铁路综合数字业务通信调度系统
铁路数字调度通信系统
1.2 铁路数字调度通信设备的特点
铁路数字调度通信设备有以下几个主要特点： （1）基于数字传输的数字通信设备具有优良的传输性能。数字调 度通信系统提供端到端的数字连接，即从调度台至车站值班台之间 的传输全部实现数字化，噪声、串音、信号失真都非常小；数字通 道为无衰耗通道，所以近端分机的声音大小和远端分机一样；呼叫 接续时间短，不超过50 ms，比程控调度总机的600 ms又缩短了 一个数量级。 （2）基于数字交换平台，与计算机技术融为一体，体现了技术先 进性。利用计算机硬件、软件控制时分交换网络的交换接续来实现 各种调度功能；以大规模集成电路芯片为主要器件，采用模块化设 计和分散式控制。
高
速 铁
项目
铁路数字调度通信系统
路
铁路数字调度信系统
铁路数字调度通信系统是铁路专用 通信系统的重要组成部分，是直接 指挥列车运行的通信设施，按铁路 运输指挥系统分干线、局线、区段 三级调度通信体系。干线调度通信 是国家铁路局为统一指挥各铁路局， 协调完成全国铁路运输计划，在国 家铁路局与各铁路局之间设立的各 种调度通信；局线调度通信是铁路 局为统一指挥所属调度区段及主要 站段，协调完成全局运输计划，在 铁路局与编组站、区段站、主要大 站之间设立的各种调度通信；
区段调度通信是各调度区段为指挥运 输生产，在调度员与所管辖区段的铁 路各中间站按专业、部门设置的调度 通信系统，统称区段调度。区段调度 按业务性质可分为列车调度、货运调 度、电力牵引调度及无线列车调度等。 我国铁路将通过综合数字调度移动通 信网络的建设，实现铁路各种移动信 息资源的采集和传输，为实现现代化 调度、指挥和控制提供通信平台。铁 路部门各级生产和管理人员通过综合 数字调度移动通信网络共享全路范围 内的生产和管理领域信息，并且向社 会实时提供铁路客货运信息及其服务 信息。
GSM-R铁路综合数字移动通信系统
隧道和地下车站覆盖
GSM-R系统采用特殊的信号传输技术，实现了隧道 和地下车站的有效覆盖，保证了在这些区域的通信 质量。
山区和荒漠覆盖
GSM-R系统具备在山区和荒漠等复杂地形 下的覆盖能力，能够满足在这些区域的通信 需求。
兼容性好
与现有通信系统兼容
GSM-R系统与现有的公众移动通信网络兼容，如GSM、GPRS等，方便用户在铁路沿线及列车上使用 手机、上网等通信服务。
GSM-R铁路综合数字移动通信系 统
目录
• 引言 • GSM-R系统的组成 • GSM-R系统的功能 • GSM-R系统的优势 • GSM-R系统的应用场景 • GSM-R系统的未来发展
01 引言ห้องสมุดไป่ตู้
目的和背景
铁路运输是全球范围内重要的交通方 式之一，保障铁路运输的安全和效率 至关重要。
GSM-R系统是为了满足铁路运输在移 动通信方面的特殊需求而设计的，旨 在提供高效、可靠的通信服务，支持 列车控制、调度、旅客信息等多种应 用。
VS
远程监控
GSM-R系统可以用于远程监控货运列车 的运行状态和货物安全，提高运输安全性 和可靠性。
06 GSM-R系统的未来发展
5G技术在GSM-R系统中的应用
5G技术将为GSM-R系统带来更高的数据传输速率、更低的延迟和更高的可靠性，提 升铁路运输的安全性和效率。
5G技术将促进铁路移动通信系统的升级，支持更高清的视频监控、更准确的定位和 更智能的调度控制。
列车控制和调度通信
列车控制指令的传输
GSM-R系统能够传输列车控制指令，如启动、停止、加速、减速等，实现对列车的远程控制。
调度指令的传输
调度员可以通过GSM-R系统向列车发送调度指令，如调整列车运行计划、优先级调整等，确保列车的有序运行。
铁路通信 第十一章 数字调度通信系统作业指导书
第十一章数字调度通信系统作业指导书1.适用范围适用于通信工程数字调度通信系统检验。
2. 作业准备2.1 内业技术准备在作业指导书编制后，应在开工前组织技术人员认真学习实施性施工组织设计，阅读、审核施工图纸，澄清有关技术问题，熟悉规范和技术标准。
制定施工安全保证措施，提出应急预案。
对施工人员进行技术交底，对检查人员取得相应的技术证书。
2.2 外业技术准备单项设备上电检验之前，应确认设备配线正确、供电正常、接地良好。
系统检验前，设备单机检验应完成并合格。
系统检验前应确认相关的传输通道良好。
检验所用仪器、仪表应经计量检验，并在计量检验有效期内。
3. 技术要求3.1 设备性能检测3.1.1 设备物理接口应符合下列要求：3.1.1.1 ISDN基群速率接口（30B+D）物理电气性能应符合ITU-T G.703建议；满足《ISDN用户—网络接口规范第1部分：物理层技术规范》（YDN 034.1）ISDN基群速率接口要求；支持DSS1信令。
3.1.1.2 ISDN基本速率接口（2B +D）电气特性应符合《ISDN（2B＋D）NTI用户—网络接口设备技术要求》（GB/T 16654）中关于U接口的规定；支持DSS1信令；支持UUS信令。
3.1.1.3 Z接口电气特性应符合《邮电部电话交换设备总技术规范书》（YDN 065）的规定。
终端平衡回损满足下列要求：300～500Hz：不小于16dB；500～2500Hz：不小于20dB；2500～3400Hz：不小于16dB。
远距离用户环阻不大于3 kfl（含话机）应保证接收。
3.1.1.4 磁石接口外线阻抗600Ω；二线相对电平：输入0dBr，输出-3.5dBr；铃流：频率25Hz±3Hz，电压75V±15V；发送信号时长3s±0.3s；接收灵敏度：频率25Hz±10Hz，电压V0不小于30 V，持续0.5s保证接收。
3.1.1.5 音频2/4线接口阻抗600Ω；二线相对电平：输入0dBr，输出-3.5dBr；四线相对电平：输入-3.5dBr，输出-3.5dB。
高速铁路中铁路数字调度通信系统的应用研究
高速铁路中铁路数字调度通信系统的应用研究高速铁路是现代交通运输系统的重要组成部分，而数字调度通信系统是保障高速铁路运行安全和高效的关键技术之一。
本文主要对高速铁路中数字调度通信系统的应用进行研究。
铁路数字调度通信系统是指通过数字化技术将铁路调度指令和信息传输到各个工作岗位，实现调度指挥、安全监控、故障诊断、数据采集等功能的系统。
它是实现高铁安全高效运行的重要组成部分，对保障列车行车安全、提高铁路运行效率具有重要意义。
1. 调度指挥功能：数字调度通信系统可以实现调度中心对列车运行的调度指挥，包括列车的开行、停站、限速、越行等指令的发布和执行。
2. 安全监控功能：系统可以实时监控各个工作岗位和列车运行情况，包括信号设备的状态、轨道的断裂、车辆的故障等，及时发现并预防事故的发生。
3. 故障诊断功能：系统可以实时采集列车和设备的工作状态信息，通过自动诊断系统分析判断，及时发现并处理故障，提高故障处理的效率和精确度。
4. 数据采集功能：系统可以实时采集列车运行过程中的各种数据，包括车速、运行时间、能耗等，为运行管理提供数据支持。
目前我国高速铁路中的数字调度通信系统已经取得了一系列的研究成果和应用成果。
以中国铁路总公司为例，他们为各条高速铁路线路建设了集中调度系统和信号通信系统，并通过数字调度通信系统实现了对列车的调度指挥、安全监控等功能。
数字调度通信系统还在高速铁路中应用了自动化控制系统、信息化系统等技术，进一步提高了高铁运行的安全性和效率。
1. 高速铁路中数字调度通信系统的互联互通技术研究：通过研究数字调度通信系统的传输技术、网络架构等，提高不同系统之间的互联互通能力，实现信息的共享和交互。
2. 高速铁路中数字调度通信系统的安全性研究：通过加强对系统的安全防护，提高其防护能力和抗攻击能力，保障系统的安全稳定运行。
3. 高速铁路中数字调度通信系统的自动化研究：通过引入智能化技术，实现系统的自动化，提高运行效率和响应速度。
铁路数字调度通信系统(全套课件)
数字调度系统的构成
调 度 操 作台 调 度 操 作台
E1
传 输
E1
模
拟
传 输
模 拟
传 输
模 拟
车 站 操 作台
CTT2000L /M
CTT2000L /M
车 站 操 作台
CTT 2000L /M
集 中 维 护台 录 音 系统
Pa ge 12
多 媒 体 终端
多 媒 体 终端
主 系统
分 系 统1
铁铁路路数数字字调调度度通信通系信统 系统
概述 铁路调度通信的历史 铁路调度通信包含的范围 数字调度通信系统必备的能 力 数字调度系统构成 数字调度通信系统的功能 数字调度通信系统组网方 式 数调系统的主要业务 部分业务实现流程举例 数字调度通信设备的特点
课程内 容
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概 述
铁路调度通信系统是运输指挥的重要基础设施， 对铁路运输指挥与安全生产起着至关重要的作用。 数字调度电话通信系统是铁路专有的， 具有中国 特色的， 与中国铁路调度指挥方式紧密相关的一 种特殊的电话通信系统。 目前铁路大量应用的数调系统是在对铁路专用通 信现状、 应用及业务需求有深入的了解和研究， 采用先进数字通信技术、 数字处理技术和计算机 技术为铁路量身定制的
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数字调度通信系统必备的能力
2 、系统规模具有良好的扩展性， 可小可大 区段专用通信位于铁路运输生产一线， 面向最基层的通信 系统。 应用需求可能会有很大差异， 涵盖的调度种类、 车 站数量、 调调度度台台数数量量、站场通信的情况况 、接入电话数量等 等都会有很大不同。 最终要构成一个从车站到路局然后到 铁道部的全国范围的调度通信网。
路车站环境有可能比较噪杂， 习惯采用麦克风扬声器 通话方式。要满足高质量的通话质量， 所以采用数字 混音技术实现组通话和会议通话， 采用DS P 回声抑制 技术使得多个通话方可以采用模拟电话或麦克风扬声 器，采用DS P 实现话音自动增益控制（ AGC ），够适 应在大噪声环境下很好的使用， 采用多通道数字录音 技术存储调度通话完整过程。
铁路调度通信系统
1、什么是共线方式？答：枢纽主系统与多个车站分系统是通过E1数字中继接口连接的（中间经过数字传输通道如光缆、SDH/接入网等）2、什么是星型方式？答：每个车站分系统对应于枢纽主系统都有自己独享的2M资源接入各种业务。
这种方式以大量的2M资源换取其较高的安全性。
3、什么是混合方式？答：在数字环中串接的车站分系统数较少，每个车站分系统有自己独享的时隙，这种方式在资源利用率方面界于星型方式与共线方式之间。
4、操作台功能有哪些？答：（1）具备单呼、组呼和全呼功能。
（2）24/48可定义单呼、8个功能键（可扩展），12个数字键。
（3）呼叫状态显示。
（4）双色灯显（红、绿灯指示含义）。
（5）液晶显示屏。
（6）会议功能。
（7）电子复述功能。
（8）台间联络功能。
5、会议板的功能是什么？答：系统提供8组240方多方会议功能。
同时提供与接口模块层的接口驱动电路。
6、车站分系统后台如何组成？答：车站分系统由分标准层和模拟接口层组成。
7、共电板有哪些部分组成？答：共电板由通讯单元、共电接口单元、交换网等部分组成。
8、车站分系统由哪些组成？答：由分主控板、分数字板、U口板、共电板、选号板、接口板、磁石板、环路板、电源板、数据通信板等组成。
9、分主控板由哪些部分组成？答：分主控板由主处理机系统（80186）、时钟提取单元、交换单元、会议单元、通信单元、处理机接口单元、告警单元、主/备控制单元等组成。
10、分数字板由哪些部分组成？答：分数字板由单T接线器、通信单元、会议单元、E1接口单元、时钟单元、音信号单元、主/备切换逻辑单元、接口驱动和控制单元组成。
客运专线中的铁路综合数字移动通信系统
Ｒ是 由已标准 化 的设 备改 进 而成 ， Ｓ Ｇ Ｍ平 台上 已
经 提供 了大量 的业 务 ， 而 引入 铁 路 专 用 的功 能 时 因 只需 最低 限度 地改 动 ， 故能保 证 价格低 廉 、 性能可 靠 地 实现 和运行 ； Ｇ Ｍ Ｐａｅ 在 Ｓ ｈｓ ２＋中添加 了 Ａ Ｃ（ Ｓ Ｉ增
信功能和适合高速环境下使用 的要素组成， 能满足 国际铁 路联 盟 提 出的铁路 专用 调度 通信 的要求 。由
于 Ｇ Ｍ —Ｒ可 实 现 跨 越 国界 的 高速 和一 般 列 车 之 Ｓ
效应 。随着我 国铁路建设新一轮高潮 的到来 ， 今后 新建的客运专线 ， 城际铁路 ， 高速铁路 ， 均采用 Ｇ Ｍ Ｓ
中图分类号 ：２ ２＋． Ｕ８ ３
继 铁路综 合数 字移 动 通 信 系统 （ Ｓ —Ｒ） 青 ＧＭ 在 藏线 、 秦 线 、 济 线 的成 功 应 用 ， 国 已 掌 握 了 京 胶 我 Ｇ Ｍ —Ｒ的核 心技 术 ， 取 得 了很 大 的经 济 和社 会 Ｓ 并
Ｇ Ｍ—Ｒ是 在 Ｇ Ｍ 蜂 窝系 统 上 增 加 了调 度 通 Ｓ Ｓ
Ｒ在欧 洲取 得 巨大 的成功 ， 目前 超过 ３ 铁路 公 Ｏ个
司已承诺在其 国际路 网中使用该技术。截 至 ２ ０ ０３
年 ６月底 ， 德 国 、 典 、 士 、 大 利 、 有 瑞 瑞 意 西班 牙 、 英 国、 比利时 、 兰 、 兰 等 国家签 订 了全 国铁路 商 用 荷 芬 化合 同 ， ２０ 在 ０５年至 ２０ ０ ８年 完成 全 国网络 的建 设 。 铁 路综 合数 字移 动通 信 系统 （ Ｓ —Ｒ） 在 现 ＧＭ 是 行 技术 比较 成熟 的 Ｇ Ｍ 蜂窝 系统 的基础 上 ， Ｓ 根据 铁 路 的特 点 ， 加 了调度 通 信 系统 。能 将 铁路 现 有 的 增
GSM-R 铁路
gsm-r百科名片属于专用移动通信的一种，专用于铁路的日常运营管理，是非常有效的调度指挥通信工具。
GSM-R（GSMforRailways）系统是专门为铁路通信设计的综合专用数字移动通信系统。
它在GSMPhase2+的规范协议的高级语音呼叫功能，如组呼、广播呼叫、多优先级抢占和强拆业务的基础上，加入了基于位置寻址和功能寻址等功能，适用于铁路通信特别是铁路专用调度通信的需要。
主要提供无线列调、编组调车通信、区段养护维修作业通信、应急通信、隧道通信等语音通信功能，可为列车自动控制与检测信息提供数据传输通道，并可提供列车自动寻址和旅客服务。
定义发展简史用途主要性能起源功能简介定义发展简史用途主要性能起源功能简介定义在中国铁路的频段为上行885-889MHz，下行方向为930-934MHz。
GSM-R系统包括网络子系统（NSS）、基站子系统（B SS）、运行和业务支撑子系统（OSS/BSS）和终端设备等四个部分。
其中，网络子系统包括移动交换子系统（SSS）、移动智能网（IN）子系统和通用分组无线业务（GPRS）子系统。
GSM-R系统采用主从同步方式，TMSC、MSC、HLR、SCP等设备应就近从BITS设备中获取定时信号，MSC至BSS间的G数字链路应兼作同步链路使用，BSS从MSC获取同步时钟信号，也可从就近的BITS设备或SDH设备提取同步时钟信号。
GSM-R传输系统指的是为GSM-R系统各子系统之间的连接提供通道的数字传输系统，包括GSM-R系统为提供基本服务所必需的传输配套单元，如传输光、电缆和传输设备，但不包括直放站远端机和近端机之间的连接通道，也不包括天馈线等连接。
具体的实际应用：青藏线、大秦线、胶济线、武广线、郑西线、新丰镇编组站、石太线、合宁线、合武线、京津城际线等。
补充资料固定点与移动点或移动点与移动点之间的铁路工作人员的专用无线电通信，主要有列车无线电通信、站内无线电通信、无线电报警装置，以及其他铁路工作人员使用的无线电通信等。
铁路综合业务数字调度通信系统
铁路综合业务数字调度通信系统摘要：铁路区段调度通信系统对于整个列车的相关信息通知都是非常重要的，其中不仅为行车调度员进行有效的通信联系，而且还会对指挥区域的车站进行有效的管理，从而能够为运输行业提供实时的信息，从中充分说明了在铁路运输中调度通信系统的重要性。
如今逐渐加快了铁路高速化的进程，并且我们要根据中国铁路的基本运营特色，充分发挥调度通信系统数字化和综合化的特点。
本文就根据铁路数字调度系统的相关总体结构进行详细的分析，并且阐述了其中存在的优缺点，可供相关人士借鉴与参考。
关键词：铁路调度通信系统；组网；数字中继一、详细分析了如今铁路综合业务数字调度通信系统中存在的问题和解决方案铁路调度通信是铁路运输中重要的一种通信手段，他与其他通信手段的专业的功能性存在一定的特点，并且公网在通信和组网方式上存在一定的差异，有时候会受到一些客观条件的限制，比如说政策方面、技术方面以及市场等等，由此可见铁路专用通信要想要公网一样的发展几乎是不可能的。
第一，通信系统最大的特点就是全程全网，当网络达到一定的规模之后就会有相应的效益产生，如果只是为了达到铁路运行的基本的要求来靠投入的产出促进发展是有一定的难度的。
第二，在铁路专用通信网发展过程中，国家相关政府的政策会对其发展有一定的阻碍性，不过这也是为了保障专网安全、完整的运行。
目前铁路调度技术发展并不是那么快，如今很多都是模拟制式的铁路调度电话，不仅让设备产生的故障几率较高，而信号也比较差，业务相对比较单一，因此在如今这个日益繁忙的运输行业中很难长远发展下去。
1阐述了铁路调度通信存在常见性问题（1）落后的技术，传统的铁路通信设备中仍然处于模拟形式的，不仅通信传播速度较慢，而且持续周期较长，从而导致了通信效果不佳的现象。
（2）单一的组网方式，其中总调度机和管辖调度的分机都是运用模拟共线的方式，然而只能完成调度选叫功能和单一的通话功能。
其中铁路专网的设备也是各种各样的，并且机型比较复杂，从而很容易导致铁路现象的专用通信设备比较分散，从而技术综合不能得到有效的实现，在很大程度上浪费了资源。
铁路综合业务数字调度通信系统
铁路数字调度系统由调度总机 （ 主系统） 调度分机 （ 、 分系统） 、
调度 所通 话选 叫设备 （ 调度 台＞ 、传 输通 道 组成 。
一
般 地 ，调度 总机 （ 系 统） 主 设置在 各 铁路 局或 大站 ，是 系统
的调度指挥中心；分机 （ 分系统） 设置在铁路沿线各车站 ，供车站 值班员使用。通话选叫设备放置在调度所内，主要为调度员提供
构 为模 拟共 线 方式 ，且 仅 完成 调度 选 叫和 通话 功 能 。而 且铁 路现
用 自愈技术提高传输通道保护能力等，从多方面保证统稳定可靠
工作。 二 、铁 路数 字 调度 系统 总体 结构
有专 网内通 信基 础 设备 繁 多、机型 复杂 、 种 专用 设备 自成 体 系， 各 造成 了分散 在铁 路现 场 的专 用通 信 设备 重 复设 置 ，无法 实现 技术 综合 ，也造 成 了极大 的资源 浪 费 。这 种 单一 的组 网方式 ，难 以满 足现 场 复杂 多样 的需要 和 向数字 化 、 带化 、 合化 演 进 的要求 。 宽 综 ３ 可靠 性低 ：系 统 采用 分立 器件 构 成 ，易损 件多 ，故障 多 ， ． 维护 费 用 高 ，可 靠 性差 。针 对现 有 铁路 调度 系统 的弊 病 ，应 采用
一
种全新的数字调度系统淘汰原有模与应用
２ １ 年 第 ７期 ０１
一
Ｃ ｍ ｕ ｅ ＤＳ ｆｗ ｒ ｎ ｐ ｌｃ ｔ ｏ ｓ ｏ ｐ ｔ ｒＣ ｏ ｔ ａ ｅａ ｄＡ ｐ ａ ｉｎ ｉ
工 程 技 术
个 适合 工作环 境 、符 合人机 工 程学 原理 的操 作平 台 。调度 总机 由于 调度 总机 与分机 之 间 、调度 分机 与分 机之 间 的物理 距离
数字调度系统在铁路通信施工中的技术应用
数字调度系统在铁路通信施工中的技术应用我国铁路事业的快速发展带动了城市间经济的提升，与此同时，铁路管理系统构建也成为提高铁路运输效果的关键，为促进铁路运输管理的便捷化、精确化管理系统的发展，铁路通信系统施工中融入数字调度系统，实现铁路运输业的网络化管理构架，方便管理人员对铁路运输信息的实时了解与掌握，并提高铁路管理整体水平。
本文主要对铁路通信系统的建设方法进行分析探究，建立完善的铁路信息管理思路和数字调度系统应用技术，为现代化铁路运输管理工作奠定基础，提高铁路运输业的服务质量。
1 数字调度通信系统在铁路管理应用中的优势1.1 数字传输功能数字传输功能是指在数字调度系统中将要传输的信息内容转变为数字进行传递，通过数字传输能够提高信息传递的效率，保证信息传递的准确性和及时性，应用数字传输噪音低、能耗小的特点，能够在确保信息在传输过程中质量优质的基础上，实现环保节能的目的。
1.2 高效率处理能力在铁路数字调度系统中对铁路调度信息实行模块化管理模式，系统采用32位高效处理器，对调度信息进行分析处理，并在系统确认无误后进行传递，避免了人工传递信息的复杂流程，大大缩短了调度指令从发布到实施的周期。
1.3 安全可靠性在铁路调度管理系统在构架过程中采用集成电路形式，利用模块化管理模式，对调度指令进行分块化管理，系统内部设有备份存储系统，对所输入的指令进行二次存储，一旦系统发生故障，可利用存储功能找出指令。
此外，分块话管理模式使得部分系统发生故障的情况下，不至于影响系统的整体运行，能够确保系统的安全和稳定性。
1.4 兼容性该系统为满足铁路通信调度指令内容的复杂性，采用多种模拟方式，对所输入语音、图像、文字等信息均能够快速准确的识别，并做出判断。
系统具备多个数字接口，能够同时接受并处理多个信号指令，为铁路调度管理工作的优质服务提供保障。
2 数字调度系统的组网方式数字调度系统的组网包括总线型（也就是链状）、树型、星型、综合型，按铁路系统管理的特征，站场通信系统要采用星型组网方式，局调度通信系统要采用总线型组网方式。
铁路数字调度系统
• 针对数字调度系统来了解一些有关的基本知识， 有助于对数字调度系统的深入理解。
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• 1875年，贝尔发明了电话
贝尔就是通过这个话筒实现了电话的第一次通话。 其经典名句是贝尔喊出的“瓦特森先生，快来， 我需要你帮助。”当时贝尔被话筒中的酸液溅到 了。它的收藏者是在俄勒岗贝尔电话大楼的地下 室发现的
2018年11月28日 第21页
奈氏(Nyquist)准则
理想低通信道的最高码元传输速率 = 2W Baud
W 是理想低通信道的带宽，单位为赫(Hz) 能通过
0
不能通过
频率(Hz)
W (Hz) • 每赫带宽的理想低通信道的最高码元传输速率是每秒 2 个码元。
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第一节 数字通信的基本概念
2018年11月28日
第36页
第二节 数字通信的基本技术
–差分曼彻斯特编码：（Difference Manchester）
• 每一位中间都有一个跳变，每位开始时 有跳变表示“0”，无跳变表示“1”。位中 间跳变表示时钟，位前跳变表示数字。 • 优点：时钟、数字分离，便于提取。
2018年11月28日
2018年11月28日
• 失真严重
数字信号通过实际的信道
输出信号波形 (失真严重)
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第一节 数字通信的基本概念
• 香农(Shannon)用信息论的理论推导出了带宽受 限且有高斯白噪声干扰的信道的极限、无差错 的信息传输速率。 • 信道的极限信息传输速率 C 可表达为 • C = W log2(1+S/N) b/s
第二节 数字通信的基本技术
• 为了进行传输，数字需要转换为信号，信号需 要转换为与传输信道相一致的类型，这种转换 称之为编码。在信宿方需进行相反操作，还原 信号和数字，称为解码。
GSM-R系统介绍
固定终端：调度台、车站台、有线电话等 移动终端：机车综合无线通信设备CIR、通用手持台GPH、运营手持台OPH、列尾设备等
语音业务
点对点呼叫
多方通话 广播呼叫 语音组呼 铁路紧急呼叫 公众紧急呼叫 位置寻址 功能寻址 多优先级和强拆 呼叫限制 呼叫转移/呼叫等待… ……
OPH
OPH
GSM-R系统网络要素
交换子系统(SSS)
建立在移动交换中心MSC上，由MSC、HLR、SMSC、AC等构成。 负责端到端呼叫、用户数据管理、移动性管理、固定网络连接等。
智能网(IN)
以业务应用节点SCP为核心，由SCP、SSP、IP、SMS及SCE构成。 实现功能寻址、位置寻址、呼叫限制、智能短信业务等。
3. 299组内用户进行小组通话。非调度身份的用 户采用按讲方式进行单工通话，调度身份的 用户的通话则是双工的。
4. 通话完毕，所有用户必须向确认中心发送紧 急呼叫通话确认信息，包括用户身份、优先 级、通话时长等。
FF
01: 本务机司机
02～05: 补机司机
08: 运转车长
10～11：列车长
29：列检人员
31：乘警长
40～49：ETCS/CTCS ……
G I D
201: 当前调度辖区组呼 210: 当前车站基站区组呼 220: 相邻3车站及区间组呼 ……
L1L2L3L4L5
T+Y+XX
L1L2: 位置区号, 按部、路局、地区统一分配 T: 编组类型, 5: 调车组；其它为预留
适应高速移动应用环境
GSM-R的发展 (一)
GSM-R的提出
1993年：国际铁路联盟(UIC)和欧洲电信标准组织(ETSI)协商提出 1995年：经UIC评估并最终确认 欧洲铁路通信信号一体化发展项目 -- 欧洲铁路运输管理系统(ERTMS)
数字调度系统在铁路通信中的应用
数字调度系统在铁路通信中的应用摘要：对于铁路系统来说，通信系统的主要作用就是为铁路运输工作提供实时的信息数据，进而为铁路运行的统一调度以及指挥提供有力支持，所以，铁路通信在铁路运输生产当中占据十分关键的位置。
在这当中，数字调度系统发挥着重要作用，其能够进一步提升铁路通信的作用，因此需要将优先以及无限网络进行融合，实现对数字调度系统数字化、网络化、综合化与智能化的应用。
关键词：数字调度系统；铁路通信；应用引言：在道路系统当中，铁路占据着十分关键的位置，通过铁路运输不仅能够促进全国经济发展，还可以有效促进区域经济发展，对于社会经济来说贡献巨大。
而对于铁路运输来说，调度通信系统作为其中的核心，能够为铁路运行的安全提供保障，因此，对调度通信系统进行深入研究能够进一步提升我国铁路通信建设水平。
通过数字调度系统，可以使铁路通信实现网络化、数字化与智能化发展，并为其提供安全、快速、准确的服务。
1.数字调度系统概述现阶段，铁路调度通信网络被分为两个方面：国铁集团调度中心与局集团公司调度所，在网络组建方面，二者都是以局集团公司管界为基础，各个调度中心以及局集团公司调度所的干线系统主要是利用汇接的方式来开展工作。
局集团公司调度所以及客专调度所的交换机和本地MSC都有着直接连接，并且还有着各地的备份。
而客运专线的调度通信系统，对于局集团公司调度网络来说发挥着十分关键的作用，一般情况下，主要设备有：局集团公司的主备用交换机、调度分机、网管设备、站用型调度交换机以及值班台等。
针对数字调度系统，通常来说主系统、网络管理系统以及分系统均占据着重要位置。
在这当中，主系统是局集团公司的调度指挥核心，能够为调度台的接入提供相应服务。
分系统一般在铁路沿线的站场中得到重点应用，能够为站场电话、专用电话、调度分机、值班台以及行车电话等提供服务。
通常借助2M数字传输通道构成一个两系统间专用的调度通信网络，利用数字共线等方式把调度、站间行车和专用行车等一系列通道包括其中。
数字调度系统在铁路通信中的应用浅析
数字调度系统在铁路通信中的应用浅析铁路是一个集合机、车、工等多个部门的企业，各个部分均与铁路运输有着密切相关，保障各个部门信息之间的信息出于畅通状态。
铁路数字调度通信系统主要包括站场分系统、网管、中心主系统等部分工程。
，分系统与中心主系统采用2Mb/s通道展开连接，达到传输数据、及时呼叫的目的。
铁路运输调度主要划分为三级调度通信系统，主要包括区段、局线、干线三个级别。
根据业务的性质，铁路运输调度又分为货运调度、列车调度、电力牵引调度等等。
铁路区段调度通信系统能够为铁路运输业提供实时信息，达到铁路运输统一指挥的效果。
调度通信设备采用数字进行传输，数字调度系统能提供高效的数字连接，确保信号更强、数据不失真的情况。
铁路调度通信系统实际运行中依然出现一系列故障，必须实施合理的维护方式进行维修。
一、简述数字调度系统过去铁路建设过程中，使用的通信设备比较简单，主要运用办理站间路签、路牌及比赛电话传递相关信息。
原有的铁路调度系统内把无线和有线进行分离，中间并未设置合理的转接途径，导致部分重要的业务无法进行。
随着卫星通信技术和光纤通信技术的普及应用，两种技术合理结合能确保通信技术遍布各个领域。
数字调度系统是基于数字传输通道上，采用数字化设备代替原有的区段调度系统、专用电话系统、区转机等设备，达到铁路专用通信的各项功能。
数字调度系统是运用数字时分交换技术，把各项专业设备集合为一体，不仅满足铁路专用通信各项基本业务需求，也能实现集中监控、远程维护、故障诊断等功能，在一定程度上减轻维护人员的工作量。
操作台使用全新的控制方法，提供最佳的人机界面和用户使用环境，方便操作人员进行操作。
数字调度系统主要划分为主系统、分系统、网络管理系统三个部分。
主系统一般设置在调度指挥中线，达到合理调度中心设备的作用。
分系统一般用于铁路沿线各个车站。
编组场所等，达到合理调度站场电话、区间电话。
车站值班台等设施的接入；主系统与分系统采用E1数字通道组合为专用通信网络，主、分系统采用2Mbit/s数字传输通道进行组网，调度员与值班员均设定键控式操作台，通常使用2B+D接口连接在枢纽主系统或分系统，实现呼叫、通话等功能。
GSMR铁路综合数字移动通信系统
三、GSM-R系统介绍
3、运行与支持子系统（OSS）
（1）网管:交换、智能网、GPRS网管、基站网管、直放站网管 等。
（2）SIM卡管理系统:铁道部管理中心、路局发卡中心两级结 构
（3）计费、结算、营帐、客服子系统
三、GSM-R系统介绍
4、终端设备 终端是供GSM-R系统用户直接操作、使用，用来接入 GSM-R网的设备，包括移动台和无线固定台。 （1）移动台包括（机车、汽车）车载台，手持台、列控数 据传输设备、列尾信息传输设备和防灾检测信息传输、车 辆安全检测信息传输终端等。 移动台由移动设备和SIM卡组成。 （2）无线固定台为非移动状态下使用的无线终端，具备与 移动台相同的业务功能。
二、GSM-R建设的意义
1、现有铁路无线通信系统存在许多问题。 （1）投资方面：系统分散建设，投资浪费。 （2）系统功能方面：功能单一，不具备网络能力；频率
利用率低，容量有限；话音、数据业务争抢信道， 传输可靠性低，数据传输能力差。 （3）存在的问题：枢纽地区干扰严重；是开放系统，不 具保密性。
二、GSM-R建设的意义
三、GSM-R系统介绍
电路域数字 应用系统 PRI
SSS
SMSC
HLR/AuC
No.7
C/D
MSC/VLR E/G
AC
No.7
其他通信网 No.7
GMSC
MSC/VLR/GCR/IWF
A
Gr
PRI
BБайду номын сангаасS
TRAU
铁路调度通 信系统
终端设备 调度台
终端 车设站备台
有线终端
CBC
BSC
Abis
BTS
BTS
2、铁路发展出现许多新业务需求： （1）客运专线的业务需求：不中断传输，速率至少2.4kbps （2）货运专线机车同步控制传输 （3）车地信息化数据传输的需要 （4）有线、无线调度两网融合的需求
数字调度系统在铁路通信施工中的技术应用
数字调度系统在铁路通信施工中的技术应用
数字调度系统是指采用数字化技术，将整个调度过程由计算机自动处理，用数字信号替换传统的人工信号，通过自动化和智能化实现对铁路功能的管理和控制。
数字调度系统具有自动化程度高、响应速度快、准确性高、自诊断能力强等特点，因此在铁路通信施工中得到了广泛的应用。
首先，在线路的建设过程中，数字调度系统可以帮助工程人员自动完成线路的规划和设计。
传统的线路设计需要经过一系列复杂的计算和评估，需要耗费大量的时间和精力。
而数字调度系统可以通过模拟各种情况，自动计算出最优的线路方案，有效地提高了工作效率。
其次，在铁路通信施工过程中，数字调度系统可以帮助人员实现铁路的远程控制和监测。
传统的控制中心往往需要现场人员进行巡视和监控，并通过手动操作完成各种设置和调度。
而数字调度系统可以通过网络连接实现对线路远程管理和监测，减少人工巡视的次数，提高了调度精度，有效降低了管理成本。
另外，数字调度系统还可以帮助铁路公司实现全面的数据分析和管理，为铁路公司的运营和决策提供有力支持。
数字调度系统可以采集铁路运营过程中各种数据，如列车运行速度、货物运送量、设备故障率等，通过数据挖掘和分析，为铁路公司提供全面准确的运营分析和建议。
综上所述，数字调度系统在铁路通信施工中具有重要的应用价值。
通过数字化技术的应用，可以提高铁路通信的自动化程度和精度，有效提升管理效率和运营水平，为铁路公司的可持续发展提供有力的支持。
高速铁路中铁路数字调度通信系统的应用研究
高速铁路中铁路数字调度通信系统的应用研究随着科技的不断发展，铁路运输在安全性、便捷性和效率方面都得到了极大的提升。
高速铁路作为现代化交通工具的重要组成部分，其运行管理系统更是体现了科技的应用和创新。
铁路数字调度通信系统在高速铁路中起着至关重要的作用，本文将介绍该系统的核心技术和应用研究。
一、铁路数字调度通信系统的核心技术1.无线通信技术铁路数字调度通信系统主要依靠无线通信技术实现列车之间、列车与调度中心之间的信息传输。
目前，高速铁路通常采用的是移动通信技术，如GSM-R（全球移动通信系统-铁路）系统。
GSM-R系统具有高可靠性、覆盖范围广等特点，可以确保列车之间和列车与调度中心之间的通信畅通。
2.信号控制技术铁路数字调度通信系统还包括信号控制技术，即通过信号灯、信号机等设备实现列车的安全驶入和驶出。
这种技术通过电子信号控制，能够确保列车在行驶过程中能够获得准确的信号指示，避免发生交通事故。
3.数据传输技术数据传输技术是铁路数字调度通信系统的重要组成部分，通过局域网、广域网等方式实现调度中心与各个车站、列车之间的数据传输。
这种技术能够高效地传输各种信息，包括列车位置、速度、行驶方向等，为调度员提供了精确的车辆运行信息。
1.实时调度铁路数字调度通信系统能够实现对列车的实时监控和调度。
通过系统提供的信息，调度员可以随时了解列车的运行状态，及时做出调整和安排，确保列车的正常运行。
2.故障诊断铁路数字调度通信系统还可以帮助调度员进行故障诊断与分析。
一旦出现列车故障或者线路问题，系统能够立即发出警报并提供相关信息，让调度员能够快速作出应对措施，确保列车和乘客的安全。
3.运行优化通过铁路数字调度通信系统的运行数据分析，可以对列车的运行情况进行评估，从而提出运行优化方案。
调度员可以根据系统提供的数据，对列车的运行速度、间隔等进行调整，以提高铁路运输的效率和准时率。
4.调度决策支持铁路数字调度通信系统能够为调度员提供决策支持，为其提供全面的信息，使其能够做出更合理的调度决策。
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铁路综合数字业务通信调度系统
摘要主要研究铁路综合数字业务通信调度系统，分析了铁路数字调度系统总体结构，建立调度系统的组网方案和设计数字中继接口等。
关键词铁路调度通信系统；组网；数字中继；可靠性
铁路专用通信网是为铁路铁路运输组织、指挥列车的运行、编解列车、维护设备运转、提高服务水平、抢修意外事故运输生产服务的通信网络。
该网络是铁路基础装备的一部分，这些基础设备是专为某些目的而准备的。
为了接通一些指定用户，铁路专用通信网有完备的结构和标准，以及可靠性与设备独占性高等特点。
铁路专用通信网成功建立后可以实现集中统一指挥，是保证线路行车安全，提高线路运输效率和改进线路的管理水平。
1调度系统硬件组成特点
1.1开放平台上的模块化设计
系统基于全数字程控交换技术，采用开放平台上的模块化设计思想，其软硬件均采用模块化结构，用户可以根据需要选择不同的软硬件模块，构成自己的应用系统。
1.2具有多种中继方式便于组网
系统通过数字中继的手段和长途通信系统组网，为此系统配备了数字中继和环路中继两个模块。
其中环路中继是与公用电话交换网进行连接的模块系统，系统通过其调度用户与公话交换用户间的通信，最终达到台联通信的效果。
1.3采用分级控制以提高系统可用性
调度总机的控制方式有主处理机和功能模块处理机两级方式，每块功能电路板上的微处理器都具有智能处理功能，负责本模块的一些基本操作并通过异步串行通信总线与主CPU通信。
1.4信号方式灵活
使用的信令方式有用户信令和局间信令两种。
用户信令有模拟用户信令和数字用户信令，模拟用户信令用于普通电话终端与交换机之间的协议。
2与PCM多路复用设备联合组网方式
2.1共线型组网方式
该方式下，铁路调度系统通过2M数字中继接口与沿线多路复用设备连接，此时，调度总机送出的帧结构为30/32PCM，码速为2048Kb/s的数字码流，这些码流从2M数字中继接口送出后被PCM端机以同样的帧结构接收，随路信令经过分析后会被送往线路。
车站分机通过专用分插复用（D/I）设备控制相应调度分机的动作，为此分机必须具备2M接口能力和信令处理能力。
各站确认话路时机后，相关处理机会从2M口中提取出所需的话路，接着由该处理机控制分系统中的交换网通过2M口发送不需要的话路，剩余部分于此类似，直到组网终点。
2.2辐射型方式
这种组网方式采用与传输通道连接的2M接口，能够实现PCM端机或D/I 设备的功能，这些接口由调度系统提供并通过车站分系统的相同接口来处理分机的指令信号。
这种系统易于实现，但构件该类网络会造成资源的浪费，因为调度总机的2M硬件的数量要求多，但每个分机却只使用2M口中的几条电路。
同时对该方式而言，能够解决分机接入和相应的信令处理的车站分系统是必须的，但这些设备的成本相对较高。
2.3与接入网连接组网方式
1）共线型组网方式。
调度总机与接入网通过2M接口对接，通过该网为总机与站点之间提供的透明传输通路，送出帧结构为30/32路PCM、码速为2048Kb/s的码流，经OTL（局端转换设备）进行电/光转换和复用后，通过2M 信号同步复用映射过程，转变成155.520Mb/S的STM-1信号，这一步骤信号在SDH系统的C-12容器中完成，接着经接入网传输系统到达分机。
该方式中的通信机仅为了达到站内各种专用通信业务的集成控制目的，不需要进行对数字信号有损伤的信号传输与转换，因此传输质量某种程度上可以得到保证。
在时隙的分配方面，系统采用的2M时隙共线结构除能够完成固定时隙传输调度外，车站的电专、工专、货调等公务调度以及磁石、共分等站场联络也可以接入组网。
现场线路和设备经过整合后被充分利用，因而具有较高的经济性。
2）辐射型组网方式。
这种组网方式的专用系统相对独立，组网通过总机的若干个2M接口组成多个调度区段，因而防止了故障扩散现象的发生。
调度总机与光端机连接依然采用2M通信接口，对应时隙被网管或VS.2接口分配到各个站点，接着由各站ONU的音频接口接入车站通信机或者分机上。
这种手段中，每个分机对应总机都有自己独立的时隙通道，总机与任一台分机可独立完成所需业务，每种业务都通过业务独享的2M时隙通道来完成。
技术特征: 该网络传输质量较高，但对通道资源的要求比较高，因而线路铺设环节所需成本高，不适合被应用于区段调度通信中。
调度总机与分机接入方式为OTL、ONU，分机与总机的时隙关系一一对应，组相对共线方式，该组网方式要求占用更多的通道资源，辐射分布式站点、并且通道资源丰富的情况。
3数字中继接口硬件设计
3.1复接、分接单元
为了达到数字中继接口的复接、分接功能，我们使用了MT89790基群复接芯片。
MT89790功能简介如下：
①插入、提取帧同步码和复帧同步码。
②插入、提取A，B，C，D信令码。
③线路码型的变换与反变换，线路驱动和接收。
④时钟提取。
⑤帧同步以及CRC 错误计数。
⑥完成2.048Mb/s码流的CRC-4编解码过程。
⑦两帧容量的弹性缓存器。
⑧单通道或所有通道的内部自环。
3.2串并变换单元MT8980D
由于复接分接芯片MT89790的控制输入和输出信号均为2048Kbit/s的串行总线所以需要通过MT8980的消息模式来进行控制信息的串并变换。
否则CPU 采用的51系列单片机无法正确读取。
同时，在2M接口板上的CPU负责复接、分接单元的信令信号处理，这里它扮演的二级处理单元。
三条调度线上的90台分机的状态管理和接续管理由主处理机来完成的，MT8980作为一种简便的手段被广泛应用于2M接口模块和主处理机模块，这样就不必再增添串口设备，是一种高效简便的手段。
3.3CPU控制单元
本接口通过2M处理机将32个通道所要求的数据内容正确写入到MT89790的输入端CST：0，CST：1，在CPU控制下，由复接接口芯片MT89790及大规模交换矩阵MT8980等完成复接、分接过程。
对分接单元而言，MT89790的CSTO 端分接后的码流是否被正确读取对接口的工作有重要影响。
灯的燃熄由74LS374和MC1413的驱动来控制，他们是告警电路的主要控制部分。
数据通过Po扣完成交换。
信号灯然熄的控制中，P3被归零，选通相应74LS374，从而实现对信号告警灯的控制。
帧失步等7项告警控制内容则分别由接口板上的7个红色信号灯表示。
2M接口的告警方面，3个绿色指示灯表示不同的2M单元，他们对应接口上的3个MT89790基群复接分接单元，当某个接口出现异常时，相应的指示灯燃，维护人员便能够及时掌握设备运行状态。
4结论
本文在研究铁路沿线通信传输设备和传输技术的基础上，结合调度系统业务功能的需要，建立适合铁路沿线复杂设备条件下的各种调度组网方案，实现了以调度电话为核心、站间行车、区间电话、公务电话及数据传输的综合接入。
参考文献
[1]曾广坤.铁路专用通信系统的数字化改造[J].铁道通信信号,2003,39(5):25-26.
[2]徐岩,王维汉.铁路区段调度通信网方案研究[J].铁道学报,2003,25(4):58-04.。