城市軌道交通專用電話系統(tǒng)的應用及發(fā)展趨勢

鄭春曉

摘 要：本文對城市軌道交通專用電話系統(tǒng)現(xiàn)有的建設模式、組網(wǎng)方案及技術特點進行詳細的分析比較，并結(jié)合目前專用電話系統(tǒng)的發(fā)展趨勢，提出了城市軌道交通專用電話IP化、平臺化演進路線。

關鍵詞：專用電話系統(tǒng)；公務電話系統(tǒng)；軟交換；建設模式；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、值班員指揮列車運行和下達調(diào)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)的設計方案，對系統(tǒng)方案的選擇進行分析、研究，并對其未來發(fā)展趨勢進行展望。

2 專用電話系統(tǒng)建設模式及比選

目前，城市軌道交通專用電話系統(tǒng)的建設模式可以歸納為以下3種。

2.1 專用電話系統(tǒng)與公務電話系統(tǒng)完全分設（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)和公務電話系統(tǒng)完全分開，即專用電話系統(tǒng)和公務電話系統(tǒng)完全根據(jù)本系統(tǒng)的特點組成兩個相對獨立的系統(tǒng)。重慶、廣州、福州等多地地鐵建設中均采用該建設模式，而成都地鐵7號線也將采用該模式。

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)務和功能，采用專用電話主、分交換機組網(wǎng)構(gòu)架，網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

2.2 專用電話系統(tǒng)與公務電話系統(tǒng)部分合設方案

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

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

2.3 專用電話系統(tǒng)與公務電話系統(tǒng)完全合設方案

該方案是把專用電話系統(tǒng)納入公務電話系統(tǒng)統(tǒng)一組網(wǎng)，調(diào)度電話功能利用公務電話交換機中的功能模塊實現(xiàn)，其他專用電話采用熱線功能實現(xiàn)。該模式在西安地鐵1、2、3號線工程中被采用。“公專合一”應用模式，通過軟件設置，實現(xiàn)公務電話系統(tǒng)、專用電話系統(tǒng)硬件上合設，軟件上獨立運行，網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。

2.4 方案比選

根據(jù)以上3種建設方案，在以下方面進行綜合比較，詳見表1。

當前，就各城市軌道交通對專用電話系統(tǒng)的建設案例來看，第一種建設模式更為普遍，成都地鐵也從“公專部分合設”轉(zhuǎn)換為“公專完全分設”的方式，不但提升了運維效率，也簡化了傳輸系統(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，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置數(shù)調(diào)主系統(tǒng)，全線各站、車輛段、停車場設置數(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：

該方案的特點是車站可以與控制中心獨享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)務對2M數(shù)字時隙利用率低。

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置數(shù)調(diào)主系統(tǒng)，全線各站、車輛段、停車場設置數(shù)調(diào)分系統(tǒng)。調(diào)度主系統(tǒng)通過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。

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

綜上所述，兩個組網(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)務的需求量來確定具體方案。

4 專用電話系統(tǒng)發(fā)展趨勢

隨著軌道交通的不斷發(fā)展，對專用電話系統(tǒng)的需求也由傳統(tǒng)的語音通信業(yè)務發(fā)展為“聽、說、看”的立體通信模式，而軟交換等電話技術的發(fā)展提供了多媒體業(yè)務，使得語音、視頻、無線通信的融合從技術上成為可能。“光進銅退”是通信網(wǎng)絡的發(fā)展方向，這也使得軌道交通電話系統(tǒng)與IP網(wǎng)絡接口更加緊密。對于專用電話而言，在軟交換技術的基礎上增加調(diào)度業(yè)務，除了保持既有的調(diào)度業(yè)務外，還能增加視頻調(diào)度、視頻會議等業(yè)務。因此，采用軟交換技術建設專用電話系統(tǒng)將成為趨勢。

4.1 基于軟交換的專用電話系統(tǒng)組網(wǎng)方案

該方案的平臺構(gòu)架如圖4所示。

首先，軟交換技術是NGN的主要應用標準，是一種新的呼叫控制技術，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，并能提供語音、數(shù)據(jù)、多媒體業(yè)務。

其次，在控制中心設置軟交換調(diào)度交換機，同時配置調(diào)度操作臺、錄音服務器和網(wǎng)管系統(tǒng)等設備，在各個站點設置軟交換交換機、值班員操作臺和各種調(diào)度分機、站內(nèi)站間電話等設備。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

隨著軟交換技術的不斷演進，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備，減輕設備維護的復雜性，同時可以減少工程投資成本、減少運營維護成本，因此該方案是軌道交通電話系統(tǒng)的發(fā)展趨勢，該方案的平臺架構(gòu)如圖5所示。

5 結(jié)束語

隨著通信技術的不斷更新，城市軌道交通專用電話系統(tǒng)必將進一步完善。在建設模式、組網(wǎng)模式的確定過程中應結(jié)合用戶的使用習慣、工程投資以及技術發(fā)展趨勢。從長期演進的角度來看，無疑軟交換的公專合一電話系統(tǒng)組網(wǎng)平臺是發(fā)展趨勢，待其調(diào)度系統(tǒng)進一步成熟后，屆時城市軌道交通電話系統(tǒng)將面臨一個全新的升級換代。

參考文獻

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（作者單位：中國中鐵二院工程集團有限責任公司通號設計院）