“星+環”地鐵專用電話組網架構的改進

劉廷

摘要：地鐵專用電話作為其通信系統中的重要系統，是調度員、車輛段、車站值班員指揮列車運行和下達調度命令的主要通信工具，為列車運營、防災救護、電力供應、票務管理、日常維修等提供指揮手段。本文主要分析“星+環”專用電話系統組網結構可能存在的問題，最后給出可優化的組網方案，主要從增加模擬共線調度模塊、冗余數字組網等方面進行探討改進。

關鍵詞：專用電話;組網架構;“星+環”方式組網

1 “星+環”專用電話系統組網

地鐵專用電話系統可為中心指揮人員提供專用連接通話，并且具有緊急呼叫、單呼、組呼、全呼及錄音等功能，同時可提供車站值班員和站內各有關部門之間及相鄰車站值班員之間的直達通信。因此，要求該系統設備高度安全可靠，操作方便快捷。

目前，國內很多地鐵線路專用電話系統均采用“星+環”方式組網，以傳統的“星+環”專用電話系統為例來說明，“星+環”專用電話系統由控制中心、車輛段和車站一系列交換節點構成。線路控制中心設置一套主系統設備，在各車站、車輛段設專用電話分系統設備。各車站、車輛段分系統分別以點對點2M數字中繼方式接入控制中心主系統，同時車站分系統與車站分系統間配置2M數字中繼作為備用中繼通道。此外，站內電話、站間電話均通過車站分系統實現。在相鄰車站專用電話分系統之間設模擬中繼（4WEM方式），利用站間電纜相連，以保證在光傳輸通道中斷情況下站間電話暢通，實現站間電話的備用。控制中心與車站間采用市話電纜連接，利用市話電纜作為模擬實回線，以便在光傳輸通道中斷情況下實現站間電話通信。

2 傳統“星+環”架構存在的問題

第一節給出了地鐵“星+環”架構下專用電話系統的組網方案，本節深入思考“星+環”專用電話組網模式，分析得到“星+環”存在的問題情況并給出。

1、專用電話系統主要依靠傳輸鏈路實現業務的互通，車站、車輛段分系統以點對點2M數字中繼方式接入控制中心主系統，同時分系統與分系統間配置2M數字中繼作為備用中繼通道。因此，當傳輸中斷時，數字通道中斷，專用電話分系統之間只能通過模擬中繼進行業務傳送，而模擬中繼只能進行上下站之間的業務傳輸，即當傳輸中斷時，各站將失去與中心的通話。

2、控制中心是組網結構中的中心匯聚點，一旦控制中心中央交換設備出現故障，網絡中的大部分組件將會被斷開，整個網絡將處于癱瘓狀態，數據業務傳輸基本斷開。如行車調度、防災環控調度、電力調度等各調度臺將不能與各車站進行通信;地鐵專用電話與集中告警系統、專用無線系統、專用時鐘系統等其他通信系統間也將不能進行通信。因此，解決控制中心故障時網絡的癱瘓也是必須要考慮的問題。

3 可優化的組網方案

第二節中給出了目前“星+環”專用電話系統可能存在的架構問題，針對問題，本節展開討論，分別給出具體的優化組網方案。

3.1增加模擬共線調度模塊

采用原有的星+環數字通道組網時，為提高可靠性，在相鄰車站專用電話分系統之間設模擬中繼（4WEM方式），以保證在光傳輸通道中斷情況下站間電話暢通，但當傳輸系統故障時，只通過模擬中繼的方式進行各站間的通信，各站間并不能與控制中心通話。因此，為解決傳輸中斷時各站不能與控制中心通話的問題，提出采用增加模擬共線調度模塊[2]的方案來解決上述問題，該方案在原有線路的基礎上改動模擬中繼，原有的數字鏈路不做變更。

在此方案中，增加控制中心交換機到各站、段、場的模擬中繼，中心與各站、段、場通過模擬中繼線纜采用星型組網結構相聯。當傳輸通道出現通信故障或癱瘓不能工作時，控制中心調度臺可通過增加的模擬中繼調度模塊，來實現對各車場、車輛段及車站的各項調度業務。此外，車站分系統間仍然可以通過模擬中繼實現通信。

目前模擬中繼傳輸技術有一個較大的缺點——最大傳輸距離受一定限制，模擬中繼不像光纖傳輸一樣可以實現超長距離通信。因此，此方案應用在長距離地鐵線路中，會有一些限制。所以，針對較長距離地鐵模擬中繼線路，可以考慮取消控制中心與各站間全部采用星型鋪設的方式，而采用幾個相鄰站串聯組成一個小整體，這樣一條線路上的所有站點組成了多個小整體。控制中心與多個小整體間采用星型連接的方式，如圖3-1虛線所示。多個小整體與控制中心形成獨立模擬共線，這樣解決了一定的模擬中繼受限問題，還能減少由于控制中心與每個站點相連造成的占用較多資源的問題。

3.2冗余數字組網模式

為克服中心出現故障時，專用電話系統基本處于癱瘓狀態的問題，提出冗余數字組網模式。

冗余數字組網模式的設計思路為：在線路控制中心設置兩套地鐵專用電話交換機主系統，如可以采用遠東哈里斯IXP3000/1536交換機，其中，一套主用，另外一套作為備用，進行異地冗余配置。在車輛段、其他各車站、停車場設置地鐵專用電話分系統設備，分系統設備通過傳輸系統分別與控制中心主用系統連接，主用系統與備用系統之間通過2M線纜相連。

冗余中繼的優點在于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控制中心備用調度操作臺的通信。中心與冗余中心節點設置兩套地鐵專用電話主系統，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。

4 總結與展望

本文主要研究了“星+環”地鐵專用電話的組網方式，并對“星+環”地鐵專用電話系統可改進的組網架構進行了思考。未來地鐵專用電話系統在組網模式、建設模式的確定過程中應結合工程投資、用戶的使用習慣以及技術發展趨勢等，語音、視頻及無線通信的綜合發展成為可能。

參考文獻

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