术路线和实现途径7
⑸技术成果的先进性7
3、研究内容8
⑴研究内容8
⑵关键技术8
⑶试验数据与结论25
⑷取得的突破性进展和创新点26
4、推广应用前景27
5、存在的问题27
一、工作总结
1、项目概况
由霍尔果斯项目部负责施工的新建霍尔果斯铁路口岸站工程位于新疆伊犁哈萨克自治州伊宁市霍城县境内，距哈萨克斯坦第一大城市阿拉木图市378公里，距离阿勒腾科里15公里。
哈方铁路沿袭了苏联的铁路轨距为1520毫米统称宽轨，我国家的轨距则为1435毫米称为普通轨，每当列车行至中哈边境时，就要面临更换列车轮对，以满足运营需要。
本工程宽轨场采用哈方铁路制式的轨距，使哈方列车能够直接驶入我过境内而不需要换轮作业。
研究领域为：
高新技术改造传统工业-电力系统信息化与自动化技术-采用数字化、信息化技术，提高设备性能及自动化水平的技术。
主要研究内容：
调度指挥中心国际机房2.5G传输设备的安装及与哈方2.5G传输设备连接、调试。
研究方法：
前期的方案研讨及制订，初期施工方案的试验，掌握设备测试技术指标，测试方法，施工过程中的跟踪及相关配合，后期的不间断测试。
技术路线选择：
结合施工现场试验，测试。
2、研究进程与主要工作
该项目立项后，成立了课题研究组，制定了详细的研制计划。
方案制定：
2012年6月15日至2012年7月31日
我们查找国内外相关资料并结合新建霍尔果斯铁路口岸站工程建设情况，初步制定了方案，先后与中铁第四勘察设计院集团有限公司、乌鲁木齐铁路局霍尔果斯铁路口岸建设指挥部、乌铁局铁建工程咨询有限公司新建霍尔果斯铁路口岸站项目监理站的相关人员进行交流、制定了切实可行的施工方案。
施工阶段：
2012年8月1日至2012年9月15日
我们采取招投标的方式，与北京智讯天成技术有限公司签订合同，根据设计要求提供2.5G传输设备及网管（含软件）。
产品到货后我们组织技术骨干力量对该设备进行施工安装。
遵循前期制定的施工方案。
调试阶段：
2012年9月16日至2012年12月5日
国际机房设备安装后，首先，对其进行单机调试、网管功能测试；其次，与哈方共同进行联调联试，在理论基础上找出设备连通规律并记录。
试验完毕，我们会同乌鲁木齐电务段、乌铁局铁建工程咨询有限公司新建霍尔果斯铁路口岸站项目监理站对该传输设备进行验收，验收合格后为各类业务提供通道。
验收阶段：
2012年12月6日至2012年12月15日
2012年12月16日我国与哈方实现了电报互通，该业务的顺利完成是对我项目部设立的与哈方传输设备连接及调试技术研究课题的最好检验。
使用阶段：
2012年12月15日至2013年6月10日
经验收合格后，跨国传输设备进入使用阶段，在使用过程中，我们根据设计及实际情况，又相继加入了电话交换业务、站间透明业务。
这些业务的顺利实现进一步检验了我部施工的与哈方传输设备连通在后续使用的可靠性以及可发展性。
经过这段时间的跟踪涉及结构安全和系统功能的检查项目及试验合格，能够质量达标、安全运输，符合设计要求,具备良好的使用和维护条件。
总结阶段：
2013年6月11日至2013年7月10日
对成果进行分析、总结，形成本项目研究报告，并申请鉴定。
3、合同指标完成情况
严格按照合同要求进行课题研究，2012年度完成合同约定的65%，2013年度完成剩余35%。
4、项目创新点和取得的突破
创新点：
⑴通过改变更改设备数据，解决了不同品牌传输设备采备互联互通中时隙对接的问题。
⑵通过网元属性的设置，解决了不同网管、不同设备以及不同电压的端口提供相同业务的难题。
⑶总结出适合不同品牌传输设备的安装及调试技术，施工快捷方便，提高了工效，降低了施工难度，保证了设备运行状况良好，便于运营维护。
取得的突破：
首次解决了不同型号品牌、不同制式的传输设备互联互通铁路应用上的技术难题，通过总结，形成了本次研究报告。
5、项目经费使用情况
单位：
元
列项
2012年
2013年
原材料和半成品实验费
528860
研究人员工资
829020
合计
1357880
6、项目人员组成及分工
序号
姓名
年龄
职称职务
专业
工作单位
研究任务与分工
1
王力生
55
项目经理
工程师
信号
电气化公司
制定方案
2
张勇
38
工程师
电气化
电气化公司
参与方案制定实施
3
王建旭
27
助理工程师
通信
电气化公司
参与方案制定实施
4
雷昊
30
助理工程师
通信
电气化公司
参与方案实施
5
郭立冬
28
助理工程师
通信
电气化公司
参与方案实施
6
汪沛
29
助理工程师
通信
电气化公司
参与方案实施
7
姜晓明
31
助理工程师
通信
电气化公司
参与方案实施
8
马贤广
51
高级技师
通信
电气化公司
参与方案实施
9
施绍学
50
高级技师
通信
电气化公司
参与方案实施
10
杨涛
24
高级工
通信
电气化公司
参与方案实施
11
张海军
54
高级工
通信
电气化公司
参与方案实施
12
文进
37
技术员
通信
电气化公司
参与方案实施
13
吴勇
33
技术员
通信
电气化公司
参与方案实施
14
姚莎
34
助理工程师
通信
电气化公司
资料整理
15
杨金萍
28
技术员
通信
电气化公司
资料整理
7、研发仪器设备表
序号
设备名称
设备型号
单位
数量
产地
1
ODTR
E6000C
台
2
美国
2
光源光功率计
SGT-3B
台
2
上海
3
2M误码测试仪
CTCHCT-BERT/C
台
2
武汉
4
光纤寻障仪
YQ3303
台
2
北京
5
光缆径路探测仪
DTY-2000
台
1
中国
6
可调光衰减器
YQ3301
台
1
中国
7
红光笔
BW10-G
台
1
西安
8
数字传输分析仪
BW3100E
台
1
上海
8、项目取得的成效
经济效益：
在新建霍尔果斯铁路口岸站工程中应用该传输设备安装及调试技术，解决了不同品牌、不同制式传输设备互联互通的问题，同时还要满足国内铁路行业的施工及验收标准难题，同时提高了施工效率，降低了施工成本。
缩短了工期，比预期工期提前了一个月，节约费用约40万元。
社会效益：
采用不同型号品牌、不同制式传输设备安装及调试技术施工的成功的证明了不同型号品牌、不同制式传输设备可以实现通信互联。
该技术确保了施工质量，满足现行验收标准，工程完工后各项指标经检测达标，顺利通过验收，投入运行后，设备运行平稳，性能满足设计要求，得到了监理及建设单位的一致认可。
尤其2012年12月6日我国与哈方实现了电报互通，该业务的顺利完成是对我项目部设立的与哈方传输设备连接及调试技术研究课题的最好检验。
二、技术总结
1、项目立项背景及必要性
新建霍尔果斯铁路口岸站位于新疆伊犁哈萨克自治州伊宁市霍城县境内，距离哈萨克斯坦阿勒腾科里站15公里。
工程由西向东依次设有边检场、宽轨场、客场、准轨场及配套设施，并同步建设“一关两检”等设施。
霍尔果斯口岸将成为我国面向中亚乃至欧洲集公路、铁路、管道于一体的国际交通枢纽，对畅通新亚欧大陆桥产生极其重大的意义。
因哈方口岸站阿勒腾科里站已施工完毕，霍尔果斯铁路口岸站线路铺轨已基本完成，影响通车的卡控重点在通信工程上。
本工程根据会晤纪要中方使用的是华为2.5G传输设备，安装于调度指挥中心国际机房。
哈方使用的事萨基姆2.5G传输设备。
我方根据会晤纪要购买并使用了华为2.5G传输设备，而哈方由于各种原因并没有按照会晤要求购买和使用华为2.5G传输设备。
面对“工期紧，又要满足两国通信需求”的难题，有必要研究与哈方传输设备连接及调试技术以确保工程优质、高效顺利完成。
2、项目研究的技术路线和方法
⑴项目核心内容
铁路口岸站与哈方传输设备连接及调试技术。
⑵技术特征
①国内其他口岸站均以相同型号品牌、相同制式的传输设备来实现通信互联。
②针对性强，以施工现场实际需要为出发点，通过不断调试与整改，形成实用的技术。
③技术先进，采用华为2.5G传输设备与哈方萨基姆2.5G传输设备连接及调试，使哈方避免了更换传输设备并保证了施工按时完成。
④符合规范，既满足国内铁路行业施工及验收标准，又满足两国使用需求。
⑶技术方法和难点
技术方法：
围绕施工工艺和调试技术，采用文献调查、理论分析、现场安装等方法。
①文献调查：
通过网上资料检索，对相关研究成果和资料进行调研分析。
通过分析，可以得出初步工程措施及建议，为后续研究工作的开展打下基础。
通过文献调查，没有针对跨国不同品牌不同制式的传输设备连通的文献资料甚至不同品牌传输设备连通的都很少。
文献上针对同品牌不同型号传输设备连通的比较多，我科研小组研究的方向正好与其他单位的研究成果互补，在投入使用前的施工阶段就将隐患消除
②理论分析：
根据传输设备的发展历程，我国华为2.5G设备与哈方萨基姆2.5G传输设备都源于欧洲制式的传输设备。
两种设备的理论基础及实现方式存在一定的一致性。
通过实验，寻找各自的规律，匹配两种设备的外界物理条件，实现双方通信。
③现场安装：
包括调查安装位置→确保国际设备与国内设备隔离→我方设备加电运转→单机调试→我方设备功能实验→与哈方设备光路连通→设备联调→下发业务→双方进行功能实验→运行查看→设备验收→投入使用。
难点：
①设备光路连通：
要根据双方设备发光功率、确认双方是否要加光衰或者光放。
核实后增加相应的设备，以保证双方光功率匹配、光路畅通。
②通信通道连通：
双方设备终端引出口电阻不同，分别为75欧姆和120欧姆，通过实验证明，电口电压不影响通信。
双方在各自网管上开通各自设备的端口，然后逐个实验，通过实验确认能够实现通信。
⑶中哈双方沟通各自的时隙模式，哈方时隙模式为间插模式、华为传输时隙模式为顺序模式，双方时隙对应关系为哈方时隙1对应中方时隙1、哈方时隙2对应中方时隙22、哈方时隙3对应中方时隙43、哈方时隙4对应中方时隙4以此类推。
沟通双方业务对应的支路端口，剩余端口留作备用。
⑷项目研究的技术路线和实现途径
如下图所示：
图1技术路线及实现途径图
⑸技术成果的先进性
与哈方传输设备连接及调试技术在国内处领先地位，现国内、国际绝大多数使用的都是同制式、同品牌的传输设备进行联通；部分地方则是同时使用两套设备。
掌握此项技术具有极其深远的意义，该技术针对性强，施工快捷方便，提高了功效，降低了施工难度，缩短了工期，节约了成本，为今后铁路口岸站甚至公路口岸等工程相关技术提供指导。
3、研究内容
⑴研究内容
针对铁路口岸站跨国传输设备安装工艺、不同品牌、制式传输设备调试技术、设备故障判断与处理措施技术等问题进行积极的探索和研究，保证工程的顺利进行。
⑵关键技术
通过对双方设备的发展历史研究，可以确认两种设备存在着相同的发展历程，这就为通信传输的实现提供了理论基础。
经过研究发现两种设备实现传输的方式存在着一致性，以此为基础，寻找各自传输的规律和条件。
求同存异，分析各自的差异，补充配套设施，实现在保持各自的特性的同时也保证了通信的实现。
从而形成了与哈方传输设备连接及调试技术。
第一阶段：
单站调试
步骤一、加电操作：
测试机柜正负之间是否存在短路现象和电源线接头是否连接可靠；
供电设备输出测试，检查开关电源的输出电压是否满足设备工作需求（38.4∽57.6V），电源没有问题，闭合供电设备到传输设备的输出空开（空开容量20A）；
在传输设备侧测试电源是否供到机柜顶部，测试电压正常后，闭合机柜顶部机框空开，机框单板开始工作；
步骤二、网元属性设置
通过网线一端连接传输SAP单板ETH接口，另一端连接网管服务器设备U2000的网口；
设置网管服务器U2000设备IP地址和传输网元在同一网段，IP地址为:
129.9.0.254;
通过命令行软件Navigator登录传输网元修改网元ID号；
通过网管U2000手工上载传输网元到网管，然后修改网元名称、设置网元当前时间、打开性能监视、设置公务电话、时钟跟踪、重要单板1+1保护和TPS支路保护。
步骤三、单站性能测试
配置测试业务，配置传输支路端口测试业务，在DDF架侧通过硬件对端口逐个环回操作，在网管监控端口状体来判断支路端口焊接是否牢靠和是否存在虚焊、假焊、短路、断路现象。
2M业务15分钟和24小时误码测试；
通过可调光衰对光板光口性能进行测试，检测光口的收发光功率是否符合格。
第二阶段、互联互通
步骤一、中哈沟通网络拓扑结构、对方时隙排列模式、业务配置各自对应支路端口
中哈双方沟通全线的网络拓扑结构为线性复用段结构，主用光纤为北环铺设光缆，备用光纤为南环铺设光缆；
中哈双方沟通各自的时隙模式，哈方时隙模式为间插模式、华为传输时隙模式为顺序模式，双方时隙对应关系为哈方时隙1对应中方时隙1、哈方时隙2对应中方时隙22、哈方时隙3对应中方时隙43、哈方时隙4对应中方时隙4以此类推。
沟通双方业务对应的支路端口。
步骤二、互联互通测试
中哈双方互联主用光缆连接到设备、检查双否光口是否有告警，各自均无R-LOS告警、检查各自收光功率，调整到正常值；
各自配置2M业务到支路板第1端口光板第1时隙，通过哈方在DDF架侧硬件环回，中方挂表测试业务正常，对方断开中方收不到信号；说明互联互通连接正常；
各自配置2M业务到支路板第2端口哈方光板第2时隙、中方光板第22时隙，通过哈方在DDF架侧硬件环回中方挂表测试业务正常，对方断开中方收不到信号；说明互通时隙对应正常。
中哈双方配置网络1+1保护，连接南环铺设的光纤到备用光板。
各自监测光板收光功率是否正常，有无R-LOS告警。
一切正常后。
中方断开主用光板上的光纤，网管上报倒换告警，仪表监测业务正常，产生过瞬间倒换。
说明网络保护配置正常，保护协议启动正常。
把各自需要的业务连接到相应端口，业务通信正常。
互联互通连接成功。
小结：
a.光路连通需要处理双方的发光功率和接受功率即可。
可以单方面调整，也可以双方都调整，达到双方设备满足条件即可。
b.通道连通则需要对双方设备都进行设置，双方设备端要保持各自设备的独立性和各自的特点，而在传输过程中又要保持传输信号的一致性。
这样才能确保双方能够发送传输信号，同时也能解码接收的信号。
从而实现传输的互联，为各种业务提供通道。
分析：
光路连通要匹配双方设备的光源功率及接收功率。
通道连通
步骤一、加电操作：
测试机柜正负之间是否存在短路现象和电源线接头是否连接可靠；
供电设备输出测试，检查开关电源的输出电压是否满足设备工作需求（38.4∽57.6V），电源没有问题，闭合供电设备到传输设备的输出空开（空开容量20A）；
在传输设备侧测试电源是否供到机柜顶部，测试电压正常后，闭合机柜顶部机框空开，机框单板开始工作；
步骤二、网元属性设置
通过网线一端连接传输SAP单板ETH接口，另一端连接网管服务器设备U2000的网口；
设置网管服务器U2000设备IP地址和传输网元在同一网段，IP地址为:
129.9.0.254;
通过命令行软件Navigator登录传输网元修改网元ID号；
通过网管U2000手工上载传输网元到网管，然后修改网元名称、设置网元当前时间、打开性能监视、设置公务电话、时钟跟踪、重要单板1+1保护和TPS支路保护。
步骤三、单站性能测试
配置测试业务，配置传输支路端口测试业务，在DDF架侧通过硬件对端口逐个环回操作，在网管监控端口状体来判断支路端口焊接是否牢靠和是否存在虚焊、假焊、短路、断路现象。
2M业务15分钟和24小时误码测试；
通过可调光衰对光板光口性能进行测试，检测光口的收发光功率是否符合格。
1）通常用2M传输性能分析仪测试2M数字通道
仪表前面板的一列告警灯反映当前仪表的状态，有无告警一目了然。
但在日常维护中一些维护人员仅仅是挂好表看一下有无灯亮，如果全不亮则万事大吉，有灯亮时并不代表电路一定坏，应该分析是电路不好还是参数设置不对或者对方配合不好等等。
尤其是当配合测试时，对方不是一个熟练的维护人员时应特别注意。
以最简单的2Mb/S环回测试为例：
接好仪表后，通知对方环电路，在对方查到电路并在DDF架取下U型塞子之前，仪表应为PATTERNLOSS灯告警，取下U型塞子后，仪表应为AIS+PATTERNLOSS告警；环路后若电路正常则告警消失。
如果一直是PATTERNLOSS告警，那么可能是对方环错了位置或本方接反了收发信；如果为AIS+PATTERNLOSS告警后一直不变，则说明位置对了，但是没有环好或塞绳不好；如有其他告警再具体分析，能够判断出人为错误以免耽误电路恢复时间。
2）2M传输性能分析仪仪表设置：
1、仪表做在线测试时，只需要接收端连接就可以了；仪表必须设置成“高阻”状态。
2、仪表设置2M信号帧格式时，必须与实际信号一样，2M信号的帧格式有四种：
PCM31,
PCM31CRC,PCM30,PCM30CRC。
我们在平时用的最多的是PCM31帧格式。
其他几种有时也会用，主要还是有基站侧的传输设备决定，仪表必须与之适配。
。
3、仪表必须设置成“live”模式，否则会出现“PatternLoss”告警。
4、仪表设置好后就可以开始测试了。
3）测试原理：
1、对于PCM31/PCM30两种帧格式，主要测试2M信号的帧头字节（FrameHeader）是否有误码；对于PCM31CRC/PCM30CRC两种帧格式，由于进行了整个帧的CRC校验，所以可以测试整个2M信号有没有误码。
2、可以测试HDB3编码错误（CodingError）
3、可以测试抖动是否合格
4、测试结束后，可以查看G.826结果，实际意义不是很大。
5、可以在图形"Graph"结果里查看误码、告警发生的时间。
4）两种测试方式
1、2Mbit/s通道停业务误码测试。
2Mbit/s通道停业务误码测试主要在设备研发生产、工程施工、工程验收及日常维护时使用，可准确地测试出被测系统的误码特性。
其仪表连接如图9.1。
接收端口使用Rx1。
1.1、测试设置
（1）、打开电源开关，在主菜单中选择测试设置，进入测试设置界面。
（2）、在测试设置界面中各项设置如下：
工作方式：
常规测试
Tx/Rx1端口设置如下：
接收：
Rx＝Tx
接口方式：
2Mbit/s
信号形式：
非帧
信号端口：
终接
数据端口：
G.703（75Ω）或G.703（120Ω）
时钟方式：
内部时钟
测试图案：
2e15-1
图案极性：
同向
信号码型：
HDB3
Rx2端口设置随意，当利用外时钟时Rx2端口应置成时钟输入。
定时测试、测试时长根据需要设置。
1.2、开始测试
当定时测试选择关闭时，按RUN/STOP开始测试，再次按RUN/STOP停止测试。
当测试时长选择开启时，按RUN/STOP开始测试，仪表根据设定的测试时长自动停止测试。
当定时测试选择开启时，仪表将在设置的开始时间自动开始测试。
1.3、测试结果
仪表与被测系统连接好后前面板上无告警显示（无红色LED灯亮），从测试结果界面中可得到测试期间的误码（BitError、CodeError）、告警（SignalLoss、AIS、PatternLoss）、图案滑动、线路信号频率、线路信号电平、G.821、G.826、M.2100（停业务）误码分析等结果。
2、2M/s通道开业务误码测试
2Mbit/s通道开业务误码测试不需要停止被测通道传输的业务，从测试结果菜单中可得到测试期间的误码（FrameError、CRCError、CodeError）、告警（SignalLoss、AIS、FrameLoss、RA、MRA）、线路信号频率、线路信号电平、误码分析（G.821、G.826、M.2100）等结果。
其仪表连接如图9.2。
仪表的Tx端口并不使用，当测试一路2Mbit/s通道时建议使用Rx1，当同时测试两路2Mbit/s通道时使用Rx1、Rx2。
2.1、测试设置
（1）、打开电源开关，在主菜单中选择测试设置，进入测试设置界面。
（2）、在测试设置界面中各项设置如下：
工作方式：
常规测试
Rx1端口设置如下：
接口方式：
2Mbit/s
信号形式：
根据线路信号的结果选择PCM30、PCM30CRC、PCM31、PCM31CRC。
信号端口：
桥接或监测（通常在DDF架上测试选择桥接，在设备的监测口上测试选择监测）。
数据端口：
G.703（75Ω）或G.703（120Ω）
测试图案：
在线测试
信号码型：
HDB3
Rx2端口设置如下：
工作方式：
2M测试
信号形式：
根据线路信号的结果选择PCM30、PCM30CRC、PCM31、PCM31CRC。
信号端口：
桥接。
数据端口：
G.703（75Ω）或G.703（120Ω）
测试图案：
在线测试
信号码型：
HDB3
定时测试、测试时长根据需要设置。
2.2、开始测试
当定时测试选择关闭时，按RUN/STOP开始测试，再次按RUN/STOP停止测试。
当测试时长选择开启时，按RUN/STOP开始测试，仪表根据设定的测试时长自动停止测试。
当定时测试选择开启时，仪表将在设置的开始时间自动开始测试。
2.3、测试结果
仪表与被测系统连接好后前面板上无告警显示（无红色LED灯亮），从测试结果界面中可得到测试期间的误码（BitError、CodeError）、告警（SignalLoss、AIS、PatternLoss）、图案滑动、线路信号频率、线路信号电平、G.821、G.826、M.2100（停业务）误码分析等结果。
第二阶段、互联互通
步骤一、中哈沟通网络拓扑结构、对方时隙排列模式、业务配置各自对应支路端口
中哈双方沟通全线的网络拓扑结构为线性复用段结构，主用光纤为北环铺设光缆，备用光纤为南环铺设光缆；
中哈双方沟通各自的时隙模式，哈方时隙模式为间插模式、华为传输时隙模式为顺序模式，双方时隙对应关系为哈方时隙1对应中方时隙1、哈方时隙2对应中方时隙22、哈方时隙3对应中方时隙43、哈方时隙4对应中方时隙4以此类推。
沟通双方业务对应的支路端口。
步骤二、互联互通测试
中哈双方互联主用光缆连接到设备、检查双否光口是否有告警，各自均无R-LOS告警、检查各自收光功率，调整到正常值；
各自配置2M业务到支路板第1端口光板第1时隙，通过哈方在DDF架侧硬件环回，中方挂表测试业务正常，对方断开中方收不到信号；说明互联互通连接正常；
各自配置2M业务到支路板第2端口哈方光板第2时隙、
升级会员 