劉廷

摘要：地鐵專用電話作為其通信系統(tǒng)中的重要系統(tǒng)，是調(diào)度員、車輛段、車站值班員指揮列車運行和下達調(diào)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(huán)”專用電話系統(tǒng)組網(wǎng)結(jié)構(gòu)可能存在的問題，最后給出可優(yōu)化的組網(wǎng)方案，主要從增加模擬共線調(diào)度模塊、冗余數(shù)字組網(wǎng)等方面進行探討改進。

關(guān)鍵詞：專用電話;組網(wǎng)架構(gòu);“星+環(huán)”方式組網(wǎng)

1 “星+環(huán)”專用電話系統(tǒng)組網(wǎng)

地鐵專用電話系統(tǒng)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(nèi)各有關(guān)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(tǒng)設備高度安全可靠，操作方便快捷。

目前，國內(nèi)很多地鐵線路專用電話系統(tǒng)均采用“星+環(huán)”方式組網(wǎng)，以傳統(tǒng)的“星+環(huán)”專用電話系統(tǒng)為例來說明，“星+環(huán)”專用電話系統(tǒng)由控制中心、車輛段和車站一系列交換節(jié)點構(gòu)成。線路控制中心設置一套主系統(tǒng)設備，在各車站、車輛段設專用電話分系統(tǒng)設備。各車站、車輛段分系統(tǒng)分別以點對點2M數(shù)字中繼方式接入控制中心主系統(tǒng)，同時車站分系統(tǒng)與車站分系統(tǒng)間配置2M數(shù)字中繼作為備用中繼通道。此外，站內(nèi)電話、站間電話均通過車站分系統(tǒng)實現(xiàn)。在相鄰車站專用電話分系統(tǒng)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(xiàn)站間電話的備用?？刂浦行呐c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(xiàn)站間電話通信。

2 傳統(tǒng)“星+環(huán)”架構(gòu)存在的問題

第一節(jié)給出了地鐵“星+環(huán)”架構(gòu)下專用電話系統(tǒng)的組網(wǎng)方案，本節(jié)深入思考“星+環(huán)”專用電話組網(wǎng)模式，分析得到“星+環(huán)”存在的問題情況并給出。

1、專用電話系統(tǒng)主要依靠傳輸鏈路實現(xiàn)業(yè)務的互通，車站、車輛段分系統(tǒng)以點對點2M數(shù)字中繼方式接入控制中心主系統(tǒng)，同時分系統(tǒng)與分系統(tǒng)間配置2M數(shù)字中繼作為備用中繼通道。因此，當傳輸中斷時，數(shù)字通道中斷，專用電話分系統(tǒng)之間只能通過模擬中繼進行業(yè)務傳送，而模擬中繼只能進行上下站之間的業(yè)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(wǎng)結(jié)構(gòu)中的中心匯聚點，一旦控制中心中央交換設備出現(xiàn)故障，網(wǎng)絡中的大部分組件將會被斷開，整個網(wǎng)絡將處于癱瘓狀態(tài)，數(shù)據(jù)業(yè)務傳輸基本斷開。如行車調(diào)度、防災環(huán)控調(diào)度、電力調(diào)度等各調(diào)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(tǒng)、專用無線系統(tǒng)、專用時鐘系統(tǒng)等其他通信系統(tǒng)間也將不能進行通信。因此，解決控制中心故障時網(wǎng)絡的癱瘓也是必須要考慮的問題。

3 可優(yōu)化的組網(wǎng)方案

第二節(jié)中給出了目前“星+環(huán)”專用電話系統(tǒng)可能存在的架構(gòu)問題，針對問題，本節(jié)展開討論，分別給出具體的優(yōu)化組網(wǎng)方案。

3.1增加模擬共線調(diào)度模塊

采用原有的星+環(huán)數(shù)字通道組網(wǎng)時，為提高可靠性，在相鄰車站專用電話分系統(tǒng)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(tǒng)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(diào)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(shù)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(wǎng)結(jié)構(gòu)相聯(lián)。當傳輸通道出現(xiàn)通信故障或癱瘓不能工作時，控制中心調(diào)度臺可通過增加的模擬中繼調(diào)度模塊，來實現(xiàn)對各車場、車輛段及車站的各項調(diào)度業(yè)務。此外，車站分系統(tǒng)間仍然可以通過模擬中繼實現(xiàn)通信。

目前模擬中繼傳輸技術(shù)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(xiàn)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(lián)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(shù)字組網(wǎng)模式

為克服中心出現(xiàn)故障時，專用電話系統(tǒng)基本處于癱瘓狀態(tài)的問題，提出冗余數(shù)字組網(wǎng)模式。

冗余數(shù)字組網(wǎng)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(tǒng)，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(tǒng)設備，分系統(tǒng)設備通過傳輸系統(tǒng)分別與控制中心主用系統(tǒng)連接，主用系統(tǒng)與備用系統(tǒng)之間通過2M線纜相連。

冗余中繼的優(yōu)點在于當中心節(jié)點的調(diào)度操作臺出現(xiàn)故障時，打開冗余中心節(jié)點調(diào)度操作臺，可以實現(xiàn)各車站調(diào)度分機與控制中心備用調(diào)度操作臺的通信。中心與冗余中心節(jié)點設置兩套地鐵專用電話主系統(tǒng)，兩套主系統(tǒng)完全獨立，沒有任何關(guān)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(tǒng)的高度可靠性。

4 總結(jié)與展望

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

參考文獻

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