區(qū)間中繼臺(tái)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)技術(shù)方案(hxy).doc
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區(qū)間中繼臺(tái)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)技術(shù)方案 1 概述 隨著鐵路運(yùn)輸?shù)娘w速發(fā)展,要求無(wú)線列調(diào)系統(tǒng)能可靠地實(shí)現(xiàn)行車(chē)調(diào)度語(yǔ)音通信,并提出由該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的需求。目前由無(wú)線列調(diào)系統(tǒng)承載的數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)有DMIS調(diào)度命令無(wú)線傳輸、無(wú)線車(chē)次號(hào)傳輸、列車(chē)尾部信息。(TMIS路徑信息) 在山區(qū)鐵路,由于地形、地物極大地限制了無(wú)線電波傳播,使得無(wú)線列調(diào)場(chǎng)強(qiáng)分布特性極差,降低了通信可靠性。因此,山區(qū)鐵路無(wú)線列調(diào)系統(tǒng)可靠實(shí)現(xiàn)無(wú)線語(yǔ)音、數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)的前提條件是處理好弱場(chǎng)區(qū)的無(wú)線場(chǎng)強(qiáng)覆蓋。 山區(qū)鐵路無(wú)線列調(diào)系統(tǒng)采用區(qū)間中繼臺(tái)組網(wǎng)方式,以有線電路連接車(chē)站電臺(tái)和區(qū)間中繼臺(tái),形成類(lèi)似于GSM-R的小區(qū)覆蓋,以部標(biāo)規(guī)定的頻率資源和較小的投資代價(jià),可靠地解決弱場(chǎng)區(qū)場(chǎng)強(qiáng)覆蓋;采用區(qū)間中繼臺(tái)解決弱場(chǎng)區(qū)場(chǎng)強(qiáng)分布的組網(wǎng)方式,借助車(chē)站電臺(tái)與區(qū)間中繼臺(tái)之間的全雙工有線數(shù)字通道滿足既有數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的需求,并為數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的發(fā)展提供了優(yōu)良的傳輸平臺(tái)。采用區(qū)間中繼臺(tái)解決弱場(chǎng)區(qū)場(chǎng)強(qiáng)覆蓋的組網(wǎng)方式,數(shù)據(jù)信息通過(guò)有線和無(wú)線相結(jié)合的方式實(shí)現(xiàn)地面和機(jī)車(chē)之間的可靠雙向傳輸。 2 綜合平臺(tái) 2.1 無(wú)線信道平臺(tái) 地面設(shè)備(車(chē)站電臺(tái)、區(qū)間中繼臺(tái))采用軟件無(wú)線電技術(shù),實(shí)現(xiàn)多路射頻信號(hào)的同時(shí)接收,見(jiàn)圖1。 高端發(fā)射機(jī) 低端接收機(jī) 雙 工 器 圖1 信道示意圖 說(shuō)明: (1) 低端接收機(jī)采用軟件無(wú)線電技術(shù),可以同時(shí)預(yù)置450~460MHz頻段范圍4個(gè)信道,實(shí)現(xiàn)4個(gè)信道的射頻信號(hào)同時(shí)接收。 (2) 數(shù)據(jù)信息發(fā)送由高端發(fā)射機(jī)完成。 (3) 數(shù)據(jù)信息接收由低端接收機(jī)完成。 (4) 低端接收機(jī)平時(shí)處于守侯接收狀態(tài)。 (5) 高端發(fā)射機(jī)工作頻率為無(wú)線列調(diào)工作頻組的fi(i=1、2、3)。 也可采用獨(dú)立的數(shù)傳接收模塊,見(jiàn)圖2 高端發(fā)射機(jī) 無(wú)線列調(diào)接收機(jī) 雙 工 器 數(shù)據(jù)傳輸接收機(jī) 功 分 器 圖2 信道示意圖 2.2 有線通道平臺(tái) 車(chē)站 電臺(tái) 區(qū)間中繼臺(tái) 區(qū)間中繼臺(tái) 區(qū)間中繼臺(tái) 區(qū)間中繼臺(tái) 2B+D 圖3 有線通道示意圖 說(shuō)明: 2B+D接口是一種全雙工數(shù)字通信接口,用戶使用速率為144kbit/S,使用時(shí)分復(fù)用技術(shù)獲得。使用一個(gè)完整的B通道(64Kbit/S)傳送話音,另一個(gè)B通道用于系統(tǒng)管理,D通道(16Kbit/S)用于數(shù)據(jù)傳輸。 3 DMIS調(diào)度命令無(wú)線傳送 采用有線和無(wú)線相結(jié)合的方式將DMIS調(diào)度命令經(jīng)車(chē)站電臺(tái)和區(qū)間中繼臺(tái)傳送到機(jī)車(chē)電臺(tái)。為了保證DMIS調(diào)度命令的可靠傳送,在車(chē)站電臺(tái)和區(qū)間中繼臺(tái)設(shè)備中采用軟件無(wú)線電技術(shù)或獨(dú)立的數(shù)據(jù)傳輸接收模塊同時(shí)接收多路射頻信號(hào)。因此,可以設(shè)定車(chē)站電臺(tái)和區(qū)間中繼臺(tái)同時(shí)接收無(wú)線列調(diào)當(dāng)前工作頻組的f4和DMIS無(wú)線車(chē)次號(hào)工作頻率(457.550MHz)。 3.1 系統(tǒng)主要功能 滿足DMIS調(diào)度命令無(wú)線傳送系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范的要求,詳細(xì)功能見(jiàn)鐵道部制定的DMIS調(diào)度命令無(wú)線傳送系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范。 3.2 系統(tǒng)構(gòu)成及設(shè)備組成 系統(tǒng)由DMIS設(shè)備、無(wú)線列調(diào)系統(tǒng)設(shè)備(車(chē)站電臺(tái)、區(qū)間中繼臺(tái)和機(jī)車(chē)電臺(tái))、無(wú)線車(chē)次號(hào)車(chē)站接收解碼器、TAX2型機(jī)車(chē)安全信息綜合監(jiān)測(cè)裝置(以下簡(jiǎn)稱TAX2箱)、DMIS無(wú)線車(chē)次號(hào)數(shù)據(jù)采集編碼器(以下簡(jiǎn)稱DMIS車(chē)次號(hào)編碼器)、調(diào)度命令車(chē)站轉(zhuǎn)接器(以下簡(jiǎn)稱車(chē)站轉(zhuǎn)接器)、調(diào)度命令機(jī)車(chē)裝置等構(gòu)成。見(jiàn)圖3所示。 調(diào)度所、車(chē)站和機(jī)車(chē)的DMIS調(diào)度命令無(wú)線傳輸設(shè)備配置與DMIS調(diào)度命令無(wú)線傳送系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范相同。 為滿足在區(qū)間傳送DMIS調(diào)度命令的需要,無(wú)線列調(diào)通信系統(tǒng)的區(qū)間中繼臺(tái)增加發(fā)送DMIS調(diào)度命令和接收DMIS調(diào)度命令機(jī)車(chē)裝置發(fā)送的自動(dòng)、手動(dòng)確認(rèn)信息的功能。 3.3 通道選擇 3.3.1 調(diào)度所與車(chē)站之間利用DMIS通道; 3.3.2 車(chē)站和區(qū)間中繼臺(tái)至機(jī)車(chē)方向利用無(wú)線列調(diào)通道; 3.3.3 機(jī)車(chē)至車(chē)站或區(qū)間中繼臺(tái)方向利用DMIS無(wú)線車(chē)次號(hào)通道; 3.3.4 車(chē)站電臺(tái)與區(qū)間中繼臺(tái)間利用無(wú)線列調(diào)數(shù)字傳輸通道。 3.4工作頻率 3.4.1 車(chē)站至機(jī)車(chē)方向采用無(wú)線列調(diào)工作頻率(結(jié)合具體情況由設(shè)計(jì)確定采用同頻或異頻); 3.4.2 機(jī)車(chē)至車(chē)站和區(qū)間中繼臺(tái)方向采用DMIS無(wú)線車(chē)次號(hào)工作頻率。 3.5設(shè)備配置 3.5.1 除區(qū)間中繼臺(tái)之外,其他設(shè)備的配置與鐵道部制定的DMIS調(diào)度命令無(wú)線傳送系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范。 3.5.2 區(qū)間中繼臺(tái)發(fā)射工作頻率按f1,f2,f3交替配置,固定接收當(dāng)前工作頻組的f4。根據(jù)部標(biāo),機(jī)車(chē)至車(chē)站和區(qū)間中繼臺(tái)方向采用DMIS無(wú)線車(chē)次號(hào)工作頻率,與區(qū)間中繼臺(tái)的接收頻率f4不在同一個(gè)頻組,這樣就要求區(qū)間中繼臺(tái)能接收兩個(gè)不同頻率的信息。由于DMIS調(diào)度命令機(jī)車(chē)機(jī)車(chē)裝置發(fā)送自動(dòng)、手動(dòng)確認(rèn)信息耗時(shí)通常為幾百毫秒,區(qū)間中繼臺(tái)采用掃描接收方式已經(jīng)不能滿足可靠接收的需要,因此在區(qū)間實(shí)現(xiàn)DMIS調(diào)度命令傳送時(shí),區(qū)間中繼臺(tái)必須能完成兩路不同頻率信息的同時(shí)接收,采用軟件無(wú)線電技術(shù)或獨(dú)立的數(shù)據(jù)傳輸接收模塊可以滿足需求。 圖3 DMIS調(diào)度命令無(wú)線傳送系統(tǒng)構(gòu)成 行車(chē)調(diào)度臺(tái) DMIS 總機(jī) DMIS通道 DMIS通道 區(qū)間中 繼臺(tái)1 無(wú)線列調(diào) 車(chē)站臺(tái) …... 機(jī)車(chē)電臺(tái) DMIS無(wú)線車(chē) 次號(hào)車(chē)站解碼器 車(chē)站轉(zhuǎn)接器 DMIS車(chē)站設(shè)備 ISDN 2B+D 區(qū)間中 繼臺(tái)2 區(qū)間中 繼臺(tái)n …... 機(jī)車(chē)電臺(tái) DMIS無(wú)線車(chē) 次號(hào)車(chē)站解碼器 車(chē)站轉(zhuǎn)接器 DMIS車(chē)站設(shè)備 ISDN 2B+D 區(qū)間中 繼臺(tái)1 區(qū)間中 繼臺(tái)2 區(qū)間中 繼臺(tái)n 無(wú)線列調(diào) 車(chē)站臺(tái) 3.6 工作過(guò)程 3.6.1 行車(chē)調(diào)度臺(tái)、DMIS車(chē)務(wù)終端至車(chē)站轉(zhuǎn)接器的工作過(guò)程與DMIS調(diào)度命令無(wú)線傳送系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范完全一致。 3.6.2 車(chē)站轉(zhuǎn)接器控制無(wú)線列調(diào)車(chē)站電臺(tái)建立信道,車(chē)站電臺(tái)建立對(duì)區(qū)間中繼臺(tái)的廣播通信,車(chē)站轉(zhuǎn)接器向車(chē)站電臺(tái)發(fā)送的調(diào)度命令信息同時(shí)經(jīng)車(chē)站電臺(tái)轉(zhuǎn)接至區(qū)間中繼臺(tái)發(fā)射。 3.6.3 DMIS調(diào)度命令機(jī)車(chē)裝置在接收和處理DMIS調(diào)度命令的工作過(guò)程與DMIS調(diào)度 命令無(wú)線傳送系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范完全一致。 3.6.4區(qū)間中繼電臺(tái)將收到的DMIS調(diào)度命令機(jī)車(chē)裝置發(fā)送的自動(dòng)確認(rèn)、手動(dòng)確認(rèn)信 息通過(guò)有線傳輸通道傳給車(chē)站電臺(tái),并由車(chē)站電臺(tái)轉(zhuǎn)換為無(wú)線車(chē)次號(hào)車(chē)站接收解碼器 所需的信號(hào)。 3.6.5 車(chē)站轉(zhuǎn)接器接收到通過(guò)DMIS無(wú)線車(chē)次號(hào)車(chē)站接收解碼器發(fā)來(lái)的自動(dòng)確認(rèn)、手 動(dòng)確認(rèn)的工作過(guò)程與DMIS調(diào)度命令無(wú)線傳送系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范完全一致。 3.6.6 行車(chē)調(diào)度臺(tái)在調(diào)度命令發(fā)出后15秒內(nèi)收不到機(jī)車(chē)自動(dòng)確認(rèn)信息的處理過(guò)程與 DMIS調(diào)度命令無(wú)線傳送系統(tǒng)技術(shù)規(guī)范完全一致。 3.7 傳輸可靠性分析 3.7.1 調(diào)度命令發(fā)送時(shí)序 調(diào)度命令車(chē)站轉(zhuǎn)接器啟動(dòng)車(chē)站電臺(tái)和區(qū)間中繼臺(tái),發(fā)異頻車(chē)站呼叫機(jī)車(chē)3秒信令等待1秒(回鈴時(shí)間)發(fā)送FFSK信息(0.6-2.8秒)。 調(diào)度命令發(fā)送占用信道時(shí)間:最小4.6秒,最大6.8秒,F(xiàn)FSK信息傳送最大2.8S。 3.7.2 自動(dòng)、手動(dòng)確認(rèn)信息發(fā)送時(shí)序 機(jī)車(chē)電臺(tái)啟動(dòng)發(fā)射(0.1秒)發(fā)送FFSK信息(0.6秒),信道占用時(shí)間:大致0.7秒。 3.7.3 以機(jī)車(chē)200Km/h的時(shí)速計(jì)算 車(chē)站電臺(tái)和區(qū)間中繼臺(tái)建立與機(jī)車(chē)電臺(tái)的無(wú)線通道用時(shí)3S,信令結(jié)束后,機(jī)車(chē)電臺(tái)鎖定最優(yōu)信道進(jìn)入通話狀態(tài),接收完整的調(diào)度命令最長(zhǎng)需要3.8S。以機(jī)車(chē)200Km/h的時(shí)速計(jì)算,機(jī)車(chē)在3.8S內(nèi)最大移動(dòng)距離為:212米。 工程應(yīng)用中,區(qū)間中繼臺(tái)的分布遵循場(chǎng)強(qiáng)根部覆蓋的原則,兩區(qū)間中繼臺(tái)之間的距離為1~4Km,每臺(tái)區(qū)間中繼臺(tái)的場(chǎng)強(qiáng)覆蓋范圍不小于2Km。一般機(jī)車(chē)電臺(tái)鎖定的信道為距離最近的區(qū)間中繼臺(tái)發(fā)射信道,機(jī)車(chē)電臺(tái)接收完整的調(diào)度命令的時(shí)間內(nèi)不會(huì)超出當(dāng)前鎖定信道的區(qū)間中繼臺(tái)場(chǎng)強(qiáng)覆蓋范圍。 3.7.4 結(jié)論 綜上所述,DMIS調(diào)度命令地面向機(jī)車(chē)傳送的數(shù)據(jù)信息是完全可靠的接收;機(jī)車(chē)向地面?zhèn)魉偷淖詣?dòng)、手動(dòng)確認(rèn)信息,由于地面設(shè)備(車(chē)站電臺(tái)、區(qū)間中繼臺(tái))守侯在無(wú)線車(chē)次號(hào)工作頻點(diǎn)上接收,不存在越區(qū)切換的問(wèn)題,接收也是完全可靠的。 4 DMIS無(wú)線車(chē)次號(hào)傳送 既有的DMIS無(wú)線車(chē)次號(hào)傳送系統(tǒng)在進(jìn)站、出站信號(hào)機(jī)處,由TAX2箱、DMIS車(chē)次號(hào)編碼器觸發(fā)機(jī)車(chē)電臺(tái),通過(guò)無(wú)線車(chē)次號(hào)工作頻點(diǎn),將車(chē)次號(hào)信號(hào)發(fā)送給地面設(shè)備,由DMIS車(chē)次號(hào)解碼器解調(diào)接收并傳送至DMIS調(diào)度設(shè)備。DMIS無(wú)線車(chē)次號(hào)傳送在區(qū)間的傳送暫未做要求。 通過(guò)3中的描述,地面設(shè)備(車(chē)站電臺(tái)、區(qū)間中繼臺(tái))低端數(shù)據(jù)接收機(jī)始終處于守侯狀態(tài),在區(qū)間弱場(chǎng)區(qū)實(shí)現(xiàn)DMIS無(wú)線車(chē)次號(hào)的傳送是可行的,并是可靠的。 5 列車(chē)尾部風(fēng)壓查詢 5.1 查詢尾部風(fēng)壓 5.2 尾部風(fēng)壓告警 6 基于區(qū)間中繼臺(tái)的數(shù)據(jù)傳輸組網(wǎng)圖 采用區(qū)間中繼臺(tái)解決弱場(chǎng)區(qū)場(chǎng)強(qiáng)覆蓋的組網(wǎng)方式,基于軟件無(wú)線電技術(shù)和車(chē)站電臺(tái)與區(qū)間中繼臺(tái)、區(qū)間中繼臺(tái)與區(qū)間中繼臺(tái)之間的全雙工、高速數(shù)字傳輸通道,在新建鐵路項(xiàng)目中,車(chē)站電臺(tái)配置獨(dú)立的數(shù)據(jù)傳輸單元,不需增設(shè)DMIS無(wú)線車(chē)次號(hào)車(chē)站接收解碼器和DMIS調(diào)度命令車(chē)站轉(zhuǎn)接器即可解決無(wú)線車(chē)次號(hào)、調(diào)度命令的傳輸。組網(wǎng)示意圖如圖4。 圖4 DMIS調(diào)度命令無(wú)線傳送系統(tǒng)構(gòu)成 行車(chē)調(diào)度臺(tái) DMIS 總機(jī) DMIS通道 DMIS通道 區(qū)間中 繼臺(tái)1 無(wú)線列調(diào) 車(chē)站臺(tái) …... 機(jī)車(chē)電臺(tái) DMIS車(chē)站設(shè)備 ISDN 2B+D 區(qū)間中 繼臺(tái)2 區(qū)間中 繼臺(tái)n …... 機(jī)車(chē)電臺(tái) DMIS車(chē)站設(shè)備 ISDN 2B+D 區(qū)間中 繼臺(tái)1 區(qū)間中 繼臺(tái)2 區(qū)間中 繼臺(tái)n 無(wú)線列調(diào) 車(chē)站臺(tái) RS422接口 RS422接口- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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