焦作黄河专网干路电信级升级天线转换器应用

李艳 邢栋 张磊 董栋 邢天明

摘 要：为有效解决焦作黄河专网中不定时出现大延迟、丢包及中断等不稳定现象，采用电信级回程传输设备，定制天线转换器，并应用无线网络的综合管理技术，将原来5.8G无线传输设备天线更换为新的电信级回程传输设备AP的适配天线，提高抗环境干扰能力，减少设备间相互干扰，从物理层面避免相邻频段相互叠加引起的干扰。经过9个多月的运行，结果表明，该技术提高了网络传输质量，网络延迟达到光纤级别，保证了焦作黄河专网的稳定运行。

关键词：黄河专网；基站；传输设备；天线转换器；共址布设

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1003-5168（2018）04-0033-03

The Application of Antenna Converter in Jiaozuo Yellow River

Private Network of the Telecommunication Level Upgrade

LI Yan1 XING Dong2 ZHANG Lei3 DONG Dong1 XING Tianming1

（1.Yellow River Jiaozuo Bureau， Yellow River Henan Bureau，Jiaozuo Henan 454000；2.The Third Branch Company of Jiaozuo Yellow River Water Conservancy Engineering Repair and Maintenance Co.， Ltd.，Wenxian Henan 454850；

3. Yellow River Wenxian Bureau， Yellow River Jiaozuo Bureau，Wenxian Henan 454850）

Abstract： To effectively solve don't appear regularly in Jiaozuo Yellow River private network delay， packet loss and unstable phenomenon in our country， such as， the telecommunication level backhaul transmission equipment， customized wireless converter， integrated management and application of wireless network technology， the original 5.8 G wireless transmission equipment antenna is converted to a new level telecom return transmission equipment of the AP adapter antennas， improve environmental interference resistance， reduce the mutual interference between equipment， avoiding the superposition between adjacent frequencies from the physical cause interference. After nine months， results show that the technology to improve the quality of network transmission and network delay to reach level of optical fiber， ensure the stability of the jiaozuo Yellow River private network operation.

Keywords： the Yellow River private network；the base station；transmission equipment；antenna converter；colocation layout

1 研究背景

近年來，焦作河务局对焦作黄河专网[1]进行了三次升级改造。2013年9月，焦作河务局首次对焦作黄河专网进行升级改造，并开发了管理系统。2015年3月，焦作河务局对网络结构进行了优化调整，租用了两条移动公司150Mb/s数据光纤专线，分别为焦作局至沁阳局基站、焦作局至武陟一局基站，使沁阳局和武陟一局基站成为干路汇接分中心，局属单位就近连接，保障了网络设备的稳定运行。2016年12月，焦作河务局再次对网络结构进行优化调整，取消租用的两条移动公司的数据光纤专线，组建大虹桥和武陟一局基站为干路汇接分中心，沁阳局和武陟一局基站为干路汇接备用分中心，局属单位就近连接，干路：沁阳局、温县局、孟州局连接至大虹桥基站至市局，武陟一局、武陟二局、张菜园闸管理处、华龙鑫河分公司连接至武陟一局基站至市局，博爱局直接连接至市局；备用干路：沁阳局、博爱局、孟州局、温县局连接至沁阳局基站至市局，武陟一局、武陟二局连接至武陟一局基站至市局，张菜园闸管理处通过10Mb/s数据光纤专线至市局。此次焦作黄河专网干路升级采用电信级回程传输设备，网络延迟达到光纤级别。焦作黄河专网进行三次升级改造后，网络设备运行更加稳定，市局互联网出口扩容为1Gb/s，基层单位的网络干路带宽保持在200～300Mb/s，基层29个一线班组已全部实现通信网络的宽带无线接入，可登录电子政务内网和互联网拨打黄河内线电话，网络带宽达到30Mb/s以上，保障了基层单位及防洪工程信息系统的高效稳定运行，有效解决了目前基层信息网络系统中存在的网络带宽小、覆盖率低、安全保障率低等问题。

2 目的

在第三次焦作黄河专网干路升级中，需要用新的电信级回程传输设备代替原有5.8G无线传输设备。为节约投资，我们用原来5.8G无线传输设备天线配备新的电信级回程传输设备AP作为电信級回程传输设备。运行一段时间后，通过焦作黄河专网管理系统进行远程管理，发现大虹桥至孟州、大虹桥至温县和大虹桥至沁阳三跳传输设备运行不稳定，特别是大虹桥至孟州和大虹桥至沁阳两跳尤为严重，不定时出现大延迟、丢包甚至中断现象。该问题已严重影响数据传输和正常办公，成为急需解决的问题。

3 方法

3.1 成因分析

经过研究分析，造成上述问题的因素主要有以下两方面。

①共址布设设备过多，大虹桥基站共有4条干路、2条支路、6台5.8G宽带无线接入设备。由于共址布设同频段设备较多，设备间距过小（2～3m），虽然已经进行设备频点预设，尽量避免相互干扰，但因设备过于密集，导致网络传输稳定性下降。

②大虹桥至孟州和大虹桥至沁阳传输距离较远，分别为48km和30km。电磁环境更加复杂，电磁干扰造成网络传输带宽和质量严重下降。

3.2 解决方案

①合理调整5.8G宽带无线接入设备频段、频宽，升级现有5.8G宽带无线接入设备固件并重启设备。

②更换大虹桥基站至温县传输的设备天线为±45o 2×2双极性天线，提高抗环境干扰能力，减少设备间的相互干扰，从物理层面避免相邻频段相互叠加引起的干扰。

③将大虹桥至孟州和大虹桥至沁阳原来4端传输协议为802.11n的5.8G无线传输设备，使用天线转换器转换为最新802.11af协议的无线传输设备。该传输协议可使用稀有频段，从而有效降低频段干扰，实现低延迟的远距离传输。

3.3 实施

2017年1月上旬，按照上述解决方案第一步，调整了部分5.8G宽带无线接入设备频段、频宽，升级了所有5.8G宽带无线接入设备固件并重启，设备运行状况有所好转。

由于焦作河务局重点科研项目“黄河坝岸险情监控报警报险系统”在温县大玉兰控导工程，加上温县河务局用户较多，为确保网络传输质量，2017年1月中旬按照上述解决方案第二步，更换大虹桥基站至温县传输设备天线为±45o 2×2双极性天线，提高抗环境干扰能力，减少设备间相互干扰，从物理层面避免相邻频段相互叠加引起的干扰，解决了大虹桥至温县传输设备运行不稳定的问题。

为进一步节约投资，用天线转换器（见图1）将大虹桥至孟州和大虹桥至沁阳原来的4端5.8G无线传输设备天线转换为新的电信级回程传输设备AP的适配天线。经咨询，暂无此天线转换器，但可以定制。2017年3月上旬，定制套件到货，按照上述解决方案第三步，用天线转换器将大虹桥至孟州和大虹桥至沁阳原来4端5.8G无线传输设备天线转换为新的电信级回程传输设备AP的适配天线。更换后设备运行恢复正常。截至2017年12月，大虹桥基站4条干路、2条支路所有5.8G宽带无线接入设备已恢复稳定运行9个多月。

需要说明的是，解决上述问题期间，网络传输通过备用线路传输，即沁阳局、孟州局、温县局连接至沁阳局基站至市局。

4 创新点

①合理调整5.8G宽带无线接入设备频段、频宽，升级现有5.8G宽带无线接入设备固件并重启设备，是解决共址布设设备过多、避免设备间相互干扰的关键。

②定制的天线转换器可以将原来传输协议为802.11n的5.8G无线传输设备转换为最新802.11af协议的无线传输设备，提高抗环境干扰能力，减少设备间的相互干扰，从物理层面避免相邻频段相互叠加引起的干扰。

5 结果

5.1 应用情况

2017年3月在大虹桥基站应用至今，4条干路、2条支路所有5.8G宽带无线接入设备已恢复稳定运行9个多月。为避免类似问题发生，2017年4月上旬，我们把定制的天线转换器用于焦作至沁阳、焦作至武陟一局和沁阳局至温县三跳备用传输线路，保障了基层单位及防洪工程信息系统的高效稳定运行。

5.2 效益

综上所述，若大虹桥至孟州、大虹桥至温县、大虹桥至沁阳、焦作至沁阳、焦作至武陟一局和沁阳局至温县六跳5.8G宽带无线接入设备天线全部更新为抗干扰能力较强的5.8G宽带无线接入设备天线，需投资3.68万元。我们通过对5.8G宽带无线接入设备的有效管理，更新了1跳5.8G宽带无线接入设备天线，5跳采用定制的天线转换器，投资1.02万元，直接经济效益2.66万元。可见，利用焦作黄河专网管理系统，可实现远程对网络设备的有效管理，能及时发现问题并采取有效措施，保证专网的稳定运行。

6 结语

在无线网络工程建设中，如何合理运用设备特性组建高效、稳定的网络链路，以及建成后如何保证专网的稳定运行，如何实现对网络设备的有效管理，并及时发现问题采取有效措施，已成为当前急需解决的问题。该项目采用天线转换器将原来传输协议为802.11n的5.8G无线传输设备转换为最新的802.11af协议的无线传输设备，并应用无线网络的综合管理技术，提高了网络传输质量，保证了焦作黄河专网的稳定运行。

参考文献：

[1]邢栋，潘振宇，张兴源，等.焦作黄河专网改造及管理系统的开发应用[J].河南科技，2016（23）：29-31.