城市軌道交通通信專用電話系統的若干組網模式

2015-05-30 21:57:14劉婧

中國新通信 2015年16期

劉婧

【摘要】本文對軌道交通通信專用電話系統的系統總體構成、三種不同的系統組網結構模式進行了介紹，并就三種不同的組網模式分析與比對。

【關鍵詞】通信專用電話組網數字共線環

城市軌道交通專用電話系統是控制中心調度員、車站/車輛段/停車場值班員指揮列車運行和下達調度命令的重要通信工具，是為列車運營、電力供應、日常維修、防災救護、票務管理等提供指揮手段的專用通信系統。該系統為控制中心指揮人員（如行車調度、電力調度、環控調度、設備調度、總調度）提供專用直達通信，具有單呼、組呼、全呼、緊急呼叫和錄音功能，同時為站內各有關部門提供與車站值班員之間的直達通話，以及車站值班員與鄰站值班員的直達通話。因此專用電話系統要求設備高度安全可靠、操作方便快捷。根據運營需要的業務性質，專用電話系統包括調度電話、站（段、場）內電話、站間電話、區間電話等。

一、系統總體構成

通常來說，城市軌道交通專用電話系統由設在控制中心的調度主系統和設于各車站、車輛段、停車場的調度電話分系統、調度操作臺、調度分機、專用分機（含站內、站間電話及軌旁電話）等設備共同組成。

1.1控制中心主系統

專用電話系統設控制中心調度主系統一套，是專用電話系統的中樞設備，它包括中心主系統調度機、調度操作臺、系統集中網管臺和數字式錄音放音設備等組成。中心主系統調度機本身關鍵設備按雙套熱備份配置，以提高調度通信的安全可靠。

在控制中心調度大廳通常設置總調、行車、電力、環控、設備維修等調度臺。各調度臺分別通過2B+D接口與控制中心主系統調度主機相連。

1.2車站分系統

車站分系統同樣是調度通信系統的關鍵設備，它包括：專用電話分系統主機、值班操作臺、各種調度分機、站內電話（包括乘客招援電話）和軌旁（區間）電話機等組成。

車站調度專用分系統通過數字環與控制中心調度專用主系統連接。相鄰車站調度專用分系統通過數字通道相連。同時，相鄰車站間有模擬實回線相連接，作為數字通信的備用通道。車站調度專用分機與分系統設備相連。

1.3車輛段分系統

車輛段分系統由1套專用電話分系統主機、按鍵式操作臺、調度分機和段內電話分機等組成。

車輛段專用電話設備通過數字環與控制中心調度專用主系統和相鄰車站調度專用分系統連接。

1.4停車場分系統

停車場分系統由專用電話分系統主機、按鍵式操作臺、調度分機和段內電話分機等組成。

停車場專用電話設備通過數字環與控制中心調度專用主系統和相鄰車站調度專用分系統連接。

1.5站內電話

站內電話提供各車站、車輛段、停車場的車站值班員和站長以及車輛段行車、檢修等與站內運營業務有關人員進行直接通話聯系使用。站內電話也提供交換機用戶話機之間的撥號通話。

1.6站間行車電話

站間行車電話提供相鄰車站行車值班員間互相呼叫通話功能。

站間行車電話通路有光通路和電纜通路，前者為數字通路，由相鄰站交換機，控制中心交換機，及其相互聯網的數字中繼通路（2Mb/s）構成，后者為模擬通路，由電纜構成的環路中繼通路構成。實用中二者可互為備用。

1.7區間（軌旁）電話

在地下區間上、下行每隔一定距離（隧道內150米）和區間其它專業有特殊要求地點如道岔等處設區間電話機。區間電話通過敷設在線路兩側的區間電纜直接接入到鄰近車站的專用電話分系統。區間電話通常亦具備接入專用電話系統及公務電話系統的倒接條件。

二、幾種系統組網結構模式

2.1早期數字共線環模式

早期的專用電話系統多采用總線共線模式，即一點對多點的通信模式（如圖1所示）。

2.2經典數字共線環模式

控制中心主系統與車站、車輛段/停車場分系統之間通過E1數字共線環路通道組成網絡，構成整個數字專用電話通信系統。為保證通道的可靠安全，專用電話系統采用環型組網方式。系統每個數字共線環路由上行E1和下行E1閉環而成，圖2按照每4個站點（車輛段、停車場）與控制中心形成獨立的數字共線環。專用電話主系統通過2Mb/s數字接口與專用電話分系統分段首尾相連，形成封閉的數字通道環。每個數字環內主用通道與環內各分系統站站相連，備用通道環回到主系統。

采用數字共線環路組網時，為提高可靠性，控制中心調度交換主系統配置模擬共線調度模塊，該模塊通過模擬通信電纜與各站、段、場調度分系統的音頻接口板相聯網，一旦數字共線環路出現故障或癱瘓，調度臺可通過模擬共線備用調度系統，實現對各站、段、場的各項調度業務，各站分系統間通過磁石接口實現站間通信。（圖2）

2.3新型冗余數字共線環模式

專用電話主系統采用新型的主備組網方案（如圖3），在控制中心和應急指揮中心（通常為線路中的一個既定站點）分別設置1套專用電話主系統，控制中心專用電話主系統主用，應急指揮中心專用電話主系統作為異地冗余配置。在其他各車站、停車場、車輛段設置專用電話分系統，通過傳輸系統分別與控制中心和應急指揮中心專用電話主系統連接。主系統與分系統之間的連接通道均為E1（由傳輸系統提供），調度電話子系統采用主干電纜作為后備連接通道。

三、組網方式優劣勢比對

3.1早期數字共線環模式

該組網模式雖簡單干練，但若中心節點一旦出現故障，網絡的大部分組件就會被斷開，整個網絡幾乎處于癱瘓，因而此模式已逐漸淡出專用電話組網行列。

3.2經典數字共線環模式

該組網模式是成熟軌道交通線路中使用較為頻繁，性能相對穩定的組網模式。與早期相比它優化了數字共線環功能，由一個變為數個，大大降低了由于單個節點故障導致整環故障的概率。

3.3新型冗余數字共線環模式

1、當任意數字環中的任一車站與中心節點（即控制中心）的前向通道出現故障時，會通過車站與冗余中心節點（即應急指揮中心）、冗余中心節點與中心節點的后向通道與中心節點最終取得聯系；

2、當中心節點的調度操作臺出現故障時，打開冗余中心節點調度操作臺，可以實現各車站調度分機與冗余中心節點后備調度操作臺的通信；

3、當中心節點的調度操作臺出現故障時，打開冗余中心節點調度操作臺，可以實現各個車站調度分機與應急指揮中心后備調度操作臺的通信。

4、中心節點與冗余中心節點分別設置專用電話主系統，兩套主系統完全獨立，沒有任何關系，在后期擴容升級或維護時不會相互影響，保證專用電話系統的高度可靠性。

四、結論

通過以上三種組網模式的比較，我們不難發現，在信息網絡安全飛速發展的今天，采用新型冗余數字共線環模式直達路由與迂回路由相結合的方式，利用路由預測技術實現中心主系統的熱備不失為提高網絡可靠性、安全性和穩定性的明智之舉。