专用数字通信系统在高铁通信中的应用

　 铁路专用通信系统是铁路运输调度指挥的神经中枢,是为运输生产一线服务的。它包括调度电话、各站(养路)电话、站场电话和区间电话等。既有的专用通信设备大部分由分立元件构成,模拟方式传输,维修量大,故障率高,不具备集中监控和管理的条件。铁路光通信的发展,为专用通信的数字化提供了良好的基础,实现了调度、站场、各站、区间电话的数字化、统一化。
　　 １．系统的组成、结构及关键技术
　　专用数字通信系统由调度所交换机(fas)、车站调度交换机和网管系统3部分组成。调度所交换机设在铁路局调度指挥中心或局调度所。车站调度交换机设在各车站,它们之间通过2 mb/s光数字传输通道组成区段调度指挥系统。根据需要可在调度工区或车站通信工区设置网管终端,接入相应的调度交换机,对全线或部分系统设备进行管理和维护。
　　1.1灵活的组网方式
　　专用数字通信系统具有灵活的组网功能，可支持多种组网方式，组网方式可以根据用户的实际情况和业务需求灵活采用链形方式、数字环方式、星形方式、树形方式和双中心网状方式等。系统支持通过2m接口级联功能，支持dss1信令、no.7信令、no.1信令或私有专用信令。
　　同时系统为不具备数字接入通道的站场提供了通过2b+d接口级联的功能，使车站调度交换机在没有光接入的情况下可以延长接入距离至5.5公里。
　　1.2自愈环技术和断电保护技术
　　在一般情况下，通信使用下行e1通道，系统实时监测2m口的通信状态，当检测到数字环下行e1通道的某处断开时，立刻切换至上行e1通道方向进行通信，从而保证数字环的任何一处断开都不会影响系统的正常通信，切换时间为毫秒级。Www.11665.cOm有些情况下，某个车站由于一些特殊原因系统出现断电的情况，调度系统的上、下行e1口将自动对接起来，还构成一个封闭的数字环从而不会影响系统正常通信。
　　1.3时隙分配
　　一个2m数字环中共有32个时隙，其中ts0和ts16时隙为帧同步时隙和信令时隙，剩余的30个时隙中的3个时隙作为调度系统的内部通信时隙使用，其余的27个时隙可作为话音时隙使用。系统采用通话占用时隙的方式，每一组通话动态的占用一个空闲时隙，当通话结束时，该时隙通道被释放；在进行组呼或召开会议时，只占论文联盟http://用数字环中的一个共线时隙。
　　数字环组网时一次出局（出站，非站内）呼叫需要占用环中一个时隙，其中组呼和会议可以看作是一次呼叫，总共只占用一个数字环时隙。一个2m数字环共有27个中继时隙可作为话音时隙使用，为保证呼叫成功，一个数字环通常情况下可按6－10个车站设计。
　　1.4统一编号方案功能
　　系统支持对固定用户终端进行统一编号，分配唯一的isdn号码。编号方案符合《铁路gsm-r数字移动通信网络编号计划》的要求。
　　当调度台（车站值班台）发起紧急呼叫时，调度员（车站值班员）先按紧急呼叫键再按相应的按键即可提高此次呼叫的级别。此时，对于级别低的呼叫即可实现强插、强拆。
　　 2.系统在高铁通信中的应用
　　2.1在局线调度系统中的应用
　　通过各铁路局调度所汇接调度交换机连接实现干线调度。还可在紧急模式下，接管北京、上海、广州、西安、成都、武汉客专调度所的客专调度业务功能。
　　设置调度所调度交换机3套，铁道部交换机一（主用）和铁道部交换机二（备用）用于干线调度业务，铁道部交换机三用于接管模式下的客专调度业务。调度所调度交换机间采用网状网连接。
　　铁道部的战时外部指挥所，设有调度所调度交换机，平时与铁道部运输调度指挥中心的调度所调度交换机相连，战时与各铁路局汇接调度所调度交换机相连。
　　在武汉客专调度所建立备份中心，一旦铁道部运输调度指挥中心瘫痪，武汉客专调度所可以接管其基本职能，继续进行调度组织工作。因此北京、上海、广州、西安、成都客专调度所的汇接交换机需设置保护通道，与武汉客专调度所的汇接交换机连通。
　　2.2在区段专用调度系统中的应用
　　专用数字通信系统已在太焦线、宝成线、襄石线、哈大线、盘西线、广深线、徐沪线、朔黄线等开通使用,下面以成灌线为例加以讨论。
　　成灌线调度通信系统采用中软ctt4000调度通信系统。成都局调度所一楼通信机械室和六楼gsm-r设置fas主系统各一套，实现冗余备份保护；设成灌列车调度台、成都枢纽列车调度台、成灌电调台，调度台主用2m接口接入主用fas主系统，备用2m接口接入冗余fas主系统。
　　成都、安靖、犀浦东、犀浦、红光镇、郫县东、郫县、郫县西、安德、聚源、都江堰、青城山、迎宾路、李冰广场、漓堆公园车站通信机械室分别设fas车站设备一套。成都牵引变电所、安靖开闭所、郫县东分区所、崇义牵引变电所、石马村开闭所、青城山分区所设电调分机。
　　利用本线干线层传输系统（stm-16）和接入层传输系统(stm-4)中的2m通道构成4个数字环。其中a环:成都站至安靖站；b环：安靖站至郫县西站；c环：郫县西站至青城山站；d环：都江堰至漓堆公园站。
　　与gsm-r系统的连接：主用fas主系统与成灌msc间有2×2m中继线，为保证固定用户与移动用户间的呼叫，冗余fas主系统与成灌msc间开设2×2m中继线，采用dss1信令，实现有线无线调度一体化。调度台通过无线直接呼叫机车，调度命令通过gprs传到机车上。
　　与应急通信系统的连接：成灌fas主系统通过2个30b+d接口与成都铁路局应急通信中心相连。
　　与既有数调系统的连接：成灌fas主系统与既有集成数字主系统采用一个2m接口互联。实现与既有枢纽调度之间的通信。
　　冗余fas主系统网管设在调度工区，和主用fas主系统网管设在一起，便于维护管理。采用两条不同路由的以太网通道连接冗余fas主系统，一条成都调度工区至成都传输室：成都调度工区2.5g，成都传输室至成都gsm-r核心网中心：成都g网中心2.5g（i）；另一条成都调度工区至成都g网中心：g网中心2.5g（ⅱ）。
　　 3.应用中的问题及处理
　　3.1地线的连接
　　地线对数字通信设备能否正常工作有着重要的作用,专用数字通信系统要求主机工作地线电阻≤5ω,保护地线电阻≤8ω。根据工程开通经验,工作地线接地良好,而保护地线接地不良时,会出现设备运行不稳和错码现象。因此,机箱的接地不仅起保护作用,还起电磁屏敝作用。尤其在电气化区段,良好的地线系统对设备的稳定起着重要的作用。
　　3.2调度前台与主机的连接
　　调度前台与主机的连接采用2b+d数字通道,并且采用实回线连接。传输线线径不同传输距离也不同,一般情况下0.5mm线传送500 m,0.9mm传送2 km,1.2mm传送4km。超过4km,需采用2b+d数字话机代替调度前台,这样1.2mm线路传输距离可提高到8km,这种情况一般在机务段、车务段和供电段设专用调度前台。
　　而车站调度前台使用双端口2m接入车站调度交换机，实现双路由保护，保证了应用安全，必将对我国高铁通信现代化起到更大的推动作用。