1、 城市轨道交通城市轨道交通 通信与信号通信与信号1项目六 城市轨道交通通信系统项目导读 城市轨道交通（简称城轨）通信系统是指挥列车运行、公城市轨道交通（简称城轨）通信系统是指挥列车运行、公务联络和传递各种信息的重要手段，是保证列车安全、快速、务联络和传递各种信息的重要手段，是保证列车安全、快速、高效运行不可缺少的综合通信系统。城轨通信系统主要包括传高效运行不可缺少的综合通信系统。城轨通信系统主要包括传输系统、电话通信系统、闭路电视监控系统、有线广播系统、输系统、电话通信系统、闭路电视监控系统、有线广播系统、时钟系统、乘客导乘信息系统、电源系统等子系统。通信系统时钟系统、乘客导乘信息系统、电源系
2、统等子系统。通信系统的服务范围涵盖了控制中心、车站、车辆段、停车场、地面线的服务范围涵盖了控制中心、车站、车辆段、停车场、地面线路、高架线路、地下隧道和列车。路、高架线路、地下隧道和列车。电话通信系统是城轨运营、管理及维护人员的语音通信系电话通信系统是城轨运营、管理及维护人员的语音通信系统，分为有线电话系统和无线集群调度通信系统。统，分为有线电话系统和无线集群调度通信系统。2知识目标了解通信系统的模型及组成。了解通信系统的模型及组成。1了解城轨通信系统的组成及传输设备。了解城轨通信系统的组成及传输设备。2掌握有线电话系统在城市轨道交通中的作掌握有线电话系统在城市轨道交通中的作用及分类。用及分类
3、。3掌握城轨无线集群调度通信系统的组成、功掌握城轨无线集群调度通信系统的组成、功能和分组方案。能和分组方案。43技能目标会组建公共电话网络。会组建公共电话网络。1会组建专用电话网络。会组建专用电话网络。2能对城轨无线集群调度通信系统进行分组。能对城轨无线集群调度通信系统进行分组。34 任务一 认识城市轨道交通通信系统工作任务5任务名称任务名称认识城市轨道交通通信系统认识城市轨道交通通信系统工工 单单 号号姓姓 名名专专 业业日日 期期班班 级级任务描述：任务描述：参观参观学习城市轨道交通通信系统，熟悉通信系统的分类与构成。学习城市轨道交通通信系统，熟悉通信系统的分类与构成。任务要求：任务要求：
4、1掌握一般的通信系统模型。掌握一般的通信系统模型。2掌握城市轨道交通通信网如何组网，如何搭建传输平台。掌握城市轨道交通通信网如何组网，如何搭建传输平台。3掌握通信网常见的传输介质及其特点。掌握通信网常见的传输介质及其特点。知识准备知识准备6任务一 认识城市轨道交通通信系统 通信系统是城市轨道交通运营生产的基础，是保证行车安通信系统是城市轨道交通运营生产的基础，是保证行车安全、提高运营效率、提升运营服务质量的重要设施。在科学技全、提高运营效率、提升运营服务质量的重要设施。在科学技术迅速发展的时代，具有现代化特征的专业通信网，是城市轨术迅速发展的时代，具有现代化特征的专业通信网，是城市轨道交通的重
5、要标志之一。道交通的重要标志之一。一、通信系统的模型一、通信系统的模型7任务一 认识城市轨道交通通信系统 通信系统可将信息从发信者传递给另一时空点的接收者，通信系统可将信息从发信者传递给另一时空点的接收者，它可抽象概括为图它可抽象概括为图6-1所示的基本模型图。整个流程由信源、发所示的基本模型图。整个流程由信源、发送变换器、信道（或传输介质）、接收变换器和信宿（收信者）送变换器、信道（或传输介质）、接收变换器和信宿（收信者）五部分组成。五部分组成。图图6-1 通信系统的基本模型图通信系统的基本模型图8任务一 认识城市轨道交通通信系统 信源是信息的产生或信息的形成者，信宿是信息的接收者。信源是信
6、息的产生或信息的形成者，信宿是信息的接收者。根据信源所产生信号的性质不同，信源可分为模拟信源和离散根据信源所产生信号的性质不同，信源可分为模拟信源和离散信源。信源。1信源和信宿信源和信宿 模拟信源：模拟信源：输出幅度连续的模拟信号，如电话机、电视输出幅度连续的模拟信号，如电话机、电视摄像机等。摄像机等。离散信源：离散信源：输出离散符号序列或文字，如电传机、计输出离散符号序列或文字，如电传机、计算机等。算机等。提示提示 模拟信源通过抽样和量化可转换成离散信源。模拟信源通过抽样和量化可转换成离散信源。9任务一 认识城市轨道交通通信系统 发送变换器的基本功能是将信源发送变换器的基本功能是将信源和传输
7、介质匹配起来，将信源产生的和传输介质匹配起来，将信源产生的消息信号变换为利于传送的信号形式，消息信号变换为利于传送的信号形式，送往传输介质。发送变换器为满足某送往传输介质。发送变换器为满足某些特殊需求，可对信源进行处理，如些特殊需求，可对信源进行处理，如多路复用、保密处理、纠错编码处理多路复用、保密处理、纠错编码处理等。等。2发送变换器发送变换器10任务一 认识城市轨道交通通信系统 信道是指信号的传输通道，目前有狭义信道和广义信道两信道是指信号的传输通道，目前有狭义信道和广义信道两种定义方法。种定义方法。3信道信道 狭义信道：狭义信道：是指信号的传输介质，其范围包括从发送设备是指信号的传输介质
8、，其范围包括从发送设备到接收设备之间的介质，如架空明线、电缆、光导纤维、传输到接收设备之间的介质，如架空明线、电缆、光导纤维、传输电磁波的自由空间等。本书所提及的信道一般指狭义信道。电磁波的自由空间等。本书所提及的信道一般指狭义信道。广义信道：广义信道：是指消息的传输介质。除包括上述信号的传是指消息的传输介质。除包括上述信号的传输介质外，它还包括各种信号的转换设备，如发送、接收设输介质外，它还包括各种信号的转换设备，如发送、接收设备，调制、解调设备等。备，调制、解调设备等。11任务一 认识城市轨道交通通信系统 信号经过信道传送到接收变换器。传输介质既可以是有线，信号经过信道传送到接收变换器。传
9、输介质既可以是有线，也可以是无线，二者都有多种物理传输介质。在信号传输过程也可以是无线，二者都有多种物理传输介质。在信号传输过程中，必然会引入发送变换器、接收变换器和传输介质的热噪声中，必然会引入发送变换器、接收变换器和传输介质的热噪声及各种干扰和衰落，即信号在信道中传输时，会产生信道噪声。及各种干扰和衰落，即信号在信道中传输时，会产生信道噪声。12任务一 认识城市轨道交通通信系统 接收变换器的主要作用是将来自信道的、带有干扰的发送接收变换器的主要作用是将来自信道的、带有干扰的发送信号加以处理，并从中提取原始信息，完成发送变换过程的逆信号加以处理，并从中提取原始信息，完成发送变换过程的逆变换，
10、如解调和译码等。变换，如解调和译码等。4接收变换器接收变换器13任务一 认识城市轨道交通通信系统 上述模型是点对点的单向通信系统。对于双向通信，通信上述模型是点对点的单向通信系统。对于双向通信，通信双方都要有发送和接收变换器。对于多个用户之间的双向通信，双方都要有发送和接收变换器。对于多个用户之间的双向通信，为了能实现信息的有效传输，必须要进行信息的交换和分发，为了能实现信息的有效传输，必须要进行信息的交换和分发，由传输系统和交换系统组成一个完整的通信系统或通信网络来由传输系统和交换系统组成一个完整的通信系统或通信网络来实现。其中交换系统完成不同地址信息的交换，因此交换系统实现。其中交换系统完
11、成不同地址信息的交换，因此交换系统中的每一台交换机组成了通信网中各个节点。中的每一台交换机组成了通信网中各个节点。拓展视野拓展视野14任务一 认识城市轨道交通通信系统 终端设备是通信网的外围设备，一般供用户使用。它的主终端设备是通信网的外围设备，一般供用户使用。它的主要功能是将用户发出的各种信息（如声音、数据、图像等）变要功能是将用户发出的各种信息（如声音、数据、图像等）变换为适合在信道上传输的电信号，以完成信息发送；或者反之，换为适合在信道上传输的电信号，以完成信息发送；或者反之，将对方经信道送来的电信号变换为用户可识别的信息，完成信将对方经信道送来的电信号变换为用户可识别的信息，完成信息接
12、收。终端设备的种类有很多，如普通电话机、移动电话机、息接收。终端设备的种类有很多，如普通电话机、移动电话机、电报终端、计算机终端、数据终端传真机、可视图文终端等。电报终端、计算机终端、数据终端传真机、可视图文终端等。1终端设备终端设备二、通信系统的组成二、通信系统的组成 通信系统是实现信息传输、交换的所有通信设备连接起来通信系统是实现信息传输、交换的所有通信设备连接起来的整体，它由终端设备、传输设备和交换设备三大要素构成。的整体，它由终端设备、传输设备和交换设备三大要素构成。15任务一 认识城市轨道交通通信系统 传输设备是传输信息的通道，也称为通信链路。传输设传输设备是传输信息的通道，也称为通
13、信链路。传输设备包括传输介质和延长传输距离及改善传输质量的相关设备，备包括传输介质和延长传输距离及改善传输质量的相关设备，其功能是将携带信息的电磁波信号从发出地点传送到目的地其功能是将携带信息的电磁波信号从发出地点传送到目的地点。传输设备将终端设备和交换设备连接起来，形成网络。点。传输设备将终端设备和交换设备连接起来，形成网络。按传输介质不同，传输设备可分为有线传输和无线传输按传输介质不同，传输设备可分为有线传输和无线传输两大类。有线传输包括明线、双绞线、同轴电缆、光纤等，两大类。有线传输包括明线、双绞线、同轴电缆、光纤等，如图如图6-2所示；无线传输包括长波、短波、超短波和微波等，所示；无线
14、传输包括长波、短波、超短波和微波等，如图如图6-3所示。所示。2传输设备传输设备16任务一 认识城市轨道交通通信系统（a）明线）明线（b）双绞线）双绞线（c）同轴电缆）同轴电缆（d）光纤）光纤图图6-2 有线传输介质有线传输介质17任务一 认识城市轨道交通通信系统图图6-3 无线传输设备无线传输设备18任务一 认识城市轨道交通通信系统 交换设备是通信网络的核心，起着组网的关键作用。交换交换设备是通信网络的核心，起着组网的关键作用。交换设备的基本功能是对所接入的链路进行汇集、接续和分配。不设备的基本功能是对所接入的链路进行汇集、接续和分配。不同的业务，如话音、数据、图像通信等，对交换设备的要求各
15、同的业务，如话音、数据、图像通信等，对交换设备的要求各不相同。例如，电话业务网要求交换设备性能实时性强，因此不相同。例如，电话业务网要求交换设备性能实时性强，因此目前电话业务网主要采用直接接续通话电路的电路交换方式。目前电话业务网主要采用直接接续通话电路的电路交换方式。计算机通信的数据业务，由于数据终端或计算机可有各种不同计算机通信的数据业务，由于数据终端或计算机可有各种不同的速率，为了提高链路利用率，可将流入信息流进行分组、存的速率，为了提高链路利用率，可将流入信息流进行分组、存储，然后再转发到所需链路上去，这种方式叫做分组交换方式。储，然后再转发到所需链路上去，这种方式叫做分组交换方式。分
16、组数据交换机就是按这种方式进行交换，这种方式能比较高分组数据交换机就是按这种方式进行交换，这种方式能比较高效地利用传输链路。效地利用传输链路。3交换设备交换设备19任务一 认识城市轨道交通通信系统 按信源发出消息的物理特征不同，按信源发出消息的物理特征不同，通信系统可分为电话、电报、数据和图像通信系统可分为电话、电报、数据和图像等。其中，电话通信是目前最发达的，其等。其中，电话通信是目前最发达的，其他通信常借助于公共电话通信系统传递信他通信常借助于公共电话通信系统传递信息。例如，电报通信一般采用公共电话系息。例如，电报通信一般采用公共电话系统中的一个话路或从话路中一部分频带进统中的一个话路或从
17、话路中一部分频带进行传送；电视信号或图像信号可使用多个行传送；电视信号或图像信号可使用多个话路合并为一个信道进行传送。话路合并为一个信道进行传送。1按信源物理特征分类按信源物理特征分类三、通信网的分类三、通信网的分类20任务一 认识城市轨道交通通信系统 按传输信号的特征不同，通信系统可分为模拟通信系统和数字通信系按传输信号的特征不同，通信系统可分为模拟通信系统和数字通信系统两大类，如图统两大类，如图6-4和图和图6-5所示。模拟通信系统与数字通信系统各有特点，所示。模拟通信系统与数字通信系统各有特点，但从总体上看，数字通信系统与模拟通信系统相比，具有以下优点。但从总体上看，数字通信系统与模拟通
18、信系统相比，具有以下优点。2按传输信号的特征分类按传输信号的特征分类图图6-4 模拟通信系统模拟通信系统图图6-5 数字通信系统数字通信系统21任务一 认识城市轨道交通通信系统 （1）抗干扰能力强。数字通信系统可通过再生中继器消除噪声）抗干扰能力强。数字通信系统可通过再生中继器消除噪声积累。积累。（2）可采用差错控制技术，提高数字信号传输的可靠性。）可采用差错控制技术，提高数字信号传输的可靠性。（3）便于进行各种数字信号处理。例如，计算机存储处理，使）便于进行各种数字信号处理。例如，计算机存储处理，使数字通信和计算机技术相结合，从而组成综合化、智能化的数字通数字通信和计算机技术相结合，从而组成
19、综合化、智能化的数字通信网。信网。（4）数字通信系统可使传输与交换相结合，电话、数据和图像）数字通信系统可使传输与交换相结合，电话、数据和图像传输相结合，有利于实现综合业务数字网。传输相结合，有利于实现综合业务数字网。（5）数字通信系统的器件和设备易于实现集成化和微型化。）数字通信系统的器件和设备易于实现集成化和微型化。22任务一 认识城市轨道交通通信系统 按拓扑结构不同，通信网可分为网型网、星型网、复合网、按拓扑结构不同，通信网可分为网型网、星型网、复合网、环形网、总线型网等，如图环形网、总线型网等，如图6-6所示。所示。3按通信网的拓扑结构分类按通信网的拓扑结构分类图图6-6 通信网拓扑结
20、构通信网拓扑结构23任务一 认识城市轨道交通通信系统 网型网：网型网：任何一个站点都与其他站点直接互连，构成网状任何一个站点都与其他站点直接互连，构成网状网络。这种网络的冗余度较大，其网络的接续质量和网络稳定网络。这种网络的冗余度较大，其网络的接续质量和网络稳定性好，但传输线路的利用率低，不经济。性好，但传输线路的利用率低，不经济。星型网：星型网：中央结点到各站点之间呈辐射状连接。星型网络中央结点到各站点之间呈辐射状连接。星型网络中任何单个的故障只影响其本身，不会影响整个网络。但当中中任何单个的故障只影响其本身，不会影响整个网络。但当中央结点的设备能力不足或发生故障时，将会对网络的接续质量央结
21、点的设备能力不足或发生故障时，将会对网络的接续质量和稳定性产生影响。和稳定性产生影响。24任务一 认识城市轨道交通通信系统 复合网：复合网：由网型网和星型网复合而成，它是以星型网为基由网型网和星型网复合而成，它是以星型网为基础，并在通信量较大的区间构成网型网结构。础，并在通信量较大的区间构成网型网结构。环形网：环形网：站点与站点之间首尾相接，形成一个环，数据只站点与站点之间首尾相接，形成一个环，数据只能沿单方向传输。它能保证站点访问的公平性，但站点故障会能沿单方向传输。它能保证站点访问的公平性，但站点故障会引起全网故障。引起全网故障。总线型网：总线型网：所有的站点都连接在同一根传输线，即所有的
22、站点都连接在同一根传输线，即“总线总线”上。网络结构简单，易扩充。故障检测较困难。上。网络结构简单，易扩充。故障检测较困难。25任务一 认识城市轨道交通通信系统 按业务类型不同，通信网可分为电话网、电报网、数据网、按业务类型不同，通信网可分为电话网、电报网、数据网、传真网、移动通信网、综合业务数字网（传真网、移动通信网、综合业务数字网（ISDN）等。）等。4按业务类型分类按业务类型分类 电话网：电话网：包括市内电话网、农村电话网、本地电话网和长途包括市内电话网、农村电话网、本地电话网和长途电话网。电话网。电报网：电报网：包括公众电报网、用户电报网和智能用户电报网。包括公众电报网、用户电报网和智
23、能用户电报网。数据网：数据网：包括公众数据网和专用数据网。包括公众数据网和专用数据网。传真网：传真网：包括本地传真网、地区性传真网和全国性传真网。包括本地传真网、地区性传真网和全国性传真网。移动通信网移动通信网：包括本地移动通信网和漫游移动通信网。：包括本地移动通信网和漫游移动通信网。综合业务数字网：综合业务数字网：包括本地包括本地ISDN和全国性和全国性ISDN。26任务一 认识城市轨道交通通信系统 按运营方式不同，通信网可分为公用网和专用网。按运营方式不同，通信网可分为公用网和专用网。5按运营方式分类按运营方式分类 公用通信网：公用通信网：即公众网，是向全社会开放的通信网。即公众网，是向全
24、社会开放的通信网。专用通信网：专用通信网：是相对于公用通信网而言的，它是国防、是相对于公用通信网而言的，它是国防、军事或国民经济的某一专业部门（如城市轨道交通、铁道、军事或国民经济的某一专业部门（如城市轨道交通、铁道、石油、水利电力等部门）自建或向通信服务运营商租用电路，石油、水利电力等部门）自建或向通信服务运营商租用电路，专供本部门内部业务使用的通信网。专供本部门内部业务使用的通信网。27任务一 认识城市轨道交通通信系统 城市轨道交通专用通信系统一般由传输、公务电话、专用城市轨道交通专用通信系统一般由传输、公务电话、专用有线调度电话、无线列车调度、闭路电视监控、车站广播、时有线调度电话、无线
25、列车调度、闭路电视监控、车站广播、时钟、旅客信息引导显示、防雷、光纤在线监测、动力环境监测、钟、旅客信息引导显示、防雷、光纤在线监测、动力环境监测、不间断电源等系统组成。通信系统的服务范围包括运营控制中不间断电源等系统组成。通信系统的服务范围包括运营控制中心、车站、车辆段、停车厂、维修中心、车站内等城市轨道交心、车站、车辆段、停车厂、维修中心、车站内等城市轨道交通运营服务区域。通信系统不是单一的子系统，而是多个相对通运营服务区域。通信系统不是单一的子系统，而是多个相对独立子系统的组合，这些子系统在不同运营环境下协调工作。独立子系统的组合，这些子系统在不同运营环境下协调工作。各子系统能对各自的故
26、障进行检测和报警，从而确保整个通信各子系统能对各自的故障进行检测和报警，从而确保整个通信系统的可靠性。系统的可靠性。四、城市轨道交通通信系统的组成四、城市轨道交通通信系统的组成28任务一 认识城市轨道交通通信系统 通信传输系统需要将各子系统的信号上传到控制中心，同时通信传输系统需要将各子系统的信号上传到控制中心，同时控制中心也需要通过传输系统将控制信息送至车站。这些信号通控制中心也需要通过传输系统将控制信息送至车站。这些信号通过物理接口进行转换，其信号转换接口形式包括过物理接口进行转换，其信号转换接口形式包括E1接口、接口、RS-422接口、接口、RS-485接口、以太网接口等。接口、以太网接
27、口等。1通信系统需要传输的信号形式通信系统需要传输的信号形式五、城市轨道交通通信传输设备五、城市轨道交通通信传输设备 传输系统是整个通信网络的纽带，通过它将各通信子系统车传输系统是整个通信网络的纽带，通过它将各通信子系统车站信息传送到控制中心，同时为电力系统、信号系统、自动售检站信息传送到控制中心，同时为电力系统、信号系统、自动售检票系统、消防报警系统、办公网络等提供传输通道。传输设备包票系统、消防报警系统、办公网络等提供传输通道。传输设备包括车站设备和控制中心设备，不同厂家有不同组网模式。括车站设备和控制中心设备，不同厂家有不同组网模式。29任务一 认识城市轨道交通通信系统 传输系统组网模式
28、如图传输系统组网模式如图6-7所示，整个传输系统一般由车站设备、所示，整个传输系统一般由车站设备、控制中心设备和传输线路三部分组成。控制中心设备和传输线路三部分组成。2传输系统组网模式传输系统组网模式图图6-7 传输系统组网模式示意图传输系统组网模式示意图30任务一 认识城市轨道交通通信系统 车站设备：车站设备：用来将车站各系统需要上传的电信号转换成用来将车站各系统需要上传的电信号转换成光信号，通过光缆线路传输到控制中心。光信号，通过光缆线路传输到控制中心。控制中心设备：控制中心设备：将车站上传的光信号转换成各通信子系将车站上传的光信号转换成各通信子系统或其他系统需要的电信号。控制中心设备一般
29、包括网络管统或其他系统需要的电信号。控制中心设备一般包括网络管理系统，用来监测整个网络设备运行状态，同时还具有系统理系统，用来监测整个网络设备运行状态，同时还具有系统参数设置、故障统计、报表输出、系统用户权限设置等功能。参数设置、故障统计、报表输出、系统用户权限设置等功能。31任务一 认识城市轨道交通通信系统 目前城市轨道交通传输系统承载的业务主要有目前城市轨道交通传输系统承载的业务主要有2M中继业务、中继业务、计算机以太网业务、视频业务、旅客信息多媒体业务、高清晰广计算机以太网业务、视频业务、旅客信息多媒体业务、高清晰广播语言业务、各种控制接口业务等。根据城市轨道交通传输系统播语言业务、各种
30、控制接口业务等。根据城市轨道交通传输系统业务的特点，适合各种业务传输的技术主要有基于业务的特点，适合各种业务传输的技术主要有基于SDH（同步数（同步数字传输序列）的多业务传输平台（字传输序列）的多业务传输平台（MSTP）、开放式传输网络）、开放式传输网络（OTN）系统、异步传输模式（）系统、异步传输模式（ATM）、）、RPR（弹性分组环）（弹性分组环）技术等。技术等。3传输系统的组网类型传输系统的组网类型32任务一 认识城市轨道交通通信系统 SDH网是由网元和光纤组成的同步数字传输网络，进行信息网是由网元和光纤组成的同步数字传输网络，进行信息的同步复用、传输、分插和交叉连接。的同步复用、传输、
31、分插和交叉连接。SDH网具有一套标准化的网具有一套标准化的信息同步复用等级，称为同步传送模块信息同步复用等级，称为同步传送模块STM-N；具有一种块状帧；具有一种块状帧结构，安排丰富的开销比特用于网络的运行、管理和维护结构，安排丰富的开销比特用于网络的运行、管理和维护（OAM）；具有统一的网络节点接口（）；具有统一的网络节点接口（NNI），简化了信号的互），简化了信号的互通以及信号的传输、复用、交叉连接和交换过程。通以及信号的传输、复用、交叉连接和交换过程。SDH是比较成是比较成熟的、先进的光纤传输技术，是目前广泛采用的组网方式。熟的、先进的光纤传输技术，是目前广泛采用的组网方式。1）同步数字
32、传输序列（）同步数字传输序列（SDH）33任务一 认识城市轨道交通通信系统 为了满足日益增长的宽带数据业务传送需求，为了满足日益增长的宽带数据业务传送需求，SDH已经发展已经发展成为多业务传送平台（成为多业务传送平台（MSTP），采用虚级联和通用成帧规程），采用虚级联和通用成帧规程（GFP）技术对）技术对SDH进行改进，使其能够更好地支持以太网业务，进行改进，使其能够更好地支持以太网业务，并提高带宽的利用率和灵活性。并提高带宽的利用率和灵活性。MSTP在国内多条城市轨道交通在国内多条城市轨道交通线路中得到了成功运用。线路中得到了成功运用。拓展视野拓展视野34任务一 认识城市轨道交通通信系统 O
33、TN光纤传输网络是德国西门子公司开发的传输网络设备，它仍采光纤传输网络是德国西门子公司开发的传输网络设备，它仍采用时分复用技术，属于同步传输体系，但其帧结构与传统的用时分复用技术，属于同步传输体系，但其帧结构与传统的SDH不同，不同，帧的长度为帧的长度为31.25 s，帧速为，帧速为32 000帧帧/s。OTN是一种高速度、全透明、是一种高速度、全透明、无阻塞的数字同步传输网，如图无阻塞的数字同步传输网，如图6-8所示，特别适用于封闭式专用传输网所示，特别适用于封闭式专用传输网络。由于络。由于OTN系统能提供丰富的接口板卡业务，轨道交通传输系统承载系统能提供丰富的接口板卡业务，轨道交通传输系统
34、承载的业务无需再加接口转换设备，直接接入即可连接组网，网络设备简单。的业务无需再加接口转换设备，直接接入即可连接组网，网络设备简单。2）开放式传输网络（）开放式传输网络（OTN）图图6-8 OTN的组成的组成35任务一 认识城市轨道交通通信系统 ATM是在是在20世纪世纪80年代为年代为B-ISDN（宽带综合业务数据网）定义（宽带综合业务数据网）定义的传输技术，是一种基于统计复用的的传输技术，是一种基于统计复用的面向连接的技术。面向连接的技术。ATM的技术特点是能根据业务的技术特点是能根据业务的需求分配网络带宽，提高网络带宽的需求分配网络带宽，提高网络带宽利用率；具有严格的服务质量保障，利用率
35、；具有严格的服务质量保障，有良好的流量控制均衡能力及故障恢有良好的流量控制均衡能力及故障恢复能力，网络可靠性高。复能力，网络可靠性高。3）异步传输模式（）异步传输模式（ATM）36任务一 认识城市轨道交通通信系统 ATM技术在信息传输方面存在一定的时技术在信息传输方面存在一定的时延、抖动及丢包等现象；在话音通信方面，主延、抖动及丢包等现象；在话音通信方面，主要采用电路仿真方式。在局域网领域，千兆位要采用电路仿真方式。在局域网领域，千兆位以太网的崛起，使得以太网的崛起，使得ATM的优势不复存在；的优势不复存在；在广域网领域，在广域网领域，ATM受到来自受到来自IP（网间互连（网间互连协议）技术的
36、竞争。协议）技术的竞争。ATM在城轨中也有应用在城轨中也有应用案例。例如，在北京八通线中，传输系统采用案例。例如，在北京八通线中，传输系统采用SDH和和ATM两种技术，两种技术，SDH用于传统的用于传统的2M电电路业务，路业务，ATM用于以太网数据及视频图像业用于以太网数据及视频图像业务。务。拓展视野拓展视野37任务一 认识城市轨道交通通信系统 RPR是为优化数据包的传输而提出的，它采用基于环形结构是为优化数据包的传输而提出的，它采用基于环形结构的一种带空间复用的传输方式，吸收了千兆以太网的经济性、的一种带空间复用的传输方式，吸收了千兆以太网的经济性、SDH对延时和抖动严格保障、可靠的时钟和对
37、延时和抖动严格保障、可靠的时钟和50 ms环网保护特性环网保护特性等多重优点。等多重优点。RPR组网方案可保证语音、数据、视频等业务在统组网方案可保证语音、数据、视频等业务在统一平台上传输，广泛应用于网络和各种运营商领域，在国内城市一平台上传输，广泛应用于网络和各种运营商领域，在国内城市轨道交通领域也有应用案例。例如，广州地铁公安通信传输系统轨道交通领域也有应用案例。例如，广州地铁公安通信传输系统一直采用一直采用RPR技术。技术。4）弹性分组环（）弹性分组环（RPR）任务一 认识城市轨道交通通信系统38任务实施任务实施任任 务务 工工 单单任务名称任务名称认识城市轨道交通通信系统认识城市轨道交
38、通通信系统姓姓 名名日日 期期操作方法：操作方法：根据根据参观学习结果，搜集资料，写出城市轨道交通通信系统的参观学习结果，搜集资料，写出城市轨道交通通信系统的组成。组成。操作中存在的问题及解决方法：操作中存在的问题及解决方法：技能掌握程度技能掌握程度非常熟练非常熟练 比较熟练比较熟练 一般熟练一般熟练 不熟练不熟练教师评语：教师评语：任务实施成绩：任务实施成绩：日期：日期：任务二 学习有线电话系统工作任务39任务名称任务名称认识有线电话系统认识有线电话系统工工 单单 号号姓姓 名名专专 业业日日 期期班班 级级任务描述：任务描述：参观参观学习，搜集资料，说一说有线电话系统的使用方法，以学习，搜
39、集资料，说一说有线电话系统的使用方法，以及一般故障的解决方法。及一般故障的解决方法。任务任务要求：要求：1公务电话系统的操作和使用。公务电话系统的操作和使用。2调度电话的操作和使用。调度电话的操作和使用。3站内和轨旁电话的操作和使用。站内和轨旁电话的操作和使用。4电话工作故障处理。电话工作故障处理。任务二 学习有线电话系统知识准备知识准备 有线电话系统主要是为城市轨道交通运营、管理及维护人有线电话系统主要是为城市轨道交通运营、管理及维护人员提供语音通信，它包括公务电话系统和专用电话系统。员提供语音通信，它包括公务电话系统和专用电话系统。40 公务电话系统：公务电话系统：主要用于轨道交通线内部一
40、般公务通信，主要用于轨道交通线内部一般公务通信，并与市话网及相关轨道交通线公务电话网相连。它一般由设在控并与市话网及相关轨道交通线公务电话网相连。它一般由设在控制中心的程控交换机和设在各站的远程交换系统组成。在轨道交制中心的程控交换机和设在各站的远程交换系统组成。在轨道交通线内部，各分机间可以直接拨号通话。若轨道交通内与公用电通线内部，各分机间可以直接拨号通话。若轨道交通内与公用电话网的用户间通话，则通过全自动或半自动的出入局呼叫进行。话网的用户间通话，则通过全自动或半自动的出入局呼叫进行。任务二 学习有线电话系统41 专用电话系统：专用电话系统：包括调度、站内、站间和轨旁（区间）电话包括调度
41、、站内、站间和轨旁（区间）电话子系统。城轨调度电话子系统为城轨的调度人员，如行调、电调、子系统。城轨调度电话子系统为城轨的调度人员，如行调、电调、维调、环调等提供专用的单键直通电话，并具有单呼、组呼、全维调、环调等提供专用的单键直通电话，并具有单呼、组呼、全呼、会议、紧急呼叫、强拆、强插等特有功能。呼、会议、紧急呼叫、强拆、强插等特有功能。提示提示 城轨调度电话子系统主要包括调度总机、调度台和调城轨调度电话子系统主要包括调度总机、调度台和调度分机三部分，并通过城轨专用传输系统或通信电缆相连度分机三部分，并通过城轨专用传输系统或通信电缆相连接组成调度电话网。站内电话子系统由用户小交换机（或接组成
42、调度电话网。站内电话子系统由用户小交换机（或公务电话交换机远端模块）、车站值班台（主机）和电话公务电话交换机远端模块）、车站值班台（主机）和电话分机组成。分机组成。任务二 学习有线电话系统一、公务电话系统一、公务电话系统 公务电话系统是为轨道交通系统内运营、公务电话系统是为轨道交通系统内运营、管理、维修等各部门工作人员提供日常工作联系管理、维修等各部门工作人员提供日常工作联系的手段，它是集语音、中低速数据、窄带图像为的手段，它是集语音、中低速数据、窄带图像为一体的交换网络，可提供系统内部用户之间，系一体的交换网络，可提供系统内部用户之间，系统内部用户与公用电话网用户之间的电话联络，统内部用户与
43、公用电话网用户之间的电话联络，能将能将“119”“”“110”“”“120”等特种业务呼叫自等特种业务呼叫自动转移至公用电话网的动转移至公用电话网的“119”“”“110”“”“120”上。当专用通信系统出现重大故障时，公务通信上。当专用通信系统出现重大故障时，公务通信系统可作为专用通信的应急通信手段。系统可作为专用通信的应急通信手段。42 任务二 学习有线电话系统1公务电话系统的组成公务电话系统的组成 公务电话系统由程控数字交换机、自动电话及其附属设公务电话系统由程控数字交换机、自动电话及其附属设备组成。程控数字交换机宜设置在负荷集中、便于管理的地备组成。程控数字交换机宜设置在负荷集中、便于
44、管理的地点，交换机间通过数字中继线相连。公务电话交换设备应具点，交换机间通过数字中继线相连。公务电话交换设备应具备综合业务数字网络（备综合业务数字网络（ISDN）功能。）功能。43 任务二 学习有线电话系统 程控数字交换机是公务电话的核心，它的实质是一部由计算程控数字交换机是公务电话的核心，它的实质是一部由计算机软件控制的数字通信交换机，按用途可分为市话、长话和用户机软件控制的数字通信交换机，按用途可分为市话、长话和用户交换机。交换机在硬件上采用全模块化结构，提供高集成度、高交换机。交换机在硬件上采用全模块化结构，提供高集成度、高可靠性、高功能、低成本的硬件产品；在软件上采用高级语言，可靠性、
45、高功能、低成本的硬件产品；在软件上采用高级语言，具有多种为数据交换和连接而设计的系统软件，功能强大。具有多种为数据交换和连接而设计的系统软件，功能强大。441）程控数字交换机）程控数字交换机（1）程控数字交换机的结构。）程控数字交换机的结构。电话交换机的主要任务是实现用户间通话的接续。程控交电话交换机的主要任务是实现用户间通话的接续。程控交换系统由硬件和软件两大部分组成，其中硬件可分为话路和控制换系统由硬件和软件两大部分组成，其中硬件可分为话路和控制两个系统。两个系统。任务二 学习有线电话系统 话路系统。话路系统。话路系统由交换网络和外围电路组成，即由用户级、远端用户级、话路系统由交换网络和外
46、围电路组成，即由用户级、远端用户级、选组级（数字交换网络）、各种中继接口、信号部件等组成，如图选组级（数字交换网络）、各种中继接口、信号部件等组成，如图6-9所示。其中，交换网络的作用是为音频信号（模拟交换）或话音信号的所示。其中，交换网络的作用是为音频信号（模拟交换）或话音信号的PCM数字信号（数字交换）提供接续通路；外围电路包括用户电路、数字信号（数字交换）提供接续通路；外围电路包括用户电路、中继器、扫描器、网络驱动器和话路接口等部分。中继器、扫描器、网络驱动器和话路接口等部分。45图图6-9 程控数字交换机的结构程控数字交换机的结构 任务二 学习有线电话系统46 中继器：中继器：是程控数
47、字交换机与其他交换机的接口电路。是程控数字交换机与其他交换机的接口电路。中继线是该系统与其他系统或远距离传输设备的连接线。根中继线是该系统与其他系统或远距离传输设备的连接线。根据连接的中继线类型，中继器可分成模拟中继器和数字中继据连接的中继线类型，中继器可分成模拟中继器和数字中继器两大类。此外，中继器还有出局中继和入局中继之分。器两大类。此外，中继器还有出局中继和入局中继之分。用户电路：用户电路：是交换网络和用户线间的接口电路，它既能是交换网络和用户线间的接口电路，它既能将语音信息（模拟或数字）传送给交换网络，又能将用户线将语音信息（模拟或数字）传送给交换网络，又能将用户线上的其他信号，如铃流
48、等与交换网络隔离开来，以免损坏交上的其他信号，如铃流等与交换网络隔离开来，以免损坏交换网络。换网络。扫描器：扫描器：用来收集用户信息。用户状态（包括中继线状用来收集用户信息。用户状态（包括中继线状态）的变化通过扫描器可送到控制部分。态）的变化通过扫描器可送到控制部分。任务二 学习有线电话系统47 网络驱动器：网络驱动器：是在中央处理系统的控制下，具体地是在中央处理系统的控制下，具体地执行交换网络中通路的建立和释放。执行交换网络中通路的建立和释放。话路接口：话路接口：又称信号接收分配器，统一协调信号的又称信号接收分配器，统一协调信号的接收、传送和分配。接收、传送和分配。任务二 学习有线电话系统
49、控制系统。控制系统。控制系统的功能包括两个方面：一方面是对呼叫进行处理：控制系统的功能包括两个方面：一方面是对呼叫进行处理：另一方面对整个交换系统的运行进行管理、监测和维护。控制系另一方面对整个交换系统的运行进行管理、监测和维护。控制系统硬件由中央处理芯（统硬件由中央处理芯（CPU）、存储器（内存储器）、输入输出）、存储器（内存储器）、输入输出系统三部分组成。系统三部分组成。48 中央处理芯：中央处理芯：可以是一般数字计算机的中央处理芯可以是一般数字计算机的中央处理芯片，也可以是交换系统专用芯片。片，也可以是交换系统专用芯片。存储器：存储器：存储交换系统常用程序、正在执行的程序存储交换系统常用
50、程序、正在执行的程序和执行数据。和执行数据。任务二 学习有线电话系统49 输入输出系统：输入输出系统：包括键盘、打印机，可根据指令或包括键盘、打印机，可根据指令或定时打印出系统数据，外存储器存储常用运行程序，机定时打印出系统数据，外存储器存储常用运行程序，机器运行时调入内存储器。器运行时调入内存储器。（2）程控数字交换机的优越性。）程控数字交换机的优越性。程控数字交换机能够提供许多新的用户服务功能，如缩程控数字交换机能够提供许多新的用户服务功能，如缩位拨号、来电显示等；它具有维护管理方便，可靠性高、灵位拨号、来电显示等；它具有维护管理方便，可靠性高、灵活性大等特点。活性大等特点。任务二 学习有
