“星+环”地铁专用电话组网架构的改进

刘廷

摘要：地铁专用电话作为其通信系统中的重要系统，是调度员、车辆段、车站值班员指挥列车运行和下达调度命令的主要通信工具，为列车运营、防灾救护、电力供应、票务管理、日常维修等提供指挥手段。本文主要分析“星+环”专用电话系统组网结构可能存在的问题，最后给出可优化的组网方案，主要从增加模拟共线调度模块、冗余数字组网等方面进行探讨改进。

关键词：专用电话;组网架构;“星+环”方式组网

1 “星+环”专用电话系统组网

地铁专用电话系统可为中心指挥人员提供专用连接通话，并且具有紧急呼叫、单呼、组呼、全呼及录音等功能，同时可提供车站值班员和站内各有关部门之间及相邻车站值班员之间的直达通信。因此，要求该系统设备高度安全可靠，操作方便快捷。

目前，国内很多地铁线路专用电话系统均采用“星+环”方式组网，以传统的“星+环”专用电话系统为例来说明，“星+环”专用电话系统由控制中心、车辆段和车站一系列交换节点构成。线路控制中心设置一套主系统设备，在各车站、车辆段设专用电话分系统设备。各车站、车辆段分系统分别以点对点2M数字中继方式接入控制中心主系统，同时车站分系统与车站分系统间配置2M数字中继作为备用中继通道。此外，站内电话、站间电话均通过车站分系统实现。在相邻车站专用电话分系统之间设模拟中继（4WEM方式），利用站间电缆相连，以保证在光传输通道中断情况下站间电话畅通，实现站间电话的备用。控制中心与车站间采用市话电缆连接，利用市话电缆作为模拟实回线，以便在光传输通道中断情况下实现站间电话通信。

2 传统“星+环”架构存在的问题

第一节给出了地铁“星+环”架构下专用电话系统的组网方案，本节深入思考“星+环”专用电话组网模式，分析得到“星+环”存在的问题情况并给出。

1、专用电话系统主要依靠传输链路实现业务的互通，车站、车辆段分系统以点对点2M数字中继方式接入控制中心主系统，同时分系统与分系统间配置2M数字中继作为备用中继通道。因此，当传输中断时，数字通道中断，专用电话分系统之间只能通过模拟中继进行业务传送，而模拟中继只能进行上下站之间的业务传输，即当传输中断时，各站将失去与中心的通话。

2、控制中心是组网结构中的中心汇聚点，一旦控制中心中央交换设备出现故障，网络中的大部分组件将会被断开，整个网络将处于瘫痪状态，数据业务传输基本断开。如行车调度、防灾环控调度、电力调度等各调度台将不能与各车站进行通信;地铁专用电话与集中告警系统、专用无线系统、专用时钟系统等其他通信系统间也将不能进行通信。因此，解决控制中心故障时网络的瘫痪也是必须要考虑的问题。

3 可优化的组网方案

第二节中给出了目前“星+环”专用電话系统可能存在的架构问题，针对问题，本节展开讨论，分别给出具体的优化组网方案。

3.1增加模拟共线调度模块

采用原有的星+环数字通道组网时，为提高可靠性，在相邻车站专用电话分系统之间设模拟中继（4WEM方式），以保证在光传输通道中断情况下站间电话畅通，但当传输系统故障时，只通过模拟中继的方式进行各站间的通信，各站间并不能与控制中心通话。因此，为解决传输中断时各站不能与控制中心通话的问题，提出采用增加模拟共线调度模块[2]的方案来解决上述问题，该方案在原有线路的基础上改动模拟中继，原有的数字链路不做变更。

在此方案中，增加控制中心交换机到各站、段、场的模拟中继，中心与各站、段、场通过模拟中继线缆采用星型组网结构相联。当传输通道出现通信故障或瘫痪不能工作时，控制中心调度台可通过增加的模拟中继调度模块，来实现对各车场、车辆段及车站的各项调度业务。此外，车站分系统间仍然可以通过模拟中继实现通信。

目前模拟中继传输技术有一个较大的缺点——最大传输距离受一定限制，模拟中继不像光纤传输一样可以实现超长距离通信。因此，此方案应用在长距离地铁线路中，会有一些限制。所以，针对较长距离地铁模拟中继线路，可以考虑取消控制中心与各站间全部采用星型铺设的方式，而采用几个相邻站串联组成一个小整体，这样一条线路上的所有站点组成了多个小整体。控制中心与多个小整体间采用星型连接的方式，如图3-1虚线所示。多个小整体与控制中心形成独立模拟共线，这样解决了一定的模拟中继受限问题，还能减少由于控制中心与每个站点相连造成的占用较多资源的问题。

3.2冗余数字组网模式

为克服中心出现故障时，专用电话系统基本处于瘫痪状态的问题，提出冗余数字组网模式。

冗余数字组网模式的设计思路为：在线路控制中心设置两套地铁专用电话交换机主系统，如可以采用远东哈里斯IXP3000/1536交换机，其中，一套主用，另外一套作为备用，进行异地冗余配置。在车辆段、其他各车站、停车场设置地铁专用电话分系统设备，分系统设备通过传输系统分别与控制中心主用系统连接，主用系统与备用系统之间通过2M线缆相连。

冗余中继的优点在于当中心节点的调度操作台出现故障时，打开冗余中心节点调度操作台，可以实现各车站调度分机与控制中心备用调度操作台的通信。中心与冗余中心节点设置两套地铁专用电话主系统，两套主系统完全独立，没有任何关系，在后期扩容升级或维护时不会相互影响，保证专用电话系统的高度可靠性。

4 总结与展望

本文主要研究了“星+环”地铁专用电话的组网方式，并对“星+环”地铁专用电话系统可改进的组网架构进行了思考。未来地铁专用电话系统在组网模式、建设模式的确定过程中应结合工程投资、用户的使用习惯以及技术发展趋势等，语音、视频及无线通信的综合发展成为可能。

参考文献

[1]刘婧.城市轨道交通通信专用电话系统的若干组网模式[J].新技术，2011，121-122.

[2]赖聪伟.新时期地铁电话系统技术方案研究与探讨[J].互联网+应用，2016，51-52.

[3]李艳芳.城市轨道交通公务电话系统组网方案的分析[J].网络与信息工程，2013，101-102.

[4]翟永强.采用软交换技术建设轨道交通专用电话系统[J].信息科技，2011，190-197.