高速铁路通信系统.ppt

项目7高速铁路通信系统,项目7 高速铁路通信系统,学习目标,目录,7.1 高速铁路通信系统基础知识,7.2 高速铁路调度通信系统的设备与组网,7.3 高速铁路数字移动通信系统,项目7 高速铁路通信系统,7.1 高速铁路通信系统基础知识,7.1.1 高速铁路通信业务的分类,7.1 高速铁路通信系统基础知识,（1）语音业务,（2）数据业务,（3）图像业务,1.按传输信号的性质分类,7.1.1 高速铁路通信业务的分类,7.1 高速铁路通信系统基础知识,（1）地区、长途交换通信。,（2）铁路专用语音。,（3）会议通信。,2.按应用性质分类,（4）应急抢险通信。,（5）数据网络通信。,7.1.2 高速铁路通信系统的类型,7.1 高速铁路通信系统基础知识,高铁通信网络是一个庞大而复杂的系统。作为高铁的神经系统，高铁通信网络是高铁重要的关键技术，是高铁发展的重要推动力。高铁通信系统按照不同的功能和结构，主要分为传输与接入系统、通信电源系统、电话交换系统、数据网系统、铁路数字移动通信系统（GSM-R）、调度通信系统、会议电视系统、应急通信系统、同步及时钟分配系统、综合网管系统、综合视频监控系统、电源及环境监控系统、通信线路系统、综合布线系统等。其中，GSM-R是高铁通信系统的核心内容，是铁路通信技术发展步入更高阶段的重要标志。,7.1.2 高速铁路通信系统的类型,7.1 高速铁路通信系统基础知识,1.传输与接入系统,（1）传输系统。光纤通信由于具有传输频带宽、通信容量大、传输损耗低、抗干扰能力强、成本低等优点，因而在世界范围内得到广泛应用，并成为通信网最主要的传输手段。,铁路传输系统的网络结构从高到低可分为,7.1.2 高速铁路通信系统的类型,7.1 高速铁路通信系统基础知识,1.传输与接入系统,（2）接入网。接入网（access networks，AN）是由业务节点接口（service network interface，SNI）和相关用户网络接口（user network interface，UNI）之间的一系列硬件设施组成的，为传输电信业务提供所需传送承载能力的系统。接入网可以经由一个Q3接口（电信管理网的标准接口）进行配置和管理。,7.1.2 高速铁路通信系统的类型,7.1 高速铁路通信系统基础知识,2.通信电源系统,通信电源系统负责通信设备的直流电源（48 V）和交流电源（220 V）的供电。通信电源系统由直流供电设备（高频开关电源、蓄电池、直流配电设备）和交流供电设备（UPS、蓄电池、交流配电设备）组成。,7.1.2 高速铁路通信系统的类型,7.1 高速铁路通信系统基础知识,3.电话交换系统,电话交换以程控交换机为主要模式，利用交换设备和长途话路把全路各级部门联系在一起。电话交换系统由交换设备、电缆线路和用户终端构成，为铁路各单位、各部门的用户提供电话联系服务，铁路电话交换网的结构分为本地电话交换网和长途电话交换网。,7.1.2 高速铁路通信系统的类型,7.1 高速铁路通信系统基础知识,4.数据网系统,数据网系统是为提供数据通信业务而组成的网络。数据网系统按照核心层、汇聚层和接入层三级网络拓扑结构组建，并预留接入铁路数据通信网全国骨干网络的条件。核心层一般都是在大型或中心通信站设置核心路由器，核心路由器之间一般通过POS 155 M通道设备互联。在沿线枢纽节点设置骨干层节点和汇聚层节点，在沿线车站/调度所设接入层节点，采用多协议标签交换（MPLS）和虚拟专用网络（VPN）技术提供业务系统隔离和服务质量(QoS）保证，以MSTP作为远程承载平台。,7.1.2 高速铁路通信系统的类型,7.1 高速铁路通信系统基础知识,5.铁路数字移动通信系统,GSM-R是高铁通信系统参与控车的核心部分，它负责完成RBC与车载设备之间的信息交换，从而使RBC生成行车许可，使列车在RBC管辖范围内的线路上安全运行。GSM-R由网络交换子系统（NSS）、基站子系统（BSS）、操作维护子系统（OSS）等子系统构成。,7.1.2 高速铁路通信系统的类型,7.1 高速铁路通信系统基础知识,6.调度通信系统,调度通信系统主要负责调度员、车站值班员和其他用户间的通信。在GSM-R区段，为了实现调度员与司机的通信，需要将调度通信系统与GSM-R相连，此时将调度通信系统称为固定用户接入交换机（fixed users access switching，FAS）组织调度系统。固定用户接入FAS组织调度系统，通过与GSM-R及相邻既有线调度系统互连，实现有线与无线调度一体化互连。一般在端站及沿线车站、动车所各设置一套FAS，且端站所属调度所内的调度交换机要互为主热备。,7.1.2 高速铁路通信系统的类型,7.1 高速铁路通信系统基础知识,7.会议电视系统,会议电视系统是铁路总公司、铁路局和基层站段间进行信息沟通、决策部署，处理紧急突发事件的重要通信设施。会议电视系统可以提供安全可靠的图像和声音信号。会议电视平台基于H-323制式，采用星形组网结构建立，通过数据网进行承载。一般在动车所、沿线车站设置会议电视系统分会场，配置会议电视编解码和视讯终端。根据设计需要决定是否统一纳入既有路局的电视会议系统，实现统一管理。,7.1.2 高速铁路通信系统的类型,7.1 高速铁路通信系统基础知识,8.应急通信系统,应急通信系统主要满足客运专线事故现场应急通信的需要，为事故现场提供语音、图像应急救援指挥通信，并作为全路应急救援指挥通信网的有机组成部分。应急通信系统由事故抢险现场设备和应急中心设备构成。应急指挥中心设置接入设备，沿线结合维修机构的设置状况，配置现场事故抢险设备。从事件现场采集到的语音、数据、图像等业务信息先通过有线或无线方式（两种方式互为备用）传送到区间接入点，再通过传输设备传送到应急指挥中心，建立应急指挥中心与事故现场间的应急通信网络。,7.1.2 高速铁路通信系统的类型,7.1 高速铁路通信系统基础知识,9.同步及时钟分配系统,数字同步网是现代通信网中必不可少的重要组成部分，它向基础承载网和各种业务网等网络提供高质量、高可靠性的定时基准信号。同步及时钟分配系统为铁路通信传输网、调度通信系统、GSM-R等提供同步时钟信号，确保铁路各系统和运行计时准确，同时也为调度员、车站值班员、行车相关人员及旅客提供统一的基准时间信息。,7.1.2 高速铁路通信系统的类型,7.1 高速铁路通信系统基础知识,10.综合网管系统,综合网管系统通过与各通信子系统或网元管理系统按定义的规范和接口交换网络管理信息，形成一个综合管理平台。,7.1.2 高速铁路通信系统的类型,7.1 高速铁路通信系统基础知识,11.综合视频监控系统,综合视频监控系统采用全数字网络视频技术，实现对车站的重点区域、公跨铁立交桥、通信机房、信号机房、牵引供电机房内外、电力供电机房内外的实时监控；在控制中心和分控中心实现对其管辖范围内视频分专业、分区域远程监控。综合视频监控系统基于本线MSTP传输系统和IP数据承载网进行组网。,7.1.2 高速铁路通信系统的类型,7.1 高速铁路通信系统基础知识,12.电源及环境监控系统,电源及环境监控系统可对机房动力设备、空调设备及机房运行环境和安全等各类情况进行实时监控，为通信系统的正常运行和提高服务质量（QoS）提供保障。本监控系统可监测各站点通信、信号机械室的环境量，包括温/湿度、烟雾、水浸、门禁、空调的控制，同时可对通信机械室的电源设备进行监测。,7.1.2 高速铁路通信系统的类型,7.1 高速铁路通信系统基础知识,13.通信线路系统,通信线路系统主要是通过光缆、电缆等传输介质将通信设备连接起来，使其形成一个庞大而复杂的网络。通信线路系统具有智能化，是通信网络的基础。,7.1.2 高速铁路通信系统的类型,7.1 高速铁路通信系统基础知识,14.综合布线系统,综合布线系统是高铁通信系统中的集成化通用传输布线系统，它是通信站、车站通信机械室等通信设备房内的传输网络，它使语音和数据通信设备、交换设备和其他信息管理信息彼此相连接。综合布线系统的物理结构一般采用模块化设计和分层星形拓扑结构，其遵循统一的标准，使系统的集中管理成为可能。,7.2 高速铁路调度通信系统的设备与组网,7.2.1 高速铁路调度通信系统的设备组成,7.2 高速铁路调度通信系统的设备与组网,1.数字调度交换机,图7-1 数字调度交换机的系统,7.2.1 高速铁路调度通信系统的设备组成,7.2 高速铁路调度通信系统的设备与组网,1.数字调度交换机,（4）资源模块。会议资源。双音多频（DTMF）资源。多频互控（MFC）资源。,7.2.1 高速铁路调度通信系统的设备组成,7.2 高速铁路调度通信系统的设备与组网,1.数字调度交换机,图7-2 调度交换机的主要接口,7.2.1 高速铁路调度通信系统的设备组成,7.2 高速铁路调度通信系统的设备与组网,2.操作台,7.2.1 高速铁路调度通信系统的设备组成,7.2 高速铁路调度通信系统的设备与组网,图7-3 操作台,2.操作台,7.2.1 高速铁路调度通信系统的设备组成,7.2 高速铁路调度通信系统的设备与组网,3.集中维护管理系统,7.2.2 高速铁路调度通信系统的网络结构,7.2 高速铁路调度通信系统的设备与组网,干线调度（铁路总公司调度）通信网,区段调度（铁路局调度）通信网,高速铁路调度通信系统的网络结构按机构划分,7.2.2 高速铁路调度通信系统的网络结构,7.2 高速铁路调度通信系统的设备与组网,1.干线调度通信网,7.2.2 高速铁路调度通信系统的网络结构,7.2 高速铁路调度通信系统的设备与组网,2.区段调度通信网,7.2 高速铁路调度通信系统的设备与组网,图7-4 区段调度网络结构,7.3 高速铁路数字移动通信系统,7.3.1 GSM-R网络结构及功能,7.3 高速铁路数字移动通信系统,图7-5 GSM-R网络结构,7.3.1 GSM-R网络结构及功能,1.网络交换子系统,7.3 高速铁路数字移动通信系统,7.3.1 GSM-R网络结构及功能,2.基站子系统,7.3 高速铁路数字移动通信系统,7.3 高速铁路数字移动通信系统,图7-6 BSS的总体结构,7.3.1 GSM-R网络结构及功能,3.通用分组无线业务子系统,7.3 高速铁路数字移动通信系统,7.3.1 GSM-R网络结构及功能,4.智能网子系统,7.3 高速铁路数字移动通信系统,7.3.1 GSM-R网络结构及功能,5.固定接入交换子系统,7.3 高速铁路数字移动通信系统,7.3.1 GSM-R网络结构及功能,6.操作维护子系统,7.3 高速铁路数字移动通信系统,7.3.1 GSM-R网络结构及功能,7.终端子系统,7.3 高速铁路数字移动通信系统,7.3.2 GSM-R的主要业务,7.3 高速铁路数字移动通信系统,GSM-R以GSM为基础平台，为铁路运输提供专用移送通信系统，随着应用范围的逐渐扩大，其将成为铁路移动通信的发展主力。,7.3.2 GSM-R的主要业务,7.3 高速铁路数字移动通信系统,GSM-R以GSM为基础平台，结合先进的语音呼叫业务和铁路基本业务，构成信息开发平台，通过该平台可以开发出具有对应业务需求的铁路应用系统。,1.GSM-R的业务模型,7.3 高速铁路数字移动通信系统,图7-7 GSM-R的业务模型,7.3.2 GSM-R的主要业务,7.3 高速铁路数字移动通信系统,2.GSM-R承载的铁路业务,GSM-R面向铁路主要提供,语音业务,数据业务,智能业务,7.3.2 GSM-R的主要业务,7.3 高速铁路数字移动通信系统,2.GSM-R承载的铁路业务,语音业务通过电路交换方式实现，属于电路域业务。电路域业务主要针对那些对实时性要求较高又要十分准确的传递信息，具有最高或者较高的优先级的业务，一般用于列车控制、调度语音指挥行车、铁路应急指挥通信等重要的业务。电路交换数据传输方式配置固定单独的信道，不共享信道，保证了数据传输的实时性和准确性，数据传输速率最高为9.6 kbps。,（1）语音业务,7.3.2 GSM-R的主要业务,7.3 高速铁路数字移动通信系统,2.GSM-R承载的铁路业务,语音业务提供基础语音通话功能，如调度移动通信语音业务，除此之外还具备较高级的语音功能。如：优先级与强拆。语音组呼。语音广播。,（1）语音业务,7.3.2 GSM-R的主要业务,7.3 高速铁路数字移动通信系统,2.GSM-R承载的铁路业务,数据业务可以通过电路交换方式和分组交换方式完成，因此数据业务可以分为电路域数据业务和分组域数据业务。电路域数据业务。电路域数据业务主要针对安全数据业务，而非安全数据业务，则采用分组交换的方式，多用户共享一个分组数据传输通道，需要传输数据时才占用信道。,（2）数据业务,7.3.2 GSM-R的主要业务,7.3 高速铁路数字移动通信系统,2.GSM-R承载的铁路业务,分组域数据业务。分组域数据业务主要是指那些相较于电路域数据业务而言实时性要求较低、突发性强、有一定数据量的业务。,（2）数据业务,7.3.2 GSM-R的主要业务,7.3 高速铁路数字移动通信系统,2.GSM-R承载的铁路业务,功能号注册、注销与管理业务增强型接入矩阵业务功能寻址业务位置寻址业务,（3）智能业务,THANKS,