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通信系统

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通信系统

通信系统范文第1篇

卫星通信具有覆盖的面积较为广泛,通信的距离较长;通信成本跟通信距离的长短没有太大的关联,不会轻易受到陆地灾害的影响,可靠性较强;通信较为灵活,不受地理条件限制;通信的频带宽,通信容量大,能够适应多种通信业务等优点,因而在应急通信中被广泛的运用。

1应急通信的定义

所谓应急通信,即是发生自然或者人为的突发性紧急情况时,将不同的通信资源综合的利用起来,以确保救援和紧急救助工作能够及时开展而用到的必须的通信手段跟手法。而应急通信是一种由多种通信技术、通信手段综合运用的一项新技术,不是独立存在的,当遇到紧急情况时,应急通信不单单只涉及到技术问题,更多的还会涉及到管理问题,这也是应急通信的核心所在。此外,由于应急通信系统具有很多不确定因素存在,所以对于通信网络或者设备就会有许多特殊的要求,以便从技术方面为通信技术提供保障。然而在对应急通信进行管理时,相应的应急通信管理体系也要同时建立起来,不同的场景应用不同的响应机制,协调调度最合适的通信资源,提供最及时有效的通信保障。应急通信场景示意图见图1。

2突发事件特点及对卫星通信要求

突发事件有以下四个特点:①事件类型缺乏稳定性,任何一种突发性公共事件都有可能发生;②无法准确预测事件发生的具体时间,没有办法提前预知到地面网络发生故障的具体时间;③无法确定事件发生时的所在地点,交通、地形与气候状况等因素影响具体的地点的探测;④无法知晓事件产生的影响程度,地面通信网络的毁坏程度和应急通信的储存容量要求不能准确得到真实信息。为了保障突发性公共事件能适应应急通信的要求,卫星系统及其设备对环境要有很强的适应能力,无论在那种气候条件和地理环境中都可以畅通使用;必须便于携带与可移动的功能,在发生紧急事件时,可快速到达现场;能快速的和指挥中心进行通信联络;能合理利用并灵活调整、配置卫星转发器的信息资源;还要具备延伸性,以达到适合处理大业务量和传送大量业务的要求。

3卫星通信在应急事件中的应用研究

3.1功能性角度的应用

从卫星通信的功能性角度来看,可以将卫星通信的应用分为三种方式:①以语音通信为主;②以综合接入;③中继备份。首先以语音通信为主的应用方式一般都是利用移动卫星业务的终端实现信息的传输,能够为通信系统提供相应的语音、漫游、短信、定位以及低速数据等功能,而且不同的卫星通信系统其功能也大不相同。其次利用综合接入的方式能够为应急现场以及指挥中心提供容量较大的语音通信,以及传送大量的数据,或者静止、运动图像。一般来说,利用TCP/IP等基站为卫星站提供综合接入功能的数据和信息。最后中继备份的应用方式支持2Mbit/s以上的中继传输电路,紧急情况下提供应急事件现场与公众通信网络(或行业专用通信网络)之间的中继电路。中继备份所使用的卫星站可以基于IDR(或IBS)系统或者VSAT系统实现。IDR(或IBS)系统提供中等速率电路,支持数据通信和语音通信,通常应用较多的是2Mbit/s和8Mbit/s速率。VSAT系统目前多数基于IP实现,通常可支持2~8Mbit/s数据速率。

3.2机动性角度的应用

通常来讲,能在卫星站进行紧急通信工作的叫卫星站机动性。从这种角度,卫星站分为两种:便携站与车载站。每个设备与地面站或其他移动站间的通信是靠卫星链路来实现的,可以手持终端并且能允许两人以内行动的卫星站指便携站。它的系统容量不大,主要有语音通信和综合接入两种应用,以保障每级事件的通信完成。便携站使用集装箱的方式,一般利用飞机进行运输,它的尺寸、重量与抗震要求及其包装的方式可以按照相关规定与标准进行处理。集装箱必须预留通信接口,以便与其他设备进行通信连接,实现现场紧急处理工作。便携卫星站应在30min内完成抵达现场后的组装,并建立卫星通信。便携站的重量一般在200kg以下。一旦发生了特别严重的突发事件,当地的应急通信保障能力不够或者地面道路的条件不够好时,就可以使用便携站空运或空投至应急现场;而当突发事件发生但对于通信的需求较小时,亦或是通信需求大而应急车辆不能够第一时间赶到现场,就可以使用手持终端或人工搬运的便携站。此外,为了能够为综合接入以及备份业务提供方便,可以在应急车辆上安装车载卫星站或者用车辆将车载卫星站运到现场,到达现场10min后,建立好卫星通路,这样的方法对于那些特大、重大突发事件以及举行重大活动提供应急通信保障有很大的帮助。

4应急卫星通信系统及其建设研究

4.1卫星移动通信系统

如今,我国在开展的卫星移动通信业务时,主要使用的是国外的卫星移动通信系统进行工作,覆盖我国的五个通信系统,分别是:①新亚星系统;②全球星系统;③海事卫星系统;④铱星系统;⑤Thuraya卫星系统。在实际的应用中,可以根据卫星信号的强弱、卫星的使用费用以及卫星的业务能力和卫星的终端小型化这一系列因素,来进行卫星移动通信系统的选择。尽管国外的卫星移动通信能够满足一定的应急移动卫星业务需求,但是其信息的安全以及频率协调度都不能够有所保证,所以通常被应用到那些对于信息的安全度要求不够高的应急现场。卫星移动通信系统是国家一项具有战略性的信息基础设施,对于国家的社会、经济的发展以及国家的安全都有着很重要的影响,所以拥有自己专属的卫星通信系统很有必要,因而现阶段我国正在对拥有专属的卫星移动通信系统进行研究。

4.2宽带VSAT卫星通信系统

由于VSAT卫星通信系统具有以下几个优点:①技术成熟;②可靠性高;③网络结构的样式多样;④设计方法灵活多变;⑤空间频段资源比较丰富;⑥通信系统正不断向国产化发展。而上述的这些因素为信息系统的设计以及建设应急VSAT卫星通信网提供了技术、资源等方面的必要保障,近几年,VSAT系统已经渐渐能够支持宽带应用。在对VSAT卫星通信系统进行设计时,要将网络系统结构、技术体制、网络管理以及跟地面网的互联互通方面进行重点考虑。VSAT的网络结构形式一般有网状网、混合网以及星状网这三种形式。而应急VSAT系统支持的业务类型包括语音、高速数据和图像传送等业务,其中语音业务对时延敏感。按照对我国突发公共事件的处理流程来看,通常会在应急通信现场中不同的卫星站跟应急后方的指挥中心之间使用语音业务;而在应急现场跟后方指挥中心之间常常会使用数据和图像业务。所以,那些各站跟主站之间的星型网状、省内各站之间网状网的混合网结构更适合采用应急VSAT系统。卫星通信体制跟通信系统所采用的基带信号类型一般与五种方式有关:①复用方式;②信道分配;③多址方式;④调制方式;⑤交换制度。当前,VSAT技术体制的选择主要集中在多址方式上,FDMA/DAMA和MF-TDMA方式是应急卫星通信系统最常用的技术体制。采用FDMA/DAMA技术体制组建卫星网操作维护简便,终端的机动性好,非常适合应用在应急通信中。

5结语

通信系统范文第2篇

关键词:应急通信系统 管道通信 集群无线通信 车载台

在目前管道系统设计中,应急通信系统一般由公网移动手机和全球移动卫星电话组成,主要用在管道巡线和抢修中。但在防爆区内,所有的手机和卫星电话都不能使用,致使在管道抢险过程中,缺少了与外界联系的通信方式。为解决管道抢险中防爆区内的无线通话和调度通话功能,我们采用SmartrunkⅡ两信道集群单基站大区制通信网络,形成了有线与无线共容的通信网络。

集群无线通信系统是针对无线调度通信的特点发展起来的一种通信方式,其主要特点是共享频率资源,使有限的频率得到充分利用,同时,透过集群系统中心控制的方式,大大提升了调度功能,特别适合各种专业无线电调度通讯的方式。它除了具备公众移动通信网(GSM、CDMA)所能提供的个人移动通信服务外,还能实现个人与群体间的任意通信。这种数字集群通信方式,尤其适合抢险救灾紧急时刻。

1、管道抢修中通信基本要求

(1)移动台包括无线对讲机和车载台,要求所有对讲机都具有防爆特性,适合应用于石油行业易燃易爆环境中。

(2)系统可实现移动台对有线电话、有线电话对移动台、移动台对移动台之间的话音通讯,必要时也可通过脱网功能实现无线移动台对无线移动台的直通通讯;

(3)全部对讲机、车载台或固定台即可用于一呼百应式的广播方式,也可用于单呼,组呼,群呼等选呼工作方式。

(4)系统要求采用自动拨号方式的半双工集群通信系统,系统使用数字信令功能,使用简单方便。

(5)每个无线移动台可连接GSM 或CDMA移动电话,扩展使用功能。

(6)调控中心对通讯控制具有优先权,可执行强拆功能。

(7)系统采用集群工作方式,共享频率资料,提高系统使用率。

(8)系统在同一时刻提供两条传输通道;分配给卫星电话专线和公网市话专线。

(9)系统所采用的设备能在高低温恶劣环境中使用,符合管道抢修抢险恶劣环境条件。

2、采用准集群系统的解决方案

2.1 准集群系统概述

集群系统是通信技术和计算机技术有机结合的高科技产物。集群系统的基本特点是使众多用户共享相对有限的频率资源,并将系统每个信道的可用时间动态地分配给系统中的每个用户,从而为每个用户提供最大限度的可用频率和可用时间,并将系统的阻塞率降至最小。

从系统功能与价格区分,集群系统可大体分类为标准集群系统(一般在800MHZ频段,专用数字信令,价格昂贵)和准集群系统(一般在500MHZ频段以下,信令有模拟/数字两种,价格低廉)。两种系统都具备集群系统的基本特点。

2.2 美国MOTOROLA公司的SMARTRUNKⅡ集群系统

根据管道兰成渝输油分公司管道抢修中通信基本要求,优化性能 价格比后,采用美国MOTOROLA公司的SMARTRUNKⅡ集群系统并结合实际使用情况进行设计应急抢险通信系统。

该系统是在常规对讲机系统上,基站加装SmartrunkⅡ控制器,防爆对讲机加装SmartrunkⅡ逻辑板而发展的一种经济实用的集群系统。采用SmartrunkⅡ专用数字协议,随路信令,即基站不设专门的控制信道,每个信道既做控制信道同时又做通话信道,对讲机守候处于扫描等待被呼状态,主呼则自动选择空闲信道。通过移动台对信道逐一扫描,检测空闲信道与搜索来话呼叫的方式实现其基本的集群功能。

2.3 系统框图

2.4 设备选型

根据设备本身的技术指标、设备系统组网灵活性与功能以及设备的可靠性等综合因素及系统整体架构考虑,我们的设备选型如下:

(1)中心基站转信台使用美国MOTOROLA公司GR1225,便于安装,集群方式采用SmartrunkⅡ数字信令,使用ST853集群控制器,软件功能强大,运用灵活,性能价格比优异。

(2)中心基站的供电系统,为缩小基站体积,并提高系统可靠性,采用内置安装方式每台电源采用额定电流为15A,最大电流为20A容量,供给每个信道设备使用。具有交流直流两种供电方式。

(3)基站的天馈系统采用合路、分路方式,系统可靠性高。为满足一定的通信覆盖半径的要求,基站天线需要架高,故设计基站天线安装在制高点上,或利用地形高度来实现。

(4)手持对讲机选用美国MOTOROLA公司GP338防爆对讲机。

(5)全双工固定台选用美国MOTOROLA公司的GP1225固定台,可为系统内领导提供有线电话方式的无线电话机,以方便领导使用习惯指挥调度。

(6)车载台选用美国MOTOROLA公司GM950,增加了外接终端接口,可为用户提供众多灵活的解决方案。

3、通信距离问题

我们使用的无线中继系统通常工作在单基站的情况下,采用大区制通讯。为了扩大覆盖区域,要求基站天线尽量架高。根据具体环境的不同而有所区别,一般在城市80米天线下,通常对讲机通讯半径约为15--20公里,车载台通讯半径约为30-40公里。在20米天线下,通常对讲机通讯半径约为8公里,车载台通讯半径约为16公里。

若要实现更大范围通讯,则可以考虑多基站联网工作。

4、应用实例

2004年11月在兰成渝输油分公司马家大山附近的管道抢修演练中,我们选择在手机无信号的晒经乡附近搭建了准集群通信系统。由于当时抢修工作界面的要求,通信半径比较小,因此我们将天线架设在地面上,接入1部公网电话到基站中,进行了无线通信质量和通信距离等测试。实现了如下的功能:

(1)对讲机、车载台与卫星电话网,GSM 网或CDMA网,实现互连互通,包括有线对无线、无线对有线的双向全自动拨号通话功能。

(2)全部对讲机 车载台或固定台即可用于一呼百应式的广播方式,也可用于单呼,组呼,群呼等选呼工作方式。

(3)实现野外条件下发传真,上网,发送电子邮件等数据业务。

通信距离测试方面,准集群通信系统要求视距传输的,当时所处的地理环境为四面环山,天线高度2米,测试对讲机通讯半径约为5公里,车载台在绕过1座山的情况下通信半径约为8公里,优于理论值和经验值。

2005年3月在涩宁兰管道抢修演练中使用我们这套应急通信系统实现了防爆区内的通信要求。2005年9月兰成渝输油分公司永川附近的抢修过程中也得到了很好的应用。2006年6月在兰成渝输油分公司江油站附近管道抢修过程中也发挥了重要作用。

通信系统范文第3篇

数字式PID算法有两种类型,分别为增量型PID算法和位置型PID算法。在本系统中采用的是位置型PID算法。入口参数为角度误差量,即系统运行时理论角度值与码盘反馈的角度差值送给e(k)。传统PID算法虽然原理比较简单,控制较为灵活,但在实际的应用中还是存在一些问题的。如在系统启动时,短时间内有很大的偏差,会引起积分饱和,造成较大的超调;而微分环节的引入会使系统对于干扰变得特别敏感,造成系统的不稳定。下面针对这些问题提出几种改进方法。

2PID算法中积分项的改进

在PID函数实际应用过程中,为了克服积分饱和现象,通常可以采用积分分离、积分限幅和不完全积分的克服方法。积分分离的实现方法是在偏差值不大时对积分项累加,而在偏差值较大时不对该值累加,这样可以防止偏差大时过大的PID输出控制量,避免了积分饱和现象[6]。积分限幅的基本方法是当积分项累计到某个较大的值时,不再继续对积分值进行累加,保持该积分值不变,下一次的积分值取上一次的积分值,直至出现符号相反的入口值时才继续对积分项进行累加[7]。由此可见,采用不完全积分方法后,积分环节的输出量在第一个周期会迅速的增大,但此后其增长速度不断减慢,最后会趋向一个有限值,然而完全积分是趋向无穷大的。因此完全积分容易出现积分饱和现象,从而导致其特性变差[8]。

3PID算法中微分项的改进

微分项的引入会导致系统对干扰扰动特别敏感。原因在于当e(k)为阶跃函数时,微分项的输出仅在一开始起作用,对于时间控制比较长的情况,它的超前控制作用会变得很小[9]。在此提出的改进方法就是采用不完全微分的方法。由此可见,采用不完全微分方法之后,微分环节的输出量在第一个采样周期内的脉冲高度会降低,然后按(0)dkau的规律逐渐衰减。因此不完全微分能有效克服传统PID算法对扰动敏感的不足,从而具有较为理想的控制特性[10]。综上所述,具有不完全微分、不完全积分的PID控制器如图4所示。

4结论

将不完全积分、不完全微分的PID算法应用到实际的船载卫星通信系统中,当电机正转和反转时分别测量出具体数据。以实测出的数据做为输入量,将控制量u(k)和误差e(k)用Origin软件进行绘图,得到下面的图形[11]。从图5和图6可以看出,运用PID算法控制的电机在经过一开始短暂的闭环控制后,控制量保持平稳,误差几乎为0,达到了我们的要求[12]。

5结束语

通信系统范文第4篇

【关键词】国防;信息化;通信系统;设计

军事准备是国家的发展的保障,部队担负着国家赋予的重要任务,随着社会的进步,部队面临的情况越来越复杂,任务越来越艰巨。如何更好的完成国家赋予的安全使命和任务,是对部队工作新的挑战,是对部队应急通信保障工作新的要求。根据任务的复杂性和不确定性,探讨先进的无线视频传输技术以及相关设备,结合部队已有的通信装备,总结探讨出一套新的机动通信方案。

一、系统设计需求

1、机动途中的移动音视频传输。在部队开赴目标地域的行进过程中,通过卫星车保持车队指挥员和驻地指挥中心的音视频传输;每一辆车都载有通信基站,可实现车队之间顺畅的语音和视频传播。

2、任务现场的移动音视频传输。在任务处置现场,前方应急人员用车载摄像头或手持DV在现场拍摄高清晰录像及各种数据的同时,自动将数据发送给远方的指挥中心,并自动显示在信息中心的各种显示终端上(如PC等),使后端指挥人员在通过系统提供的语音交互通信功能实时了解前方情况的同时,还能观看到现场即时高清晰录像、监测等数据信息,从而更为精确地把握现场情况,提高远程指挥调度的效率。该系统也可用于日常的巡逻等任务。

3、无线IP语音(数据)传输。实现在固定地域可拨打部队驻地的分机号码。

二、系统设计原则

根据项目需求的具体情况,我们在设计中应遵循下列原则:

1、先进性原则。采用先进的设计思想,选用先进的网络设备,使网络在今后一定时期内保持技术上的先进性。

2、开放性原则。网络设计及网络设备选型遵从国际标准及工业标准,使网络具有高度的开放性和所提供设备在技术上的兼容性。

3、可伸展性原则。网络设计在充分考虑当前情况的同时,必须考虑到今后较长时期内业务发展的需要,留有充分的升级和扩充的可能性。充分利用现有通讯微波资源,为以后扩充到更高速率提供充分的余地。另一方面,还必须为网络规模的扩展留有充分的余地。

4、安全性原则。网络系统的设计必须贯彻安全性原则,以防止来自网络内部和外部的各种破坏。贯彻安全性原则体现在以下方面:设备采用的是扩频技术;提供了射频信道的加密;用户可以通过设置自己的网桥或另加独立加密设备实现更高的安全性;网络内部对资源访问的授权、认证、控制以及审计等安全措施:防止网络内部的用户对网络资源的非法访问和破坏。

5、可靠性原则。网络系统的设计必须贯彻可靠性原则,使网络系统具有很高的可用性。可靠性原则体现在以下方面:选用技术先进、成熟高可靠性的网络设备;系统增益储备高;链路的可维护性好;

三、传输设备的选择

该系统的传输设备选用BHU 2.4G的无线移动通信网络产品BHU SYSTEM 2410 MOBILE UNIT该设备采用当今最主流的微波设备、图像压缩和IP处理等多种技术,实现“4CISR”即指挥(Command)、控制(Control)、通讯(Communication)、计算机(Computer)、情报(Information)、监视(Spy)和侦察(Recon)等多种功能设计了“将无线图传技术应用在应急无线移动通信系统”。由于BHU无线移动通信设备已经内置集成视频编码模块,所以不必再外接视频编码器,提供BNC、以太网口等,大大方便设备的连接。该前端设备还集成电池供电(多种供电方式),提高了设备的便携性。方便背负、车载、船载、机载。

四、机动通信系统设计方案

本系统主要着重三个方面的应用:部队开进途中的音视频传输应用、部队在任务地域的音视频传输应用和无线语音、数据传输应用。下面对三个方面的应用方案做一详细介绍。

1、应急移动指挥系统与卫星通信系统的结合应用方案

以“BHU SYSTEM 2410 MOBILE UNIT”移动通信系统为基础平台,以2.4G无线通信技术和局域网技术为信息通信手段,以网络技术、数据库技术、综合采用C/S、B/S体系结构,实现任务现场信息的实时传输、接收、存储管理、实现现场调度指挥功能。

微波传输系统是车辆之间保持实时网络通信的重要系统,通过车载卫星设备可实现更远距离的实时视频指挥。

各部分组成方案简介如下:1)无线局域网网络部分:由无线网桥及其配套产品组成,完成无线组网,提供最大28M传输带宽;2)视频部分:监控前端:由彩色摄象机等组成接入无线局域网;将监控录象语音数据等连接到无线网络系统中,然后传回到指挥中心,用系统的管理软件集中管理,跟指挥中心实时交互。多路图像可同时观看;3)系统组成:系统主要由全向天线、内置功率放大器、馈线、及通信状态监控计算机组成,安装在车辆上。

该项目主要通过5套BHU SYSTEM 2410移动通信系统,实现移动指挥车和各车辆直接的无线通信网络搭建。为分散在不同演习车的音视频数据及时集中到指挥车提供无线宽带通信连路;指挥车通过车载卫星设备将音视频实时回传到远端的指挥中心。

BHU SYSTEM 2410 MOBILE UNIT无线移动通信系统单路传输实际带宽最大可达28M,完全满足需求中传输大量数据、多路视频图像和语音的要求。

2、移动指挥车无线音视频数据组网解决方案

以“BHU SYSTEM 2410 MOBILE UNIT”移动通信系统为基础平台,以2.4G无线通信技术和局域网技术为信息通信手段,以网络技术、数据库技术、综合采用C/S、B/S体系结构,实现事故现场信息的实时传输、接收、存储管理、实现现场调度指挥功能。

根据远程应急指挥和突发事件处置的特点,应急通信系统主要包括:

1)基于BHU SYSTEM 2410 SU的无线通讯前端系统(车载摄像头或手持DV+车载电脑+耳机麦克风,配备前方移动车,由用户自己选购);2)基于BHU SYSTEM 2410 BU的无线通讯中心端系统(配备指挥信息中心);3)基于PC的中心显示终端(可并入指挥信息中心现有显示设备,由用户自己选购);

多基站方式:一个中心点基站的带宽为54M,多个远端点连接后,带宽为共享动态分配。连接过多远端设备后,带宽会有所下降。如果想增加带宽,可通过增加中心基站设备的方法来实现。基站设备可以放置2、3、4、6个或者更多。

3、无线IP语音(数据)传输系统解决方案

应用环境:任何以BHU SYSTEM设备组建的网络中。

技术方案:通过BHU SYSTEM设备组建无线局域网,使用IP语音网关设备实现网络内的IP语音电话功能,使用O口网关与PSTN交换机连接,更可实现分机延长的功能。

实现功能:远距离传输、点对多点、IP网络电话。

所需设备:除了BHU SYSTEM外,还需要IP语音网关,实现分机延长功能则要配备O口网关和IPPBX设备。

通信系统范文第5篇

【关键词】概述;功能分析;传输技术;轨道交通

中图分类号: U45 文献标识码: A 文章编号:

引言

伴随着我国现代化经济与科技的不断发展与进步,我国的城市轨道交通在人们的出行中占据着重要作用。然而城市轨道交通通信系统是一个庞大的系统性工程,它直接为轨道的运营管理服务,是轨道交通的信息传递器和神经系统。作为城市轨道交通的一个综合性系统结构,主要由以下几个方面组成:传输系统、电话系统、视频系统、广播系统等。本论文主要对传输系统做深入剖析。轨道交通通信系统主要完成三个方面的任务:一是【确保】(必须保证)轨道交通指挥和调度有效进行;二是为广大旅客传输各种信息服务;三是维护设备和运营管理的服务。通过这三种任务和能力的完成,才能确保整个轨道交通通信系统的正常运转。

【通信系统包括专用通信系统、公安通信系统和民用通信系统三部分。】

1、通信传输系统概述

通信系统的传输子系统作为城市轨道交通通信网络的重要组成部分和信息传输载体,主要用于承载数据、语音、图像等运营管理信息。数据类信息主要包括通信系统各子系统的监控信息、时钟及网络同步信号、列车自动监控( ATS) 信息、门禁系统( ACS) 信息、自动售检票系统( AFC) 信息、计算机网络系统( EMIS) 信息、电力监控系统( SCADA) 信息、火灾报警系统( FAS)信息、环控信号( BAS) 信息、综合监控信息、乘客信息显示系统( PIDS) 信息等,语音类信息主要包括有线调度信息、无线调度信息、公务电话信息、站间行车电话信息、广播音频信息等,图像类信息主要包括视频监控信息、视频会议信息、乘客信息显示系统车载视频监视信息。

传输的运营管理信息包括语音、数据及图像三类,各类信息的内容如下:

语音信息:专用无线系统、公务电话、专用电话、站间电话、宽带广播;

数据信息:通信系统各子系统的监控信息、时钟及网络同步信号、列车控制(ATS)信息、综合监控系统(ISCS)信息(含机电设备监控(BAS)、电力监控系统( SCADA)信息)、火灾报警系统( FAS)信息、自动售检票(AFC)信息、门禁系统( ACS)、计算机网络( EMIS)信息等;

图像信息:CCTV视频监控信息,乘客信息系统,视频会议

随着通信技术的不断发展,传统的 TDM ( time division multiplex) 业务逐渐被 IP( Internet protocol) 数据业务取代,语音信息向数字化方向发展。同时,随着人们对视频图像的要求越来越高,标清视频、高清视频技术得到快速发展,传统的模拟视频监控系统逐渐被数字视频监控系统取代,城市轨道交通通信网络也呈现数字化、IP 化的发展趋势。通信业务的数字化,对通信网络提出了更高的要求,需要传输系统具有更强大、更灵活的数据处理能力,对传输带宽的要求更为迫切。

2、通信传输系统的功能分析

作为整个城市轨道交通通信系统的“神经”,各种信息都会通过这个“神经”系统的传输。在日常工作中,各种调度信息、电话语音信息、视频信息、自动检票信息等数据的传递都通过传输系统进行。而这些信息都是轨道交通正常运行的必要条件,如果一些信息的传输出现中断就会影响到轨道交通的安全。

当前,国内外所采用的传输技术一般用 SDH、OTN 等技术,可以兼顾技术的安全稳定性和先进性。这种性能的传输网络还应当具备以下几个方面的特点。第一,先进性。构成该网络的 IP 技术和 SDH 技术以及综合端口技术都处于国内外领先水平;第二,容量大。要满足整个城市轨道交通的通信系统畅通无阻必须才有 SDH 光纤技术。第三,网络自愈。在传输过程中一旦某个环节出现故障,该系统必须能够通过自身自愈功能消除故障和安全隐患。

3、传输系统的关键技术分析

当前,国内外主要传输系统有六种:OTN、SDH、ATM、宽带 IP、IPoverSDH 与 IPoverWDM、以太网技术。这六种技术的特点分别介绍如下。

1)OTN 技术。该技术是开放、传输、网络英文首字母的缩写,意为开放的传输网络。因此 OTN 技术的特点主要为:首先,能够合理利用接口模块处理各种物理接口和各种复杂环境中的通信协议。采用光纤技术,传输距离没有限制;其次对于数据、语音和视频传输具有很多优势;再次,该系统的适应性非常强,能够不断扩展适应各种标准端口的发展。

OTN系统是西门子公司依照标准的通信协议自主开发的传输网络,其特点是设备简单,网络可靠、组网灵活、扩容升级方便等。但OTN是一种企业内部规范,是一种非标准的系统,传输制式非国际标准化,很难在公网中得以广泛应用,但特别适合专网的应用,特别是城市轨道交通这样封闭网络。

2)SDH 技术。该技术是同步、数字和体系的英文缩写,意为同步数字体系。该系统广受青睐,是目前世界各国普遍采用的技术。SDH 技术除了核心网应用以外,还可以灵活的提供需要的 2Mbit/s 通道。它有非常成熟的标准和产品,安全性、适用性和可用性都非常强,是世界各国电信传输的基础,其兼容 TM、REG、DXC 等技术模式,并可以在各种模式之间灵活转换。

3)ATM 技术。该技术是异步、传输和模式的英文缩写,意为异步传输模式,该模式可以实现不同信息系统之间的传递和转换,例如电话、视频、IP 数据等。该技术可以承载各种不同业务和流量之间的划分,并对其分析,实现数据的集成处理。

4)IP 技术。IP 技术是互联网迅速普及的后果,当前比较先进的 IP 承载系统有 SDH、ATM 和宽带 IP, 其中又以宽带 IP 为最优。由于轨道通信系网络并非专业地 IP 业务,其不适合在骨干网络中传输。但是宽带 IP 将成为未来传输系统的发展趋势。

5)IPoverSDH 与 IPoverWDM。以 IP 业务为主的数据业务是当前信息传输发展的主要技术标志。目前,ATM 和SDH 均能支持 IP,分别称为 IPoverATM 和 IPoverSDH,两者各有千秋。IPoverATM 利用 ATM 的速度快、多业务支持能力的优点以及 IP 的简单、灵活、易扩充和统一性的特点,可以达到优势互补的目的。

6)以太网技术。该技术也是一个重要承载技术,但是与媒体无关,可以透明地将电缆和各种光纤对接。该技术比较适宜处理突发的 IP 数据流,采用了异步工作方式,具有很好的扩展性能,其速率可以扩展至 10Gbit/s。其最大的特点是可以在光线上以最大速度传输,减少网管开支,提高网络结构。