城市軌道交通

通信與信號1工程六城市軌道交通通信系統(tǒng)工程導(dǎo)讀城市軌道交通〔簡稱城軌〕通信系統(tǒng)是指揮列車運(yùn)行、公務(wù)聯(lián)絡(luò)和傳遞各種信息的重要手段，是保證列車平安、快速、高效運(yùn)行不可缺少的綜合通信系統(tǒng)。城軌通信系統(tǒng)主要包括傳輸系統(tǒng)、通信系統(tǒng)、閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)、有線播送系統(tǒng)、時鐘系統(tǒng)、乘客導(dǎo)乘信息系統(tǒng)、電源系統(tǒng)等子系統(tǒng)。通信系統(tǒng)的效勞范圍涵蓋了控制中心、車站、車輛段、停車場、地面線路、高架線路、地下隧道和列車。通信系統(tǒng)是城軌運(yùn)營、管理及維護(hù)人員的語音通信系統(tǒng)，分為有線系統(tǒng)和無線集群調(diào)度通信系統(tǒng)。2知識目標(biāo)了解通信系統(tǒng)的模型及組成。1了解城軌通信系統(tǒng)的組成及傳輸設(shè)備。2掌握有線電話系統(tǒng)在城市軌道交通中的作用及分類。3掌握城軌無線集群調(diào)度通信系統(tǒng)的組成、功能和分組方案。43技能目標(biāo)會組建公共電話網(wǎng)絡(luò)。1會組建專用電話網(wǎng)絡(luò)。2能對城軌無線集群調(diào)度通信系統(tǒng)進(jìn)行分組。34

任務(wù)一認(rèn)識城市軌道交通通信系統(tǒng)工作任務(wù)5任務(wù)名稱認(rèn)識城市軌道交通通信系統(tǒng)工單號姓

名專

業(yè)日

期班

級任務(wù)描述：

參觀學(xué)習(xí)城市軌道交通通信系統(tǒng)，熟悉通信系統(tǒng)的分類與構(gòu)成。任務(wù)要求：1．掌握一般的通信系統(tǒng)模型。2．掌握城市軌道交通通信網(wǎng)如何組網(wǎng)，如何搭建傳輸平臺。3．掌握通信網(wǎng)常見的傳輸介質(zhì)及其特點。知識準(zhǔn)備6任務(wù)一認(rèn)識城市軌道交通通信系統(tǒng)通信系統(tǒng)是城市軌道交通運(yùn)營生產(chǎn)的根底，是保證行車平安、提高運(yùn)營效率、提升運(yùn)營效勞質(zhì)量的重要設(shè)施。在科學(xué)技術(shù)迅速開展的時代，具有現(xiàn)代化特征的專業(yè)通信網(wǎng)，是城市軌道交通的重要標(biāo)志之一。一、通信系統(tǒng)的模型7任務(wù)一認(rèn)識城市軌道交通通信系統(tǒng)通信系統(tǒng)可將信息從發(fā)信者傳遞給另一時空點的接收者，它可抽象概括為圖6-1所示的根本模型圖。整個流程由信源、發(fā)送變換器、信道〔或傳輸介質(zhì)〕、接收變換器和信宿〔收信者〕五局部組成。圖6-1通信系統(tǒng)的根本模型圖8任務(wù)一認(rèn)識城市軌道交通通信系統(tǒng)信源是信息的產(chǎn)生或信息的形成者，信宿是信息的接收者。根據(jù)信源所產(chǎn)生信號的性質(zhì)不同，信源可分為模擬信源和離散信源。1．信源和信宿模擬信源：輸出幅度連續(xù)的模擬信號，如電話機(jī)、電視攝像機(jī)等。離散信源：輸出離散符號序列或文字，如電傳機(jī)、計算機(jī)等。提示模擬信源通過抽樣和量化可轉(zhuǎn)換成離散信源。9任務(wù)一認(rèn)識城市軌道交通通信系統(tǒng)發(fā)送變換器的根本功能是將信源和傳輸介質(zhì)匹配起來，將信源產(chǎn)生的消息信號變換為利于傳送的信號形式，送往傳輸介質(zhì)。發(fā)送變換器為滿足某些特殊需求，可對信源進(jìn)行處理，如多路復(fù)用、保密處理、糾錯編碼處理等。2．發(fā)送變換器10任務(wù)一認(rèn)識城市軌道交通通信系統(tǒng)信道是指信號的傳輸通道，目前有狹義信道和廣義信道兩種定義方法。3．信道狹義信道：是指信號的傳輸介質(zhì)，其范圍包括從發(fā)送設(shè)備到接收設(shè)備之間的介質(zhì)，如架空明線、電纜、光導(dǎo)纖維、傳輸電磁波的自由空間等。本書所提及的信道一般指狹義信道。廣義信道：是指消息的傳輸介質(zhì)。除包括上述信號的傳輸介質(zhì)外，它還包括各種信號的轉(zhuǎn)換設(shè)備，如發(fā)送、接收設(shè)備，調(diào)制、解調(diào)設(shè)備等。11任務(wù)一認(rèn)識城市軌道交通通信系統(tǒng)信號經(jīng)過信道傳送到接收變換器。傳輸介質(zhì)既可以是有線，也可以是無線，二者都有多種物理傳輸介質(zhì)。在信號傳輸過程中，必然會引入發(fā)送變換器、接收變換器和傳輸介質(zhì)的熱噪聲及各種干擾和衰落，即信號在信道中傳輸時，會產(chǎn)生信道噪聲。12任務(wù)一認(rèn)識城市軌道交通通信系統(tǒng)接收變換器的主要作用是將來自信道的、帶有干擾的發(fā)送信號加以處理，并從中提取原始信息，完成發(fā)送變換過程的逆變換，如解調(diào)和譯碼等。4．接收變換器13任務(wù)一認(rèn)識城市軌道交通通信系統(tǒng)上述模型是點對點的單向通信系統(tǒng)。對于雙向通信，通信雙方都要有發(fā)送和接收變換器。對于多個用戶之間的雙向通信，為了能實現(xiàn)信息的有效傳輸，必須要進(jìn)行信息的交換和分發(fā)，由傳輸系統(tǒng)和交換系統(tǒng)組成一個完整的通信系統(tǒng)或通信網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)。其中交換系統(tǒng)完成不同地址信息的交換，因此交換系統(tǒng)中的每一臺交換機(jī)組成了通信網(wǎng)中各個節(jié)點。拓展視野14任務(wù)一認(rèn)識城市軌道交通通信系統(tǒng)終端設(shè)備是通信網(wǎng)的外圍設(shè)備，一般供用戶使用。它的主要功能是將用戶發(fā)出的各種信息〔如聲音、數(shù)據(jù)、圖像等〕變換為適合在信道上傳輸?shù)碾娦盘?，以完成信息發(fā)送；或者反之，將對方經(jīng)信道送來的電信號變換為用戶可識別的信息，完成信息接收。終端設(shè)備的種類有很多，如普通機(jī)、移動機(jī)、電報終端、計算機(jī)終端、數(shù)據(jù)終端機(jī)、可視圖文終端等。1．終端設(shè)備二、通信系統(tǒng)的組成通信系統(tǒng)是實現(xiàn)信息傳輸、交換的所有通信設(shè)備連接起來的整體，它由終端設(shè)備、傳輸設(shè)備和交換設(shè)備三大要素構(gòu)成。15任務(wù)一認(rèn)識城市軌道交通通信系統(tǒng)傳輸設(shè)備是傳輸信息的通道，也稱為通信鏈路。傳輸設(shè)備包括傳輸介質(zhì)和延長傳輸距離及改善傳輸質(zhì)量的相關(guān)設(shè)備，其功能是將攜帶信息的電磁波信號從發(fā)出地點傳送到目的地點。傳輸設(shè)備將終端設(shè)備和交換設(shè)備連接起來，形成網(wǎng)絡(luò)。按傳輸介質(zhì)不同，傳輸設(shè)備可分為有線傳輸和無線傳輸兩大類。有線傳輸包括明線、雙絞線、同軸電纜、光纖等，如圖6-2所示；無線傳輸包括長波、短波、超短波和微波等，如圖6-3所示。2．傳輸設(shè)備16任務(wù)一認(rèn)識城市軌道交通通信系統(tǒng)（a）明線（b）雙絞線（c）同軸電纜（d）光纖圖6-2有線傳輸介質(zhì)17任務(wù)一認(rèn)識城市軌道交通通信系統(tǒng)圖6-3無線傳輸設(shè)備18任務(wù)一認(rèn)識城市軌道交通通信系統(tǒng)交換設(shè)備是通信網(wǎng)絡(luò)的核心，起著組網(wǎng)的關(guān)鍵作用。交換設(shè)備的根本功能是對所接入的鏈路進(jìn)行聚集、接續(xù)和分配。不同的業(yè)務(wù)，如話音、數(shù)據(jù)、圖像通信等，對交換設(shè)備的要求各不相同。例如，業(yè)務(wù)網(wǎng)要求交換設(shè)備性能實時性強(qiáng)，因此目前業(yè)務(wù)網(wǎng)主要采用直接接續(xù)通話電路的電路交換方式。計算機(jī)通信的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，由于數(shù)據(jù)終端或計算機(jī)可有各種不同的速率，為了提高鏈路利用率，可將流入信息流進(jìn)行分組、存儲，然后再轉(zhuǎn)發(fā)到所需鏈路上去，這種方式叫做分組交換方式。分組數(shù)據(jù)交換機(jī)就是按這種方式進(jìn)行交換，這種方式能比較高效地利用傳輸鏈路。3．交換設(shè)備19任務(wù)一認(rèn)識城市軌道交通通信系統(tǒng)按信源發(fā)出消息的物理特征不同，通信系統(tǒng)可分為、電報、數(shù)據(jù)和圖像等。其中，通信是目前最興旺的，其他通信常借助于公共通信系統(tǒng)傳遞信息。例如，電報通信一般采用公共系統(tǒng)中的一個話路或從話路中一局部頻帶進(jìn)行傳送；電視信號或圖像信號可使用多個話路合并為一個信道進(jìn)行傳送。1．按信源物理特征分類三、通信網(wǎng)的分類20任務(wù)一認(rèn)識城市軌道交通通信系統(tǒng)按傳輸信號的特征不同，通信系統(tǒng)可分為模擬通信系統(tǒng)和數(shù)字通信系統(tǒng)兩大類，如圖6-4和圖6-5所示。模擬通信系統(tǒng)與數(shù)字通信系統(tǒng)各有特點，但從總體上看，數(shù)字通信系統(tǒng)與模擬通信系統(tǒng)相比，具有以下優(yōu)點。2．按傳輸信號的特征分類圖6-4模擬通信系統(tǒng)圖6-5數(shù)字通信系統(tǒng)21任務(wù)一認(rèn)識城市軌道交通通信系統(tǒng)〔1〕抗干擾能力強(qiáng)。數(shù)字通信系統(tǒng)可通過再生中繼器消除噪聲積累?！?〕可采用過失控制技術(shù)，提高數(shù)字信號傳輸?shù)目煽啃?。?〕便于進(jìn)行各種數(shù)字信號處理。例如，計算機(jī)存儲處理，使數(shù)字通信和計算機(jī)技術(shù)相結(jié)合，從而組成綜合化、智能化的數(shù)字通信網(wǎng)?！?〕數(shù)字通信系統(tǒng)可使傳輸與交換相結(jié)合，、數(shù)據(jù)和圖像傳輸相結(jié)合，有利于實現(xiàn)綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)?！?〕數(shù)字通信系統(tǒng)的器件和設(shè)備易于實現(xiàn)集成化和微型化。22任務(wù)一認(rèn)識城市軌道交通通信系統(tǒng)按拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)不同，通信網(wǎng)可分為網(wǎng)型網(wǎng)、星型網(wǎng)、復(fù)合網(wǎng)、環(huán)形網(wǎng)、總線型網(wǎng)等，如圖6-6所示。3．按通信網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分類圖6-6通信網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)23任務(wù)一認(rèn)識城市軌道交通通信系統(tǒng)網(wǎng)型網(wǎng)：任何一個站點都與其他站點直接互連，構(gòu)成網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)。這種網(wǎng)絡(luò)的冗余度較大，其網(wǎng)絡(luò)的接續(xù)質(zhì)量和網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性好，但傳輸線路的利用率低，不經(jīng)濟(jì)。星型網(wǎng)：中央結(jié)點到各站點之間呈輻射狀連接。星型網(wǎng)絡(luò)中任何單個的故障只影響其本身，不會影響整個網(wǎng)絡(luò)。但當(dāng)中央結(jié)點的設(shè)備能力不足或發(fā)生故障時，將會對網(wǎng)絡(luò)的接續(xù)質(zhì)量和穩(wěn)定性產(chǎn)生影響。24任務(wù)一認(rèn)識城市軌道交通通信系統(tǒng)復(fù)合網(wǎng)：由網(wǎng)型網(wǎng)和星型網(wǎng)復(fù)合而成，它是以星型網(wǎng)為基礎(chǔ)，并在通信量較大的區(qū)間構(gòu)成網(wǎng)型網(wǎng)結(jié)構(gòu)。環(huán)形網(wǎng)：站點與站點之間首尾相接，形成一個環(huán)，數(shù)據(jù)只能沿單方向傳輸。它能保證站點訪問的公平性，但站點故障會引起全網(wǎng)故障?？偩€型網(wǎng)：所有的站點都連接在同一根傳輸線，即“總線”上。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡單，易擴(kuò)充。故障檢測較困難。25任務(wù)一認(rèn)識城市軌道交通通信系統(tǒng)按業(yè)務(wù)類型不同，通信網(wǎng)可分為網(wǎng)、電報網(wǎng)、數(shù)據(jù)網(wǎng)、網(wǎng)、移動通信網(wǎng)、綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)〔ISDN〕等。4．按業(yè)務(wù)類型分類網(wǎng)：包括市內(nèi)網(wǎng)、農(nóng)村網(wǎng)、本地網(wǎng)和長途網(wǎng)。電報網(wǎng)：包括公眾電報網(wǎng)、用戶電報網(wǎng)和智能用戶電報網(wǎng)。數(shù)據(jù)網(wǎng)：包括公眾數(shù)據(jù)網(wǎng)和專用數(shù)據(jù)網(wǎng)。網(wǎng)：包括本地網(wǎng)、地區(qū)性網(wǎng)和全國性網(wǎng)。移動通信網(wǎng)：包括本地移動通信網(wǎng)和漫游移動通信網(wǎng)。綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)：包括本地ISDN和全國性ISDN。26任務(wù)一認(rèn)識城市軌道交通通信系統(tǒng)按運(yùn)營方式不同，通信網(wǎng)可分為公用網(wǎng)和專用網(wǎng)。5．按運(yùn)營方式分類公用通信網(wǎng)：即公眾網(wǎng)，是向全社會開放的通信網(wǎng)。專用通信網(wǎng)：是相對于公用通信網(wǎng)而言的，它是國防、軍事或國民經(jīng)濟(jì)的某一專業(yè)部門（如城市軌道交通、鐵道、石油、水利電力等部門）自建或向通信服務(wù)運(yùn)營商租用電路，專供本部門內(nèi)部業(yè)務(wù)使用的通信網(wǎng)。27任務(wù)一認(rèn)識城市軌道交通通信系統(tǒng)城市軌道交通專用通信系統(tǒng)一般由傳輸、公務(wù)、專用有線調(diào)度、無線列車調(diào)度、閉路電視監(jiān)控、車站播送、時鐘、旅客信息引導(dǎo)顯示、防雷、光纖在線監(jiān)測、動力環(huán)境監(jiān)測、不間斷電源等系統(tǒng)組成。通信系統(tǒng)的效勞范圍包括運(yùn)營控制中心、車站、車輛段、停車廠、維修中心、車站內(nèi)等城市軌道交通運(yùn)營效勞區(qū)域。通信系統(tǒng)不是單一的子系統(tǒng)，而是多個相對獨立子系統(tǒng)的組合，這些子系統(tǒng)在不同運(yùn)營環(huán)境下協(xié)調(diào)工作。各子系統(tǒng)能對各自的故障進(jìn)行檢測和報警，從而確保整個通信系統(tǒng)的可靠性。四、城市軌道交通通信系統(tǒng)的組成28任務(wù)一認(rèn)識城市軌道交通通信系統(tǒng)通信傳輸系統(tǒng)需要將各子系統(tǒng)的信號上傳到控制中心，同時控制中心也需要通過傳輸系統(tǒng)將控制信息送至車站。這些信號通過物理接口進(jìn)行轉(zhuǎn)換，其信號轉(zhuǎn)換接口形式包括E1接口、RS-422接口、RS-485接口、以太網(wǎng)接口等。1．通信系統(tǒng)需要傳輸?shù)男盘栃问轿?、城市軌道交通通信傳輸設(shè)備傳輸系統(tǒng)是整個通信網(wǎng)絡(luò)的紐帶，通過它將各通信子系統(tǒng)車站信息傳送到控制中心，同時為電力系統(tǒng)、信號系統(tǒng)、自動售檢票系統(tǒng)、消防報警系統(tǒng)、辦公網(wǎng)絡(luò)等提供傳輸通道。傳輸設(shè)備包括車站設(shè)備和控制中心設(shè)備，不同廠家有不同組網(wǎng)模式。29任務(wù)一認(rèn)識城市軌道交通通信系統(tǒng)傳輸系統(tǒng)組網(wǎng)模式如圖6-7所示，整個傳輸系統(tǒng)一般由車站設(shè)備、控制中心設(shè)備和傳輸線路三局部組成。2．傳輸系統(tǒng)組網(wǎng)模式圖6-7傳輸系統(tǒng)組網(wǎng)模式示意圖30任務(wù)一認(rèn)識城市軌道交通通信系統(tǒng)車站設(shè)備：用來將車站各系統(tǒng)需要上傳的電信號轉(zhuǎn)換成光信號，通過光纜線路傳輸?shù)娇刂浦行??？刂浦行脑O(shè)備：將車站上傳的光信號轉(zhuǎn)換成各通信子系統(tǒng)或其他系統(tǒng)需要的電信號。控制中心設(shè)備一般包括網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，用來監(jiān)測整個網(wǎng)絡(luò)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，同時還具有系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置、故障統(tǒng)計、報表輸出、系統(tǒng)用戶權(quán)限設(shè)置等功能。31任務(wù)一認(rèn)識城市軌道交通通信系統(tǒng)目前城市軌道交通傳輸系統(tǒng)承載的業(yè)務(wù)主要有2M中繼業(yè)務(wù)、計算機(jī)以太網(wǎng)業(yè)務(wù)、視頻業(yè)務(wù)、旅客信息多媒體業(yè)務(wù)、高清晰播送語言業(yè)務(wù)、各種控制接口業(yè)務(wù)等。根據(jù)城市軌道交通傳輸系統(tǒng)業(yè)務(wù)的特點，適合各種業(yè)務(wù)傳輸?shù)募夹g(shù)主要有基于SDH〔同步數(shù)字傳輸序列〕的多業(yè)務(wù)傳輸平臺〔MSTP〕、開放式傳輸網(wǎng)絡(luò)〔OTN〕系統(tǒng)、異步傳輸模式〔ATM〕、RPR〔彈性分組環(huán)〕技術(shù)等。3．傳輸系統(tǒng)的組網(wǎng)類型32任務(wù)一認(rèn)識城市軌道交通通信系統(tǒng)SDH網(wǎng)是由網(wǎng)元和光纖組成的同步數(shù)字傳輸網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行信息的同步復(fù)用、傳輸、分插和交叉連接。SDH網(wǎng)具有一套標(biāo)準(zhǔn)化的信息同步復(fù)用等級，稱為同步傳送模塊STM-N；具有一種塊狀幀結(jié)構(gòu)，安排豐富的開銷比特用于網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行、管理和維護(hù)〔OAM〕；具有統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點接口〔NNI〕，簡化了信號的互通以及信號的傳輸、復(fù)用、交叉連接和交換過程。SDH是比較成熟的、先進(jìn)的光纖傳輸技術(shù)，是目前廣泛采用的組網(wǎng)方式。1〕同步數(shù)字傳輸序列〔SDH〕33任務(wù)一認(rèn)識城市軌道交通通信系統(tǒng)為了滿足日益增長的寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)傳送需求，SDH已經(jīng)開展成為多業(yè)務(wù)傳送平臺〔MSTP〕，采用虛級聯(lián)和通用成幀規(guī)程〔GFP〕技術(shù)對SDH進(jìn)行改進(jìn)，使其能夠更好地支持以太網(wǎng)業(yè)務(wù)，并提高帶寬的利用率和靈活性。MSTP在國內(nèi)多條城市軌道交通線路中得到了成功運(yùn)用。拓展視野34任務(wù)一認(rèn)識城市軌道交通通信系統(tǒng)

OTN光纖傳輸網(wǎng)絡(luò)是德國西門子公司開發(fā)的傳輸網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，它仍采用時分復(fù)用技術(shù)，屬于同步傳輸體系，但其幀結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)的SDH不同，幀的長度為31.25μs，幀速為32000幀/s。OTN是一種高速度、全透明、無阻塞的數(shù)字同步傳輸網(wǎng)，如圖6-8所示，特別適用于封閉式專用傳輸網(wǎng)絡(luò)。由于OTN系統(tǒng)能提供豐富的接口板卡業(yè)務(wù)，軌道交通傳輸系統(tǒng)承載的業(yè)務(wù)無需再加接口轉(zhuǎn)換設(shè)備，直接接入即可連接組網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備簡單。2〕開放式傳輸網(wǎng)絡(luò)〔OTN〕圖6-8OTN的組成35任務(wù)一認(rèn)識城市軌道交通通信系統(tǒng)ATM是在20世紀(jì)80年代為B-ISDN〔寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)網(wǎng)〕定義的傳輸技術(shù)，是一種基于統(tǒng)計復(fù)用的面向連接的技術(shù)。ATM的技術(shù)特點是能根據(jù)業(yè)務(wù)的需求分配網(wǎng)絡(luò)帶寬，提高網(wǎng)絡(luò)帶寬利用率；具有嚴(yán)格的效勞質(zhì)量保障，有良好的流量控制均衡能力及故障恢復(fù)能力，網(wǎng)絡(luò)可靠性高。3〕異步傳輸模式〔ATM〕36任務(wù)一認(rèn)識城市軌道交通通信系統(tǒng)ATM技術(shù)在信息傳輸方面存在一定的時延、抖動及丟包等現(xiàn)象；在話音通信方面，主要采用電路仿真方式。在局域網(wǎng)領(lǐng)域，千兆位以太網(wǎng)的崛起，使得ATM的優(yōu)勢不復(fù)存在；在廣域網(wǎng)領(lǐng)域，ATM受到來自IP〔網(wǎng)間互連協(xié)議〕技術(shù)的競爭。ATM在城軌中也有應(yīng)用案例。例如，在北京八通線中，傳輸系統(tǒng)采用SDH和ATM兩種技術(shù)，SDH用于傳統(tǒng)的2M電路業(yè)務(wù)，ATM用于以太網(wǎng)數(shù)據(jù)及視頻圖像業(yè)務(wù)。拓展視野37任務(wù)一認(rèn)識城市軌道交通通信系統(tǒng)

RPR是為優(yōu)化數(shù)據(jù)包的傳輸而提出的，它采用基于環(huán)形結(jié)構(gòu)的一種帶空間復(fù)用的傳輸方式，吸收了千兆以太網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)性、SDH對延時和抖動嚴(yán)格保障、可靠的時鐘和50ms環(huán)網(wǎng)保護(hù)特性等多重優(yōu)點。RPR組網(wǎng)方案可保證語音、數(shù)據(jù)、視頻等業(yè)務(wù)在統(tǒng)一平臺上傳輸，廣泛應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)和各種運(yùn)營商領(lǐng)域，在國內(nèi)城市軌道交通領(lǐng)域也有應(yīng)用案例。例如，廣州地鐵公安通信傳輸系統(tǒng)一直采用RPR技術(shù)。4〕彈性分組環(huán)〔RPR〕

任務(wù)一認(rèn)識城市軌道交通通信系統(tǒng)38任務(wù)實施任務(wù)工單任務(wù)名稱認(rèn)識城市軌道交通通信系統(tǒng)姓

名日

期操作方法：

根據(jù)參觀學(xué)習(xí)結(jié)果，搜集資料，寫出城市軌道交通通信系統(tǒng)的組成。操作中存在的問題及解決方法：技能掌握程度非常熟練□比較熟練□一般熟練□不熟練□教師評語：任務(wù)實施成績：

日期：

任務(wù)二學(xué)習(xí)有線系統(tǒng)工作任務(wù)39任務(wù)名稱認(rèn)識有線電話系統(tǒng)工單號姓

名專

業(yè)日

期班

級任務(wù)描述：

參觀學(xué)習(xí)，搜集資料，說一說有線電話系統(tǒng)的使用方法，以及一般故障的解決方法。任務(wù)要求：1．公務(wù)電話系統(tǒng)的操作和使用。2．調(diào)度電話的操作和使用。3．站內(nèi)和軌旁電話的操作和使用。4．電話工作故障處理。任務(wù)二學(xué)習(xí)有線系統(tǒng)知識準(zhǔn)備有線系統(tǒng)主要是為城市軌道交通運(yùn)營、管理及維護(hù)人員提供語音通信，它包括公務(wù)系統(tǒng)和專用系統(tǒng)。40公務(wù)系統(tǒng)：主要用于軌道交通線內(nèi)部一般公務(wù)通信，并與市話網(wǎng)及相關(guān)軌道交通線公務(wù)網(wǎng)相連。它一般由設(shè)在控制中心的程控交換機(jī)和設(shè)在各站的遠(yuǎn)程交換系統(tǒng)組成。在軌道交通線內(nèi)部，各分機(jī)間可以直接撥號通話。假設(shè)軌道交通內(nèi)與公用網(wǎng)的用戶間通話，那么通過全自動或半自動的出入局呼叫進(jìn)行。任務(wù)二學(xué)習(xí)有線系統(tǒng)41專用系統(tǒng)：包括調(diào)度、站內(nèi)、站間和軌旁〔區(qū)間〕子系統(tǒng)。城軌調(diào)度子系統(tǒng)為城軌的調(diào)度人員，如行調(diào)、電調(diào)、維調(diào)、環(huán)調(diào)等提供專用的單鍵直通，并具有單呼、組呼、全呼、會議、緊急呼叫、強(qiáng)拆、強(qiáng)插等特有功能。提示城軌調(diào)度電話子系統(tǒng)主要包括調(diào)度總機(jī)、調(diào)度臺和調(diào)度分機(jī)三部分，并通過城軌專用傳輸系統(tǒng)或通信電纜相連接組成調(diào)度電話網(wǎng)。站內(nèi)電話子系統(tǒng)由用戶小交換機(jī)（或公務(wù)電話交換機(jī)遠(yuǎn)端模塊）、車站值班臺（主機(jī)）和電話分機(jī)組成。任務(wù)二學(xué)習(xí)有線系統(tǒng)一、公務(wù)系統(tǒng)公務(wù)系統(tǒng)是為軌道交通系統(tǒng)內(nèi)運(yùn)營、管理、維修等各部門工作人員提供日常工作聯(lián)系的手段，它是集語音、中低速數(shù)據(jù)、窄帶圖像為一體的交換網(wǎng)絡(luò)，可提供系統(tǒng)內(nèi)部用戶之間，系統(tǒng)內(nèi)部用戶與公用網(wǎng)用戶之間的聯(lián)絡(luò)，能將“119〞“110〞“120〞等特種業(yè)務(wù)呼叫自動轉(zhuǎn)移至公用網(wǎng)的“119〞“110〞“120〞上。當(dāng)專用通信系統(tǒng)出現(xiàn)重大故障時，公務(wù)通信系統(tǒng)可作為專用通信的應(yīng)急通信手段。42任務(wù)二學(xué)習(xí)有線系統(tǒng)1．公務(wù)系統(tǒng)的組成公務(wù)系統(tǒng)由程控數(shù)字交換機(jī)、自動及其附屬設(shè)備組成。程控數(shù)字交換機(jī)宜設(shè)置在負(fù)荷集中、便于管理的地點，交換機(jī)間通過數(shù)字中繼線相連。公務(wù)交換設(shè)備應(yīng)具備綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)絡(luò)〔ISDN〕功能。43任務(wù)二學(xué)習(xí)有線系統(tǒng)程控數(shù)字交換機(jī)是公務(wù)的核心，它的實質(zhì)是一部由計算機(jī)軟件控制的數(shù)字通信交換機(jī)，按用途可分為市話、長話和用戶交換機(jī)。交換機(jī)在硬件上采用全模塊化結(jié)構(gòu)，提供高集成度、高可靠性、高功能、低本錢的硬件產(chǎn)品；在軟件上采用高級語言，具有多種為數(shù)據(jù)交換和連接而設(shè)計的系統(tǒng)軟件，功能強(qiáng)大。441〕程控數(shù)字交換機(jī)〔1〕程控數(shù)字交換機(jī)的結(jié)構(gòu)。交換機(jī)的主要任務(wù)是實現(xiàn)用戶間通話的接續(xù)。程控交換系統(tǒng)由硬件和軟件兩大局部組成，其中硬件可分為話路和控制兩個系統(tǒng)。任務(wù)二學(xué)習(xí)有線系統(tǒng)①話路系統(tǒng)。話路系統(tǒng)由交換網(wǎng)絡(luò)和外圍電路組成，即由用戶級、遠(yuǎn)端用戶級、選組級〔數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)〕、各種中繼接口、信號部件等組成，如圖6-9所示。其中，交換網(wǎng)絡(luò)的作用是為音頻信號〔模擬交換〕或話音信號的PCM數(shù)字信號〔數(shù)字交換〕提供接續(xù)通路；外圍電路包括用戶電路、中繼器、掃描器、網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動器和話路接口等局部。45圖6-9程控數(shù)字交換機(jī)的結(jié)構(gòu)任務(wù)二學(xué)習(xí)有線系統(tǒng)46

中繼器：是程控數(shù)字交換機(jī)與其他交換機(jī)的接口電路。中繼線是該系統(tǒng)與其他系統(tǒng)或遠(yuǎn)距離傳輸設(shè)備的連接線。根據(jù)連接的中繼線類型，中繼器可分成模擬中繼器和數(shù)字中繼器兩大類。此外，中繼器還有出局中繼和入局中繼之分。

用戶電路：是交換網(wǎng)絡(luò)和用戶線間的接口電路，它既能將語音信息（模擬或數(shù)字）傳送給交換網(wǎng)絡(luò)，又能將用戶線上的其他信號，如鈴流等與交換網(wǎng)絡(luò)隔離開來，以免損壞交換網(wǎng)絡(luò)。

掃描器：用來收集用戶信息。用戶狀態(tài)（包括中繼線狀態(tài)）的變化通過掃描器可送到控制部分。任務(wù)二學(xué)習(xí)有線系統(tǒng)47

網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動器：是在中央處理系統(tǒng)的控制下，具體地執(zhí)行交換網(wǎng)絡(luò)中通路的建立和釋放。

話路接口：又稱信號接收分配器，統(tǒng)一協(xié)調(diào)信號的接收、傳送和分配。任務(wù)二學(xué)習(xí)有線系統(tǒng)②控制系統(tǒng)?？刂葡到y(tǒng)的功能包括兩個方面：一方面是對呼叫進(jìn)行處理：另一方面對整個交換系統(tǒng)的運(yùn)行進(jìn)行管理、監(jiān)測和維護(hù)。控制系統(tǒng)硬件由中央處理芯〔CPU〕、存儲器〔內(nèi)存儲器〕、輸入輸出系統(tǒng)三局部組成。48中央處理芯：可以是一般數(shù)字計算機(jī)的中央處理芯片，也可以是交換系統(tǒng)專用芯片。存儲器：存儲交換系統(tǒng)常用程序、正在執(zhí)行的程序和執(zhí)行數(shù)據(jù)。任務(wù)二學(xué)習(xí)有線系統(tǒng)49

輸入輸出系統(tǒng)：包括鍵盤、打印機(jī)，可根據(jù)指令或定時打印出系統(tǒng)數(shù)據(jù)，外存儲器存儲常用運(yùn)行程序，機(jī)器運(yùn)行時調(diào)入內(nèi)存儲器?！?〕程控數(shù)字交換機(jī)的優(yōu)越性。程控數(shù)字交換機(jī)能夠提供許多新的用戶效勞功能，如縮位撥號、來電顯示等；它具有維護(hù)管理方便，可靠性高、靈活性大等特點。任務(wù)二學(xué)習(xí)有線系統(tǒng)502〕公務(wù)系統(tǒng)的組網(wǎng)模式一般本地用戶可直接與交換機(jī)相連，不需要外加設(shè)備。但對于軌道交通企業(yè)來說，公務(wù)交換系統(tǒng)效勞于整個企業(yè)的沿線車站、段廠、控制中心等，覆蓋范圍一般在幾公里到幾十公里，各車站一般采用加裝遠(yuǎn)端模塊方式，如圖6-10所示。通過E1中繼鏈路將遠(yuǎn)端模塊與交換機(jī)連接，車站再與遠(yuǎn)端模塊相連。圖6-10遠(yuǎn)端用戶連接模式示意圖任務(wù)二學(xué)習(xí)有線系統(tǒng)51城市軌道交通企業(yè)用戶的號碼分配方式有兩種：一種是不與公網(wǎng)聯(lián)系，號碼可根據(jù)應(yīng)用要求自行分配；另一種是與外網(wǎng)通過中繼連接，需要電信局分配號碼段，然后用戶內(nèi)部根據(jù)具體需求在此號碼段中自行選擇分配。2．公務(wù)系統(tǒng)的號碼分配及功能1〕公務(wù)系統(tǒng)的號碼分配任務(wù)二學(xué)習(xí)有線系統(tǒng)52公務(wù)功能主要包括缺席用戶、縮位撥號、熱線效勞、呼出限制、鬧鐘效勞、轉(zhuǎn)移呼叫、遇忙回叫、免打攪效勞、呼叫等待、三方通話、主叫號碼顯示等功能。2〕公務(wù)系統(tǒng)的功能

缺席用戶：當(dāng)有電話呼A時，可由電話局提供語音服務(wù)代答，避免對方反復(fù)撥叫。

縮位撥號：位數(shù)較多的電話號碼用1～2位自編代碼來代替的一種功能。

熱線服務(wù)：使用該項服務(wù)時，只需摘機(jī)后在規(guī)定時間（幾秒鐘）內(nèi)不撥號，系統(tǒng)自動接到被置為“熱線”的對方電話號碼。任務(wù)二學(xué)習(xí)有線系統(tǒng)53

呼出限制：又稱“發(fā)話限制”，可用于限制呼叫國際和國內(nèi)長途自動電話，但不能限制市內(nèi)電話。鬧鐘服務(wù)：電話機(jī)可根據(jù)用戶預(yù)定的時間自動振鈴，起到提醒用戶的作用。轉(zhuǎn)移呼叫：可以將所有呼叫本機(jī)的電話，自動轉(zhuǎn)移到臨時指定的話機(jī)上。遇忙回叫：當(dāng)撥叫對方電話遇忙時，可以掛機(jī)等候，不需再撥號，一旦對方電話空閑，即能自動回叫接通。任務(wù)二學(xué)習(xí)有線系統(tǒng)54免打擾服務(wù)：又稱“暫不受話服務(wù)”，當(dāng)用戶在某一段時間里不希望有來話干擾時，可以使用該項服務(wù)。呼叫等待：當(dāng)A用戶正與B用戶通話，而C用戶又呼叫A用戶時，A用戶在受話器中會聽到一個呼叫等待音，表示另有用戶等待通話。這時，A用戶可以請B用戶稍等而轉(zhuǎn)與C用戶通話，也可以請C用戶稍等而繼續(xù)與B用戶通話。三方通話：使用此項服務(wù)，當(dāng)用戶通話時如需要另一方加入通話，可在不中斷當(dāng)前通話的情況下，撥叫另一方，實現(xiàn)三方共同通話或分別與兩方通話。主叫號碼顯示：該項業(yè)務(wù)可為被叫用戶提供主叫用戶的電話號碼。任務(wù)二學(xué)習(xí)有線系統(tǒng)55專用系統(tǒng)主要為軌道交通運(yùn)營及維修效勞，是行車調(diào)度員和車站〔車輛段〕值班員指揮列車運(yùn)行和維護(hù)人員指導(dǎo)使用人員操作設(shè)備的重要通信工具，是為列車運(yùn)營、電力供給、日常維修、防災(zāi)救護(hù)提供指揮手段的專用有線通信系統(tǒng)。二、專用系統(tǒng)任務(wù)二學(xué)習(xí)有線系統(tǒng)561．專用系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)城市軌道交通專用系統(tǒng)包括調(diào)度通信、站場通信、站間通信、區(qū)間通信等。系統(tǒng)可為控制中心指揮人員，如行車調(diào)度員、維修調(diào)度員、電力調(diào)度員、環(huán)境報警調(diào)度員、防災(zāi)調(diào)度員等，提供專用直達(dá)通信，并且具有單呼、組呼、全呼、緊急呼叫和錄音等功能，同時可為站內(nèi)各有關(guān)部門提供與車站值班員之間的直達(dá)通話，并且車站值班員可以呼叫相鄰車站的車站值班員。專用系統(tǒng)主要包括調(diào)度，站間行車，車站、車輛段、停車場內(nèi)直通以及區(qū)間等，如圖6-11所示。圖6-11專用系統(tǒng)示意圖任務(wù)二學(xué)習(xí)有線系統(tǒng)57調(diào)度是為列車運(yùn)營、電力供給、日常維護(hù)、防災(zāi)救護(hù)提供指揮手段的專用通信系統(tǒng)，要求迅速、直達(dá)，不允許與運(yùn)營無關(guān)的其他用戶接入該系統(tǒng)。1〕調(diào)度通信〔1〕調(diào)度系統(tǒng)的組成。調(diào)度系統(tǒng)包括行車、電力、防災(zāi)、環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)等調(diào)度，它由中心調(diào)度專用主控設(shè)備，車站、車輛段、停車場專用主控設(shè)備，調(diào)度終端，調(diào)度分機(jī)及維護(hù)終端等組成。調(diào)度終端設(shè)置在控制中心各調(diào)度臺上。行車調(diào)度分機(jī)應(yīng)設(shè)置在各車站行車值班員、車輛段信號樓行車值班員處等地點。電力調(diào)度分機(jī)應(yīng)設(shè)置在各變電所的主控制室和低壓配電室及其他特殊需要的地點。防災(zāi)、環(huán)境與設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)調(diào)度分機(jī)應(yīng)設(shè)置在各車站、車輛段綜合控制室以及車輛段的消防控制室等地點。任務(wù)二學(xué)習(xí)有線系統(tǒng)58〔2〕調(diào)度系統(tǒng)的功能。①控制中心調(diào)度臺應(yīng)能對下屬分機(jī)進(jìn)行個別呼叫、分組呼叫和全部呼叫，能實現(xiàn)強(qiáng)插、強(qiáng)拆、優(yōu)先級控制等功能。任何情況下均不能發(fā)生阻塞。②實現(xiàn)控制中心總調(diào)度員與各系統(tǒng)調(diào)度員之間的通話。③控制中心總調(diào)度員協(xié)調(diào)和監(jiān)視行車、電力、環(huán)控〔防災(zāi)〕、維修調(diào)度員的控制操作。④控制中心行車調(diào)度員、電力調(diào)度員、環(huán)控〔防災(zāi)〕調(diào)度員、維修調(diào)度員與各站〔段〕相應(yīng)值班員之間的直接通話。任務(wù)二學(xué)習(xí)有線系統(tǒng)59⑤調(diào)度分機(jī)可對相應(yīng)調(diào)度臺進(jìn)行一般呼叫和緊急呼叫。⑥調(diào)度分機(jī)呼叫調(diào)度臺時，調(diào)度臺應(yīng)能按順序顯示呼叫分機(jī)號碼，并區(qū)分是一般呼叫還是緊急呼叫。⑦各調(diào)度系統(tǒng)間的分機(jī)、調(diào)度系統(tǒng)內(nèi)的分機(jī)之間不允許進(jìn)行通話。⑧調(diào)度臺與分機(jī)的通話，在控制中心應(yīng)能自動記錄，控制中心的調(diào)度設(shè)備應(yīng)具有自檢功能，能對整個調(diào)度系統(tǒng)進(jìn)行檢測，并可顯示檢測結(jié)果，能對通話進(jìn)行錄音。任務(wù)二學(xué)習(xí)有線系統(tǒng)60站場通信一般采用直通，室內(nèi)設(shè)置普通分機(jī)，室外或在站臺上設(shè)置緊急。緊急機(jī)選用單鍵式、外置揚(yáng)聲器話機(jī)，在緊急情況下只要按下按鍵即可與值班室通話。站內(nèi)通信供行車值班室或站長與本站內(nèi)運(yùn)營業(yè)務(wù)有關(guān)人員進(jìn)行通話聯(lián)系。場內(nèi)通信主要是解決車輛段、停車場內(nèi)行車指揮、乘務(wù)運(yùn)轉(zhuǎn)、段內(nèi)調(diào)度指揮和車輛檢修人員之間的專用通信。每個車輛段或停車場設(shè)置專用的調(diào)度，其上可與行車調(diào)動聯(lián)系，向下與段場內(nèi)專用調(diào)動分機(jī)聯(lián)系。其通話方式與調(diào)度通信方式相同。2〕站場通信任務(wù)二學(xué)習(xí)有線系統(tǒng)61站場直通為一點對多點的輻射式集中連接方式，應(yīng)能滿足車站值班員、車輛段和停車場信號樓值班員、車輛段運(yùn)轉(zhuǎn)值班員、列檢值班員、信號維修值班員等與本站場相關(guān)部門構(gòu)成直通，并且只允許值班員與分機(jī)相互呼叫通話，分機(jī)間不允許通話。任務(wù)二學(xué)習(xí)有線系統(tǒng)62站間通信是指相鄰兩個車站值班員之間進(jìn)行通話聯(lián)絡(luò)的點對點通信方式。站間通信是為相鄰兩站〔包括上行和下行〕值班員辦理行車有關(guān)業(yè)務(wù)使用，車站值班員一般使用按鍵式操作臺作為值班臺，單鍵操作即可接通站間通話。3〕站間通信任務(wù)二學(xué)習(xí)有線系統(tǒng)63區(qū)間的主要作用是供駕駛員、區(qū)間維修人員與鄰站值班員及相關(guān)部門聯(lián)系通話。區(qū)間是在軌道線路沿線每隔一段距離設(shè)置的通話裝置，如圖6-12所示，其設(shè)置形式有兩種：一種是區(qū)間通話柱，一種是軌旁。由于區(qū)間通話設(shè)施在室外或隧道內(nèi)，環(huán)境較差，其設(shè)備需要具有防潮、防火、防燥、防塵、防凍、防破壞性等特殊要求。4〕區(qū)間通信圖6-12區(qū)間通話柱和軌旁任務(wù)二學(xué)習(xí)有線系統(tǒng)64區(qū)間業(yè)務(wù)一般分為區(qū)間專用和區(qū)間直通兩種模式。在區(qū)間專用自動方式上，用戶摘機(jī)后需要撥號呼叫，由車站分機(jī)根據(jù)所播號碼進(jìn)行轉(zhuǎn)接；在區(qū)間直通方式上，用戶選擇通話的用戶，一般包括上下行車站、行調(diào)、電調(diào)、信號、通信、線路橋梁等，摘機(jī)后直接接通。提示除上述提及的專用電話外，還有緊急電話。緊急電話具有一鍵直通功能，可以在緊急情況下快速接通。任務(wù)二學(xué)習(xí)有線系統(tǒng)65方案一：專用系統(tǒng)與公務(wù)系統(tǒng)合設(shè)，利用公務(wù)的程控交換機(jī)的調(diào)度模塊實現(xiàn)專用的所有功能，可節(jié)省本錢。方案二：調(diào)度在控制中心單獨設(shè)調(diào)度總機(jī)，利用傳輸接入系統(tǒng)將車站〔車輛段〕的調(diào)度分機(jī)接入控制中心的調(diào)度總機(jī)；車站〔車輛段〕設(shè)車站集中機(jī)實現(xiàn)車站〔車輛段〕的直通、站間行車、區(qū)間等功能。方案三〔分設(shè)方案〕：調(diào)度在控制中心單獨設(shè)調(diào)度總機(jī)〔或稱交換機(jī)〕，利用傳輸系統(tǒng)將車站〔車輛段〕的調(diào)度分機(jī)接入控制中心的調(diào)度總機(jī)；利用公務(wù)通信的車站交換機(jī)或遠(yuǎn)端用戶模塊實現(xiàn)車站〔車輛段、停車場〕的直通、站間行車、區(qū)間等功能。2．專用系統(tǒng)的組網(wǎng)模式目前專用系統(tǒng)的組網(wǎng)模式如下。任務(wù)二學(xué)習(xí)有線系統(tǒng)66分設(shè)方案在控制中心設(shè)調(diào)度總機(jī)〔或稱交換機(jī)〕設(shè)備，接入行車、電力、環(huán)控、維修等調(diào)度臺，各站及車輛段、停車場等處的調(diào)度分機(jī)直接通過光傳輸系統(tǒng)與控制中心的調(diào)度總機(jī)連接，組成各自的調(diào)度系統(tǒng)。站間、站內(nèi)和軌旁利用公務(wù)系統(tǒng)的車站交換機(jī)〔或遠(yuǎn)端用戶交換模塊〕實現(xiàn)各自功能。站間由各站站間分機(jī)與本站交換機(jī)直連并通過公務(wù)系統(tǒng)的熱線功能來實現(xiàn)；站內(nèi)分機(jī)通過站內(nèi)電纜與本站交換機(jī)相連，完成站內(nèi)的各種直通；區(qū)間設(shè)置的軌旁分機(jī)通過區(qū)間電纜與車站交換機(jī)相連。拓展視野任務(wù)二學(xué)習(xí)有線系統(tǒng)67方案四〔合設(shè)方案〕：專用系統(tǒng)與公務(wù)完全別離，但它將專用通信系統(tǒng)融為一體，即調(diào)度與站間、站內(nèi)、軌旁由同一通信設(shè)備實現(xiàn)，結(jié)構(gòu)更加緊湊，便于使用和維修，尤其可以減少車控室值班員面前的分機(jī)數(shù)量〔行車調(diào)度、環(huán)控調(diào)度、維修調(diào)度分機(jī)均集成到值班員操作臺上〕。另外，合設(shè)方案有統(tǒng)一的監(jiān)測手段和監(jiān)控設(shè)備，便于日常維護(hù)系統(tǒng)。任務(wù)二學(xué)習(xí)有線系統(tǒng)任務(wù)實施68任務(wù)工單任務(wù)名稱認(rèn)識有線電話系統(tǒng)姓

名日

期操作方法：

根據(jù)參觀學(xué)習(xí)的結(jié)果，搜集電話系統(tǒng)相關(guān)資料，列出電話系統(tǒng)的分類與構(gòu)成，整理出電話系統(tǒng)功能及其功能的實現(xiàn)方式?，F(xiàn)有有線電話系統(tǒng)存在的問題及解決方法探討：技能掌握程度非常熟練□比較熟練□一般熟練□不熟練□教師評語：任務(wù)實施成績：

日期：

任務(wù)三學(xué)習(xí)無線集群調(diào)度通信系統(tǒng)工作任務(wù)69任務(wù)名稱認(rèn)識無線集群調(diào)度通信系統(tǒng)工單號姓

名專

業(yè)日

期班

級任務(wù)描述：

現(xiàn)有無線集群調(diào)度通信系統(tǒng)調(diào)度臺、車載臺、車站電臺、手持臺等，請進(jìn)行城市軌道交通有關(guān)應(yīng)急預(yù)案演練。任務(wù)要求：1．學(xué)習(xí)城市軌道交通公司在站臺火災(zāi)、旅客傷亡、列車故障等不同情況下的應(yīng)急預(yù)案。2．學(xué)生分組演練駕駛員、車站值班員、站務(wù)員、調(diào)度員等不同崗位在特殊情況下的通話。

任務(wù)三學(xué)習(xí)無線集群調(diào)度通信系統(tǒng)知識準(zhǔn)備70隨著我國城市軌道交通的開展，行車密度的不斷增加，行車間隔的不斷減小，對行車組織平安保障提出了更高的要求。行車調(diào)度員除了利用有線調(diào)度系統(tǒng)與列車駕駛員、車站值班員進(jìn)行通信聯(lián)絡(luò)外，在緊急情況下，還需要通過無線通信進(jìn)行應(yīng)急搶險和指揮工作。

任務(wù)三學(xué)習(xí)無線集群調(diào)度通信系統(tǒng)71線集群通信是一種智能化的無線頻率管理技術(shù)。無線集群通信系統(tǒng)本質(zhì)上是允許大量用戶共享少量通信信道和虛擬專網(wǎng)技術(shù)，其工作方式與移動系統(tǒng)相似，都是由交換控制中心根據(jù)需要，自動為用戶指定無線信道；不同點在于無線集群通信以組呼為主，用戶之間有嚴(yán)格的上下級關(guān)系，用戶根據(jù)各自的優(yōu)先級占用或搶占無線信道，呼叫接續(xù)時間短〔～0.5s〕，且以單工、半雙工通信為主要通信模式。一、無線集群調(diào)度通信系統(tǒng)概述

任務(wù)三學(xué)習(xí)無線集群調(diào)度通信系統(tǒng)72傳統(tǒng)的專用業(yè)務(wù)移動通信系統(tǒng)使用的頻率是固定的，一旦用戶選擇了某信道，那么它的通話就只能在這一信道上進(jìn)行，直至通話結(jié)束；如果這一信道已被其他用戶占用，那么它就不能選擇其他空閑信道，從而出現(xiàn)擁塞。集群通信系統(tǒng)的主要業(yè)務(wù)是調(diào)度臺的收發(fā)信機(jī)與一群〔組〕移動臺之間建立一條單工或半雙工的無線通信線路，或移動臺用戶〔車載臺或手持臺〕之間建立一條單工或半雙工的無線通信線路。在一個多信道調(diào)度無線系統(tǒng)中，集群是指向正在申請效勞的用戶自動分配信道，集群系統(tǒng)分配信道的根本技術(shù)有信息集群、傳輸集群、準(zhǔn)傳輸集群等。1．無線集群通信系統(tǒng)的工作方式

任務(wù)三學(xué)習(xí)無線集群調(diào)度通信系統(tǒng)73信息集群又稱消息集群，在整個通話期間，給該通話組用戶分配一條無線信道。從移動臺按鍵開始，此信道就被占用，只有通話雙方結(jié)束通話后一定時間，此信道才被釋放。1〕信息集群動動腦筋為什么信息集群這種技術(shù)的效率比較低？

任務(wù)三學(xué)習(xí)無線集群調(diào)度通信系統(tǒng)74傳輸集群又稱發(fā)射集群，當(dāng)A，B雙方用戶在單工或半雙工工作時，A用戶按下講話鍵后，就占用一個空閑信道，當(dāng)A用戶第一個消息發(fā)送完畢松開講話鍵時，就有一個“傳輸完畢〞的信令送到基地臺的控制器，這個信令用來指示基地臺這個信道可以被別的用戶使用。在傳輸集群方式中，不會由于通話暫停而仍然占用信道，因而信道利用率提高。2〕傳輸集群3〕準(zhǔn)傳輸集群準(zhǔn)傳輸集群又稱準(zhǔn)發(fā)射集群，它是相對于傳輸集群而言的，是為了克服傳輸集群的缺點而改進(jìn)的。準(zhǔn)傳輸集群兼顧信息集群和傳輸集群的優(yōu)點，縮短了信道的保存時間，用戶每次發(fā)話完畢，松開講話鍵后，信道保存約為～1s，不會使消息中斷。

任務(wù)三學(xué)習(xí)無線集群調(diào)度通信系統(tǒng)75集群通信系統(tǒng)由基地臺和移動臺組成。一個移動臺由一個用戶使用，為單路，而基地臺是多路的，所以集群通信也是單路和多路混合的一種特殊通信方式。由于有多路工作方式，就存在多路復(fù)用即多址方式的選擇。目前多址方式有頻分多址〔FDMA〕、時分多址〔TDMA〕、碼分多址〔CDMA〕、空分多址〔SDMA〕、混合多址以及隨機(jī)多址等方式。傳輸模擬信號時，僅有FDMA和CDMA兩種方式；傳輸數(shù)字信號時，那么有FDMA，TDMA，CDMA方式。2．集群通信系統(tǒng)技術(shù)1〕多址技術(shù)

任務(wù)三學(xué)習(xí)無線集群調(diào)度通信系統(tǒng)76信道控制技術(shù)是指信道共用的體制。大區(qū)制移動通信系統(tǒng)采用多信道共用技術(shù)，多個無線信道同時為多個移動臺所共用，網(wǎng)絡(luò)內(nèi)大量用戶共享假設(shè)干無線信道，提高信道利用率。多信道共用的信道分配方式不是將每個信道固定指配給某些用戶使用，而是根據(jù)需要實時地將空閑信道分配給申請通話的用戶使用，信道的指配是動態(tài)的，每個信道可以被任意用戶使用。信道分配模式根本分為固定信道指配模式、動態(tài)信道指配模式和混合信道指配模式。2〕信道控制技術(shù)

任務(wù)三學(xué)習(xí)無線集群調(diào)度通信系統(tǒng)77信令是移動臺與交換系統(tǒng)之間、交換系統(tǒng)與交換系統(tǒng)之間相互傳送的地址信息、管理信息〔包括建立通話、信道分配、保持信息、拆線信息以及計費(fèi)管理信息等〕以及其他交換信息。集群通信就是多個用戶共用少數(shù)幾個無線信道。表示控制和狀態(tài)的信號和指令，是確保通信有序、協(xié)調(diào)工作，且具有保密性的根底。為了區(qū)別集群通信系統(tǒng)中用于通話的有用信號，將話音信號以外用于控制系統(tǒng)正常工作的非話音信號及指令系統(tǒng)稱為信令。按信令功能不同，集群通信系統(tǒng)的信令可分為控制信令、選呼信令、撥號信令。按信令形式不同，集群通信系統(tǒng)的信令可分為模擬信令和數(shù)字信令。按信令傳輸方式不同，集群通信系統(tǒng)的信令可分為共路信令和隨路信令。3〕信令技術(shù)

任務(wù)三學(xué)習(xí)無線集群調(diào)度通信系統(tǒng)78數(shù)字通信技術(shù)是數(shù)字集群系統(tǒng)與模擬集群系統(tǒng)的區(qū)別所在，是數(shù)字集群通信系統(tǒng)中比較重要的局部。4〕數(shù)字通信技術(shù)〔1〕數(shù)字話音編碼。在數(shù)字通信中，信息的傳輸是以數(shù)字信號形式進(jìn)行的，因而在通信的發(fā)送端和接收端，必須相應(yīng)地將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號或?qū)?shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬信號。在集群移動通信中，使用最多的信息是話音信號，話音編碼為信源編碼，是將模擬話音信號變成數(shù)字信號以便在信道中傳輸。這是從模擬網(wǎng)到數(shù)字網(wǎng)至關(guān)重要的一步。話音編碼技術(shù)通常分為波形編碼、聲源編碼和混合編碼三類。

任務(wù)三學(xué)習(xí)無線集群調(diào)度通信系統(tǒng)79〔2〕數(shù)字調(diào)制解調(diào)技術(shù)。字調(diào)制解調(diào)技術(shù)是集群移動通信系統(tǒng)中的重要組成局部，在不同的小區(qū)半徑和應(yīng)用環(huán)境下，移動信道將呈現(xiàn)不同的衰落特性。目前國際上選用的數(shù)字蜂窩系統(tǒng)中的調(diào)制解調(diào)技術(shù)有正交振幅調(diào)制〔QAM〕、正交移相鍵控〔QPSK〕、高斯最小頻移鍵控〔QMSK〕、四電平頻率調(diào)制〔4L—FM〕、鎖相環(huán)移相鍵控〔PLL—QPSK〕、相關(guān)移相鍵控〔COR—PSK〕、通用平滑調(diào)頻〔GTFM〕等。提示高質(zhì)量、低速率的話音編碼技術(shù)與高效率數(shù)字調(diào)制解調(diào)技術(shù)的應(yīng)用，是數(shù)字集群移動通信網(wǎng)優(yōu)于模擬集群移動通信網(wǎng)的重要保障。

任務(wù)三學(xué)習(xí)無線集群調(diào)度通信系統(tǒng)80按信令方式不同，集群通信系統(tǒng)可分為共路信令方式和隨路信令方式。3．集群通信系統(tǒng)的分類1〕按信令方式分類

共路信令：是設(shè)定一個專門的控制信道傳送信令，這種方式的優(yōu)點是信令速度快，電路容易實現(xiàn)，但占用信道。隨路信令：是在一個信道中同時傳話音和信令，信令不單獨占用信道，可節(jié)約信道，缺點是接續(xù)速度慢。

任務(wù)三學(xué)習(xí)無線集群調(diào)度通信系統(tǒng)81按信令占有信道方式不同，集群通信系統(tǒng)可分為固定式和搜索式。在固定式中，消息傳送占用固定信道。搜索式發(fā)起呼叫時占用隨機(jī)信道，需不斷搜索變化的信令信道，忙時信令信道可作話音信道，新空閑出來的話音信道可接替控制信道。固定式實施簡單，搜索式實施復(fù)雜。2〕按信令占有信道方式分類3〕按通話占用信道分類按通話占用信道不同，集群通信系統(tǒng)可分為信息集群、傳輸集群和準(zhǔn)傳輸集群。

任務(wù)三學(xué)習(xí)無線集群調(diào)度通信系統(tǒng)82損失制系統(tǒng)：在此系統(tǒng)中，當(dāng)話音信道占滿時，呼叫申請被示忙，用戶需重新呼叫，信道利用率低。4〕按呼叫處理方式分類按呼叫處理方式不同，集群通信系統(tǒng)可分為損失制系統(tǒng)和等待制系統(tǒng)。等待制系統(tǒng)：在此系統(tǒng)中，當(dāng)信道被占滿時，對新申請者采取呼叫排隊方式處理，采取先來先服務(wù)的方式，不必重新申請，信道利用率高。

任務(wù)三學(xué)習(xí)無線集群調(diào)度通信系統(tǒng)83按控制方式不同，集群通信系統(tǒng)可分為集中控制方式和分散控制方式。集中控制式是由一個智能終端控制，統(tǒng)一管理系統(tǒng)內(nèi)話務(wù)信道的方式。分散式是每一信道都有單獨的智能控制終端的管理方式。5〕按控制方式分類

任務(wù)三學(xué)習(xí)無線集群調(diào)度通信系統(tǒng)84在城市軌道交通中，無線集群系統(tǒng)主要解決固定人員〔調(diào)度員、值班員〕與流動人員〔駕駛員、站務(wù)、維修人員、列檢人員等〕及其相互之間的通話及數(shù)據(jù)傳輸問題。無線集群系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)一般為帶狀網(wǎng)絡(luò)，如圖6-13所示。系統(tǒng)主要包括控制中心交換設(shè)備、控制中心網(wǎng)絡(luò)管理終端、調(diào)度臺、基站、移動設(shè)備〔便攜式手持臺、車載電臺、車站用固定臺〕、傳輸設(shè)備等。二、無線集群調(diào)度通信系統(tǒng)城市軌道交通中的應(yīng)用1．城軌無線集群調(diào)度通信系統(tǒng)的組成圖6-13集群調(diào)度系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

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城軌無線集群調(diào)度系統(tǒng)在功能組成上一般分為六個無線通信子系統(tǒng)，即行車調(diào)度通信子系統(tǒng)、站務(wù)通信子系統(tǒng)、車輛段調(diào)度通信子系統(tǒng)、維修調(diào)度通信子系統(tǒng)、公安調(diào)度通信子系統(tǒng)、防災(zāi)調(diào)度通信子系統(tǒng)。

行車調(diào)度通信子系統(tǒng)：負(fù)責(zé)完成正線行車調(diào)度員與機(jī)車駕駛員的通信聯(lián)系，傳送行車指揮話音和數(shù)據(jù)指揮命令。呼叫方式采用選號呼叫，行車調(diào)度員通過行車調(diào)度臺完成對機(jī)車駕駛員的一對一個別選呼，并可以發(fā)送數(shù)據(jù)指令和接收列車上傳來的信息。站務(wù)通信子系統(tǒng)：負(fù)責(zé)完成車站車控室內(nèi)勤人員與車站外勤人員及本站控制內(nèi)列車駕駛員間通話。車站人員與駕駛員間通話由調(diào)度派接，在本站采取組呼方式進(jìn)行通話。

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車輛段調(diào)度通信子系統(tǒng)：負(fù)責(zé)完成段、廠內(nèi)的行車調(diào)度員與機(jī)車駕駛員的通信聯(lián)系，傳送行車指揮話音和數(shù)據(jù)指揮命令。維修調(diào)度通信子系統(tǒng)：提供維修調(diào)度、各專業(yè)調(diào)度員及本專業(yè)維修人員的無線調(diào)度通信，一般采取組呼方式。不同專業(yè)各自分組，專業(yè)之間如要進(jìn)行通話，可由維修調(diào)度臨時派接通話。

任務(wù)三學(xué)習(xí)無線集群調(diào)度通信系統(tǒng)87公安調(diào)度通信子系統(tǒng)和防災(zāi)調(diào)度通信子系統(tǒng)：提供公安、防災(zāi)調(diào)度員、沿線指揮人員和搶險救災(zāi)人員之間的調(diào)度通信，采用組呼方式。注意防災(zāi)調(diào)度通信子系統(tǒng)是在突發(fā)事件情況下才啟用，由網(wǎng)絡(luò)調(diào)度員通過動態(tài)重組功能設(shè)置臨時通話小組，將應(yīng)急指揮人員、各專業(yè)的搶修人員、車站值班人員等組成一組以適應(yīng)現(xiàn)場搶險應(yīng)急需要。

任務(wù)三學(xué)習(xí)無線集群調(diào)度通信系統(tǒng)88〔1〕無線用戶可與有線用戶進(jìn)行通話，通過移動臺呼叫調(diào)度臺實現(xiàn)?！?〕有線用戶可與無線用戶選址通話，包括個人直呼和組呼，通過調(diào)度臺呼叫移動臺實現(xiàn)?！?〕無線用戶之間進(jìn)行通話〔個人選呼和組呼〕，移動臺通過撥打移動臺號碼進(jìn)行選呼，還可進(jìn)行同組移動臺之間的組呼?！?〕呼叫類型有單呼、組呼、全呼、呼叫〔有線、無線互聯(lián)呼叫〕等。2．城軌無線集群調(diào)度通信系統(tǒng)的功能1〕通話功能

任務(wù)三學(xué)習(xí)無線集群調(diào)度通信系統(tǒng)892〕系統(tǒng)入網(wǎng)功能

自動重發(fā)：按下m開關(guān)時，自動重發(fā)電話號碼，直到接通為止。

忙時排隊自動回叫：當(dāng)所有話務(wù)信道都在使用時，請求入網(wǎng)的用戶進(jìn)入排隊等候。當(dāng)信道空閑時，中央控制器自動依照先來先服務(wù)原則為用戶分配信道，讓其通話。

緊急呼叫：遇到緊急情況，用戶按緊急呼叫鍵，系統(tǒng)保證開放一條信道用于緊急呼叫。

任務(wù)三學(xué)習(xí)無線集群調(diào)度通信系統(tǒng)903〕優(yōu)先級別限時通話：系統(tǒng)可設(shè)置用戶通話時間，當(dāng)?shù)竭_(dá)通話設(shè)定時間后，系統(tǒng)將釋放占用信道。私密通話：移動用戶之間通過撥打?qū)Ψ缴矸萏柤碔D號碼進(jìn)行通話。系統(tǒng)有5～8個優(yōu)先級別，特權(quán)用戶具有強(qiáng)插、通話不限時、全呼、選呼功能；普通用戶不具備強(qiáng)插通話、全呼、選呼功能。

任務(wù)三學(xué)習(xí)無線集群調(diào)度通信系統(tǒng)914〕特殊功能常用掃描：移動臺可設(shè)置對幾個通話組進(jìn)行掃描監(jiān)聽，當(dāng)某一組有通話時自動建立通話。自動多站選擇：移動臺可根據(jù)接收信號的強(qiáng)弱選擇注冊的基地臺。無線電禁止：又稱遙斃，系統(tǒng)可以將遺失或有問題的電臺關(guān)機(jī)，使其失去正常通話功能，可以防止非法用戶進(jìn)入系統(tǒng)工作。動態(tài)重組：中央控制器通過控制信道發(fā)送指令，更改移動臺的組別。

任務(wù)三學(xué)習(xí)無線集群調(diào)度通信系統(tǒng)925〕系統(tǒng)可靠性能多信道：按申請分配，一個信道故障，其他信道仍正常工作。接收機(jī)干擾關(guān)閉：當(dāng)接收機(jī)受干擾或故障時自動關(guān)閉。發(fā)射機(jī)故障關(guān)閉：當(dāng)發(fā)射機(jī)故障時系統(tǒng)自動將其關(guān)閉。統(tǒng)自我診斷：系統(tǒng)可進(jìn)行各種參數(shù)的自我診斷，出現(xiàn)軟件故障時可自動重新修復(fù)，出現(xiàn)硬件故障時提供報警或?qū)⑵渥詣雨P(guān)閉。故障弱化：系統(tǒng)中央控制器出現(xiàn)故障后，系統(tǒng)保持常規(guī)通信狀態(tài)，不能進(jìn)行跨區(qū)漫游通信。

任務(wù)三學(xué)習(xí)無線集群調(diào)度通信系統(tǒng)936〕系統(tǒng)維護(hù)管理功能〔1〕系統(tǒng)參數(shù)配置功能：基站及中央控制器系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置、更改、更新等可由系統(tǒng)維護(hù)終端遠(yuǎn)程控制實現(xiàn)?！?〕統(tǒng)計報表功能：計算機(jī)管理軟件自動統(tǒng)計各信道話