高鐵通信中的專用數(shù)字調(diào)度系統(tǒng)

萬(wàn)云勇

【摘 要】高速鐵路及客運(yùn)專線專用數(shù)字調(diào)度系統(tǒng)在整個(gè)鐵路運(yùn)營(yíng)中起著至關(guān)重要的作用，是運(yùn)營(yíng)線路的中樞神經(jīng)，該系統(tǒng)的穩(wěn)定和功能的強(qiáng)大是必要的。專用數(shù)字調(diào)度系統(tǒng)的相關(guān)設(shè)計(jì)理念和關(guān)鍵技術(shù)能從側(cè)面了解其對(duì)于高鐵的重要性。隨著高鐵技術(shù)的迅猛發(fā)展，通信設(shè)備及系統(tǒng)的要求也越來(lái)越高，調(diào)度通信系統(tǒng)作為鐵路專用通信網(wǎng)的助理部分也在業(yè)務(wù)應(yīng)用需求的推動(dòng)下積極改進(jìn)，形成了鐵路數(shù)字化調(diào)度通信網(wǎng)的助理，為保證鐵路運(yùn)輸?shù)陌踩?、正點(diǎn)發(fā)揮著重要作用。

【關(guān)鍵詞】專用數(shù)字通信 關(guān)鍵技術(shù) 設(shè)計(jì)

1 鐵路專用數(shù)字調(diào)度系統(tǒng)概述

鐵路專用通信主要包括局線調(diào)度通信、區(qū)段通信、站場(chǎng)通信等?！皩Ｓ猛ㄐ拧毕到y(tǒng)是指區(qū)段通信及站場(chǎng)通信。區(qū)段通信包括區(qū)段調(diào)度通信 、區(qū)段專用電話。區(qū)段調(diào)度通信是指為調(diào)度員精選運(yùn)輸生產(chǎn)調(diào)度指揮而設(shè)置的調(diào)度通信系統(tǒng)。

鐵路數(shù)字調(diào)度通信系統(tǒng)一般分為樞紐主系統(tǒng)、車站分系統(tǒng)及網(wǎng)管系統(tǒng)三部分。樞紐主席團(tuán)一般設(shè)在調(diào)度中心，車站分系統(tǒng)一般設(shè)在沿線各車站。主系統(tǒng)和各分系統(tǒng)通過(guò)2Mbit/s透明的數(shù)字通道相連構(gòu)成主系統(tǒng)放置于調(diào)度指揮中心，主要用于接入各調(diào)度操作臺(tái)和各種調(diào)度電路，是整個(gè)系統(tǒng)的核心。分系統(tǒng)放置于各車站，通過(guò)數(shù)字共線的方式占用2M口與主系統(tǒng)相連么主要用于接入車站操作臺(tái)、遠(yuǎn)端調(diào)度分機(jī)、站間電話、區(qū)間電話、站場(chǎng)電話等。調(diào)度員和車站值班員處設(shè)置鍵控式或觸摸式操作臺(tái)，一般以2B+D接口連接于車站分系統(tǒng)，完成呼叫、通話等調(diào)度命令功能。

2 數(shù)字專用調(diào)度通信系統(tǒng)特點(diǎn)

數(shù)字專用調(diào)度系統(tǒng)可靠性和話音質(zhì)量大幅度提高。數(shù)字專用調(diào)度系統(tǒng)在主處理機(jī)、電源、網(wǎng)絡(luò)、時(shí)序等關(guān)鍵部分均為雙機(jī)熱備份，關(guān)鍵接口如2M接口和調(diào)度臺(tái)接口可選1+1熱備份，主備切換不影響用戶通信。調(diào)度通信是典型的點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)通信方式，由于采用了通道自動(dòng)增益控制和回波相消技術(shù)，克服了模擬程控調(diào)度系統(tǒng)嘈雜環(huán)境下不能正常工作的現(xiàn)象，使話音質(zhì)量大大改善。

數(shù)字專用調(diào)度系統(tǒng)具有多種模擬和數(shù)字接口，主系統(tǒng)和分系統(tǒng)可根據(jù)用戶業(yè)務(wù)需求組成鏈型、星型、數(shù)型或綜合型多種數(shù)字調(diào)度接入方式，系統(tǒng)支持通過(guò)2m接口級(jí)聯(lián)功能，支持dss1信令、no.7信令、no.1信令或私有專用信令。同時(shí)支持模擬和數(shù)字調(diào)度的混合接入方式，可以滿足目前各專網(wǎng)通信的各種接口和通道要求，使用戶可以方便的接入、安全的使用。

系統(tǒng)的主控部分包括主處理機(jī)、網(wǎng)絡(luò)、時(shí)序等關(guān)鍵部分和信號(hào)音、語(yǔ)音等系統(tǒng)資源。本系統(tǒng)的主控部分簡(jiǎn)潔高效，集中在一塊MPU單板上。一般進(jìn)行熱備份處理，配置兩塊MPU單板，一主一備運(yùn)行，主備用狀態(tài)可自動(dòng)倒換，不會(huì)中斷業(yè)務(wù)。

3 數(shù)字專用調(diào)度通信設(shè)計(jì)理念

高鐵調(diào)度通信的專業(yè)性和應(yīng)用性的特殊性，決定了該系統(tǒng)需求功能主要有：（1）調(diào)度員的控制優(yōu)先的需求；（2）信息交換需求；（3）軟件操作簡(jiǎn)單、界面清楚明了，輔助功能全面。

為達(dá)到需求，采用程控交換技術(shù)、數(shù)字通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制等技術(shù)開(kāi)發(fā)研制新一代的數(shù)字調(diào)度系統(tǒng)設(shè)備，使其具有模擬調(diào)度設(shè)備無(wú)可比擬的優(yōu)點(diǎn)。設(shè)計(jì)多種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，改變模擬調(diào)度系統(tǒng)組網(wǎng)單一的弊病，適應(yīng)各種傳輸業(yè)務(wù)和傳輸技術(shù)；具備數(shù)字中繼、2B+D、環(huán)路中繼、模擬等多種接口，能適應(yīng)鐵路專用通信網(wǎng)內(nèi)設(shè)備機(jī)型的復(fù)雜多樣。

4專用數(shù)字調(diào)度系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用相關(guān)問(wèn)題

4.1自愈環(huán)技術(shù)和斷電保護(hù)技術(shù) 在一般情況下，通信使用下行e1通道，系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)2m口的通信狀態(tài)，當(dāng)檢測(cè)到數(shù)字環(huán)下行e1通道的某處斷開(kāi)時(shí)，立刻切換至上行e1通道方向進(jìn)行通信，從而保證數(shù)字環(huán)的任何一處斷開(kāi)都不會(huì)影響系統(tǒng)的正常通信，切換時(shí)間為毫秒級(jí)。有些情況下，某個(gè)車站由于一些特殊原因系統(tǒng)出現(xiàn)斷電的情況，調(diào)度系統(tǒng)的上、下行e1口將自動(dòng)對(duì)接起來(lái)，還構(gòu)成一個(gè)封閉的數(shù)字環(huán)從而不會(huì)影響系統(tǒng)正常通信。 4.2時(shí)隙分配 一個(gè)2m數(shù)字環(huán)中共有32個(gè)時(shí)隙，其中ts0和ts16時(shí)隙為幀同步時(shí)隙和信令時(shí)隙，剩余的30個(gè)時(shí)隙中的3個(gè)時(shí)隙作為調(diào)度系統(tǒng)的內(nèi)部通信時(shí)隙使用，其余的27個(gè)時(shí)隙可作為話音時(shí)隙使用。系統(tǒng)采用通話占用時(shí)隙的方式，每一組通話動(dòng)態(tài)的占用一個(gè)空閑時(shí)隙，當(dāng)通話結(jié)束時(shí)，該時(shí)隙通道被釋放；在進(jìn)行組呼或召開(kāi)會(huì)議時(shí)，只占用數(shù)字環(huán)中的一個(gè)共線時(shí)隙。

4.3應(yīng)用中的問(wèn)題及處理 4.3.1地線的連接 地線對(duì)數(shù)字通信設(shè)備能否正常工作有著重要的作用，根據(jù)工程開(kāi)通經(jīng)驗(yàn)，工作地線接地良好，而保護(hù)地線接地不良時(shí)，會(huì)出現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行不穩(wěn)和錯(cuò)碼現(xiàn)象。因此，機(jī)箱的接地不僅起保護(hù)作用，還起電磁屏敝作用。尤其在電氣化區(qū)段，良好的地線系統(tǒng)對(duì)設(shè)備的穩(wěn)定起著重要的作用。 4.3.2調(diào)度前臺(tái)與主機(jī)的連接 調(diào)度前臺(tái)與主機(jī)的連接采用2b+d數(shù)字通道，并且采用實(shí)回線連接。傳輸線線徑不同傳輸距離也不同，一般情況下0.5mm線傳送500 m，0.9mm傳送2 km，1.2mm傳送4km。超過(guò)4km，需采用2b+d數(shù)字話機(jī)代替調(diào)度前臺(tái)，這樣1.2mm線路傳輸距離可提高到8km，這種情況一般在機(jī)務(wù)段、車務(wù)段和供電段設(shè)專用調(diào)度前臺(tái)。 車站調(diào)度前臺(tái)使用雙端口2m接入車站調(diào)度交換機(jī)，實(shí)現(xiàn)雙路由保護(hù)，保證了應(yīng)用安全，必將對(duì)我國(guó)高鐵通信現(xiàn)代化起到更大的推動(dòng)作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]張曉斌.鐵路專用數(shù)字通信系統(tǒng)及組網(wǎng)方式[J].電信工程技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)化，2005，（12）.