客運通信系統設計論文

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摘要：近年來，國家大力發展客運專線的建設，武廣客運專線是中國規劃的一條高等級客運專線。武廣客運專線通信系統主要由通信承載系統、通信業務系統以及通信支撐系統組成，分14個通信子系統。文章主要對武廣客運專線14個通信子系統的構成進行了詳細介紹。

關鍵詞：客運專線；通信系統；武廣；系統組成

中國鐵路客運專線由很多控制系統構成。通信系統是客運專線重要組成系統之一，武廣客運專線正線全長968.52km雙線，共設18個車站，通信系統建設通過采用先進、成熟、經濟、適用、可靠的系統設備，構建高可靠、數字化的綜合通信網絡平臺，為客運專線行車指揮和運營管理提供語音、數據、圖像等多種通信手段。

一、武廣客運專線通信系統構成

通信系統是客運專線重要系統組成之一，系統由通信承載系統、通信業務系統以及通信支撐系統組成，共14個通信子系統。

通信承載系統由傳輸系統、數據網、通信線路以及車站、段所綜合布線系統組成，為通信系統以及其他各類應用系統提供語音、數據、圖像業務的傳送服務。

通信業務系統由電話交換及接人系統、調度通信系統、專業移動通信系統、會議電視系統、應急救援指揮通信系統、綜合視頻監控系統組成，提供有線、無線相結合的公務通信、調度通信等基本通信業務。

通信支撐系統由通信綜合網管系統、同步和時鐘系統、電源系統、電源及通信信號機房環境監控系統組成，作為上述通信承載網、通信業務網相關子系統的運營支撐，提供電源、時鐘同步、網絡管理等功能。

二、通信各子系統功能

2.1傳輸網

提供對車站間物理層業務、數據鏈路層業務的支持，實現TDM、以太網等業務的接入、處理和傳送。

滿足信號系統、牽引供電系統、客運服務等涉及安全生產、資金往來的應用系統的通信傳送需求，并為通信業務網提供傳送通道。

采用STM-6410Gb／s系統組建多業務傳輸平臺(MSTP)骨干匯聚層；采用STM-4622Mb／s接入網系統組建多業務傳輸平臺(MSTP)接人層；采用STM-6410Gb／s設備組成鏈型網絡，MSP鏈型復用段保護方式；采用STM-4622Mb／s設備，根據業務節點的類型組成多個通道保護環。

2.2數據網

為不涉及安全生產、資金往來的各種應用系統提供網絡層的廣域網互聯服務，包括綜合視頻監控、會議電視、各類信息系統等。采用MPLSVPN技術提供各個業務系統業務數據的隔離和QoS保證，利用本線MSTP傳輸系統作為承載平臺。采用核心、匯聚、接入3層結構。

核心層在客專調度所設置骨干路由器，對全線的數據業務進行轉發；匯聚層在沿線大站設置匯聚路由器，負責區域內數據業務的轉發；接入層在沿線客運站、段所、客專公司設置接人路由交換設備，負責站內數據業務的接人。節點之間通過MSTP系統提供的155Mb／s通道互連，構成環形、星型雙歸。

利用MSTP多業務光接入網提供未設置數據網沒備節點的數據業務的匯聚和接人。

2.3通信線路

在鐵路兩側電纜槽道內各敷設1條主干32芯光纜，形成不同物理路徑的光纜線路，纖芯容量及分配滿足各專業的需求；沿線另敷設8芯短段光纜解決GSM-R光纖直放站的纖芯需求。

2.4車站、段所綜合布線

在客運公司、動車段、綜合維修段及各車站設置綜合布線系統，由工作區子系統、水平子系統、干線子系統、設備間子系統、管理子系統組成。

2.5電話交換及接入系統

利用鐵通既有程控交換設備，按照綜合維修段管界分段納人既有鐵路電話交換網統一編號組網。

新沒接入網系統，沿線車站新設ONU設備，分段接入新設OLT設備，OLT設備通過V5.2接人鐵通程控交換設備。

2.6調度通信系統

提供各種具有調度通信特征的語音通信業務，實現固定用戶與移動用戶的統一呼叫。提供鐵路專用通信、站場通信、站間通信。采用固定用戶接人交換系統WAS組織調度通信系統。通過與CSM-R系統互連，實現有線無線調度一體化。在客專調度所、通信站新設調度所FAS設備，互為備用，實現調度所FAS設備的同城異地備用。沿線各車站、動車段、動車運用所新設站段FAS，通過傳輸系統提供的E1接入調度所FAS設備。新設FAS設備通過30B+D接口、DSS1信令與既有部干調、路局數調系統互聯，解決調度臺間聯絡業務。

2.7專用移動通信系統

采用GSM-R系統提供無線列調、ETCS-2列控、車次號跟蹤、調度命令傳輸、區間公務移動通信等業務應用。系統采用GSM-R技術實現，由交換子系統、基站子系統、運行與維護子系統、移動智能網子系統、通用分組無線業務子系統以及GSM-R終端組成。

交換子系統、移動智能網子系統、通用分組無線業務子系統由GSM-R核心網工程建設。

為避免基站子系統部分設備的單點故障提高GSM-R系統的可靠性，基站子系統可采用單網冗余覆蓋建設方案，當某一個基站出現故障時，相鄰兩個小區的覆蓋電平仍然能夠達到系統規定的性能要求。根據行車密度、車站股道數和定員數，結合話務模型進行測算，基站容量按樞紐站四載頻、一般車站三載頻、區間基站兩載頻設計。

2.8會議電視系統

會議電視系統為全線的運營管理提供高質量的視頻會議功能。系統采用H.323架構，H.264壓縮編碼格式，利用數據網進行承載。

2.9應急救援指揮通信系統

應急救援指揮通信系統由應急中心設備以及沿線現場設備組成，緊急情況下為應急中心提供事故現場的實時動態圖像，并建立雙向的語音、數據傳輸。

長大水底隧道(武廣瀏陽河隧道)另設緊急電話系統、隧道視頻監控系統和廣播系統，為隧道的緊急救援提供更多的通信保障。

2.10綜合視頻監控系統

由監控中心、監控分中心、監控終端以及前端設備構成。監控中心設于客專調度所，負責全線視頻監控設備及網絡的統一管理和調度，可以對全線的視頻監控圖像進行調用。監控分中心設于沿線客運站，負責本站及相鄰區間的圖像存儲、后期分析處理以及圖像的分發管理。監控終端設于調度所、綜合維修段、路局相關部門。可以對管內的視頻監控圖像進行調用。前端由攝像機設備、光端機、視頻服務器(編碼器)設備組成，設置于沿線車站、區間現場，實現對監控對象圖像的采集和前期分析處理。

2.11通信綜合網管系統

在客專調度所設置綜合網管系統中心設備，包括數據庫服務器、應用、采集服務器、磁盤陣列、交換機、第三方軟件、應用軟件、管理終端等，實現對客專調度所管轄范圍內通信網絡的管理。前端通過與各通信子系統網元級管理系統互連，實現對通信子系統網管信息的采用。在綜合維修段、路局沒置遠程管理工作終端，滿足相關運營維護人員對其管內通信系統的管理。

2.12同步及時鐘分配系統

為通信系統以及其他信息系統提供時鐘同步、時間同步功能。時鐘同步采用主、從同步方式，沿線設置多個二級節點時鐘BFF$，時鐘同步源取自鐵通既有LPR時鐘信號。在客專調度所設置中央主時鐘(包括GPS)以及NTP分配單元，通過數據網、傳輸系統提供標準時間信號。

2.13電源系統

系統采用直流通信設備提供高可靠性的48v直流電源、交流通信設備提供高可靠性的220V交流電源。

采用組合開關電源設備和閥控式密封鉛酸蓄電池組，電源整流模塊采用N+I方式備份，配置2組蓄電池組，后備時間1h。采用UPS系統和后備電池組，配置1組蓄電池組，后備時間1h。

2.14通信電源及通信信號機房環境監控系統對通信、信號機房的機房運行環境和安全等進行實時監控，可監測的環境量包括溫濕度、煙霧、水浸、門禁、非法入侵、空調的控制；對通信系統所采用的交、直流電源設備進行監測。公務員之家

由一級監控中心、二級監控中心、前端監測單元SU設備構成。一級監控中心設于客專調度所，負責對全線動力設備和環境的集中監控和管理；二級監控中心沒于沿線通信站、綜合維修段，負責對其管內的動力設備和環境進行監控和管理。

前端監測單元由設置在各個機房的智能一體化采集器及環境傳感器(溫濕度、煙霧、水浸、門禁、空調控制等)等構成，實現對各種信息量的采集。

三、結束語

客運專線通信系統是保障客運專線安全、穩定、高效運營的基礎設施，客運專線通信網絡是客運專線信息化的公共基礎平臺。