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.。