梁保康

(中土集團福州勘察設計研究院有限公司，福州 350013)

1 概述

新建額濟納至哈密鐵路位于內(nèi)蒙古自治區(qū)額濟納旗、甘肅省肅北縣、新疆維吾爾自治區(qū)哈密地區(qū)境內(nèi)。線路自既有臨策線上預留的川地托車站西端引出，向西北跨越既有嘉策線后西行，經(jīng)過黑鷹山、馬鬃山、明水、駱駝圈子，與哈密貨車南環(huán)線上的哈密東站接軌，并利用蘭新線引入哈密車站。

因本條鐵路的建設，呼和浩特鐵路局與烏魯木齊鐵路局GSM-R 核心網(wǎng)MSC、傳輸系統(tǒng)成為鄰局關系，根據(jù)《鐵路GSM-R 數(shù)字移動通信系統(tǒng)網(wǎng)絡技術規(guī)劃》，結合烏魯木齊鐵路局、呼和浩特鐵路局既有GSM-R 核心網(wǎng)節(jié)點設備、傳輸系統(tǒng)設備現(xiàn)狀，提出烏魯木齊鐵路局GSM-R 核心網(wǎng)節(jié)點與呼和浩特鐵路局GSM-R 核心網(wǎng)節(jié)點及其他局間電路互聯(lián)實施方案。

2 GSM-R核心網(wǎng)節(jié)點電路互聯(lián)互通

2.1 互聯(lián)范圍

烏魯木齊GSM-R 系統(tǒng)核心網(wǎng)節(jié)點（MSC）與呼和浩特GSM-R 系統(tǒng)MSC 互聯(lián)。

2.2 實施目標

本次互聯(lián)工程完成呼和浩特MSC 與烏魯木齊MSC 電路域互聯(lián)，滿足相關線路運營的需求。

2.3 節(jié)點現(xiàn)狀

2.3.1 烏魯木齊節(jié)點現(xiàn)狀

烏魯木齊節(jié)點核心網(wǎng)設備在蘭州至烏魯木齊第二雙線（新疆段）工程中建設。蘭新第二雙線工程中設置2 套移動交換機設備（MSC/VLR/SSP），采用軟交換制式（2 個MSC Server，2 個MGW），設備的容量配置完全相同， 2 個MSC Server 采用1+1熱備用的方式工作，2 個MGW 采用負荷分擔的方式工作。此交換機集成智能網(wǎng)業(yè)務交換點（SSP）功能，物理上與MSC Server 使用1 套設備。烏魯木齊軟交換MSC 冗余備份機制如圖1 所示。

圖1 中LAN Switch 為MSC Server 與MGW、MSC Server 與MSC Server 之間通信用交換機，用于轉發(fā)IP 信令、傳遞心跳信息。當備用Server 檢測到主用Server 心跳丟失時，或者網(wǎng)關檢測到主用Server 連接斷開時，則備用Server 激活，由備用Server 接管業(yè)務。

2.3.2 呼和浩特節(jié)點現(xiàn)狀

呼和浩特節(jié)點核心網(wǎng)設備在張家口至唐山鐵路工程中建設。張?zhí)乒こ讨性O置2 套移動交換機設備（MSC/VLR/SSP），采用軟交換制式（2 個MSC Server，2 個MGW），設備的容量配置完全相同， 2 個MSC Server 采用1+1 熱備用方式工作，2 個MGW 采用負荷分擔的方式工作。該交換機集成智能網(wǎng)業(yè)務交換點（SSP）功能，物理上與MSC Server 使用1 套設備。MSC 用戶容量為17 000 用戶。呼和浩特軟交換MSC 冗余備份機制與烏魯木齊節(jié)點相同，如圖1 所示。

主備兩套軟交換MSC 與FAS 系統(tǒng)連接，調度終端、車站終端等固定終端通過FAS 系統(tǒng)接入GSM-R 網(wǎng)絡。主備兩套軟交換MSC 兼關口局GMSC 與鐵路專用電話交換機相連，實現(xiàn)與呼和浩特鐵路專用PSTN 相連，并通過呼和浩特鐵路專用PSTN 與本地網(wǎng)互聯(lián)互通。呼和浩特節(jié)點利用北京、武漢既有HLR 設備。

2.4 互聯(lián)方案

2.4.1 互聯(lián)通道數(shù)量

根據(jù)《鐵路GSM-R 數(shù)字移動通信系統(tǒng)網(wǎng)絡技術規(guī)劃》，烏魯木齊鐵路局、呼和浩特鐵路局MSC 近期容量均為17 000 用戶，烏魯木齊鐵路局MSC 至呼和浩特鐵路局MSC 的話務比例按總話務量的10%考慮，各車站基站的用戶平均忙時話務量為0.058 Erl，各區(qū)間基站的用戶平均忙時話務量定為0.023 Erl，按車站用戶占比25%，區(qū)間基站用戶占比75%計算，鐵路用戶平均忙時每用戶話務量為0.035 Erl，業(yè)務負荷利用率按照70%考慮。

總話務量為：17 000×10%×0.035=59.5 Erl。

通 過 查 愛 爾 蘭B 表， 可 得： ErlangB_N(0.005，59.5)=77

得出：E1=77/30/70%=3.667

根據(jù)計算結果，烏魯木齊鐵路局MSC 與呼和浩特鐵路局MSC 間建立4 個2 M 中繼電路。wlmqMGW1、wlmqMGW2 至呼和浩特鐵路局MSC 間各 2 個2 M 中繼電路。

通過以上計算，得到烏魯木齊核心節(jié)點與呼和浩特核心節(jié)點互聯(lián)長途傳輸通道需求，如表1所示。

傳輸需求：呼和浩特至烏魯木齊需要4 個2 Mbit/s 鏈路開設在骨干環(huán)中。

2.4.2 信令設置

增加到呼和浩特的信令路由，路由指向北京STP和武漢STP。北京STP 和武漢STP 為負荷分擔方式。

表1 GSM-R核心網(wǎng)節(jié)點互聯(lián)中繼通道需求表Tab.1 Relay channel demand table of GSM-R core network nodes interconnect

2.4.3 電路域互聯(lián)網(wǎng)絡結構

烏魯木齊核心節(jié)點與呼和浩特核心節(jié)點之間的電路域互聯(lián)網(wǎng)絡如圖2 所示。

2.5 互聯(lián)實施中涉及的范圍及相關工作

圖2 電路域互聯(lián)網(wǎng)絡結構圖Fig.2 Circuit domain interconnection network structure diagram

烏魯木齊鐵路局、呼和浩特鐵路局目前均已完成核心網(wǎng)的建設，并完成了與北京、西安、武漢匯聚核心的互聯(lián)，通過與北京鐵路通信中心設計結合，本線互聯(lián)影響范圍只涉及烏局及呼局（E1 電路聯(lián)通、核心網(wǎng)擴容），并不會影響到北京、西安、武漢匯聚核心的擴容改造，按照《加強跨局通信停機要點管理工作的通知》（運電信號函[2013]254 號）的要求，互聯(lián)技術方案須由各局業(yè)務處審查后報總公司運輸局電務部審核后實施，考慮到既有線互聯(lián)工作可能由各局運維單位（電務處、通信段）實施，因此，設計中考慮增加了E1 電路聯(lián)通、核心網(wǎng)擴容、互聯(lián)互通調測等工程費用。

2.6 核心網(wǎng)互聯(lián)工程內(nèi)容

為完成烏魯木齊鐵路局、呼和浩特鐵路局核心網(wǎng)節(jié)點的互聯(lián)，需對兩處核心網(wǎng)節(jié)點設備進行適當?shù)臄U容。

擴容工程的主要內(nèi)容包括：對既有MGW 設備增加E1 接口板、對SGSN 設備增加接口處理單元和幀中繼增強單元。

3 其他局間電路的互聯(lián)互通的實現(xiàn)

3.1 數(shù)調（FAS）系統(tǒng)

梧桐水至哈密東段新開車站設置車站調度交換機各1 套，組建1 個2 M 數(shù)字環(huán)接入烏鐵局調度所既有調度交換主系統(tǒng)。調度交換主系統(tǒng)需新開一路30B+D 通道與呼鐵局調度所調度交換機連接，通過本線新設的SDH-10G 系統(tǒng)進行傳輸。

駱駝圈子車站FAS 分系統(tǒng)與哈密東車站既有數(shù)調分系統(tǒng)之間的調度通信通過烏鐵局調度所的主系統(tǒng)進行轉接。

3.2 信號CTC

因額哈鐵路的建設，烏魯木齊鐵路局CTC 中心與呼和浩特鐵路局CTC 中心需2×E1 進行互聯(lián)。2×E1 通道從CTC 中心通過既有傳輸設備轉接至本線設置的SDH-10G 系統(tǒng)進行傳輸。

駱駝圈子車站信號CTC 設備與哈密東車站CTC 設備之間的2×E1 通道通過本線設置的傳輸設備進行連接。

3.3 紅外軸溫監(jiān)測

因額哈鐵路的建設，烏魯木齊鐵路局紅外線監(jiān)測中心與呼和浩特鐵路局紅外線監(jiān)測中心需1×E1通道進行互聯(lián)。1×E1 通道從紅外監(jiān)測中心通過既有傳輸設備轉接至本線設置的SDH-10G 系統(tǒng)進行傳輸。

4 結束語

本設計成功地應用于新建額哈鐵路GSM-R 系統(tǒng)局間互聯(lián)電路的設計中，目前系統(tǒng)運行安全、穩(wěn)定，證明GSM-R 系統(tǒng)局間互聯(lián)電路的設計方案合理、可行。