鐵路專用網(wǎng)的數(shù)字調(diào)度通訊系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

顧民權(quán)

中鐵電化局西安通號(hào)處，陜西西安 710032

我國(guó)鐵道部公布的六項(xiàng)GSM-R應(yīng)用技術(shù)條件(暫行)中，對(duì)GSM-R調(diào)度通信系統(tǒng)的相關(guān)方面作了嚴(yán)格的要求。

就鐵路調(diào)度通信目前的現(xiàn)狀而言，在技術(shù)手段上還存在一些問(wèn)題，比如：在技術(shù)發(fā)展方面比較緩慢，就拿現(xiàn)在的鐵路調(diào)度電話來(lái)說(shuō)，也多是模擬制式；通信設(shè)備發(fā)生故障的幾率也比較高，在日常工作中，通話質(zhì)量比較差，而且在業(yè)務(wù)方面也很單一，這種問(wèn)題已經(jīng)很難適應(yīng)我們?nèi)找娣泵Φ倪\(yùn)輸生產(chǎn)形勢(shì)。為了淘汰舊的模擬調(diào)度設(shè)備，改變落后的鐵路專用通信局面，我們就要采用一套全新的數(shù)字調(diào)度系統(tǒng)。

1 鐵路數(shù)字調(diào)度系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案

1.1 鐵路調(diào)度通信的需求分析

鐵路調(diào)度通信的需求功能是由其應(yīng)用的特殊性和專業(yè)性決定的。主要體現(xiàn)在以下3點(diǎn)：

1）對(duì)調(diào)度人員的控制需求。作為調(diào)度員，應(yīng)該具有一定的無(wú)阻塞優(yōu)先和通話權(quán)。調(diào)度員可以進(jìn)行有關(guān)重要通信事項(xiàng)的調(diào)度，最終形成統(tǒng)一調(diào)度的指揮網(wǎng)，可以進(jìn)行通信連接，如直接用上級(jí)調(diào)度和中繼調(diào)度連接；2）各種信息不斷交換的需求。為了滿足專用通信網(wǎng)的業(yè)務(wù)傳輸需求，不論是值班員，還是調(diào)度員和用戶，他們都可以在其權(quán)限范圍之內(nèi)進(jìn)行直接撥號(hào)。同時(shí)，在信息交換的情況下還要配置一定的標(biāo)準(zhǔn)接口，保證多臺(tái)設(shè)備無(wú)障礙且能互相連接上；3）就軟件使用而言，不僅操作很簡(jiǎn)單，界面清晰，在輔助功能上也很全面。

1.2 設(shè)計(jì)方案原則

與模擬調(diào)度設(shè)備相比較，新一代的數(shù)字調(diào)度系統(tǒng)設(shè)備具容量大、集成度高的特點(diǎn)、服務(wù)功能全面、接續(xù)快、在呼叫處理方面能力強(qiáng)。新的數(shù)字調(diào)度系統(tǒng)設(shè)備是采用比較先進(jìn)的計(jì)算機(jī)控制技術(shù)、數(shù)字通信技術(shù)、程控交換技術(shù)開發(fā)研制的，在其設(shè)備使用中，選擇光傳輸網(wǎng)的傳輸平臺(tái)，這樣就能使信號(hào)在傳輸過(guò)程中發(fā)揮出許多優(yōu)點(diǎn)，如衰耗低、數(shù)字化全、清晰度高等優(yōu)點(diǎn)。

為了適應(yīng)各種傳輸技術(shù)和業(yè)務(wù)工作，改變?cè)械哪M調(diào)度電話組網(wǎng)的單一性問(wèn)題，就要設(shè)計(jì)多種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)具有多種接口，包括模擬、數(shù)字及環(huán)路中繼、2B+D，這些接口能夠很好的適應(yīng)鐵路專用通信網(wǎng)內(nèi)復(fù)雜的設(shè)備機(jī)型。

1.3 總體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)

該系統(tǒng)是由主系統(tǒng)、分系統(tǒng)、調(diào)度臺(tái)和傳輸通道四部分組成，這里的主系統(tǒng)即調(diào)度總機(jī)，分系統(tǒng)即調(diào)度分機(jī)，調(diào)度臺(tái)是調(diào)度所通話選叫設(shè)備。主系統(tǒng)也就是調(diào)度指揮中心，一般情況下設(shè)置于各個(gè)鐵路局或者大站；分系統(tǒng)主要為鐵路沿線各小型車站的值班人員使用，用于執(zhí)行主系統(tǒng)的調(diào)度。調(diào)度臺(tái)能給調(diào)度員提供一個(gè)利于工作操作的良好環(huán)境，所以它一般放置在鐵路調(diào)度所內(nèi)。因?yàn)橹飨到y(tǒng)與分系統(tǒng)之間以及分系統(tǒng)相互之間的距離相對(duì)而言比較遠(yuǎn)，這時(shí)，就利用傳輸系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)我們的通信業(yè)務(wù)，而在傳輸通道的選擇上，我們也可以用實(shí)回線、電纜和光纜。

2 調(diào)度系統(tǒng)的組成以及主要模塊功能介紹

2.1 調(diào)度系統(tǒng)的組成

調(diào)度系統(tǒng)主要由主處理機(jī)、普通用戶、2M數(shù)字中繼等模塊組成。其中除了主處理機(jī)、時(shí)鐘和電源模塊外，其它模塊主要具有對(duì)內(nèi)通信和對(duì)外接口的功能。這些模塊之間都有互相獨(dú)立的CPU單元，其中的主處理機(jī)模塊和時(shí)鐘模塊的配置是按1:1冗余來(lái)完成的。為了滿足調(diào)度系統(tǒng)的通信和不同組網(wǎng)及數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨?，主處理機(jī)的數(shù)字交換網(wǎng)（DSN）的PCM母線直接和用戶電路、2M數(shù)字中繼電路等連接，通過(guò)這樣的連接能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的處理、語(yǔ)音和處理機(jī)之間的通信，最終達(dá)到充分發(fā)揮調(diào)度系統(tǒng)功能。

2.2 模塊功能介紹

1）主處理機(jī)模塊：是調(diào)度系統(tǒng)的核心，它包含時(shí)鐘、交換網(wǎng)絡(luò)、會(huì)議、通信和中央控制等單元。這些單元中，時(shí)鐘單元主要是為整個(gè)系統(tǒng)提供4M、2M及SK的同步信號(hào)，有時(shí)候作從鐘使用，有時(shí)候又作主鐘使用。交換網(wǎng)絡(luò)單元的作用是提供無(wú)阻塞的交換能力。會(huì)議單元主要作用是提供32方的雙工會(huì)議。通信單元可以對(duì)各子模塊進(jìn)行控制，也可以實(shí)現(xiàn)CPU模塊與子模塊的通信。中央控制單元主要作用是提供2000OBHCA(忙時(shí)試呼次數(shù))的處理能力，有2M和512K的程序和數(shù)據(jù)空間；2）數(shù)字中繼模塊：是連接兩種不同設(shè)備的模塊，是與外界系統(tǒng)連接組網(wǎng)的重要模塊，它的接口可以連接調(diào)度系統(tǒng)數(shù)字傳輸通道和內(nèi)部鏈路，不僅具有復(fù)接分接信號(hào)的重要作用，還可以處理信令和告警中繼情況；3）調(diào)度臺(tái)終端：調(diào)度臺(tái)主要是由桌面、PC、多媒體調(diào)度臺(tái)三種類型組成的，它是調(diào)度系統(tǒng)的操作維護(hù)終端，它的特點(diǎn)有：在操作上比較簡(jiǎn)單易學(xué)、數(shù)字化接口（2B+D）、呼叫無(wú)阻塞、通話建立也比較快，對(duì)環(huán)境的要求低；4）2B+D模塊：2B+D模塊主要是接口模塊，用于連接調(diào)度臺(tái)和調(diào)度總機(jī)，能夠?qū)ο⑦M(jìn)行處理或者直接轉(zhuǎn)發(fā)到CPU模塊，它還可以給調(diào)度提供一些全數(shù)字化的消息，比如聲音和圖像。

3 調(diào)度系統(tǒng)的特點(diǎn)與思考

調(diào)度系統(tǒng)改變了舊的模擬調(diào)度中功能單一的弊端，不僅使調(diào)度系統(tǒng)的可靠性提高了，還擴(kuò)大了適用范圍，保證了系統(tǒng)運(yùn)行中的通話質(zhì)量。調(diào)度系統(tǒng)具有一些特點(diǎn)：第一，可以通過(guò)先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)將光接入網(wǎng)技術(shù)和時(shí)分多路復(fù)用交換技術(shù)合理應(yīng)用到系統(tǒng)的研制和開發(fā)中；第二，這種系統(tǒng)具有多種接口，接口中還包括了數(shù)字中繼，這些接口可以保證系統(tǒng)之間的數(shù)字傳輸以及能使調(diào)度、公務(wù)通話和站間行車與數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕尤?，使得鐵路專用通信業(yè)務(wù)綜合接入問(wèn)題得到了解決，使使用范圍進(jìn)一步擴(kuò)大；第三，調(diào)度系統(tǒng)采用無(wú)阻塞交換技術(shù)，具有大話務(wù)量處理的能力的系統(tǒng)，具有重要模塊雙熱備份，又通過(guò)自愈技術(shù)提高了傳輸通道的保護(hù)能力，使系統(tǒng)正常穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)。

鐵路專用網(wǎng)的數(shù)字調(diào)度通訊系統(tǒng)，不僅在業(yè)務(wù)上具有綜合化的特點(diǎn)，還有數(shù)字化及組網(wǎng)靈活化的特點(diǎn)。目前，從我國(guó)的現(xiàn)狀來(lái)看，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及通信技術(shù)還在不斷更新和發(fā)展中，隨之也會(huì)使一些技術(shù)手段發(fā)生改變，所以，這種調(diào)度系統(tǒng)的研究也將會(huì)進(jìn)一步得到更新。

[1]殷展慶.基于鐵路專用網(wǎng)的數(shù)字調(diào)度通訊系統(tǒng)設(shè)計(jì).中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2007，14.