城市軌道交通專用電話系統(tǒng)的應(yīng)用及發(fā)展趨勢(shì)

鄭春曉

摘 要：本文對(duì)城市軌道交通專用電話系統(tǒng)現(xiàn)有的建設(shè)模式、組網(wǎng)方案及技術(shù)特點(diǎn)進(jìn)行詳細(xì)的分析比較，并結(jié)合目前專用電話系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)，提出了城市軌道交通專用電話IP化、平臺(tái)化演進(jìn)路線。

關(guān)鍵詞：專用電話系統(tǒng)；公務(wù)電話系統(tǒng)；軟交換；建設(shè)模式；組網(wǎng)結(jié)構(gòu)

1 概述

專用電話系統(tǒng)是控制中心調(diào)度員、車站、車輛段、停車場(chǎng)、值班員指揮列車運(yùn)行和下達(dá)調(diào)度命令的重要通信工具，是為列車運(yùn)營(yíng)、電力供應(yīng)、日常維修、防災(zāi)救護(hù)、票務(wù)管理提供指揮的專用通信系統(tǒng)。結(jié)合成都地鐵專用電話系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，對(duì)系統(tǒng)方案的選擇進(jìn)行分析、研究，并對(duì)其未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行展望。

2 專用電話系統(tǒng)建設(shè)模式及比選

目前，城市軌道交通專用電話系統(tǒng)的建設(shè)模式可以歸納為以下3種。

2.1 專用電話系統(tǒng)與公務(wù)電話系統(tǒng)完全分設(shè)（數(shù)字專用調(diào)度電話系統(tǒng)）

該方案是把專用電話系統(tǒng)和公務(wù)電話系統(tǒng)完全分開(kāi)，即專用電話系統(tǒng)和公務(wù)電話系統(tǒng)完全根據(jù)本系統(tǒng)的特點(diǎn)組成兩個(gè)相對(duì)獨(dú)立的系統(tǒng)。重慶、廣州、福州等多地地鐵建設(shè)中均采用該建設(shè)模式，而成都地鐵7號(hào)線也將采用該模式。

專用電話系統(tǒng)包括調(diào)度電話、站內(nèi)電話、站間電話、區(qū)間軌旁電話的全部業(yè)務(wù)和功能，采用專用電話主、分交換機(jī)組網(wǎng)構(gòu)架，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

2.2 專用電話系統(tǒng)與公務(wù)電話系統(tǒng)部分合設(shè)方案

該方案把調(diào)度電話單獨(dú)構(gòu)成系統(tǒng)，而各站（含車輛段/停車場(chǎng)）內(nèi)直通電話（含軌旁電話）、站間行車電話納入公務(wù)電話系統(tǒng)統(tǒng)一組網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)區(qū)間電話、站間電話功能。該模式在成都地鐵1～4號(hào)線工程中被廣泛采用。

獨(dú)立調(diào)度電話系統(tǒng)由調(diào)度專用交換機(jī)、調(diào)度操作臺(tái)、車站調(diào)度分機(jī)和數(shù)字錄音設(shè)備組成。調(diào)度交換機(jī)通過(guò)PCM復(fù)用設(shè)備將調(diào)度電話延伸，分布到車輛段、停車場(chǎng)和各車站，分別定義為行車調(diào)度分機(jī)、電力調(diào)度分機(jī)、維修調(diào)度分機(jī)和環(huán)控調(diào)度分機(jī)。

2.3 專用電話系統(tǒng)與公務(wù)電話系統(tǒng)完全合設(shè)方案

該方案是把專用電話系統(tǒng)納入公務(wù)電話系統(tǒng)統(tǒng)一組網(wǎng)，調(diào)度電話功能利用公務(wù)電話交換機(jī)中的功能模塊實(shí)現(xiàn)，其他專用電話采用熱線功能實(shí)現(xiàn)。該模式在西安地鐵1、2、3號(hào)線工程中被采用?！肮珜：弦弧睉?yīng)用模式，通過(guò)軟件設(shè)置，實(shí)現(xiàn)公務(wù)電話系統(tǒng)、專用電話系統(tǒng)硬件上合設(shè)，軟件上獨(dú)立運(yùn)行，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。

2.4 方案比選

根據(jù)以上3種建設(shè)方案，在以下方面進(jìn)行綜合比較，詳見(jiàn)表1。

當(dāng)前，就各城市軌道交通對(duì)專用電話系統(tǒng)的建設(shè)案例來(lái)看，第一種建設(shè)模式更為普遍，成都地鐵也從“公專部分合設(shè)”轉(zhuǎn)換為“公專完全分設(shè)”的方式，不但提升了運(yùn)維效率，也簡(jiǎn)化了傳輸系統(tǒng)的配置。

3 數(shù)字專用電話系統(tǒng)組網(wǎng)結(jié)構(gòu)比選

根據(jù)線路特點(diǎn)，數(shù)字專用電話系統(tǒng)有以下兩種組網(wǎng)方案：

方案一：2M星型組網(wǎng)方案。這種組網(wǎng)方式是在控制中心設(shè)置數(shù)調(diào)主系統(tǒng)，全線各站、車輛段、停車場(chǎng)設(shè)置數(shù)調(diào)分系統(tǒng)。數(shù)調(diào)分系統(tǒng)與控制中心主系統(tǒng)間通過(guò)2M數(shù)字中繼相連接。組網(wǎng)方案如圖3所示：

該方案的特點(diǎn)是車站可以與控制中心獨(dú)享2M通道。在傳輸通道發(fā)生故障的情況下，車站內(nèi)部電話業(yè)務(wù)不受影響；但是該方案投資較大，控制中心與車站調(diào)度通話業(yè)務(wù)對(duì)2M數(shù)字時(shí)隙利用率低。

方案二：2M環(huán)型組網(wǎng)方案。這種組網(wǎng)方案是在控制中心設(shè)置數(shù)調(diào)主系統(tǒng)，全線各站、車輛段、停車場(chǎng)設(shè)置數(shù)調(diào)分系統(tǒng)。調(diào)度主系統(tǒng)通過(guò)2Mb/s數(shù)字接口與調(diào)度分系統(tǒng)分段收尾相接，形成封閉的數(shù)字通道換。組網(wǎng)方案如圖1所示。

該方案的特點(diǎn)是組網(wǎng)成熟可靠，應(yīng)用案例多，同時(shí)該方案投資較小，具有數(shù)字環(huán)自愈功能。

綜上所述，兩個(gè)組網(wǎng)方案各有千秋，使用案例都很多，因此需要根據(jù)投資、調(diào)度通話業(yè)務(wù)的需求量來(lái)確定具體方案。

4 專用電話系統(tǒng)發(fā)展趨勢(shì)

隨著軌道交通的不斷發(fā)展，對(duì)專用電話系統(tǒng)的需求也由傳統(tǒng)的語(yǔ)音通信業(yè)務(wù)發(fā)展為“聽(tīng)、說(shuō)、看”的立體通信模式，而軟交換等電話技術(shù)的發(fā)展提供了多媒體業(yè)務(wù)，使得語(yǔ)音、視頻、無(wú)線通信的融合從技術(shù)上成為可能?！肮膺M(jìn)銅退”是通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展方向，這也使得軌道交通電話系統(tǒng)與IP網(wǎng)絡(luò)接口更加緊密。對(duì)于專用電話而言，在軟交換技術(shù)的基礎(chǔ)上增加調(diào)度業(yè)務(wù)，除了保持既有的調(diào)度業(yè)務(wù)外，還能增加視頻調(diào)度、視頻會(huì)議等業(yè)務(wù)。因此，采用軟交換技術(shù)建設(shè)專用電話系統(tǒng)將成為趨勢(shì)。

4.1 基于軟交換的專用電話系統(tǒng)組網(wǎng)方案

該方案的平臺(tái)構(gòu)架如圖4所示。

首先，軟交換技術(shù)是NGN的主要應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，是一種新的呼叫控制技術(shù)，它具有分層的體系架構(gòu)、基于分組傳輸、提供多種接入方式的特點(diǎn)，并能提供語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、多媒體業(yè)務(wù)。

其次，在控制中心設(shè)置軟交換調(diào)度交換機(jī)，同時(shí)配置調(diào)度操作臺(tái)、錄音服務(wù)器和網(wǎng)管系統(tǒng)等設(shè)備，在各個(gè)站點(diǎn)設(shè)置軟交換交換機(jī)、值班員操作臺(tái)和各種調(diào)度分機(jī)、站內(nèi)站間電話等設(shè)備。該方案保持了專用電話系統(tǒng)傳統(tǒng)的組網(wǎng)方案，在2M星型組網(wǎng)的基礎(chǔ)上增加了IP鏈路，在保證系統(tǒng)安全性的前提下也考慮了用戶的使用習(xí)慣，但工程投資大。

4.2 基于軟交換的公專合一電話系統(tǒng)組網(wǎng)方案

隨著軟交換技術(shù)的不斷演進(jìn)，基于軟交換的公專合一電話系統(tǒng)組網(wǎng)方案不但可以減少設(shè)備，減輕設(shè)備維護(hù)的復(fù)雜性，同時(shí)可以減少工程投資成本、減少運(yùn)營(yíng)維護(hù)成本，因此該方案是軌道交通電話系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)，該方案的平臺(tái)架構(gòu)如圖5所示。

5 結(jié)束語(yǔ)

隨著通信技術(shù)的不斷更新，城市軌道交通專用電話系統(tǒng)必將進(jìn)一步完善。在建設(shè)模式、組網(wǎng)模式的確定過(guò)程中應(yīng)結(jié)合用戶的使用習(xí)慣、工程投資以及技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)。從長(zhǎng)期演進(jìn)的角度來(lái)看，無(wú)疑軟交換的公專合一電話系統(tǒng)組網(wǎng)平臺(tái)是發(fā)展趨勢(shì)，待其調(diào)度系統(tǒng)進(jìn)一步成熟后，屆時(shí)城市軌道交通電話系統(tǒng)將面臨一個(gè)全新的升級(jí)換代。

參考文獻(xiàn)

[1]孔繁達(dá)，申大川.地鐵設(shè)計(jì)規(guī)范[S].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社發(fā)行，2013.

[2]范興娟，張震強(qiáng).程控交換與軟交換技術(shù)[M].北京：北京郵電大學(xué)出版社，2011.

[3]趙根朝，崔建樂(lè).地鐵專用電話系統(tǒng)分析[J].城市軌道交通研究，2009.

[4]翟永強(qiáng).采用軟交換技術(shù)建設(shè)軌道交通專用電話系統(tǒng)[J].科技傳播，2011（16）：85.

（作者單位：中國(guó)中鐵二院工程集團(tuán)有限責(zé)任公司通號(hào)設(shè)計(jì)院）