高鐵通信中的專用數字調度系統

萬云勇（中鐵建電氣化局集團南方工程有限公司，湖北武漢 430074）

高鐵通信中的專用數字調度系統

萬云勇
（中鐵建電氣化局集團南方工程有限公司，湖北武漢 430074）

高速鐵路及客運專線專用數字調度系統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，該系統的穩定和功能的強大是必要的。專用數字調度系統的相關設計理念和關鍵技術能從側面了解其對于高鐵的重要性。隨著高鐵技術的迅猛發展，通信設備及系統的要求也越來越高，調度通信系統作為鐵路專用通信網的助理部分也在業務應用需求的推動下積極改進，形成了鐵路數字化調度通信網的助理，為保證鐵路運輸的安全、正點發揮著重要作用。

專用數字通信 關鍵技術 設計

1　鐵路專用數字調度系統概述

鐵路專用通信主要包括局線調度通信、區段通信、站場通信等。“專用通信”系統是指區段通信及站場通信。區段通信包括區段調度通信 、區段專用電話。區段調度通信是指為調度員精選運輸生產調度指揮而設置的調度通信系統。

鐵路數字調度通信系統一般分為樞紐主系統、車站分系統及網管系統三部分。樞紐主席團一般設在調度中心，車站分系統一般設在沿線各車站。主系統和各分系統通過2Mbit/s透明的數字通道相連構成主系統放置于調度指揮中心，主要用于接入各調度操作臺和各種調度電路，是整個系統的核心。分系統放置于各車站，通過數字共線的方式占用2M口與主系統相連么主要用于接入車站操作臺、遠端調度分機、站間電話、區間電話、站場電話等。調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，完成呼叫、通話等調度命令功能。

2　數字專用調度通信系統特點

數字專用調度系統可靠性和話音質量大幅度提高。數字專用調度系統在主處理機、電源、網絡、時序等關鍵部分均為雙機熱備份，關鍵接口如2M接口和調度臺接口可選1+1熱備份，主備切換不影響用戶通信。調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，克服了模擬程控調度系統嘈雜環境下不能正常工作的現象，使話音質量大大改善。

數字專用調度系統具有多種模擬和數字接口，主系統和分系統可根據用戶業務需求組成鏈型、星型、數型或綜合型多種數字調度接入方式，系統支持通過2m接口級聯功能，支持dss1信令、no.7信令、no.1信令或私有專用信令。同時支持模擬和數字調度的混合接入方式，可以滿足目前各專網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。

系統的主控部分包括主處理機、網絡、時序等關鍵部分和信號音、語音等系統資源。本系統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，主備用狀態可自動倒換，不會中斷業務。

3　數字專用調度通信設計理念

高鐵調度通信的專業性和應用性的特殊性，決定了該系統需求功能主要有：（1）調度員的控制優先的需求；（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、數字通信技術、計算機控制等技術開發研制新一代的數字調度系統設備，使其具有模擬調度設備無可比擬的優點。設計多種網絡拓撲結構，改變模擬調度系統組網單一的弊病，適應各種傳輸業務和傳輸技術；具備數字中繼、2B+D、環路中繼、模擬等多種接口，能適應鐵路專用通信網內設備機型的復雜多樣。

4　專用數字調度系統的關鍵技術及應用相關問題

4.1自愈環技術和斷電保護技術

在一般情況下，通信使用下行e1通道，系統實時監測2m口的通信狀態，當檢測到數字環下行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，從而保證數字環的任何一處斷開都不會影響系統的正常通信，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出現斷電的情況，調度系統的上、下行e1口將自動對接起來，還構成一個封閉的數字環從而不會影響系統正常通信。

4.2時隙分配

一個2m數字環中共有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個時隙作為調度系統的內部通信時隙使用，其余的27個時隙可作為話音時隙使用。系統采用通話占用時隙的方式，每一組通話動態的占用一個空閑時隙，當通話結束時，該時隙通道被釋放；在進行組呼或召開會議時，只占用數字環中的一個共線時隙。

4.3應用中的問題及處理

4.3.1地線的連接

地線對數字通信設備能否正常工作有著重要的作用，根據工程開通經驗，工作地線接地良好，而保護地線接地不良時，會出現設備運行不穩和錯碼現象。因此，機箱的接地不僅起保護作用，還起電磁屏敝作用。尤其在電氣化區段，良好的地線系統對設備的穩定起著重要的作用。

4.3.2調度前臺與主機的連接

調度前臺與主機的連接采用2b+d數字通道，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數字話機代替調度前臺，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度前臺。

車站調度前臺使用雙端口2m接入車站調度交換機，實現雙路由保護，保證了應用安全，必將對我國高鐵通信現代化起到更大的推動作用。

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