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1、2024/7/191昆明冶金高等专科学校昆明冶金高等专科学校电气学院电气学院城市轨道交通车辆教研室城市轨道交通车辆教研室2一一 轨道交通组网模式轨道交通组网模式模式模式1 1：通过远端模块与交换机相连模式：通过远端模块与交换机相连模式本地用户直接与本地用户直接与交换机相连；各车站采用加装远端模块的方式。交换机相连；各车站采用加装远端模块的方式。 图图12-1 远端用户连接模式示意图远端用户连接模式示意图 上章回顾上章回顾 3模式模式2 2：通过：通过OTNOTN板卡传输连接模式板卡传输连接模式车站电话用户直接接入车站电话用户直接接入T T卡，交换机一侧连接到相应的卡，交换机一侧连接到相应的P
2、P卡。卡。 图图12-2 OTN系统连接模式示意图系统连接模式示意图 4图图12-3专用电话系统示意图专用电话系统示意图二二 专用电话系统结构专用电话系统结构专用电话系统包括专用电话系统包括调度通信、站厂通信、站间通信和区间通信调度通信、站厂通信、站间通信和区间通信2024/7/195项目十三项目十三 无线集群调度系统无线集群调度系统 知识要点知识要点 1 1移动通信的分类。移动通信的分类。 2. 2. 移动通信的工作方式移动通信的工作方式 3. 3. 集群通信系统的基本概念集群通信系统的基本概念 4. 4. 集群通信系统的分类集群通信系统的分类 5. 5. 集群通信系统的基本网络结构集群通信
3、系统的基本网络结构【重点重点】 6. 6. 无线集群调度系统在城市轨道交通中的应用无线集群调度系统在城市轨道交通中的应用【重点重点】2024/7/196一、移动通信的分类 移动通信有以下多种分类方法：移动通信有以下多种分类方法： 1)按使用对象可分为民用设备和军用设备； 2)按使用环境可分为陆地通信、海上通信和空中通信； 7 3)按多址方式可分为频分多址(FDMA)、时分多址(TDMA)和码分多址(CDMA)等； 4)按覆盖范围可分为宽域网和局域网； 5)按业务类型可分为电话网、数据网和综合业务网； 6)按工作方式可分为同频单工、双频单工、双频双工和半双工； 7)按服务范围可分为专用网和公用网
4、； 8)按信号形式可分为模拟网和数字网； 9)按交通工具形式可分为汽车、坦克、火车、船舶、飞机和航天飞行器等的移动通信，还有个人便携移动通信； 10)按应用系统可分为蜂窝式公用移动通信系统、集群调度移动通信系统、无绳电话系统、无线电寻呼系统、卫星移动通信系统、分组无线网等。8 (1)(1)单向单工方式单向单工方式 单向单工即单方向工作 (2)(2)双向同频单工方式双向同频单工方式 通信双方使用同一个工作频率，但各方收发设备不同时工作的通信方式 (3)(3)双向异频单工方式双向异频单工方式 通信双方使用两个不同频率 (4)(4)双向异频半双工方式双向异频半双工方式 这种通信方式是通信双方收发信机
5、分别使用两个频率，一方使用双工方式，另一方使用单工方式。 (5)(5)双向异频双工方式双向异频双工方式 异频双工方式是指每个方向使用一个频率，通话时无需按下发话键，与普通手机使用情况类似。二、移动通信的工作方式 9(1)(1)集群集群 指向正在申请服务的用户自动分配信道，从而达到频率共用，资源共享。(2)(2)信息集群信息集群 整个通话期间，通话用户被分配一条固定无线信道。直道通话双方结束通话后一定时间，此信道被释放。 缺点：效率低(3)(3)传输集群传输集群 A用户按下讲话键后，占用一个空闲信道，松开讲话键时，发送一个“传输完毕”的信令，用来指示此信道可以被别的用户使用,提高信道利用率。(4
6、)(4)准传输集群准传输集群 准传输集群兼顾信息集群和传输集群的优点，它缩短了信道的保留时间(051s)，使消息不会中断。三、集群通信系统的基本概念 2024/7/1910(1)(1)按信令方式分按信令方式分 有共路信令方式和随路信令方式。有共路信令方式和随路信令方式。 共路信令共路信令 设定一个专门的控制信道传送信令。 特点：信令速度快，电路容易实现，但占用信道。 随路信令随路信令 在一个信道中同时传话音和信令 特点：节约信道，接续速度慢。(2)(2)按信令占有信道方式分按信令占有信道方式分 有固定式和搜索式。有固定式和搜索式。 固定式固定式 消息传送占用固定信道。实施简单 搜索式搜索式 发
7、起呼叫时占用随机信道固定式，实施复杂。(3)(3)按通话占用信道分按通话占用信道分 信息集群、传输集群和准传输集群信息集群、传输集群和准传输集群三、集群通信系统的基本概念 2024/7/1911(4)(4)按呼叫处理方式分按呼叫处理方式分 有损失制系统和等待制系统。有损失制系统和等待制系统。 损失制系统损失制系统 当话音信道占满时，呼叫申请被示忙，用户需重新呼叫，信道利用率低。 等待制系统等待制系统 信道被占满时，对新申请者采取先来先服务的排队方式处理，信道利用率高。(5(5) )按控制方式分按控制方式分 有集中控制方式和分散控制方式。有集中控制方式和分散控制方式。 集中式集中式 指由一个智能
8、终端控制，统一管理系统内话务信道的方式。 分散式分散式 指每一信道都有单独的智能控制终端的管理方式。2024/7/1912按照覆盖区半径的大小，分为大区网、中区网和小区网；根据服务区的几何形状，可分为带状服务区和和面状服务区 (1)(1)单区、单点、单中单区、单点、单中心网络心网络 单基站系统是一单基站系统是一个基本集群通信系统，它个基本集群通信系统，它设置一个系统控制器和一设置一个系统控制器和一个基站，如图个基站，如图13-513-5所示，所示，系统主要包括以下几部分。系统主要包括以下几部分。图图13-5单区、单点、单中心网络单区、单点、单中心网络四、集群通信系统的基本网络结构 2024/7
9、/1913 1) 1)基站基站。它由若干基本无线收发信机、控制部分、天线共用器、天馈线系统和电源等设备组成。天线共用器包括发信合路器和接收多路分路器。天馈线系统包括接收天线、发射天线和馈线。 2024/7/1914 2) 2)移动台移动台。它是运行中或停留在某未定地点进行通信的。它是运行中或停留在某未定地点进行通信的用户台，包括车载台、便携的手持台等，由收发信机、控制用户台，包括车载台、便携的手持台等，由收发信机、控制单元、天馈线单元、天馈线( (或双工台或双工台) )和电源组成。和电源组成。 2024/7/1915 3) 3)调度台调度台。它是能对移动台进行指挥、调度和管理的设。它是能对移动
10、台进行指挥、调度和管理的设备，分有线和无线调度台两种。无线调度台由收发机、控制备，分有线和无线调度台两种。无线调度台由收发机、控制单元、天馈线单元、天馈线( (或双工台或双工台) )、电源和操作台组成；有线调度台、电源和操作台组成；有线调度台包括操作台、电源、与控制中心设备连接的接口转换器等。包括操作台、电源、与控制中心设备连接的接口转换器等。无线调度台无线调度台 有线调度台有线调度台2024/7/1916 4) 4)控制中心控制中心。控制中心包括系统控制器、系统交换和电源。控制中心包括系统控制器、系统交换和电源等设备，它主要控制和管理整个集群通信系统的运行、交换和等设备，它主要控制和管理整个
11、集群通信系统的运行、交换和接续等。它由接口电源、交换矩阵、集群控制逻辑电路、接续等。它由接口电源、交换矩阵、集群控制逻辑电路、有线接口电路、监控系统、电源和微机组成。有线接口电路、监控系统、电源和微机组成。 2024/7/1917 5) 5)系统管理终端系统管理终端。它主要由一台或多台计算机及相应的。它主要由一台或多台计算机及相应的系统管理软件组成，并与控制中心控制器连接。维护使用人系统管理软件组成，并与控制中心控制器连接。维护使用人员通过此终端对系统进行管理控制，包括修改运行方式、信员通过此终端对系统进行管理控制，包括修改运行方式、信道状态报告、用户入网控制、设备状态控制、告警及各种报道状态
12、报告、用户入网控制、设备状态控制、告警及各种报表打印输出等。表打印输出等。 6)6)传输设备传输设备。它是控制中心与基站进行连接的部分，为。它是控制中心与基站进行连接的部分，为基站与控制中心之间信息传输提供通道，可采取有线或无线基站与控制中心之间信息传输提供通道，可采取有线或无线方式来实现此功能。方式来实现此功能。18 (2)(2)单区、多点、单中心网络单区、多点、单中心网络 如图如图13136 6所示，它由一个所示，它由一个控制中心、多个基站、有线或无线调度台及网中若干移动台组控制中心、多个基站、有线或无线调度台及网中若干移动台组成。成。图图136单区、多点、单中心网络单区、多点、单中心网络
13、2024/7/191920 (3)(3)多区、多中心、多层次网络多区、多中心、多层次网络 由多个控制中心和多由多个控制中心和多基站组成而形成基站组成而形成图图13-7多区多中心网络多区多中心网络图图138多区多层次多中心网络多区多层次多中心网络21 (4)(4)带状网、面状网带状网、面状网 根据服务对象、地形的分布及干扰根据服务对象、地形的分布及干扰等因素，可以将小区制移动通信网划分为：带状服务区、面状等因素，可以将小区制移动通信网划分为：带状服务区、面状服务区。服务区。 1)1)带状服务区带状服务区 用户的分布呈带状，如铁路、轨道交通、用户的分布呈带状，如铁路、轨道交通、公路、狭长城市、沿海
14、水域、河流等，公路、狭长城市、沿海水域、河流等， 特点：可进行特点：可进行A A、B B两频点复用方式。两频点复用方式。图图13-9带状服务区及频率配置方式带状服务区及频率配置方式2024/7/1922 2) 2)面状服务区面状服务区。面状服务。面状服务区是指用户分布成一个宽广的区是指用户分布成一个宽广的平面，例如：手机、小灵通等平面，例如：手机、小灵通等在城市中的组网模式在城市中的组网模式其频率配置基本原则其频率配置基本原则为每个基为每个基地台覆盖范围设置的频点与相地台覆盖范围设置的频点与相邻基地台设置频点不能相同，邻基地台设置频点不能相同，以免造成同频干扰。以免造成同频干扰。图图13-10
15、面状服务区面状服务区2024/7/1923五、无线集群调度系统在城市轨道交通中的应用五、无线集群调度系统在城市轨道交通中的应用 1 1城市轨道交通中无线集群调度通信系统的组成城市轨道交通中无线集群调度通信系统的组成 城市轨道交通中无线集群系统主要解决固定人员城市轨道交通中无线集群系统主要解决固定人员( (调度员、调度员、值班员值班员) )与流动人员与流动人员( (驾驶员、站务、维修人员与列检人员等驾驶员、站务、维修人员与列检人员等) )及及其相互之间的通话及数据传输问题。其网络结构一般为带其相互之间的通话及数据传输问题。其网络结构一般为带状网络，如图状网络，如图13131111所示。系统主要包
16、括以下几部分：控制中所示。系统主要包括以下几部分：控制中心交换设备、控制中心网络管理终端、调度台、基站、移动设心交换设备、控制中心网络管理终端、调度台、基站、移动设备备( (便携式手持台、车载电台、车站用固定台便携式手持台、车载电台、车站用固定台) )、传输设备等。、传输设备等。24例例13-11 集群调度系统网络结构集群调度系统网络结构2024/7/19252024/7/1926 城市轨道交通无线集群调度系统在功能组成上一般分为六城市轨道交通无线集群调度系统在功能组成上一般分为六个无线通信子系统，分别为其六个不同部门提供服务，既可实个无线通信子系统，分别为其六个不同部门提供服务，既可实现不同
17、通信组的相互独立性，使其各自通信操作互不妨碍。又现不同通信组的相互独立性，使其各自通信操作互不妨碍。又可以实现系统设备和频率资源的共享。这六个无线通信子系统可以实现系统设备和频率资源的共享。这六个无线通信子系统包括：行车调度通信子系统、站务通信子系统、车辆段调度通包括：行车调度通信子系统、站务通信子系统、车辆段调度通信子系统、维修调度通信子系统、公安调度通信子系统、防灾信子系统、维修调度通信子系统、公安调度通信子系统、防灾调度通信子系统。调度通信子系统。 行车调度通信子系统行车调度通信子系统负责完成正线行车调度员与机车驾驶负责完成正线行车调度员与机车驾驶员的通信联系，传送行车指挥话音和数据指挥命令。呼叫方式员的通信联系，传送行车指挥话音和数据指挥命令。呼叫方式采用选号呼叫，行车调度员通过行车调度台完成对机车驾驶员采用选号呼叫，行车调度员通过行车调度台完成对机车驾驶员的一对一个别选呼，并可以发送数据指令和接收列车上传来的的一对一个别选呼，并可以发送数据指令和接收列车上传来的信息。信息。
