地铁通信技术介绍

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摘 要 文章介绍了地铁通信系统的主要技术组成，地铁通信系统中的传输系统以及交换系统，提出了传输系统的组网方案以及程控交换机的技术要点，并简单介绍了其他技术。

关键词 地铁；传输系统；MSTP；程控交换机

中图分类号 U2 文献标识码 A 文章编号 1673-9671-(2012)021-0108-01

地铁作为目前最能够缓解城市交通堵塞的交通工具，以其舒适、承载人数多、低能耗、安全以及快捷等优点深得城市市民的喜爱，为了能够保证地铁行驶的列车能够更加的可靠、安全以及高密度的运行，整个地铁系统必须配备专用的、独立的以及完整的通信系统，通过这专用的通信系统作为地铁系统枢纽，将组成整个地铁系统的各个子系统有机的组成一个整体。

1 地铁通信技术简介

地铁通信系统的建设离不开技术领先的通信技术，主要包括传输系统、程控交换系统、无线系统、广播系统、时钟系统以及UPS等，它们在地铁运营中扮演着重要的角色。

2 传输系统技术

传输系统是通信系统最重要的子系统，是连接行车调度指挥中心和车站、车站和车站之间信息传输的主要手段，是组建轨道交通通信网的基础和骨干，支持当前业界SDH、MSTP、RPR等先进技术。作为通信系统主体的传输系统必须具备传输各种信息的能力，这些信息包括普通话音、宽带广播、数据及图像信息等。轨道交通对传输网络系统承载的业务除了通信本身子系统所需的TDM/IP等各种信息外，还承载着较多的其他业务，包括为其他通信系统和列车自动监控（ATS）、综合监控（ISCS）、自动售检票（AFC）、旅客信息（PIS）、防灾报警（FAS）等系统提供可靠的、冗余的、可重构的、灵活的信息传输及交换信道。目前，通信传输系统采用MSTP传输方式。

MSTP传输网络的构成是以地铁线路控制中心为切点，将各站组成两个相切的双向环状光纤传输网。在每站（含车辆段和停车场）设MSTP传输节点，采用光纤将各站的MSTP传输节点隔站（含车辆段和停车场）连接起来，从而构成两个环。对于各站和车辆段的话音及低速数据业务将采用PCM或接入网设备解决。针对目前轨道交通发展的现状以及可能的业务带宽需求，采用STM-16（2.5Gb/s）传输系统。MSTP传输组网方案具体实施方案如下：

控制中心由光网络终端OLT和光网络单元ONU组成，OLT与ONU之间通过光纤连接，根据车站数量的多少，采用155Mb/s或622Mb/s。本课题采用ZXMP-S330组建多业务传输平台（MSTP），接入设备采用了ZXA10C型机，SDH同步数字系列传输方式。OLT设置于控制中心，ONU设置于远端各个车站，系统组成单向二纤通道保护环，即提供通道保护又具备自愈能力，满足地铁对高度可靠性的要求。

整个组网站点与区间点用隔站调接的组网方式，组成622M二纤通道环，利用两条光缆中的各两芯光纤在两个车站间构成一个链型SDH保护环路。各车站ZXMP-S330 ADM设备配置的业务端口基本业务接口。多业务传输接入系统提供2Mb/s通道、10M/100M宽带数据的接入，兼顾区间应急通信及防灾监控的接入条件。

3 程控交换机技术

程控交换机，全称为存储程序控制交换机，通常专指用于电话交换网的交换设备，它以计算机程序控制电话的接续。程控交换机是利用现代计算机技术，完成控制、接续等工作的电话交换机。程控交换机的主要任务是实现用户间通话的接续。基本划分为两大部分：话路设备和控制设备。话路设备主要包括各种接口电路（如用户线接口和中继线接口电路等）和交换（或接续）网络；控制设备在纵横制交换机中主要包括标志器与记发器，而在程控交换机中，控制设备则为电子计算机，包括中央处理器（CPU）、存储器和输入/输出设备。程控交换机实质上是采用计算机进行“存储程序控制”的交换机，它将各种控制功能，方法编成程序，存入存储器，利用对外部状态的扫描数据和存储程序来控制，管理整个地铁通信交换系统的工作。

而地铁通信中的交换系统分为公务电话（办公使用）和专用电话（行车调度电话系统、防灾调度电话系统、环控调度电话系统、电力调度电话系统、轨旁电话等）。地铁通信中主要采用中心、车辆段和车站分设独立程控交换机，各节点之间利用PRI数字中继相连，实现OCC、各条线车辆段和各车站之间无缝相连。具体功能如下：

公务通信系统：为轨道交通管理部门、运营部门、维修部门提供一般公务联络（电话业务和非话业务），系统具备公共服务电话网（PSTN）基本业务，具备各种新业务功能（热线、呼出限制、呼入限制、闹钟、呼叫等待、呼叫转移、缩位拨号、追查恶意呼叫、会议、ISDN），能够识别非话业务，并与无线系统连接，与当地公用电话网互联，可实现国内、国外长途通信；实现与市话局间的自动呼入呼出，能够与当地特服号码相连接。

专用通信系统：专用通信是调度员和车站（车辆段）值班员指挥列车运营和指导设备操作的重要通信工具，是为列车运营、电力供应、日常维护、防灾救护提供指挥手段的专用通信系统。系统可为控制中心指挥人员，如行调、电调、环调等提供专用直达通信，并且具有单呼、组呼、全群呼、紧急呼叫和录音等功能，为隧道检修人员提供摘机即直接呼叫车控室功能，按*呼叫邻站车控室。同时可为站内各有关部门提供与车站值班员之间直达电话，而且，车站值班员可以呼叫其他任意车站的车站值班员。

4 其他技术

无线通信子系统：无线通信为轨道交通内部固定工作人员和流动人员之间提供高效短信和话音通信。系统为运营控制指挥中心的行车调度员、环境防灾调度员、公安值班员、维修调度员等对列车司机、运行人员、维护人员和现场工作人员等无线用户分别实施无线通信[1]；为车辆段值班员对段内的无线用户实施提供无线通信；以及相应的无线用户之间必要的无线通信。系统以调度组通信为主，同时还可以实现单呼和组呼。系统可根据列车的需要实时地传递列车状态信息。广播子系统：为中心调度员、车站值班员提供对相应区域进行有线广播，并实现事故抢险、组织指挥和疏导乘客安全撤离时的中心防灾广播。时钟子系统：时钟系统主要由控制中心设备包括GPS/CCTV信号接收单元、主备一级母钟系统、监控系统、车站（车辆段）主备二级母钟、子钟及传输通道等构成。UPS：通信电源系统主要为控制指挥中心、车站和车辆段（停车场）通信设备提供高质量、高可靠的电源供应，保证在主电源中断或发生超限波动的情况下，通信设备在规定的时间内仍能正常工作，等待主电源恢复正常。

5 总结

地铁通信系统必须具备先进、开放、可靠、易扩充、组网灵活等显著特点，是高效传递语音、数据、图像等各种信息的先进的综合业务数字通信网，本课题详细介绍了地铁通信技术中几个主要技术，并详细介绍了传输系统以及交换机技术以及解决方案，皆在确保地铁通信系统在正常情况下保证列车安全高效运营，能够为乘客提供高质量的出行服务。

参考文献

[1]陈翔.揭密地铁5号线通信系统[N].中国计算机报,2007.

[2]尤三伟,耿高鹏.上海地铁11号线通信传输系统分析[J].铁道通信信号,2009,08.

作者简介

戴国君（1979-），男，籍贯：广东深圳，职称：助理工程师，学历：本科，主要研究方向：计算机科学与技术。