探討列車車載應(yīng)急通訊系統(tǒng)構(gòu)建及組網(wǎng)研究

許小平（西安鐵路局　西安通信段　綏德通信車間,陜西　綏德　718000）

探討列車車載應(yīng)急通訊系統(tǒng)構(gòu)建及組網(wǎng)研究

許小平
（西安鐵路局西安通信段綏德通信車間,陜西綏德718000）

摘要：社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，促進(jìn)了我國(guó)通訊網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展。就目前而言，通訊網(wǎng)絡(luò)被廣泛應(yīng)用在各個(gè)行業(yè)中，給人們的生產(chǎn)生活帶來(lái)了極大的便利，但是由于突發(fā)事件引發(fā)的通訊網(wǎng)絡(luò)的中斷也在不斷發(fā)生。因此為了有效快速恢復(fù)通訊網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為行業(yè)內(nèi)研究的重要課題。列車車載應(yīng)急通訊系統(tǒng)具有快速、靈活的優(yōu)點(diǎn)，是應(yīng)急通訊中應(yīng)用最為廣泛的一種手段，能夠有效保證列車安全的運(yùn)行。本文就對(duì)列車車載應(yīng)急通訊系統(tǒng)的構(gòu)建及組網(wǎng)進(jìn)行深入分析和探討。

關(guān)鍵詞：列車車載應(yīng)急通訊系統(tǒng)；構(gòu)建；組網(wǎng)

1　列車車載移動(dòng)通訊系統(tǒng)的組成與工作原理

一般而言，車載移動(dòng)通訊系統(tǒng)主要是以固定基站通信系統(tǒng)研究為基礎(chǔ)，進(jìn)行集成化以及小型化的設(shè)計(jì)，從而形成承載式的移動(dòng)通信系統(tǒng)。列車車載移動(dòng)通訊系統(tǒng)相較于固定基站通信系統(tǒng)而言，兩者具有相同的信令，能夠完全兼容用戶設(shè)備。列車車載移動(dòng)通訊系統(tǒng)的組成主要包括用戶設(shè)備、調(diào)度臺(tái)、管理終端、天饋單元、信道機(jī)單元以及中央控制單元，其中中央控制單元能夠有效集成系統(tǒng)的電話接口單元、基站控制單元、數(shù)據(jù)采集單元、交換單元以及主控單元，并能夠?qū)⒏髯缘墓δ苓M(jìn)行有效完成[2]。列車車載移動(dòng)通訊系統(tǒng)的構(gòu)成如下圖所示：

圖1　列車車載移動(dòng)通訊系統(tǒng)的構(gòu)成示意圖

2　“動(dòng)中通”伺服系統(tǒng)的設(shè)計(jì)分析

“動(dòng)中通”是列車車載移動(dòng)通訊系統(tǒng)中的重要組成部分，其主要是當(dāng)載車在轉(zhuǎn)彎、顛簸、上下坡以及高速運(yùn)動(dòng)的情況下，借助天線伺服控制系統(tǒng)，確保天線波束能夠精確對(duì)準(zhǔn)衛(wèi)星。一般而言，“動(dòng)中通”伺服系統(tǒng)主要是跟蹤衛(wèi)星，確保實(shí)現(xiàn)天線相對(duì)于大地的穩(wěn)定。

此外，在對(duì)衛(wèi)星相對(duì)于大地坐標(biāo)的俯仰角以及方位角進(jìn)行計(jì)算時(shí)，可以將圓錐掃描自動(dòng)跟蹤技術(shù)與步進(jìn)跟蹤技術(shù)進(jìn)行有效結(jié)合，利用天線控制器，查找出衛(wèi)星的定點(diǎn)位置和載車的地理位置。同時(shí)驅(qū)動(dòng)電機(jī)，確保天線的波束能夠指向衛(wèi)星，如果衛(wèi)星信號(hào)電平超過(guò)設(shè)置的門限電平，則會(huì)進(jìn)入跟蹤的狀態(tài)。此外，天線波束能夠利用實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的衛(wèi)星信號(hào)電平指示，接近最大信號(hào)的電平，并且天線控制器能夠?qū)μ炀€進(jìn)行有效控制，從而進(jìn)行圓錐掃描。一般載車運(yùn)動(dòng)會(huì)影響天線的指向，為了有效隔離這種影響，系統(tǒng)利用橫滾、俯仰及方位三軸角速率陀螺，對(duì)慣性空間角位置變化的速度進(jìn)行感知，并利用變換的坐標(biāo)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)，使其進(jìn)行反向運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)位置補(bǔ)償，確保天線的指向，有效實(shí)現(xiàn)俯仰及方位的穩(wěn)定性?！皠?dòng)中通”伺服系統(tǒng)的設(shè)計(jì)示意圖如下：

圖2　“動(dòng)中通”伺服系統(tǒng)的設(shè)計(jì)示意圖

3　列車車載應(yīng)急通訊系統(tǒng)的組網(wǎng)方式與實(shí)施分析

（1）改進(jìn)組網(wǎng)的方式。列車車載應(yīng)急通訊系統(tǒng)主要是采用IP的關(guān)聯(lián)式以及分布式結(jié)構(gòu)進(jìn)行組網(wǎng)，如下圖所示。一般常規(guī)的移動(dòng)通訊系統(tǒng)主要是采用中心交換控制的模式，用戶在進(jìn)行通話時(shí)，需要由MSC、BSC以及BIS這三者共同參與完成。如果MSC或者是BSC出現(xiàn)故障，將會(huì)導(dǎo)致全部或局部的網(wǎng)絡(luò)癱瘓。

（2）系統(tǒng)組網(wǎng)的應(yīng)用。列車車載應(yīng)急通訊系統(tǒng)組網(wǎng)的應(yīng)用主要體現(xiàn)接入計(jì)算機(jī)信息網(wǎng)應(yīng)用、接入自動(dòng)電話網(wǎng)組網(wǎng)應(yīng)用、多系統(tǒng)組網(wǎng)應(yīng)用以及接入運(yùn)營(yíng)商移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)應(yīng)用這四個(gè)方面。

1）接入計(jì)算機(jī)信息網(wǎng)應(yīng)用。借助衛(wèi)星鏈路、光纜以及微波等，在計(jì)算機(jī)信息網(wǎng)與系統(tǒng)之間建立IP數(shù)據(jù)傳輸鏈路，這樣可以將系統(tǒng)作為“數(shù)據(jù)交換機(jī)”，有效提高系統(tǒng)運(yùn)行的效率。

2）接入自動(dòng)電話網(wǎng)組網(wǎng)應(yīng)用。要想有效實(shí)現(xiàn)有線和無(wú)線用戶之間的互通，可以借助衛(wèi)星鏈路、光纜以及微波等，將當(dāng)?shù)刈詣?dòng)電話網(wǎng)與系統(tǒng)進(jìn)行互聯(lián)。一般互聯(lián)的方式有兩種：一是在自動(dòng)電話網(wǎng)中接入用戶線，這樣系統(tǒng)可以充當(dāng)用戶電話交換機(jī)，系統(tǒng)內(nèi)的用戶可以利用所連接的用戶線，有效接入自動(dòng)電話網(wǎng)。這樣的連接方式較為簡(jiǎn)便，不需對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行配置，但是需要較多的中繼數(shù)目，系統(tǒng)內(nèi)用戶呼叫的完成必須要進(jìn)行二次撥號(hào)。二是利用自動(dòng)電話網(wǎng)與數(shù)字電力，有效建立話音中繼和信令，這是能夠?qū)⑾到y(tǒng)作為市話端使用。自動(dòng)電話網(wǎng)接入之后，便于固定電話網(wǎng)用戶以及移動(dòng)用戶的呼叫。當(dāng)然在進(jìn)行這樣的連接時(shí)，必須要有效配置DPC和OPC的局間參數(shù)，對(duì)相應(yīng)地信令進(jìn)行開(kāi)通，確保移動(dòng)用戶有自動(dòng)電話網(wǎng)號(hào)碼，以免進(jìn)行二次撥號(hào)。

3）多系統(tǒng)組網(wǎng)應(yīng)用。在某一個(gè)范圍內(nèi)建立移動(dòng)通通訊網(wǎng)時(shí)，可以充分利用多套系統(tǒng)為其提供通訊保障。一般而言，各個(gè)系統(tǒng)之間的連接是通過(guò)中級(jí)鏈路，有效組成多系統(tǒng)組網(wǎng)的移動(dòng)通信系統(tǒng)，并對(duì)移動(dòng)用戶的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)以及語(yǔ)音通信服務(wù)進(jìn)行覆蓋。多系統(tǒng)進(jìn)行組網(wǎng)之后，能夠利用其中的一套系統(tǒng)，借助中繼手段，實(shí)現(xiàn)與其他網(wǎng)系的互通互聯(lián)，從而實(shí)現(xiàn)網(wǎng)系內(nèi)移動(dòng)用戶的互通互聯(lián)。

4）接入運(yùn)營(yíng)商移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)應(yīng)用。借助衛(wèi)星鏈路、光纜以及微波等，將系統(tǒng)與運(yùn)營(yíng)商的移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接，有效建立話音鏈路以及信令，并在該網(wǎng)絡(luò)中接入系統(tǒng)，這樣可以使運(yùn)營(yíng)商移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍加以有效延伸。

4　結(jié)束語(yǔ)

本文就結(jié)合列車車載移動(dòng)通訊系統(tǒng)的組成與工作原理，對(duì)其應(yīng)急通訊系統(tǒng)的組網(wǎng)方式與實(shí)施進(jìn)行了分析，在實(shí)施應(yīng)急通訊系統(tǒng)時(shí)，不僅要對(duì)系統(tǒng)的組網(wǎng)進(jìn)行有效改進(jìn)，還需要有效應(yīng)用接入計(jì)算機(jī)信息網(wǎng)、接入自動(dòng)電話網(wǎng)組網(wǎng)、多系統(tǒng)組網(wǎng)以及接入運(yùn)營(yíng)商移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)，確保系統(tǒng)的高效運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]蔡忠見(jiàn),陸勝.車載應(yīng)急通訊系統(tǒng)構(gòu)建及組網(wǎng)研究[J].微計(jì)算機(jī)信息,2010(11):19-21.

[2]顧曉斌,王曉凡.淺談車載應(yīng)急通信系統(tǒng)構(gòu)建與展望[J].郵電設(shè)計(jì)技術(shù),2012(04):52-55.

作者簡(jiǎn)介：許小平（1984-），陜西富平人，本科。