動車通信系統淺析

史宇寧

（呼和浩特鐵路局包頭車輛段 內蒙古 呼和浩特 010000）

1 引言

國內軌道運輸包含輕軌、地鐵、動車、高鐵等，其動車機電核心系統是由車輛、通訊、信號、供電、中央監控、站臺門等系統組成，其中通訊系統負責所有信息（包含語音、數據及圖像）的傳輸，達成動車運輸的車站、機廠、行車控制中心（OCC; Operation Control Centre）及各車站之間相互傳遞各種信息的目的，讓車站站務、運營等人員獲得旅客上下車及列車運轉現狀監視，以達安全且智能化運營目標。

2 通訊系統介紹

通訊系統的組成包含骨干傳輸系統、電話系統、閉路電視系統、無線電系統、廣播系統、子母鐘系統等，每個系統各有其功能。借由各功能的發揮，以形成一個完整的通訊系統[1]。

2.1 骨干傳輸系統

就動車通訊系統而言，最重要且與機電各系統有所連接的是骨干傳輸系統，因骨干傳輸系統為對動車機電系統提供一套可長期穩定且即時傳輸的系統，以維持整體機電系統的正常運作，是動車運營的核心設施。由于技術的演進及動車運營需求特性，動車運營的骨干傳輸系統主要可分為兩大類，一種是同步數字（SDH; Synchronous Digital Hierarchy）傳輸網絡，另一種為超高速以太網絡（10GE;10GigabitsEthernet），兩者各有其優缺點。對SDH 而言，其系統穩定性高，且帶寬保證，但相對的帶寬使用效率低，且設備昂貴。而超高速以太網絡具帶寬使用效率高，設備便宜，但帶寬無法保證是其缺點。

SDH 傳輸的基本單位稱為STM-1（約155Mbps），還包括STM-4（約622Mbps）、STM-16（約2.5Gbps）、STM-64（約10Gbps）。SDH 傳輸系統是采用時分復用器（TDM; Time Division Multiplexer）傳輸模式，所謂時分復用是指在一路傳輸頻道，同一時間只容許一個傳輸運作，如有其他傳輸需求產生，則以時間區隔來進行傳輸，不會發生因多個信息進行傳輸發生碰撞造成無法傳輸信息。其優點是可保證帶寬，系統保護能力很強。但其缺點則是帶寬的使用彈性較差，造成帶寬的浪費，且較不適合于封包（Packet）傳送的應用。

2.2 電話系統

電話系統主要由自動交換機及各式話機組成，并借由骨干傳輸系統（SDH）完成各站間語音信息傳送。而各式話機包含直線電話、緊急電話、一般電話等。對直線電話而言，它提供站務人員或特定地點的使用者，只要一拿起電話即可直接與車站控制室（SOR; Station Operation Room，或稱旅客查詢處（PAO）或控制中心通話的功能。直線電話常用于路線控制員與車站控制室間、站臺終端門與車站控制室間、旅客查詢站與車站控制室等的通訊使用。此外，在各車站的站臺也會設置直線電話，使用者一拿起電話可與車站控制室人員通話，此電話通常僅提供由站臺處打電話至車站控制室使用。

2.3 無線電系統

因移動電話的普及，故一般人對于無線電系統大致有一個基本概念，例如需有無線電手機及基站與通訊頻道的使用，及電波有覆蓋的地區才能進行通話等。對于動車機電無線電系統而言，其與商用移動通訊略有不同。由于動車運輸在使用上，控制中心需對單一使用者及各使用人群進行通訊，為使有限的頻道資源得以充分發揮，故需要具有派遣的操作，而這些需求的達成，則需采用具派遣功能的中繼式無線電系統為宜。TETRA（Terrestrial Trunked Radio）是歐洲的電信標準協會所訂出的標準，也是中繼式無線電系統遵循的一種標準。而我國已構建的動車無線電系統，以TETRA 為主要標準，如高鐵、動車等無線電系統都是基于系統整合的考慮，后續系統以符合TETRA 標準為主流[2-4]。

3 結語

對于動車系統而言，如要發揮其運輸的效能，則動車核心機電系統可說是具有關鍵性的地位，核心機電系統如無法正常運轉，則動車運輸將無法維持其正常運轉。本文就動車通訊系統的功能、技術特性等作一簡述，提供國內的相關業界了解動車運輸核心機電通訊系統的基本概念與技術原理，可掌握未來通訊系統的發展趨勢。動車核心機電通訊系統對動車運輸而言，有其需求性及重要性，缺少它則整體動車運輸將無法提供便利且安全的服務。如何將通訊各系統包含骨干傳輸系統、電話系統、閉路電視系統、無線電系統、廣播系統、子母鐘系統等完整整合，以達智能且安全的效果，則是尚待后續通訊業界開發及努力的目標[5-7]。