一種用于檢測大橋軌道通信信號的測試系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種用于檢測大橋軌道通信信號的測試系統(tǒng)，該測試系統(tǒng)由橋面測試設(shè)備和地面設(shè)備組成，所述橋面測試設(shè)備布置于大橋的線纜支架、橋面或橋欄桿上，所述橋面測試設(shè)備包括CBTCAP設(shè)備、PISAP設(shè)備、TETRA天線設(shè)備、LTE天線設(shè)備以及LTE-RRU設(shè)備，其中所述TETRA天線設(shè)備、所述LTE-RRU設(shè)備以及所述LTE天線設(shè)備布置于大橋的一端，所述CBTCAP設(shè)備和所述PISAP設(shè)備自大橋的一端沿橋向均勻間隔排列，所述CBTCAP設(shè)備和所述PISAP設(shè)備經(jīng)同一光纜與所述地面設(shè)備連接，所述TETRA天線設(shè)備以及所述LTE-RRU設(shè)備經(jīng)饋線與所述地面設(shè)備連接。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是，測試系統(tǒng)組成簡單，測試項目多，所獲得的測試數(shù)據(jù)全面且精確度高，通過對這些數(shù)據(jù)的分析能夠得出指導(dǎo)設(shè)計方案的研究結(jié)論。
【專利說明】一種用于檢測大橋軌道通信信號的測試系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及信號測試系統(tǒng)，具體涉及一種用于檢測大橋軌道通信信號的測試系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)軌道交通與高速鐵路列車同時通過時，將對其內(nèi)的通信信號設(shè)備產(chǎn)生較強(qiáng)的電磁影響。隨著軌道交通在城市交通中的地位和作用越來越重要，對于軌道交通的電磁兼容性研究也顯得越來越迫切，多線近距離與高鐵同橋并行的軌道交通項目，目前國內(nèi)尚無工程實(shí)施的先例。
[0003]國外對電牽引鐵道無線電干擾的研究工作從上世紀(jì)三十年代末開始開展大量工作，如利用應(yīng)用數(shù)學(xué)統(tǒng)計法處理干擾測量數(shù)據(jù)；用統(tǒng)計參量幅度概率分布和噪聲幅度的研究工作等，得出了許多結(jié)論，但還有很多問題尚未解決。國內(nèi)通過對電氣化鐵道接觸網(wǎng)與通信線路影響、與無線接收設(shè)備的影響的研究、試驗、論證，用于制定相應(yīng)的危險影響和干擾影響容許標(biāo)準(zhǔn)及防護(hù)措施。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的是根據(jù)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種用于檢測大橋軌道通信信號的測試系統(tǒng)，該測試系統(tǒng)通過布置于大橋上的橋面測試設(shè)備進(jìn)行無列車經(jīng)過以及有列車經(jīng)過時的場強(qiáng)覆蓋、網(wǎng)絡(luò)性能、服務(wù)質(zhì)量(TETRA)的測試，并對比測試CBTC AP設(shè)備與PIS AP設(shè)備工作于相同頻段時是否造成相互影響，以通過這些測試數(shù)據(jù)給大橋軌道通信、信號系統(tǒng)設(shè)計方案做出指導(dǎo)。
[0005]本實(shí)用新型目的實(shí)現(xiàn)由以下技術(shù)方案完成:
[0006]一種用于檢測大橋軌道通信信號的測試系統(tǒng)，其特征在于所述測試系統(tǒng)由橋面測試設(shè)備以及地面設(shè)備組成，所述橋面測試設(shè)備布置于所述大橋的線纜支架、橋面或橋欄桿上，所述橋面測試設(shè)備包括CBTC AP設(shè)備、PIS AP設(shè)備、TETRA天線設(shè)備、LTE天線設(shè)備以及LTE-RRU設(shè)備，其中所述TETRA天線設(shè)備、所述LTE-RRU設(shè)備以及所述LTE天線設(shè)備布置于所述大橋的一端，所述CBTC AP設(shè)備和所述PIS AP設(shè)備自所述大橋的一端沿橋向均勻間隔排列，所述CBTC AP設(shè)備和所述PIS AP設(shè)備經(jīng)同一光纜與所述地面設(shè)備連接，所述TETRA天線設(shè)備以及所述LTE-RRU設(shè)備經(jīng)饋線與所述地面設(shè)備連接。
[0007]所述CBTC AP設(shè)備和所述PIS AP設(shè)備沿橋向彼此間隔10m排列。
[0008]所述CBTC AP設(shè)備的數(shù)量不少于7套，彼此間隔200m。
[0009]I套所述CBTC AP設(shè)備上布置有波導(dǎo)管。
[0010]所述PIS AP設(shè)備的數(shù)量不少于7套，彼此間隔200m。
[0011]所述地面設(shè)備包括TETRA基站、LTE-BBU設(shè)備、交換機(jī)以及測試服務(wù)器，所述TETRA基站、LTE-BBU設(shè)備的輸入端均與所述饋線連接，兩者的輸出端均與所述測試服務(wù)器連接，所述交換機(jī)的輸入端與所述光纜連接，輸出端與所述測試服務(wù)器連接。
[0012]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是，測試系統(tǒng)組成簡單，測試項目多，所獲得的測試數(shù)據(jù)全面且精確度高，通過對這些數(shù)據(jù)的分析能夠得出指導(dǎo)設(shè)計方案的研究結(jié)論。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為本實(shí)用新型中測試系統(tǒng)的示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0014]以下結(jié)合附圖通過實(shí)施例對本實(shí)用新型的特征及其它相關(guān)特征作進(jìn)一步詳細(xì)說明，以便于同行業(yè)技術(shù)人員的理解:
[0015]如圖1所示，圖中O?14為設(shè)備安裝點(diǎn)。
[0016]實(shí)施例:本實(shí)施例具體涉及一種用于檢測大橋軌道通信信號的測試系統(tǒng)，該測試系統(tǒng)能夠全面詳細(xì)的測試通信信號各無線子系統(tǒng)，能夠?qū)τ诹熊囃ㄟ^時以及各子系統(tǒng)之間的干擾和影響進(jìn)行細(xì)致測試，得出全面詳細(xì)的測試數(shù)據(jù)，通過對這些數(shù)據(jù)的分析能夠得出指導(dǎo)設(shè)計方案的研究結(jié)論。
[0017]如圖1所示，本實(shí)施例中的測試系統(tǒng)包括位于大橋上的橋面測試設(shè)備和位于大橋下方的地面設(shè)備，兩者之間通信連接。
[0018]如圖1所示，橋面測試設(shè)備主要包括CBTC AP設(shè)備、PIS AP設(shè)備、TETRA天線設(shè)備、LTE天線設(shè)備以及LTE-RRU設(shè)備，沿橋向預(yù)設(shè)有設(shè)備安裝點(diǎn)O?14，相鄰設(shè)備安裝點(diǎn)之間間隔距離為100m，TETRA天線設(shè)備、LTE天線設(shè)備以及LTE-RRU設(shè)備設(shè)置于大橋的端部(即設(shè)備安裝點(diǎn)O處)并通過饋線同地面設(shè)備連接；CBTC AP設(shè)備和PIS AP設(shè)備沿橋向依次間隔排列，即CBTC AP設(shè)備分別位于設(shè)備安裝點(diǎn)2、4、6、8、10、12、14上，PIS AP設(shè)備分別位于設(shè)備安裝點(diǎn)1、3、5、7、9、11、13上，此外波導(dǎo)管放置于設(shè)備點(diǎn)2_4的線路區(qū)間上，長200m ；CBTCAP設(shè)備和PIS AP設(shè)備均具有各自獨(dú)立的天饋系統(tǒng)并經(jīng)同一光纜與地面設(shè)備連接；需要說明的是，TETRA天線設(shè)備是用于司機(jī)與行車調(diào)度員之間進(jìn)行通話和調(diào)度的，CBTC AP設(shè)備是一種基于無線通信的列車自動控制系統(tǒng)，PIS AP設(shè)備是用于列車與車站之間傳輸數(shù)據(jù)的。
[0019]如圖1所示，地面設(shè)備主要包括交換機(jī)、測試服務(wù)器、TETRA基站以及LTE-BBU設(shè)備，各設(shè)備均安裝在地面租用的房屋或者臨時搭建的簡易房內(nèi)，其中，經(jīng)TETRA天線設(shè)備所引入的饋線同TETRA基站輸入端相連接，TETRA基站輸出端則同測試服務(wù)器相連接；經(jīng)LTE天線設(shè)備和LTE-RRU設(shè)備所引入的饋線同LTE-BBU設(shè)備輸入端連接，LTE-BBU設(shè)備的輸出端同測試服務(wù)器連接；交換機(jī)的輸入端同光纜相連接，其輸出端同測試服務(wù)器相連接。橋面測試設(shè)備中的CBTC AP設(shè)備和PIS AP設(shè)備測得數(shù)據(jù)后經(jīng)光纜傳輸?shù)降孛嬖O(shè)備，經(jīng)光電轉(zhuǎn)換后，數(shù)據(jù)存入測試服務(wù)器中進(jìn)行數(shù)據(jù)分析處理；橋面測試設(shè)備中的TETRA天線在測得數(shù)據(jù)后經(jīng)饋線傳輸?shù)降孛嫔系腡ETRA基站，之后再存入測試服務(wù)器中進(jìn)行數(shù)據(jù)分析處理。
[0020]如圖1所示，利用本實(shí)施例中的測試系統(tǒng)進(jìn)行測試，測試項目包括分別對CBTC AP設(shè)備(802.1lb的DSSS模式下天線和波導(dǎo)管覆蓋方式及FHSS模式下的天線覆蓋方式)、TETRA天線設(shè)備(800MHz的天線覆蓋方式)及PIS AP設(shè)備(802.1lg和802.1la模式下的天線覆蓋方式及TD-LTE模式下的天線覆蓋方式)進(jìn)行場強(qiáng)覆蓋、網(wǎng)絡(luò)性能、服務(wù)質(zhì)量(TETRA)測試，并對比測試有列車經(jīng)過時是否造成影響，此外還測試了 CBTC與PIS工作于相同頻段時是否造成相互影響。具體測試方法如下:
[0021]【測試時間】測試時間選在當(dāng)?shù)貢r間13:30?18:00范圍內(nèi)；每測試點(diǎn)測試時間不小于60秒；
[0022]選取了 7個測試點(diǎn)，分別為:
[0023]測試點(diǎn)1，位于設(shè)備點(diǎn)2、3中間(距兩側(cè)各50m，下同)；
[0024]測試點(diǎn)2，位于設(shè)備點(diǎn)3、4中間；
[0025]測試點(diǎn)3，位于設(shè)備點(diǎn)4、5中間；
[0026]測試點(diǎn)4，位于設(shè)備點(diǎn)7、8中間；
[0027]測試點(diǎn)5，位于設(shè)備點(diǎn)11、12中間；
[0028]測試點(diǎn)6，位于設(shè)備點(diǎn)12、13中間；
[0029]測試點(diǎn)7，位于設(shè)備點(diǎn)13、14中間；
[0030]【測試頻段】測試頻段包括CBTC頻段、TETRA頻段、PIS頻段，對于CBTCAP設(shè)備、PIS AP設(shè)備應(yīng)記錄頻段、RSSI值等。
[0031]TETRA 頻段:851 ?870MHz ；
[0032]CBTC 系統(tǒng) 2.4G 全頻段:2.412 ?2.484 GHz ；
[0033]PIS 系統(tǒng) 2.4G 全頻段:2.412 ?2.484 GHz ；
[0034]PIS 系統(tǒng) 5.8G 全頻段:5.725GHz ?5.865GHz ；
[0035]LTE 頻段。
[0036]【測試過程】本實(shí)施例通過光纜遠(yuǎn)程連接橋面測試設(shè)備，在橋下臨時機(jī)房內(nèi)采集白天高鐵通過時，產(chǎn)生的電氣化干擾對于軌道交通通信信號系統(tǒng)影響的數(shù)據(jù)。通過長時間(30天)的測試以及7個信號發(fā)射源測試點(diǎn)、3個數(shù)據(jù)采集點(diǎn)(橋頭、橋中和橋尾)采集數(shù)據(jù)，避免隨機(jī)因素對于測試結(jié)果的影響。根據(jù)測試儀表、軟件讀取結(jié)果，得到場強(qiáng)及性能測試結(jié)果，并在列車經(jīng)過時記錄測試結(jié)果，進(jìn)行比較，判斷是否有影響。
[0037]【測試結(jié)果及分析】
[0038]TETRA測試發(fā)現(xiàn):1)在場強(qiáng)滿足要求條件下，服務(wù)質(zhì)量不會因為高鐵列車經(jīng)過而改變；2)在較遠(yuǎn)測試點(diǎn)服務(wù)質(zhì)量下降，應(yīng)判斷為信號受到橋體屏蔽場強(qiáng)較弱導(dǎo)致，與列車經(jīng)過無明顯聯(lián)系。
[0039]CBTC測試顯示:1)天線方式下，網(wǎng)絡(luò)性能在列車經(jīng)過時有偶然性降低，表現(xiàn)為短時吞吐量下降，時延增加，丟包率增加，但因持續(xù)時間短，整體性能未見明顯影響；2)波導(dǎo)管方式下列車經(jīng)過未見明顯影響(車載接收天線距離波導(dǎo)管40cm);3)非冗余方式下整體性能未見明顯下降；4)跳頻模式下列車經(jīng)過未見明顯影響。
[0040]PIS測試顯示:1) 2.4GHz及5.8GHz兩種模式下網(wǎng)絡(luò)性能在列車經(jīng)過時均有偶然性降低，表現(xiàn)為短時吞吐量下降，時延增加，丟包率增加，但因持續(xù)時間短，整體性能未見明顯影響；2) 5.8GHz相對2.4GHz模式衰減較大，場強(qiáng)降低對帶寬、時延、丟包率的影響較大；3) 2.4GHz及5.8GHz兩種模式的帶寬均不穩(wěn)定，且均為mesh方式搭建，與常用的軌旁AP+車載客戶端方式不同，在車載客戶端與測試客戶端間的無線通道可能引入二次干擾，僅具參考價值；4) LTE模式在較近距離場強(qiáng)覆蓋良好的情況下，網(wǎng)絡(luò)性能比較穩(wěn)定，列車經(jīng)過未見明顯影響，在超過Ikm距離場強(qiáng)覆蓋減弱情況下，網(wǎng)絡(luò)性能在列車經(jīng)過時有偶然性降低，表現(xiàn)為短時吞吐量下降，時延增加，丟包率增加，但因持續(xù)時間短，整體性能未見明顯影響。
[0041]CBTC與PIS使用相同頻率(2.4GHz)時的相互干擾測試(CBTC信道為1、11，PIS為D = DCBTC與PIS均進(jìn)行滿載吞吐量測試，CBTC性能未見明顯下降(因CBTC有無沖突的11信道)，而PIS性能有明顯下降，應(yīng)當(dāng)判斷若都使用完全相同的信道，雙方性能均會有明顯下降；2) PIS滿載情況下CBTC的基本性能(輕載)未見明顯下降；3) CBTC滿載情況下PIS的基本性能(輕載)未見明顯下降。
【權(quán)利要求】
1.一種用于檢測大橋軌道通信信號的測試系統(tǒng)，其特征在于所述測試系統(tǒng)由橋面測試設(shè)備以及地面設(shè)備組成，所述橋面測試設(shè)備布置于所述大橋的線纜支架、橋面或橋欄桿上，所述橋面測試設(shè)備包括CBTC AP設(shè)備、PIS AP設(shè)備、TETRA天線設(shè)備、LTE天線設(shè)備以及LTE-RRU設(shè)備，其中所述TETRA天線設(shè)備、所述LTE-RRU設(shè)備以及所述LTE天線設(shè)備布置于所述大橋的一端，所述CBTC AP設(shè)備和所述PIS AP設(shè)備自所述大橋的一端沿橋向均勻間隔排列，所述CBTC AP設(shè)備和所述PIS AP設(shè)備經(jīng)同一光纜與所述地面設(shè)備連接，所述TETRA天線設(shè)備以及所述LTE-RRU設(shè)備經(jīng)饋線與所述地面設(shè)備連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于檢測大橋軌道通信信號的測試系統(tǒng)，其特征在于所述CBTC AP設(shè)備和所述PIS AP設(shè)備沿橋向彼此間隔10m排列。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于檢測大橋軌道通信信號的測試系統(tǒng)，其特征在于所述CBTC AP設(shè)備的數(shù)量不少于7套，彼此間隔200m。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于檢測大橋軌道通信信號的測試系統(tǒng)，其特征在于I套所述CBTC AP設(shè)備上布置波導(dǎo)管。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于檢測大橋軌道通信信號的測試系統(tǒng)，其特征在于所述PIS AP設(shè)備的數(shù)量不少于7套，彼此間隔200m。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于檢測大橋軌道通信信號的測試系統(tǒng)，其特征在于所述地面設(shè)備包括TETRA基站、LTE-BBU設(shè)備、交換機(jī)以及測試服務(wù)器，所述TETRA基站、LTE-BBU設(shè)備的輸入端均與所述饋線連接，兩者的輸出端均與所述測試服務(wù)器連接，所述交換機(jī)的輸入端與所述光纜連接，輸出端與所述測試服務(wù)器連接。
【文檔編號】H04B17/30GK204231366SQ201420598700
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年10月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月16日
【發(fā)明者】裴順鑫, 王霆, 黎慶, 張靜, 高繼傳, 胡燕玲, 鄭軍, 楊俐, 賈靜, 唐晨彬, 傅志清, 陳海燕, 朱燕蓓 申請人:南京地鐵建設(shè)有限責(zé)任公司, 中鐵上海設(shè)計院集團(tuán)有限公司