鐵路專用網的數字調度通訊系統設計方案

顧民權

中鐵電化局西安通號處，陜西西安 710032

我國鐵道部公布的六項GSM-R應用技術條件(暫行)中，對GSM-R調度通信系統的相關方面作了嚴格的要求。

就鐵路調度通信目前的現狀而言，在技術手段上還存在一些問題，比如：在技術發展方面比較緩慢，就拿現在的鐵路調度電話來說，也多是模擬制式；通信設備發生故障的幾率也比較高，在日常工作中，通話質量比較差，而且在業務方面也很單一，這種問題已經很難適應我們日益繁忙的運輸生產形勢。為了淘汰舊的模擬調度設備，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字調度系統。

1 鐵路數字調度系統的總體設計方案

1.1 鐵路調度通信的需求分析

鐵路調度通信的需求功能是由其應用的特殊性和專業性決定的。主要體現在以下3點：

1）對調度人員的控制需求。作為調度員，應該具有一定的無阻塞優先和通話權。調度員可以進行有關重要通信事項的調度，最終形成統一調度的指揮網，可以進行通信連接，如直接用上級調度和中繼調度連接；2）各種信息不斷交換的需求。為了滿足專用通信網的業務傳輸需求，不論是值班員，還是調度員和用戶，他們都可以在其權限范圍之內進行直接撥號。同時，在信息交換的情況下還要配置一定的標準接口，保證多臺設備無障礙且能互相連接上；3）就軟件使用而言，不僅操作很簡單，界面清晰，在輔助功能上也很全面。

1.2 設計方案原則

與模擬調度設備相比較，新一代的數字調度系統設備具容量大、集成度高的特點、服務功能全面、接續快、在呼叫處理方面能力強。新的數字調度系統設備是采用比較先進的計算機控制技術、數字通信技術、程控交換技術開發研制的，在其設備使用中，選擇光傳輸網的傳輸平臺，這樣就能使信號在傳輸過程中發揮出許多優點，如衰耗低、數字化全、清晰度高等優點。

為了適應各種傳輸技術和業務工作，改變原有的模擬調度電話組網的單一性問題，就要設計多種網絡拓撲結構，這種結構具有多種接口，包括模擬、數字及環路中繼、2B+D，這些接口能夠很好的適應鐵路專用通信網內復雜的設備機型。

1.3 總體結構的設計

該系統是由主系統、分系統、調度臺和傳輸通道四部分組成，這里的主系統即調度總機，分系統即調度分機，調度臺是調度所通話選叫設備。主系統也就是調度指揮中心，一般情況下設置于各個鐵路局或者大站；分系統主要為鐵路沿線各小型車站的值班人員使用，用于執行主系統的調度。調度臺能給調度員提供一個利于工作操作的良好環境，所以它一般放置在鐵路調度所內。因為主系統與分系統之間以及分系統相互之間的距離相對而言比較遠，這時，就利用傳輸系統來實現我們的通信業務，而在傳輸通道的選擇上，我們也可以用實回線、電纜和光纜。

2 調度系統的組成以及主要模塊功能介紹

2.1 調度系統的組成

調度系統主要由主處理機、普通用戶、2M數字中繼等模塊組成。其中除了主處理機、時鐘和電源模塊外，其它模塊主要具有對內通信和對外接口的功能。這些模塊之間都有互相獨立的CPU單元，其中的主處理機模塊和時鐘模塊的配置是按1:1冗余來完成的。為了滿足調度系統的通信和不同組網及數據傳輸的需求，主處理機的數字交換網（DSN）的PCM母線直接和用戶電路、2M數字中繼電路等連接，通過這樣的連接能夠實現數據的處理、語音和處理機之間的通信，最終達到充分發揮調度系統功能。

2.2 模塊功能介紹

1）主處理機模塊：是調度系統的核心，它包含時鐘、交換網絡、會議、通信和中央控制等單元。這些單元中，時鐘單元主要是為整個系統提供4M、2M及SK的同步信號，有時候作從鐘使用，有時候又作主鐘使用。交換網絡單元的作用是提供無阻塞的交換能力。會議單元主要作用是提供32方的雙工會議。通信單元可以對各子模塊進行控制，也可以實現CPU模塊與子模塊的通信。中央控制單元主要作用是提供2000OBHCA(忙時試呼次數)的處理能力，有2M和512K的程序和數據空間；2）數字中繼模塊：是連接兩種不同設備的模塊，是與外界系統連接組網的重要模塊，它的接口可以連接調度系統數字傳輸通道和內部鏈路，不僅具有復接分接信號的重要作用，還可以處理信令和告警中繼情況；3）調度臺終端：調度臺主要是由桌面、PC、多媒體調度臺三種類型組成的，它是調度系統的操作維護終端，它的特點有：在操作上比較簡單易學、數字化接口（2B+D）、呼叫無阻塞、通話建立也比較快，對環境的要求低；4）2B+D模塊：2B+D模塊主要是接口模塊，用于連接調度臺和調度總機，能夠對消息進行處理或者直接轉發到CPU模塊，它還可以給調度提供一些全數字化的消息，比如聲音和圖像。

3 調度系統的特點與思考

調度系統改變了舊的模擬調度中功能單一的弊端，不僅使調度系統的可靠性提高了，還擴大了適用范圍，保證了系統運行中的通話質量。調度系統具有一些特點：第一，可以通過先進的網絡通信技術將光接入網技術和時分多路復用交換技術合理應用到系統的研制和開發中；第二，這種系統具有多種接口，接口中還包括了數字中繼，這些接口可以保證系統之間的數字傳輸以及能使調度、公務通話和站間行車與數據傳輸的接入，使得鐵路專用通信業務綜合接入問題得到了解決，使使用范圍進一步擴大；第三，調度系統采用無阻塞交換技術，具有大話務量處理的能力的系統，具有重要模塊雙熱備份，又通過自愈技術提高了傳輸通道的保護能力，使系統正常穩定運轉。

鐵路專用網的數字調度通訊系統，不僅在業務上具有綜合化的特點，還有數字化及組網靈活化的特點。目前，從我國的現狀來看，網絡技術以及通信技術還在不斷更新和發展中，隨之也會使一些技術手段發生改變，所以，這種調度系統的研究也將會進一步得到更新。

[1]殷展慶.基于鐵路專用網的數字調度通訊系統設計.中國高新技術企業，2007，14.