高铁通信中的专用数字调度系统

万云勇

【摘 要】高速铁路及客运专线专用数字调度系统在整个铁路运营中起着至关重要的作用，是运营线路的中枢神经，该系统的稳定和功能的强大是必要的。专用数字调度系统的相关设计理念和关键技术能从侧面了解其对于高铁的重要性。随着高铁技术的迅猛发展，通信设备及系统的要求也越来越高，调度通信系统作为铁路专用通信网的助理部分也在业务应用需求的推动下积极改进，形成了铁路数字化调度通信网的助理，为保证铁路运输的安全、正点发挥着重要作用。

【关键词】专用数字通信 关键技术 设计

1 铁路专用数字调度系统概述

铁路专用通信主要包括局线调度通信、区段通信、站场通信等。“专用通信”系统是指区段通信及站场通信。区段通信包括区段调度通信 、区段专用电话。区段调度通信是指为调度员精选运输生产调度指挥而设置的调度通信系统。

铁路数字调度通信系统一般分为枢纽主系统、车站分系统及网管系统三部分。枢纽主席团一般设在调度中心，车站分系统一般设在沿线各车站。主系统和各分系统通过2Mbit/s透明的数字通道相连构成主系统放置于调度指挥中心，主要用于接入各调度操作台和各种调度电路，是整个系统的核心。分系统放置于各车站，通过数字共线的方式占用2M口与主系统相连么主要用于接入车站操作台、远端调度分机、站间电话、区间电话、站场电话等。调度员和车站值班员处设置键控式或触摸式操作台，一般以2B+D接口连接于车站分系统，完成呼叫、通话等调度命令功能。

2 数字专用调度通信系统特点

数字专用调度系统可靠性和话音质量大幅度提高。数字专用调度系统在主处理机、电源、网络、时序等关键部分均为双机热备份，关键接口如2M接口和调度台接口可选1+1热备份，主备切换不影响用户通信。调度通信是典型的点对多点通信方式，由于采用了通道自动增益控制和回波相消技术，克服了模拟程控调度系统嘈杂环境下不能正常工作的现象，使话音质量大大改善。

数字专用调度系统具有多种模拟和数字接口，主系统和分系统可根据用户业务需求组成链型、星型、数型或综合型多种数字调度接入方式，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。同时支持模拟和数字调度的混合接入方式，可以满足目前各专网通信的各种接口和通道要求，使用户可以方便的接入、安全的使用。

系统的主控部分包括主处理机、网络、时序等关键部分和信号音、语音等系统资源。本系统的主控部分简洁高效，集中在一块MPU单板上。一般进行热备份处理，配置两块MPU单板，一主一备运行，主备用状态可自动倒换，不会中断业务。

3 数字专用调度通信设计理念

高铁调度通信的专业性和应用性的特殊性，决定了该系统需求功能主要有：（1）调度员的控制优先的需求；（2）信息交换需求；（3）软件操作简单、界面清楚明了，辅助功能全面。

为达到需求，采用程控交换技术、数字通信技术、计算机控制等技术开发研制新一代的数字调度系统设备，使其具有模拟调度设备无可比拟的优点。设计多种网络拓扑结构，改变模拟调度系统组网单一的弊病，适应各种传输业务和传输技术；具备数字中继、2B+D、环路中继、模拟等多种接口，能适应铁路专用通信网内设备机型的复杂多样。

4专用数字调度系统的关键技术及应用相关问题

4.1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。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。 4.2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，只占用数字环中的一个共线时隙。

4.3应用中的问题及处理 4.3.1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，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。 4.3.2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。 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。

参考文献：

[1]张晓斌.铁路专用数字通信系统及组网方式[J].电信工程技术与标准化，2005，（12）.