高鐵通信中的專用數(shù)字調(diào)度系統(tǒng)

萬云勇

【摘 要】高速鐵路及客運專線專用數(shù)字調(diào)度系統(tǒng)在整個鐵路運營中起著至關重要的作用，是運營線路的中樞神經(jīng)，該系統(tǒng)的穩(wěn)定和功能的強大是必要的。專用數(shù)字調(diào)度系統(tǒng)的相關設計理念和關鍵技術能從側(cè)面了解其對于高鐵的重要性。隨著高鐵技術的迅猛發(fā)展，通信設備及系統(tǒng)的要求也越來越高，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)務應用需求的推動下積極改進，形成了鐵路數(shù)字化調(diào)度通信網(wǎng)的助理，為保證鐵路運輸?shù)陌踩?、正點發(fā)揮著重要作用。

【關鍵詞】專用數(shù)字通信 關鍵技術 設計

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、站場通信等。“專用通信”系統(tǒng)是指區(qū)段通信及站場通信。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)度員精選運輸生產(chǎn)調(diào)度指揮而設置的調(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。樞紐主席團一般設在調(diào)度中心，車站分系統(tǒng)一般設在沿線各車站。主系統(tǒng)和各分系統(tǒng)通過2Mbit/s透明的數(shù)字通道相連構成主系統(tǒng)放置于調(diào)度指揮中心，主要用于接入各調(diào)度操作臺和各種調(diào)度電路，是整個系統(tǒng)的核心。分系統(tǒng)放置于各車站，通過數(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、遠端調(diào)度分機、站間電話、區(qū)間電話、站場電話等。調(diào)度員和車站值班員處設置鍵控式或觸摸式操作臺，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

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、電源、網(wǎng)絡、時序等關鍵部分均為雙機熱備份，關鍵接口如2M接口和調(diào)度臺接口可選1+1熱備份，主備切換不影響用戶通信。調(diào)度通信是典型的點對多點通信方式，由于采用了通道自動增益控制和回波相消技術，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2m接口級聯(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、網(wǎng)絡、時序等關鍵部分和信號音、語音等系統(tǒng)資源。本系統(tǒng)的主控部分簡潔高效，集中在一塊MPU單板上。一般進行熱備份處理，配置兩塊MPU單板，一主一備運行，主備用狀態(tài)可自動倒換，不會中斷業(yè)務。

3 數(shù)字專用調(diào)度通信設計理念

高鐵調(diào)度通信的專業(yè)性和應用性的特殊性，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）軟件操作簡單、界面清楚明了，輔助功能全面。

為達到需求，采用程控交換技術、數(shù)字通信技術、計算機控制等技術開發(fā)研制新一代的數(shù)字調(diào)度系統(tǒng)設備，使其具有模擬調(diào)度設備無可比擬的優(yōu)點。設計多種網(wǎng)絡拓撲結(jié)構，改變模擬調(diào)度系統(tǒng)組網(wǎng)單一的弊病，適應各種傳輸業(yè)務和傳輸技術；具備數(shù)字中繼、2B+D、環(huán)路中繼、模擬等多種接口，能適應鐵路專用通信網(wǎng)內(nèi)設備機型的復雜多樣。

4專用數(shù)字調(diào)度系統(tǒng)的關鍵技術及應用相關問題

4.1自愈環(huán)技術和斷電保護技術 在一般情況下，通信使用下行e1通道，系統(tǒng)實時監(jiān)測2m口的通信狀態(tài)，當檢測到數(shù)字環(huán)下行e1通道的某處斷開時，立刻切換至上行e1通道方向進行通信，從而保證數(shù)字環(huán)的任何一處斷開都不會影響系統(tǒng)的正常通信，切換時間為毫秒級。有些情況下，某個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口將自動對接起來，還構成一個封閉的數(shù)字環(huán)從而不會影響系統(tǒng)正常通信。 4.2時隙分配 一個2m數(shù)字環(huán)中共有32個時隙，其中ts0和ts16時隙為幀同步時隙和信令時隙，剩余的30個時隙中的3個時隙作為調(diào)度系統(tǒng)的內(nèi)部通信時隙使用，其余的27個時隙可作為話音時隙使用。系統(tǒng)采用通話占用時隙的方式，每一組通話動態(tài)的占用一個空閑時隙，當通話結(jié)束時，該時隙通道被釋放；在進行組呼或召開會議時，只占用數(shù)字環(huán)中的一個共線時隙。

4.3應用中的問題及處理 4.3.1地線的連接 地線對數(shù)字通信設備能否正常工作有著重要的作用，根據(jù)工程開通經(jīng)驗，工作地線接地良好，而保護地線接地不良時，會出現(xiàn)設備運行不穩(wěn)和錯碼現(xiàn)象。因此，機箱的接地不僅起保護作用，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)對設備的穩(wěn)定起著重要的作用。 4.3.2調(diào)度前臺與主機的連接 調(diào)度前臺與主機的連接采用2b+d數(shù)字通道，并且采用實回線連接。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4km，需采用2b+d數(shù)字話機代替調(diào)度前臺，這樣1.2mm線路傳輸距離可提高到8km，這種情況一般在機務段、車務段和供電段設專用調(diào)度前臺。 車站調(diào)度前臺使用雙端口2m接入車站調(diào)度交換機，實現(xiàn)雙路由保護，保證了應用安全，必將對我國高鐵通信現(xiàn)代化起到更大的推動作用。

參考文獻：

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