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湖南鐵路科技職業技術學院第8章鐵路通信學習內容8-1鐵路通信概述8-2通信線路8-3承接網8-4業務網8-5支撐網

8-1鐵路通信概述鐵路運輸作業分散在鐵路沿線和各車站、車場上，為了實現列車行車和機車車輛等部門間的統一調度和指揮，組織運輸生產和鐵路建設，保證行車安全和效率，必須有一個迅速可靠、四通八達、綜合性的鐵路專用通信系統。鐵路專用通信是直接為鐵路運輸安全生產和鐵路信息化服務的通信設施。鐵路通信網由承載網、業務網、支撐網以及連接它們的通信線路組成。

8-1鐵路通信概述一、鐵路通信特點1、鐵路通信應具有高可靠性，以保證列車的高速安全運行；鐵路通信一旦發生故障，首先應搶通調度電話和站間行車電話。2、鐵路通信是一種有線電和無線電相結合的通信；3、鐵路通信是設備分散、線路分歧點多、組網難度較大的一種專用通信；4、多種通信方式結合形成統一的鐵路童通信網。

8-1鐵路通信概述二、鐵路通信的分類1、按照傳輸業務分（語音業務、數據業務和圖像業務）語音業務：主要是工作人員之間的聯系、調度及運營等各種命令的下達，以及情況匯報。數據業務：主要包括運輸組織信息、經營管理信息、鐵路電報、列車調度命令、列車進路預告、車次號校核、列車尾部風壓、列車接近通知、列車防護報警信息等。圖像業務：主要包括電話會議，對鐵路關鍵作業區域、列車運行和機房等進行監視，以及發生行車事故或自然災害等緊急情況下的應急通信。

8-1鐵路通信概述二、鐵路通信的分類2、按照傳輸方式分（有線通信和無線通信）有線通信：主要用來解決鐵路沿線長途干線以及中短途地區間信息的傳輸，傳輸介質主要有架空明線、通信電纜和通信光纜。無線通信：主要完成行進列車上的乘務人員、旅客與地面工作人員保持通信聯系，同時完成傳遞地面和列車之間各種控制、監視和顯示信息。

8-1鐵路通信概述二、鐵路通信的分類3、按照通達地區和范圍分（長途、地區、區段以及站內通信）長途通信：經過長途傳輸設備連接的鐵路電話。電報和數據通信；地區通信：同一地區鐵路系統用戶間的通信，主要采用電話通信；區段通信：鐵路沿線各部門用于指揮、調度、行車、管理等公務的專用通信系統；站內通信：用于鐵路站場各種作業指揮和生產聯系。

8-1鐵路通信概述二、鐵路通信的分類4、按照通信業務性質分（公用通信和專用通信）公用通信：主要包括供鐵路員工辦公和相互聯系用的電話和數據業務，電話通信網和數據通信網在鐵路內部均為一個獨立的網絡，外部與公用電話網絡或Internet網絡相連。專用通信：專用于組織及指揮鐵路運輸生產的專用通信，包括傳輸、調度、電話電視會議、視頻網絡、電報、廣播、應急等鐵路專用業務，它不與公共網絡相連，是一個覆蓋全國的獨立網絡。

8-2通信線路通信線路是構成鐵路通信網的重要組成部分，為傳輸各種信息提供安全暢通、穩定可靠的傳輸通路。其質量的好壞直接影響鐵路通信系統的傳輸性能。通信線路分為有線線路和無線線路。有線線路主要有架空明線、通信電纜和通信光纜三種類型；無線線路主要有無線電波、微波、紅外線等。

8-2通信線路一、有線線路1、架空明線架空明線是在電桿上架設的裸導線通信線路，簡稱明線。明線是對稱式雙線傳輸回路，構成回路的兩條導線必須具有相同的材料和直徑，目前部分鐵路既有線使用這類通信線路。架空明線的雙線回路電磁場是開放式的，當桿面上有兩個或更多的雙線回路時，會因回路間存在著電磁耦合而互相產生串音干擾，采用回線交叉可以把串音降低到允許標準以內。

8-2通信線路一、有線線路2、通信電纜通信電纜是由多根互相絕緣的導線或導體構成纜芯，外部具有密封護套的通信線路。有的在護套外面還裝有外護層。現在常用的通信電纜有全塑通信電纜、雙絞線、同軸電纜等。

8-2通信線路一、有線線路（1）全塑通信電纜全塑通信電纜是用于較小范圍的區域電話連接的對稱通信電纜，其主要特點為對數多（最多可達數千對，一般為數百或數十對）。全塑通信電纜的芯線一般為軟銅線；全塑通信電纜的芯線絕緣主要采用高密度的聚乙烯、聚丙烯或乙烯一丙烯共聚物等高分子聚合物，稱為聚烯烴塑料。

8-2通信線路一、有線線路（2）雙絞線雙絞線是由兩條相互絕緣的導線按照一定的規格互相纏繞在一起而制成的一種通用配線。扭絞越密，抗電磁波干擾和近端串擾越強。雙絞線分為屏蔽雙絞線與非屏蔽雙絞線。屏蔽雙絞線電纜的外層由鋁鉑或銅絲編織層包裹，以減少輻射，但并不能完全消除輻射；非屏蔽雙絞線沒有屏蔽外層，具有成本低、重量輕、易安裝，在鐵路數據通信系統廣泛采用。

8-2通信線路一、有線線路（3）同軸電纜同軸電纜屬于不對稱通信電纜，即構成通信回路兩根導線的對地分布參數不同。同軸電纜廣泛應用于傳輸與接入、交換系統的連接線，以及無線信號發射機和天線間的饋線等場合。在鐵路隧道中，無線電磁波傳播效果不佳，常采用在屏蔽層外導體上周期性開槽孔的漏泄同軸電纜來替換天線，實現無線信號的覆蓋。

8-2通信線路一、有線線路3、通信光纜通信光纜主要由纜芯、加強構件和護層等部分構成。纜芯：光纜結構主體，由套塑后并滿足機械強度的多根光纖構成；加強構件：承受光纜敷設時80%以上的負荷和張力；護層：使纜芯免受外界機械作用和環境條件帶來的影響。

8-2通信線路二、無線線路無線傳輸是指可以在自由空間利用電磁波發送和接受信號進行通信。地球上的大氣層為大部分無線傳輸提供了物理通道。無線傳輸所使用的頻道很廣。方法主要有無線電波、微波和紅外線。1、無線電波：自由空間（空氣和真空）傳播的頻率小于300GHz的電磁波；2、微波：頻率在300MHz~300GHz的電磁波；主要用于列車與地面間的通信；

8-2通信線路二、無線線路3、紅外線近紅外線：波長為0.75~1.50μm中紅外線：波長為1.50~6.0μm遠紅外線：波長為6.0~1000μm優點（1）不易被人發現和截獲，保密性強；（2）抗干擾性強。

8-3承載網鐵路通信承載網主要包括傳輸網、接入網和數據通信網。一、傳輸網傳輸網是鐵路通信網的重要組成部分，是各通信網元件連接的紐帶，它為各種專業網提供透明的傳輸通道。鐵路傳輸網分為骨干層、匯聚層和接入層。骨干層：主要承載鐵路總公司到18個集團公司，以及各集團公司之間的通信信息；匯聚層：主要承載集團公司內較大通信站點之間的通信信息；接入層：：主要承載各鐵路車站以及區間等站點的通信信息。骨干層常采用環形或網孔型結構，匯聚層和接入層一般為環形結構。

8-3承載網一、傳輸網鐵路傳輸網骨干層和匯聚層主要采用光傳送網（OTN）或密集波分復用（DWDM）+同步數字體系/多業務傳送平臺（SDH/MSTP）制式，接入層主要采用SDH/MSTP制式。1、同步數字體系（SDH）：一套可進行同步信息傳輸、復用、分插和交叉連接的標準化數字信號的結構等級；2、多業務傳送平臺（MSTP）：是基于SDH平臺同時實現時分復用（TDM）、異步傳輸模式（ATM）及以太網等業務的接入、處理和傳送，提供統一網管的多業務節點。

8-3承載網一、傳輸網3、密集波分復用（DWDM）光波分復用（WDM）技術就是在單根光纖內同時傳送多個不同波長的光波，使光纖通信系統容量得以倍增的一種技術。密集波分復用（DWDM）是指信道間隔為0.2~1.2nm的WDM。

8-3承載網一、傳輸網4、光傳送網（OTN）光傳送網（OTN）是以波分復用技術為基礎在光層組織網絡的傳送網。OTN涵蓋了光層和電層兩層網絡，其技術繼承了同步數字體系（SDH）和光波分復用（WDM）的雙重優勢，是鐵路“十二五”規劃傳輸系統骨干網推薦的主要技術。

8-3承載網二、接入網通過鐵路通信接入網，可以將用戶信息接入到相應的通信業務網絡節點，并在傳輸系統的支撐下，實現鐵路通信相應功能。鐵路接入網系統使用光纖接入方式，包括光纖線路終端（OLT）、光網絡單元（ONU）、光分配器（ODN）和接入網網管等設備。

8-3承載網三、數據通信網數據通信網是由分布在不同地理位置的數據終端設備、數據交換設備和通信線路構成的，在網絡協議的支持下，為鐵路運輸組織、客貨營銷、經營管理等信息系統和綜合視頻監控、電視會議、應急通信、GSM-R的通用無線分組業務（GPRS）、綜合維護管理、旅客服務等業務提供承載平臺。目前鐵路數據通信網以IP網絡為主，數據交換設備主要有調制解調器、集線器、交換機和路由器。

8-4業務網鐵路通信業務網主要包括調度通信系統、應急通信系統、電話電視會議系統、綜合視頻監控系統、鐵路廣播系統和鐵路電報系統。一、調度通信系統調度通信系統是鐵路行車指揮的神經樞紐，是直接為鐵路運輸生產服務的重要通信設施。為保證列車運行暢通無阻、安全高速，調度通信系統必須提供迅速、準確、安全、可靠的通信服務。調度通信系統由有線調度通信系統和無線調度通信系統組成。目前，有線調度通信系統正在進行大規模數字化改造，在實際使用時常稱為數字調度通信系統；而無線調度通信系統則將摒棄既有的無線列調系統，啟用數字化的全球鐵路移動通信系統作為鐵路移動通信的平臺。

8-4業務網一、調度通信系統（一）數字調度通信系統數字調度通信系統是針對鐵路通信傳輸系統數字化后，用一種綜合的接入系統把鐵路沿線各車站和單位的專用通信業務綜合起來，利用數字通道連接各種業務，替代原來的專用通信系統的所有功能，以實現行車調度、貨運調度、供電調度、工務調度等其他專業的調度系統、站場直通電話、區間搶險電話連接、錄音等功能的通信系統。數字調度通信系統按鐵路運輸指揮系統分為干線、局線和區段三級調度通信系統。

8-4業務網一、調度通信系統（一）數字調度通信系統

8-4業務網一、調度通信系統（一）數字調度通信系統1、干線調度通信系統干線調度通信系統為一個復合星形網絡，設立在鐵路總公司和各鐵路局之間。干線調度專用系統用戶與局線調度專用網用戶的電話號碼，全路統一編號，采用五位碼（ABCDE）編號，前兩位AB為調度局向號，后三位CDE為用戶號，分別以鐵路總公司、各鐵路局、各調度區段為一個編號區。

8-4業務網一、調度通信系統（一）數字調度通信系統2、局線調度通信系統局線調度通信系統是一個星形的局線調度通信網絡，設立在鐵路局至站段及區段內戰之間，利用區段調度設備組成局線調度通信網絡。3、區段調度通信系統區段調度通信系統按專業、部門設置在調度員與對管轄區段的鐵路各中間站。鐵路局和站段為各層網絡的相切點，干線、局線調度通信系統是一個呈輻射型的星形網絡，區段調度通信網絡是一個鏈狀的總線型網絡。

8-4業務網一、調度通信系統（一）數字調度通信系統3、區段調度通信系統區段調度通信系統的調度業務包括列車調度、客運調度、貨運調度、機車調度、牽引供電調度和其他調度等。區段調度通信系統分為模擬系統和數字系統，目前，模擬系統已基本改造成數字系統。區段數字調度通信系統在GSM-R中被稱為固定用戶接入交換機（FAS）系統，有樞紐主系統、車站分系統、傳輸通道、網管系統等組成。

8-4業務網一、調度通信系統（一）數字調度通信系統3、區段調度通信系統

8-4業務網一、調度通信系統（一）數字調度通信系統3、區段調度通信系統樞紐主系統包括調度主機、調度操作臺、集中維護臺、錄音裝置，是整個系統的核心。車站分系統是供車站值班員使用，包括車站調度主機，車站操作臺、調度分機、錄音裝置。網管系統可根據維護管理的實際需要，由設置在調度所的樞紐主系統或沿線各車站分系統側的數據網管終端構成。

8-4業務網一、調度通信系統（二）無線調度通信系統無線調度通信系統包括無線列車調度通信系統和無線站場調度通信系統。無線列車調度為列車調度員、機車調度員、車站值班員與機車司機建立通信聯系，無線站場調度為車站調度員、駝峰值班員等站場作業指揮人員和調車司機間建立聯系。

8-4業務網一、調度通信系統（二）無線調度通信系統1、無線列車調度通信系統功能無線列車調度通信系統就是以鐵路運輸調度為目的，利用無線電波的傳播，完成調度中心、車站、列車三者之間通信的系統，簡稱無線列調。2、無線列車調度通信系統組成無線列車調度通信系統包括調度所設備、沿線地面設備、移動電臺設備、傳輸設備。

8-4業務網一、調度通信系統（二）無線調度通信系統

8-4業務網一、調度通信系統（二）無線調度通信系統3、無線列車調度通信系統的不足由于鐵路既有線的單信道模擬制式的無線列車調度通信系統主要是為滿足話音通信設計的，長期以來一直存在著樞紐地區同頻干擾嚴重，信道接入困難、語音不清晰和數據與話音爭奪信道、相互干擾等問題。

8-4業務網一、調度通信系統（三）GSM-RGSM-R專門為鐵路通信設計的綜合專用數字移動通信系統，它基于GSM的基礎設施及其提供的高級語音呼叫業務（ASCI），并提供鐵路特有的調度業務，將現有的鐵路通信應用融合到單一網絡平臺中。它承載了調度通信、CTCS-3級列車控制信息傳送、機車同步操控信息傳送、調度命令信息和車號校核信息傳送、檢測信息傳送等與行車相關的業務。

8-4業務網一、調度通信系統（三）GSM-R1、GSM-R系統組成GSM-R系統一般由交換子系統（SSS）、基站子系統（BSS）、通用分組無線業務系統（GPRS）、移動智能網系統（IN）、固定用戶接入交換機（FAS）系統、運行與維護子系統（OMC）及終端子系統等七個子系統組成。

8-4業務網一、調度通信系統（三）GSM-R1、GSM-R系統組成

8-4業務網一、調度通信系統（三）GSM-R2、GSM-R系統的功能（1）調度通信：列車調度、貨運調度、牽引供電調度、編組站調車作業通信等；（2）施工維護通信；（3）專用通信：工務、電務、供電、水電、機務、公安等專用通信；（4）車地數據傳輸；（5）旅客服務。

8-4業務網二、應急通信系統應急通信系統是在鐵路發生自然災害、行車事故或其他突發性公共事件時，為確保鐵路運輸實時救援指揮的需要，在突發事件救援現場內部、現場與救援指揮中心之間以及各相關救援指揮中心之間建立的語音、數據、圖像等通信系統。應急通信系統由應急救援中心通訊設備、傳輸網絡、應急通信接入設備三部分構成。

8-4業務網三、電話電視會議系統電話電視會議系統是專為鐵路運輸生產和管理服務的，為鐵路總公司與各鐵路局、鐵路局與站段等相關單位之間傳送活動圖像、語音，以及會議資料圖表、電子白板等應用數據信息，為參加會議的各部門提供交換式的會議業務，是遠距離進行重要決策傳達、工作部署、信息溝通等提供及時、高效溝通的重要通信設施。電話電視會議系統主要由終端設備、傳輸系統、多點控制單元（MCU）三部分組成。

8-4業務網四、綜合視頻監控系統綜合視頻監控系統直接服務于鐵路客運、貨運運輸生產，各編組站、客運站、鐵路局、鐵路總公司的各級用戶，根據需要可選擇實時調用或回放各采集視頻圖像，并同時顯示車次號，視頻分析提示等輔助信息，是分析旅客客流量和行車安全的重要手段。視頻監視系統的主要設備包括攝像機、視頻光端機、視頻掃碼器、視頻管理服務器、路由器、網絡交換機，以及網絡與通信設備。

8-4業務網四、綜合視頻監控系統

8-4業務網五、鐵路廣播系統鐵路廣播系統是為鐵路旅客服務以及站場內進行作業指揮、業務聯系的通信設備，是直接為鐵路運輸生產服務的重要通信手段。鐵路廣播系統包括車站客運廣播系統、旅