动车通信系统浅析

史宇宁

（呼和浩特铁路局包头车辆段 内蒙古 呼和浩特 010000）

1 引言

国内轨道运输包含轻轨、地铁、动车、高铁等，其动车机电核心系统是由车辆、通讯、信号、供电、中央监控、站台门等系统组成，其中通讯系统负责所有信息（包含语音、数据及图像）的传输，达成动车运输的车站、机厂、行车控制中心（OCC; Operation Control Centre）及各车站之间相互传递各种信息的目的，让车站站务、运营等人员获得旅客上下车及列车运转现状监视，以达安全且智能化运营目标。

2 通讯系统介绍

通讯系统的组成包含骨干传输系统、电话系统、闭路电视系统、无线电系统、广播系统、子母钟系统等，每个系统各有其功能。借由各功能的发挥，以形成一个完整的通讯系统[1]。

2.1 骨干传输系统

就动车通讯系统而言，最重要且与机电各系统有所连接的是骨干传输系统，因骨干传输系统为对动车机电系统提供一套可长期稳定且即时传输的系统，以维持整体机电系统的正常运作，是动车运营的核心设施。由于技术的演进及动车运营需求特性，动车运营的骨干传输系统主要可分为两大类，一种是同步数字（SDH; Synchronous Digital Hierarchy）传输网络，另一种为超高速以太网络（10GE;10GigabitsEthernet），两者各有其优缺点。对SDH 而言，其系统稳定性高，且带宽保证，但相对的带宽使用效率低，且设备昂贵。而超高速以太网络具带宽使用效率高，设备便宜，但带宽无法保证是其缺点。

SDH 传输的基本单位称为STM-1（约155Mbps），还包括STM-4（约622Mbps）、STM-16（约2.5Gbps）、STM-64（约10Gbps）。SDH 传输系统是采用时分复用器（TDM; Time Division Multiplexer）传输模式，所谓时分复用是指在一路传输频道，同一时间只容许一个传输运作，如有其他传输需求产生，则以时间区隔来进行传输，不会发生因多个信息进行传输发生碰撞造成无法传输信息。其优点是可保证带宽，系统保护能力很强。但其缺点则是带宽的使用弹性较差，造成带宽的浪费，且较不适合于封包（Packet）传送的应用。

2.2 电话系统

电话系统主要由自动交换机及各式话机组成，并借由骨干传输系统（SDH）完成各站间语音信息传送。而各式话机包含直线电话、紧急电话、一般电话等。对直线电话而言，它提供站务人员或特定地点的使用者，只要一拿起电话即可直接与车站控制室（SOR; Station Operation Room，或称旅客查询处（PAO）或控制中心通话的功能。直线电话常用于路线控制员与车站控制室间、站台终端门与车站控制室间、旅客查询站与车站控制室等的通讯使用。此外，在各车站的站台也会设置直线电话，使用者一拿起电话可与车站控制室人员通话，此电话通常仅提供由站台处打电话至车站控制室使用。

2.3 无线电系统

因移动电话的普及，故一般人对于无线电系统大致有一个基本概念，例如需有无线电手机及基站与通讯频道的使用，及电波有覆盖的地区才能进行通话等。对于动车机电无线电系统而言，其与商用移动通讯略有不同。由于动车运输在使用上，控制中心需对单一使用者及各使用人群进行通讯，为使有限的频道资源得以充分发挥，故需要具有派遣的操作，而这些需求的达成，则需采用具派遣功能的中继式无线电系统为宜。TETRA（Terrestrial Trunked Radio）是欧洲的电信标准协会所订出的标准，也是中继式无线电系统遵循的一种标准。而我国已构建的动车无线电系统，以TETRA 为主要标准，如高铁、动车等无线电系统都是基于系统整合的考虑，后续系统以符合TETRA 标准为主流[2-4]。

3 结语

对于动车系统而言，如要发挥其运输的效能，则动车核心机电系统可说是具有关键性的地位，核心机电系统如无法正常运转，则动车运输将无法维持其正常运转。本文就动车通讯系统的功能、技术特性等作一简述，提供国内的相关业界了解动车运输核心机电通讯系统的基本概念与技术原理，可掌握未来通讯系统的发展趋势。动车核心机电通讯系统对动车运输而言，有其需求性及重要性，缺少它则整体动车运输将无法提供便利且安全的服务。如何将通讯各系统包含骨干传输系统、电话系统、闭路电视系统、无线电系统、广播系统、子母钟系统等完整整合，以达智能且安全的效果，则是尚待后续通讯业界开发及努力的目标[5-7]。