通信专业培训教材

厦门轨道交通集团有限公司运营分公司生产岗位技能培训教材通信专业维修部组织编制序言（由人力统一）运营分公司培训教材编制委员会主任：副主任：委员：通信专业培训教材编写组组长：江洪泽副组长：魏志昌成员：王赋、钟淼、俞斌、罗明裕、陈剑云

目录第一篇简介第一章通号中心概述 第一篇简介第一章通号中心概述通号中心负责厦门地铁轨道交通1号线全线车站、区间、车辆段、停车场、控制中心（OCC）的通信信号设备的维护与保养。其主要工作内容如下：负责所辖范围的成本控制、相关预算、计划、指标、定额的综合平衡和管理、开展修旧利废工作、对系统的维护、保养和零部件维修、参与并落实本专业国产化、专题研究、技术改造、缺陷整改项目和新线设备调试、接管工作、本专业设备质保、严格执行相关制度、确保安全生产、技术整改、提高设备系统完好率、中心绩效考核、工班建设、问题整改、实施中心成本预算、教育培训、行政后勤管理等。1号线通号中心组织架构：图1-1-1组织架构图第二章通信专业概述城市轨道交通系统，一般由无线通信子系统、交换子系统（包括公务电话子系统、专用电话子系统）、传输子系统、时钟子系统、视频监控子系统、广播子系统、通信不间断电源子系统等组成，构成传送语音、数据和图像等各种信息的综合业务通信网，如图1-2-1所示。传输子系统、时钟子系统除了为各通信子系统提供服务外，还能为其他系统提供信息传输服务及标准的时间信号和时钟信号。通信各个子系统保证地铁安全高效运营、为乘客提供高质量的出行服务，在异常情况下能迅速转变为供防灾救援和事故处理的指挥通信系统，同时能够准确传递语音、文字、图像和数据等多种信息，为地铁的高效运行提供保障。图1-2-1专用通信系统结构图第二篇传输系统第一章传输系统概述与组网方案传输系统在城市轨道交通中扮演一个传送纽带的通道作用，是一个基于光纤的宽带综合业务数字传输网络。为公专电话网、无线调度集群、时钟、综合监控、PA、PIS、CCTV、OA、AFC等业务提供安全、可靠的传输通道，构成传送语言、文字、数据和图像等各种信息的综合业务传输网。确保中心、车站、停车场、车辆段之间各种信息的安全快速传送。传输网络在控制中心设置U2000网络管理服务器及网管终端设备，负责对的传输网络进行集中管理。传输网络管理设备具有自诊断功能，可对传输设备、接入设备等进行故障管理、性能管理、配置管理、安全管理，并且可以通过开放CORBA接口能与集中告警系统终端相连，实现各系统集中告警网管。1、光纤及连接器（1）光纤通信的主要特点光纤通信发展迅猛，主要具有以下特点：1）传输频带宽，通信容量大。2）线路损耗低，传输距离远。3）抗电磁干扰，传输质量佳。4）纤通信串话小，保密性强，使用安全。5）光纤芯径细、重量轻，便于铺设和运输。6)光纤制造资源丰富（2）光纤的结构光纤由纤芯、包层和涂覆层组成。其基本结构如图2-1-1所示：图2-1-1光纤基本结构纤芯（core）：折射率较高，光波的主要传输通道。包层（coating）：折射率较低，与纤芯一起形成全反射条件。涂覆层（jacket）：强度大，能承受较大冲击，保护光纤。（3）光纤的模式分类按照光纤的传导模式分类，可分为单模光纤和多模光纤1)单模光纤（Single-Mode）通信用单模光纤一般光纤跳线使用黄色外皮，接头和保护套为蓝色或黑色；传输距离较长。纤芯标称直径为9μm，包层标称外径为125μm，表示为9/125μm。单模光纤携带单个频率的光将数据从光缆的一端传输到另一端，使用的波长为1310nm或1.550nm。由于单模光纤完全避免了模式散射，使得传输频带很宽因而适用于大容量、长距离的光纤通信。2)多模光纤（Multi-Mode）通信用多模光纤一般光纤跳线使用橙色外皮，也有的用灰色表示，接头和保护套用米色或者黑色；传输距离较短，一般只有几公里。纤芯标称直径为50或62.5μm，包层标称外径为125μm，表示为50/125μm或62.5/125μm。多模光纤可以同时携带几种光波，由于其模间色散较大，限制了传输数字信号的频率，而且随距离的增加会更加严重。（4）光纤的传输特性光纤的传输特性主要包括光纤的损耗特性和色散特性，此外还有光纤的非线性效应。1）光纤的损耗光波在光纤中传输时，随着传输距离的增加，光功率会不断下降。光纤对光波产生的衰减作用称为光纤的损耗。衰耗特性对于评价光纤质量和确定光纤通信系统的中继距离有着决定性的作用。它包括吸收损耗、散射损耗和其他损耗。2）光纤的色散光纤中的色散是指光纤传输脉冲信号时，脉冲信号在传输过程中被展宽的现象。对于数字光纤通信系统，当色散严重时，会导致光脉冲前后相互重叠，造成码间干扰，增加误码率。光纤色散分为材料色散、结构（波导）色散和模式色散。3）光纤的非线性效应在高强度电磁场中任何电介质对光的响应都会变成非线性，光纤也不例外。特别是大容量、长距离的光纤通信中，光纤传输的光功率很大，使非线性问题更为突出。光纤的非线性可以分为激散射效应和折射率扰动。（5）光纤数字通信系统的基本构成光纤数字通信系统是数字通信网的一个组成部分，它是以光纤作为媒介，提供了一个数字链路。典型的光纤数字通信系统如图所示。系统由发射、接收和作为广义信道的基本光纤传输系统组成。图2-1-2光纤数字通信系统1）光发射机光发射机是实现电/光转换的光端机。包括光源、输入接口、线路编码、调制电路、其它辅助电路等几部分组成。其功能是将来自于电端机的电信号对光源发出的光波进行调制，然后再将已调的光信号耦合到光纤或光缆去传输。2）光接收机光接收机是实现光/电转换的光端机。一般由光检测器、放大电路、均衡器、判决器、增益控制电路、时钟恢复电路等组成。其功能是将光纤或光缆传输来的光信号，经光检测器转变为电信号，然后再将这微弱的电信号放大到足够的电平，送到接收端的电接收机。3）光纤线路光纤或光缆构成光的传输通路。其功能是将发信端发出的已调光信号，经过光纤的远距离传输后，耦合到收信端的光检测器上去，完成传送信息任务。4）光中继器光中继器用于长距离传输中对衰减和变形了的光信号进行放大和再生。由光检测器、光源和判决再生电路组成。它的作用可归纳为两方面：一方面是补偿光信号在光纤中传输时受到的衰减；另一方面是对波形失真的脉冲进行修复。5）光纤连接器、耦合器等无源器件由于光纤或光缆的长度受光纤拉制工艺和光缆施工条件的限制，且光纤的拉制长度也是有限度的。因此一条光纤线路可能存在多根光纤相连接的问题。于是，光纤间的连接、光纤与光端机的连接及耦合，对光纤连接器、耦合器等无源器件的使用是必不可少的。（6）数字光纤通信系统的主要性能指标对于数字光纤通信系统，其主要的性能指标有误码特性、抖动特性和可靠性与可用性。1）误码特性误码特性反映了数字信息在传输过程中受到损害的程度。误码率（BER）的基本定义是：在一个较长的时间间隔内，传输码流中出现错误的码元数同传输总码元之比。工程上常采用长期平均误码率（BER）。造成误码的原因有系统内部噪声及定位抖动，此外还有色散引起的码间干扰等。2）抖动与漂移特性抖动是数字信号传输过程中的一种瞬时不稳定现象，它的定义是：数字信号的各有效瞬间对于标准时间位置的偏差。偏差的时间范围称为抖动幅度，偏差的时间间隔对时间的变化率称为抖动频率。抖动包括两个方面：一是输入信号脉冲在某一平均位置左右变化；二是提取的时钟信号在中心位置上的左右变化。漂移是数字信号在特定时刻相对其理想参考时间位置的长时间偏移。引起漂移的一个最普遍的原因是环境温度的变化，它会导致光缆的传输特性发生变化，从而引起传输信号延时的缓慢变化。3）可靠性与可用性可靠性与可用性是反映光纤数字通信系统发生故障的时间间隔以及每次故障的维修时间的指标。常用的表示方法有如下几种：①平均故障间隔时间（MTBF）：指相邻两次故障的间隔时间。②平均故障修复时间（MTTR）：指每次排除故障所需的平均时间。③可靠性：指产品在规定的条件下和时间内，完成规定功能的能力。④可用性：指产品在规定的条件下和时间内处于良好工作状态的概率。4)光纤接口类型：FC圆型带螺纹；ST卡接式圆型；SC卡接式方型；LC接头与SC接头形状相似，较SC接头小一些；MT-RJ方型，一头双纤收发一体；PC微球面研磨抛光；APC呈8度角并做微球面研磨抛光；UPC的衰耗比PC要小，一般用于有特殊需求的设备。常见的尾纤接头的标注有FC/PC、FC/APC、FC/UPC，SC/PC、SC/APC、LC/PC、LC/APC等，其含义如下：“/”前面部分表示尾纤的连接器型号。“/”后面表明光纤接头截面工艺，即研磨方式。ST、SC、FC、LC光纤接头区别,如图2-1-3所示：图2-1-3常用光纤连接器FC型光纤连接器FC是FerruleConnector的缩写，表明其外部加强方式是采用金属套，紧固方式为螺丝扣。最早，FC类型的连接器，采用的陶瓷插针的对接端。此类连接器结构简单，操作方便，制作容易，但光纤端面对微尘较为敏感，且容易产生菲涅尔反射，提高回波损耗性能较为困难。后来，对该类型连接器做了改进，采用对接端面呈球面的插针（PC），而外部结构没有改变，使得插入损耗和回波损耗性能有了较大幅度的提高。SC型光纤连接器外壳呈矩形，所采用的插针与耦合套筒的结构尺寸与FC型完全相同。其中插针的端面多采用PC或APC型研磨方式；紧固方式是采用插拔销闩式，不需旋转。此类连接器价格低廉，插拔操作方便，介入损耗波动小，抗压强度较高，安装密度高。SC型其外壳采用模塑工艺，用铸模玻璃纤维塑料制成，呈矩型；插头套管（也称插针）由精密陶瓷制成，耦合套筒为金属开缝套管结构，其结构尺寸与FC型相同，端面处理采用PC或APC型研磨方式；紧固方式是采用插拔销闩式，不需旋转头。常用于在数据通信工程中使用。一般SC型均指SC/PC。ST和SC接口是光纤连接器的两种类型，对于10Base-F连接来说，连接器通常是S类型的，对于100Base-FX来说，连接器大部分情况下为SC类型的。ST连接器的芯外露，SC连接器的芯在接头里面。LC型连接器LC型连接器采用操作方便的模块化插孔（RJ）闩锁机理制成。其所采用的插针和套筒的尺寸是普通SC、FC等所用尺寸的一半，为1.25mm。这样可以提高光纤配线架中光纤连接器的密度。目前，在单模SFF方面，LC类型的连接器实际已经占据了主导地位，在多模方面的应用也增长迅速。LC光纤连接器采用模块化插孔(RJ)机理制成。其所采用的插针和套桶的尺寸是普通SC，FC等尺寸的一半。LC常见于通信设备的高密度的光接口板上。厦门市轨道交通1号线工程传输设备侧使用的光纤类型为尾纤LC-SM（单模）以及尾纤LC-MM（多模）；线路侧使用的光纤接头类型为FC。2、光缆基本结构特点根据缆芯形状和纤芯数不同，光缆可以分为三种基本结构，如图2-1-4所示：图2-1-4中心管式光缆（1）中心管式光缆光纤位于中心管的中心，光缆横截面小，重量轻；松套管位于光缆物理中心，有利于光缆弯曲；松套管中充有防潮油膏，确保防潮和纵向不渗水；光缆中光纤芯数少，最大为12芯；光缆中光纤余长不易控制。（2）层绞式光缆，如图2-1-5所示：图2-1-5层绞式光缆若干根松套管绕中心加强件形成缆芯，光缆结构复杂纤芯数选择范围大（2～288芯）；光缆制造工艺步骤多。（3）骨架式光缆，如图2-1-6所示：图2-1-6骨架式光缆光纤带放置在骨架槽内，光纤组装密度高，光缆直径相对小；骨架采用高密度聚乙烯材料，抗侧压性能好，对光纤带有很好的保护，同时可防止开剥光缆时损伤光纤；骨架槽沿光缆成螺旋式旋转，以保证放置于槽内的光纤带有足够的余长，保证了光缆的抗拉、弯曲和温度特性；光缆用遇水膨胀的阻水带而非油膏填充，既保证了光缆的阻水性能，又极大地提高了接续效率，便于施工和维护。3、时钟方案（1）概述为确保地铁通信网的传输及交换性能得到充分发挥，在控制中心独立设置1套网同步设备（GPS+北斗授时+BITS），为控制中心的传输设备提供标准同步定时基准信号及为时钟系统提供同步时钟源。（2）设备功能及性能华为公司的BITS网同步设备是一款基于数字集成电路技术的高精度、高可靠性时统设备，具有良好人及界面和技术亲和性。华为公司的BITS网同步设备是地铁通信系统传输子系统的一个基本组成部分，能够为各系统提供统一的定时同步信号，使整个地铁执行统一的定时标准，确保通信系统及其他重要控制系统协调一致。网同步设备主要由GPS和北斗授时接收机、铷钟等单元组成，作为1号线的通信设备时钟源，同时接收GPS和北斗授时两路高精度时钟信号。正常情况下选用GPS信号，当GPS被控制或故障情况下，选用北斗授时信号；当两路外部时钟源均不可用时，由BITS系统内部的铷钟产生的时钟信号作为同步时钟信号。该设备还可以提供不同形式的时间源信号或定时脉冲，例如：10MHz、2MHz、2Mb/s、1PPS、TOD（TimeofDay）、NTP等信号。4、SDH（1）SDH网的主要优点1）具有标准的光接口规范，使1.5Mbit/s和2Mbit/s两大数字体系在STM-1等级以上获得统一，真正实现了数字传输体制上的世界性标准。2）同步复用方式和灵活的复用映射结构。SDH严格规定了的映射复接，并采用指针技术、同步复用方式和灵活的映射结构，将PDH低速支路信号（例如2Mbit/s）复用进SDH的帧中去（STM-N），这样低速支路信号在STM-N帧中的位置也是可预见的，因此可以从STM-N信号中直接分/插出低速支路信号，使业务上、下更加简便。3）具有强大的网络管理能力。SDH信号的帧结构中安排了丰富的开销字节，用于运行维护，使网络的监控功能大大加强。开销字节包括段开销SOH（SectionOverhead）和通道开销POH(PathOverhead)，不仅能支持告警、性能监控、网络配置、倒换和公务等功能，还可以进一步扩展用以满足将来的监控和网管需求。4）具有强大的自愈能力。具有智能检测的SDH网管系统和网络动态配置功能，使SDH网络容易实现自愈，在设备或系统发生故障时，能迅速恢复业务，提高网络的可靠性。5）具有后向兼容性和前向兼容性。SDH信号的基本传输模块（STM-1）可以容纳PDH的三个数字信号系列和其它的各种体制的数字信号系列——ATM、FDDI、DQDB等，体现了SDH的前向兼容性和后向兼容性。上述特点中核心的有三条：同步复用、标准光接口和强大的网管功能。（2）SDH网的主要缺点1）频带利用率降低。SDH的一个很大的优势是系统的可靠性大大的增强了，这是由于在SDH的帧中添加了大量的用于运行维护功能的开销字节，这样在传输同样多有效信息的情况下，PDH信号所占用的频带要比SDH信号所占用的频带窄。2）SDH采用指针调整技术，指针功能的实现增加了系统的复杂性，所带来的抖动大于PDH。指针调整会带来很大的相位跃变，使系统经过多次变换信号在低频抖动和漂移性能上遭受严重损伤，会导致低速信号在拆出后性能劣化。3）大量的集中软件控制，易导致网络故障。SDH的一大特点是自动化程度高，这也意味在网络层上的人为错误操作、软件故障或计算机病毒都可能导致业务中断或网络瘫痪，因此必须认真对待系统的安全性。（3）SDH信号的帧结构如图2-1-7所示：图2-1-7SDH信号的帧结构SDH用来承载信息的是一种块状结构，由纵向9行和横向270×N列字节组成，每个字节含8bit。SDH的帧传输按由左向右，由上而下的顺序依次进行。每帧传输时间为125μs，每秒传输8000帧。对STM-1而言，每帧传输的比特数为8×﹙270×9×1﹚=19940bit，STM-1的传输速率为19440×8000=155.52Mb/s，STM-4为622.080Mb/s，STM-16为2488.320Mb/s。（4）复用过程各种业务信号进入SDH的帧结构传输都要经过三个步骤，即映射、定位和复用。映射就是将各种进来的速率不等的信号经过速码调整后，装入相应的标准容器（C）中，同时加入通道开销（POH）形成虚容器（VC）；定位是将帧相位发生偏差（称为帧偏移）的信息收进支路单元或管理单元，通过支路单元指针或管理单元指针的功能来实现；复用是将多个低阶通道层信号通过码速调整进入高阶通道或将多个高阶通道层信号通过码速调整进入复用层的过程。SDH的复核方式中应用了几个非常重要的概念，即容器（C）、虚容器（VC）、支路单元（TU）和管理单元（AU）。（5）自愈概念与分类所谓自愈是指在网络发生故障时（如光纤断），无须人为干预，网络自动在极短的时间内（50ms内），使业务自动从故障中恢复传输，使用户几乎感觉不到网络故障。基本原理是网络要具备发现替代传输路由并重新建立通信的能力。替代路由可采用备用设备或利用现有设备中的冗余能力，以满足全部或指定优先级业务的恢复。由上可知网络具有自愈能力的先决条件是有冗余的路由、网元强大的交叉能力以及网元一定的智能。自愈仅仅是通过备用信道将失效的业务恢复，而不涉及具体故障的部件和线路的修复或更换，所以故障点的修复仍需人工干预才能完成。自愈环分类可按照保护的业务级别、环上业务的方向、网元节点间光纤数来划分：1）按环上业务的方向可将自愈环分为单向环和双向环两类。2）按照网元节点间的光纤数可分为双纤环（一对收/发光纤）和四纤环（两对收/发光纤）。3）按保护的业务级别可将自愈环划分为通道保护环和复用段保护环两大类。其中通道保护环业务的保护是以通道为基础的，保护的是STM-N信号中的某个VC（某一路PDH信号）倒换与否按环上的某一个别通道信号的传输质量来决定的。通常利用收端是否收到简单的TU-AIS信号来决定该通道是否应进行倒换。例如在STM-16环上，若收端收到第4个VC4的第48个TU-12有TU-AIS，那么就仅将该通道切换到备用信道上去。复用段倒换环是以复用段位基础的，倒换与否是根据环上传输的复用段信号的质量决定的。倒换是有K1、K2（b1-b5）字节所携带的APS协议来启动的，当复用段出现问题时，环上整个STM-N或1/2STM-N的业务信号都切换到备用信道上。复用段保护倒换的条件是LOF、LOS、MS-AIS、MS-EXC告警信号。通道保护环往往是专用保护，在正常情况下保护信道也传主用业务（业务的1+1保护），信道利用率不高。复用段保护环使用公用保护，正常时主用信道传主用业务，备用信道传额外业务（业务的1:1保护），信道利用率高。二纤单向通道保护环二纤通道保护环由两根光纤组成两个环，其中一个为主环——S1；一个为备环——P1。两环的业务流向一定要相反，通道保护环的保护功能是通过网元支路板的“并发选收”功能来实现的，也就是支路板将支路上环业务“并发”到主环S1、备环P1上，两环上业务完全一样且流向相反，平时网元支路板“选收”主环下支路的业务，如图2-1-9所示。图2-1-9二纤单向通道保护环若环网中网元A与C互通业务，网元A和C都将上环的支路业务“并发”到环S1和P1上，S1和P1上的所传业务相同且流向相反——S1逆时针，P1为顺时针。在网络正常时，网元A和C都选收主环S1上的业务。那么A与C业务互通的方式是A到C的业务经过网元D穿通，由S1光纤传到C（主环业务）；由P1光纤经过网元B穿通传到C（备环业务）。在网元C支路板“选收”主环S1上的A→C业务，完成网元A到网元C的业务传输。网元C到网元A的业务传输与此类似。当BC光缆段的光纤同时被切断，注意此时网元支路板的并发功能没有改变，也就是此时S1环和P1环上的业务还是一样的。如图2-1-10所示。图2-1-10二纤单向通道倒环网元A到网元C的业务由网元A的支路板并发到S1和P1光纤上，其中S1业务经光纤由网元D穿通传至网元C，P1光纤的业务经网元B穿通，由于B—C间光缆断，所以光纤P1上的业务无法传到网元C，不过由于网元C默认选收主环S1上的业务，这时网元A到网C的业务并未中断，网元C的支路板不进行保护倒换。网元C的支路板将到网元A的业务并发到S1环和P1环上，其中P1环上的C到A业务经网元D穿通传到网元A，S1环上的C到A业务，由于B—C间光纤断所以无法传到网元A，网元A默认是选收主环S1上的业务，此时由于S1环上的C→A的业务传不过来，A网元线路侧产生告警，这时网元A的支路板就会收到S1环上的告警信号。网元A的支路板收到S1光纤上的告警后，立即切换到选收备环P1光纤上的C到A的业务，于是C→A的业务得以恢复，完成环上业务的通道保护，此时网元A的支路板处于通道保护倒换状态——切换到选收备环方式。二纤单向通道保护倒换环由于上环业务是并发选收，所以通道业务的保护实际上是1＋1保护。倒换速度快，业务流向简捷明了，便于配置维护。缺点是网络的业务容量不大.二纤单向保护环的业务容量恒定是STM-N，与环上的节点数和网元间业务分布无关。图2-1-11两纤单向复用段保护环二线单向复用段保护环复用段环保护的业务单位是复用段级别的业务，需通过STM-N信号中K1、K2字节承载的APS协议来控制倒换的完成。由于倒换要通过运行APS协议，所以倒换速度不如通道保护环快。如图2-1-11所示。若环上网元A与网元C互通业务，构成环的两根光纤S1、P1分别称之为主纤和备纤，上面传送的业务不是1＋1的业务而是1∶1的业务——主环S1上传主用业务，备环P1上传备用业务；因此复用段保护环上业务的保护方式为1∶1保护，有别于通道保护环。在环路正常时，网元A往主纤S1上发送到网元C的主用业务，往备纤P1上发送到网元C的备用业务，网元C从主纤上选收主纤S1上来的网元A发来的主用业务，从备纤P1上收网元A发来的备用业务（额外业务），图2-1-11中只画出了收主用业务的情况。网元C到网元A业务的互通与此类似。在C—B光缆段间的光纤都被切断时，在故障端点的两网元C、B产生环回，如图图2-1-13，网元A到网元C的主用业务先由网元A发到S1光纤上，再到故障端点B处环回到P1光纤上，这时P1光纤上的额外业务被清除，改传网元A到网元C的主用业务，经A、D网元穿通，由P1光纤传到网元C，由于网元C只从主纤S1上提取主用业务，所以这时P1光纤上的网元A到网元C的主用业务在C点处（故障端点站）环回到S1光纤上，网元C从S1光纤上下载网元A到网元C的主用业务。网元C到网元A的主用业务因C→D→A的主用业务路由中断，所以C到A的主用业务的传输与正常时无异只不过备用业务此时被清除。图2-1-12两纤单向复用段保护倒换通过这种方式，故障段的业务被恢复，完成业务自愈功能。两纤单向复用段保护环由于业务容量与二纤单向通道保护环相差不大，倒换速率比二纤单向通道环慢，所以优势不明显，在组网时应用不多。二纤双向复用段共享保护环本次工程采用二纤双向复用段共享保护，应用非常广泛。从图2-1-13中可看到光纤S1和P2，S2和P1上的业务流向相同，那么可以使用时分技术将这两对光纤合成为两根光纤——S1/P2、S2/P1。这时将每根光纤的前半个时隙（例如STM-64系统为1#—32#STM-1）传送主用业务，后半个时隙（例如STM-64系统的33#—64#STM-1）传送额外业务，也就是说一根光纤的保护时隙用来保护另一根光纤上的主用业务。在二纤双向复用段保护环上无专门的主、备用光纤，每一条光纤的前半个时隙是主用信道，后半个时隙是备信道，两根光纤上业务流向相反。双纤双向复用段保护环的保护机理如图所示。在网络正常情况下，网元A到网元C的主用业务放在S1/P2光纤的S1时隙（对于STM-64系统，主用业务只能放在STM-N的前32个时隙1#—32#STM-1[VC4]中），备用业务放于P2时隙（对于STM-64系统只能放于33#—64#STM-1[VC4]中），沿光纤S1/P2由网元B穿通传到网元C，网元C从S1/P2光纤上的S1、P2时隙分别提取出主用、额外业务。网元C到网元A的主用业务放于S2/P1光纤的S2时隙，额外业务放于S2/P1光纤的P1时隙，经网元B穿通传到网元A，网元A从S2/P1光纤上提取相应的业务。图2-1-13二纤双向复用段保护环-1在环网B—C间光缆段被切断时，网元A到网元C的主用业务沿S1/P2光纤传到网元B，在网元B处进行环回（故障端点处环回），环回是将S1/P2光纤上S1时隙的业务全部环到S2/P1光纤上的P1时隙上去（例如STM-64系统是将S1/P2光纤上的1#—32#STM-1[VC4]全部环到S2/P1光纤上的33#—64#STM-1[VC4]），此时S2/P1光纤P1时隙上的额外业务被中断。然后沿S2/P1光纤经网元A、网元D穿通传到网元C，在网元C执行环回功能（故障端点站），即将S2/P1光纤上的P1时隙所载的网元A到网元C的主用业务环回到S1/P2的S1时隙，网元C提取该时隙的业务，完成接收网元A到网元C的主用业务。如图2-1-14所示。图2-1-14二纤双向复用段保护环-2网元C到网元A的业务先由网元C将网元C到网元A的主用业务S2，环回到S1/P2光纤的P2时隙上，这时P2时隙上的额外业务中断。然后沿S1/P2光纤经网元D、网元A穿通到达网元B，在网元B处执行环回功能——将S1/P2光纤的P2时隙业务环到S2/P1光纤的S2时隙上去，经S2/P1光纤传到网元A落地。如图2-1-14所示。通过以上方式完成了环网在故障时业务的自愈。二纤双向复用段保护环的业务容量为M/2(STM-N)或M×STM-N（包括额外业务），其中M是节点数。二纤双向复用段保护环在组网中使用得较多，适用于业务分散的网络。第二章传输系统构成1、系统基本功能描述传输系统是通信系统中最重要的骨干系统，是一个基于光纤的宽带综合业务数字传输网络，为各种业务信息提供传输通道（包括透明通道），构成传送语言、文字、数据和图像等各种信息的综合业务传输网。在全线建立一套传输系统，传输系统容量最小为10Gb/s，光传输系统能提供同时满足RPR及MSP保护的满足需求的有效以太网业务带宽及TDM业务带宽。传输系统具备所需的各种业务接入功能，为专用通信系统其它子系统和自动售检票系统（AFC）、计算机网络系统（OA）等系统提供可靠的、冗余的、可重构的、灵活的信息传输及交换信道。传输系统具备所需的各种业务接入功能，要为以下各系统提供传输通道：（1）公务电话系统（2）专用电话系统（3）无线通信系统（4）广播系统（5）时钟系统（6）闭路电视监视系统（7）乘客信息系统（8）计算机网络系统（9）电源系统（10）自动售检票系统（11）其它系统主设备功能描述见表2-2-1。表2-2-1系统主设备功能描述平台名称平台功能网元控制平台网元设备与后台网管的接口，其他平台均通过网元控制平台接收或上报网管信息。电源支撑平台采用分散供电方式，各单板所需电源由安装在各自单板内的电源模块提供。业务接入平台完成SDH、PDH、以太网、ATM等业务的接入，并转换为相应的格式送入业务交叉平台进行业务的汇集和分配。开销处理平台利用SOH的开销字节，在传输净负荷数据的同时，提供公务话音通道和若干辅助数据通道。时钟处理平台为设备内所有平台提供系统时钟，是硬件平台的核心之一。业务交叉平台接收来自业务接入平台和开销处理平台的业务信号以及各种信息，完成业务流向及信息的汇集、分配和倒换。第三章传输系统的功能厦门轨道交通1号线传输系统采用基于SDH的内嵌RPR增强型多业务传送平台（MSTP）传输制式。全线共有27个节点，包括1个控制中心、1车辆段、1个停车场和24座车站。利用上下行隧道敷设光缆中的光纤，组成2个以控制中心、停车场为交点的STM-64二纤双向复用段保护环内嵌RPR环，承载所有的TDM及IP业务。厦门市轨道交通1号线工程上、下行隧道各敷设一条72芯光缆作为专用通信系统干线光缆。一期工程环网结构如图2-3-1所示：环一（岛外环）由控制中心、杏锦路站、诚毅广场站、集美大道站、厦门北站、厦门北车辆段、岩内站、天水路站、集美软件园站、官任站、杏林村站、集美学村站、高崎停车场、高崎站、园博苑站组成。环二（岛内环）由控制中心、火炬园站、乌石浦站、莲花路口站、湖滨东路站、将军祠站、镇海路站、中山公园站、文灶站、莲坂站、吕厝站、塘边站、殿前站、高崎停车场组成。图2-3-1一期工程环网结构图第四章传输系统的接口一、接口规格描述传输子系统为通信系统中公务电话系统、专用电话系统、无线通信系统、广播系统、时钟系统、CCTV系统、电源系统、乘客信息系统、计算机信息网络系统、视频会议系统等子系统提供传输通道。传输通道主要为总线型以太网通道、点对点以太网通道、E1点对点通道组成。接口位置在各专用通信设备配线架外线侧。1、与公务电话系统接口（1）1000M标准以太网接口接口分界面如图2-4-1所示：图2-4-1与公务电话系统接口分界图2、与专用电话系统接口（1）100M标准以太网接口接口分界面如图2-4-2所示：图2-4-2与专用电话系统接口分界图（2）2M接口接口分界面如图2-4-3：图2-4-32M接口分界图3、与时钟系统接口100M标准以太网接口接口分界面如图2-4-4所示：图2-4-4与时钟系统接口分界图4、与广播系统接口100M标准以太网接口接口分界面如图2-4-5所示：图2-4-5与广播系统接口分界图5、与闭路监视系统接口1000M标准以太网接口接口分界面如图2-4-6所示：图2-4-6与闭路监视系统接口分界图6、与无线通信系统接口（1）100M标准以太网接口接口分界面如图2-4-7所示：图2-4-7与无线通信系统接口分界图（2）2M接口接口分界面如图2-4-8所示：图2-4-82M接口分界图7、与乘客信息系统接口（1）1000M标准以太网接口接口分界面如图2-4-9所示：图2-4-9与乘客系统接口分界图（2）100M标准以太网接口接口分界面如图2-4-10所示：图2-4-10与100M标准以太网接口分界图8、与计算机信息网络系统接口1000M标准以太网接口接口分界面如图2-4-11所示：图2-4-11与计算机信息网络系统分界图9、与视频会议系统接口100M标准以太网接口接口分界面如图2-4-12所示：图2-4-12与视频会议系统接口分界图10、与电源系统接口100M标准以太网接口接口分界面如图2-4-13所示：图2-4-13与电源系统接口分界图二、物理接口描述表2-4-1公务电话通道类型、带宽及数量序号始点终点通道数量通道带宽接口数量接口类型通道类型用途1控制中心车辆段、停车场及24个车站11×400Mb/s各11000Base-SX总线中继线表2-4-2专用电话系统通道类型、带宽及数量序号始点终点通道数量通道带宽接口数量接口类型通道类型用途1控制中心24个车站、车辆段、停车场11×2Mb/s各1E1点对点中继线2后备控制中心（停车场）24个车站11×2Mb/s各1E1点对点后备模式3控制中心24个车站、车辆段、停车场11×10Mb/s各110/100Base-TX总线网管表2-4-3无线通信系统通道类型、带宽及数量序号始点终点通道数量通道带宽接口数量接口类型通道类型用途1控制中心24个车站、车辆段、停车场12Mb/s各1E1点对点无线中继2控制中心停车场210Mb/s210/100Base-TX点对点无线调度台3控制中心停车场22Mb/s2E1点对点无线调度台4控制中心车辆段210Mb/s210/100Base-TX点对点无线调度台5控制中心车辆段22Mb/s2E1点对点无线调度台6控制中心24个车站、车辆段、停车场及后备控制中心110Mb/s各110/100Base-TX总线直放站网管7后备控制中心24个车站、车辆段、停车场12Mb/s各1E1点对点后备降级模式表2-4-4广播、CCTV、时钟、电源系统通道类型及数量序号始点终点通道数量通道带宽接口数量接口类型通道类型用途1控制中心24个车站、车辆段、停车场210Mb/s各210/100Base-TX总线广播2控制中心24个车站、车辆段、停车场210Mb/s各210/100Base-TX总线时钟信号3控制中心车辆段、停车场110Mb/s各110/100Base-TX总线UPS电源网管4控制中心24个车站、车辆段、停车场11000Mb/s各11000Base-SX总线CCTV表2-4-5乘客信息系统通道类型及数量序号始点终点通道数量通道带宽接口数量接口类型通道类型用途1控制中心24个车站、车辆段、停车场1800Mb/s各11000Base-SX总线PIS2控制中心24个车站、车辆段、停车场110Mb/s各110/100Base-TX总线LTE网管表2-4-6计算机信息网络系统的通道类型及数量序号始点终点通道数量通道带宽接口数量接口类型通道类型用途1控制中心停车场21000Mb/s2光接口，光纤直连点对点计算机信息网络2停车场24个车站及车辆段1200Mb/s各11000Base-TX总线计算机信息网络表2-4-7视频会议系统的通道类型及数量序号始点终点通道数量通道带宽接口数量接口类型通道类型用途1控制中心各车站、车辆段、停车场2100Mb/s各210/100Base-TX总线视频会议系统表2-4-8电气接口描述序号接口名称电气接口类型协议标准备注1传输与公务电话系统接口1000Base-SXTCP/IP总线2传输与专用电话系统接口E1，75ohmABC点对点10/100Base-TXTCP/IP总线3传输与无线通信系统接口E1，75ohmABC点对点10/100Base-TXTCP/IP总线、点对点4传输与广播系统接口10/100Base-TXTCP/IP总线5传输与时钟系统接口10/100Base-TXTCP/IP总线6传输与CCTV系统接口1000Base-SXTCP/IP总线7传输与电源系统接口10/100Base-TXTCP/IP总线8传输与乘客信息系统接口10/100Base-TXTCP/IP总线1000Base-SXTCP/IP总线9传输与计算机信息网络系统接口1000Base-TXTCP/IP总线、点对点10传输与视频会议系统接口10/100Base-TXTCP/IP总线表2-4-9功能接口详细描述序号接口名称功能描述备注1传输与公务电话系统接口传输系统为公务电话系统提供信息传送中继通道2传输与专用电话系统接口传输系统为专用电话系统提供数据E1中继通道传输系统为专用电话系统提供网管信息传送通道3传输与无线通信系统接口传输系统为专用无线系统提供数据E1中继通道传输系统为专用无线系统提供控制中心到停车场无线调度台的E1和以太网通道传输系统为专用无线系统提供控制中心到车辆段无线调度台的E1和以太网通道传输系统为专用无线系统直放站提供网管信息传输通道传输系统为专用无线系统提供后备控制中心到全线车站和车辆段的后备降级模式E1数据传输通道4传输与广播系统接口传输系统为广播系统提供信息传送通道5传输与时钟系统接口传输系统为时钟系统提供时钟信息传送通道6传输与CCTV系统接口传输系统为CCTV系统提供视频和控制信息传送通道7传输与电源系统接口传输系统为电源系统提供UPS网管信息传送通道8传输与乘客信息系统接口传输系统为乘客信息系统提供信息传送通道传输系统为乘客信息系统LTE提供网管信息传送通道9传输与计算机信息网络系统接口传输系统为计算机信息网络系统提供信息传送通道10传输与视频会议系统接口传输系统为视频会议系统提供信息传送通道第五章传输系统日常维护设备维修类型修程作业周期备注传输机柜（包含直流配线盒）检修月检每月一次检修季检每季一次传输总装机箱检修月检每月一次检修季检每季一次10Gb/s光数字传输设备各种处理板检修月检每月一次检修年检每年一次10Gb/s光数字传输设备各种光模块检修月检每月一次检修年检每年一次传输ODF、DDF、MDF、EDF配线架检修月检每月一次检修年检每年一次区间光缆（144芯、72芯、48芯、12芯）检修季检每季一次检修年检每年一次

第六章传输系统常见故障处理序号故障类型故障现象影响范围OCC调度人员的操作方法车站站务人员的操作方法列车司机的操作方法通信人员处理方法1OCC传输节点故障OCC传输节点退出服务故障节点的传输业务中断；公务电话中断，各车站只能站内通话；OCC无法通过无线调度台与车站和列车司机联系车载台、手持台、车站无线调度台处于单站集群模式，只能与本站和本站临近区间的无线终端联系；OCC无法使用有线调度电话；OCC无法监控各站的CCTV图像，无法通过中心广播对各站广播；其它地点间设备仍可正常传输数据。尽快通知通信维护人员处理；可用公众网电话联系车站、司机；根据故障预计恢复时间，决策启用备用控制中心调度台。尽快通知通信维护人员处理；可用公众网电话与OCC联系，相临车站或连锁站之间可使用有线调度电话。用车载台与就近的车站台联系；通过公众网移动电话与调度联系。通知受影响用户配合处理故障；按《通信传输中断应急预案》及《传输中断故障维修现场处置方案》处理。2车站传输节点故障该站传输节点退出服务该站的公务电话中断，车站只能站内通话；该站无线调度台中断，无线手持台只能工作在单站集群模式，只能站内通话；该站有线调度电话基本不受影响，但通道较少，可能发生拥塞；OCC无法监控该站的CCTV图像，无法通过中心广播对该站广播。调度通过有线调度电话或公众网电话与故障车站进行联络。通过有线调度电话或公众网电话与调度联系；通过有线调度电话与相临车站联系。经过该站信号覆盖区域时，利用车载台（单站集群）与该站联系，通过车站与行调联系；通过公众网移动电话与调度联系。通知受影响用户配合处理故障；按《通信传输中断应急预案》及《传输中断故障维修现场处置方案》处理。第三篇无线系统第一章无线通信概述无线通信是地铁内部固定人员（如中心调度员、车站值班员等）与流动人员（如司机、运营人员、维护人员等）或流动人员之间进行高效通信联络的有效手段。为满足地铁无线各专业人员（如行车调度、环控调度、综合调度、车辆段、停车场值班员等）通信的相互独立性，使其在各自的通话组内的通信操作互不妨碍。专用无线通信系统是800MHz频段TETRA制式的数字集群无线系统，通过漏缆、天线实现对线路区间、车站站厅及车辆段的覆盖，另采用光纤直放站对车辆段、停车场等区域进行信号补盲。除了提供TETRA系统标准的功能之外，专用无线通信还要求进行二次开发，以实现地铁工作人员对无线系统集中网管、调度系统、车载台、车站固定台等终端设备的应用。第二章无线通信系统构成一、系统组网在控制中心新建一台TETRA集群交换机，加上沿线各站点基站、用户终端设备三级组网。二、控制中心组网方案示意图控制中心组网方案示意图，如图3-2-1所示：图3-2-1控制中心组网三、无线集群通信系统的组成一个集群系统一般由下列几部分组成：1、控制中心控制中心包括系统控制器、系统管理终端、交换矩阵、接口电路和电源等设备，它主要控制和管理整个集群通信系统的运行、交换和接续，也称主站。系统控制器主要是管理和控制整个集群系统的运行，包括选择和分配信道、监视话音信道安全、安排信令信道、监测系统运行和故障告警等。系统管理终端主要由一台微机和系统管理软件组成，并和系统控制器连接。维护人员可以通过此终端对系统进行管理控制。2、基站它由若干基本无线收发信机、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。3、移动台用于运行中或停留在某未定地点进行通信的用户台，它包括车载台、便携台的手持台，由收发信机、控制单元、天馈线(或双工台)和电源组成。4、调度台它是能对移动台进行指挥、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、控制单元、天馈线(或双工台)、电源和操作台组成。有线调度台是一台计算机操作终端。四、无线集群通信系统的工作流程集群通信系统的工作是一个先“握手”（信令）后通信的过程，下面用一个最基本的话音呼叫过程来说明集群通信系统的工作流程1、开机注册：移动用户开机搜索系统控制信道，通过控制信道在系统登记注册成为合法用户。所有移动用户成功登记注册后都守候在控制信道上。2、呼叫请求：需要建立通信时，移动用户按键发出呼叫请求信令，通过天馈系统、基站等设备上传控制中心。3、信道分配：控制中心呼叫管理中心通过信令询问系统信道和呼叫目的用户空闲工作状态。4、建立连接：如果系统有空闲信道且呼叫目的用户空闲，控制中心呼叫管理中心通过指令分配一个话音信道建立连接，通信双方接到提示音进行话音通信。5、遇忙等候：如果没有空闲信道，控制中心呼叫管理中心，管理中心将呼叫请求编入等候队列（先进先出），并向请求用户发出忙音。一旦系统有空闲信道时，控制中心自动回叫排在等候队列第一位的用户，建立通信。

第三章无线通信的功能一、编组功能无线通信系统可根据具体的部门和使用划分，将相互之间需要通信的成员编成通话组，每个用户可同时编入多个通话组，通话组内的成员数量没有限制。通话组可按大组、中组、小组等形式编制。每个组的功能可以单独设定，新加入的组员将遵循该组预先设定好的通话方式进行通信。调度员对于通话组和用户的管理权限，可以从已被定义好的组获得。根据已被定义好的组织块的权限，来确定组织块中的无线用户和调度台的选呼权限和组呼权限，而无线用户必须是某个通话组的成员。二、呼叫功能专用无线通信系统采用800兆TETRA集群制式，具备强大的呼叫功能，可以实现组呼、选呼、紧急呼叫等呼叫。1、组呼组呼允许单个用户机和调度台与一组用户进行一对多的通信。用户机开机时缺省进入一个选择组同时监视多个扫描组，非常便于发起和接收组呼。每个用户机可被编程多个通话组，数量因用户机型号而异。用户可以简单地通过旋钮选择进入某个通话组，同时用户机可以显示当前进入的通话组识别码GSSI。在接收到呼叫时，接收方可以显示当前正在讲话的一方的短用户识别码ISSI。除此之外，用户机可为每个ISSI和GSSI设置别名，并同时显示出来(请终端确认)。调度台可以同时被分配到多个通话组，并被包含在所有这些通话组的组呼中。发起呼叫时仅需按下PTT，呼叫是否成功可通过音频以及指示灯指示。整个通话过程中随时可以调节音量。组呼通常用于快速多变的工作环境下，同一时间仅有一个用户可以发送。在按下PTT时，发送方的用户机的喇叭被关闭。在每次发送结束后，系统启动一个信道保留时间计时器，如果在信道保留时间内，另一个组员发送呼叫，信道重新使用，不会有重新建立呼叫的延迟。但是，如果呼叫时间超过最大允许时长，系统会终止并清除这个组呼。信道保留时间和最大允许时长都是可以配置的。如图3-3-1所示。图3-3-1组呼的操作2、个呼个呼，指移动台之间或移动台、固定台与调度台间可发起一对一的选择呼叫。对于此种选择呼叫系统可支持全双工的或半双工两种方式。调度台或者移动台可以非常容易地发起单呼，发起呼叫的一方先通过键盘输入被叫方号码，再按下PTT即可发起呼叫。在另一端，接收用户机会收到提示音，呼叫方的识别码也会在屏幕上显示，如果接收方按下PTT，系统就会分配业务信道给此单呼。按下PTT发起的单呼工作在半双工模式，即仅通信一方可以在一个时间讲话。按下绿色键发起的单呼为全双工模式。3、紧急呼叫紧急呼叫是TETRA系统中定义的一种用于处理紧急事件的具有最高优先级的特殊呼叫方式。当终端或调度台用户遇到紧急事件时，可以通过预先设置的特殊的紧急呼叫按键，如无线终端上的紧急呼叫键，发起紧急呼叫，其类型可以是TETRA个呼或组呼等。紧急呼叫对信令和接入资源具有最高优先级，这样在任何情况下都保证呼叫能建立。在网络过负荷、信道忙时，一个强拆型的紧急呼叫能让系统自动释放低优先级呼叫所占用的资源。紧急呼叫具有以下功能：调度员处理紧急呼叫、紧急呼叫最长通话时间限制、终端紧急呼叫目的地号码远程修改功能（号码能在系统侧设置）、多样化的紧急呼叫目的地设置、三级紧急呼叫自动路由设定、紧急呼叫自动发射、隐蔽型紧急呼叫。紧急呼叫目的地号码能够在系统侧设置，这样一旦需要更改号码时，无需回收终端，只需在系统侧修改即可实现。支持多样化的紧急呼叫号码设置，移动终端的紧急呼叫目的地号码有多种选择，来满足地铁用户的不同需求，紧急呼叫的目的地包括：用户相关的预定义通话组、系统特定通话组、通播组、TETRA网内个人用户、调度员。另外，可以设置3级的紧急呼叫自动路由机制，移动终端发起的紧急呼叫目的地分为三级：①用户自定义的呼叫目的地；②用户所在单位/团体（既用户所归属的组织块）定义的统一呼叫目的地；③用户TETRA系统定义的统一呼叫目的地当用户通过终端发起紧急呼叫时，如果第一级呼叫目的地在规定的时间内没有应答，该呼叫会被依次、自动路由到第二级和第三级呼叫目的地。这样就可以最大限度确保对应急事件的及时高效处理。4、有线/无线互联呼叫TETRA系统支持与PABX/PSTN等有线用户建立呼叫，TETRA移动台可以呼叫有线电话用户，同样有线电话用户也可以呼叫TETRA移动台。而且TETRA用户不仅可以与PABX/PSTN用户进行个呼，而且PABX/PSTN用户还可以发起针对TETRA用户组的组呼叫。在TETRA系统中，有权限的用户可以操作调度台为无线用户定义其有线/无线互联呼叫的权限。为实现TETRA用户与PABX/PSTN等有线用户的通信互联，需配置DXT核心交换机与公务电话PSTN交换机之间的语音、信令通道，其信令方式为ISDNPRI30B+D，对端交换机需支持此信令方式。5、车组号呼叫车组号是分配给每个车组的唯一ID，车组号是固定的，并用于标识机车。通常，每辆列车都有自己固定的车组号，与之相对应，安装在每个机车上的车载台也都有自己固定的电台ID，通常安装在同一个列车上的两个或者多个车载台独立编成一个通话组，这样就可以建立车组号与列车通话组之间的对应关系。车组号与列车通话组之间这种固定的对应关系可采用数据表格的形式反映在调度系统调度服务器的数据库中。这种对应关系一旦确定，不会轻易改变，因此当调度员使用车组号呼叫列车时，实际上等同于使用列车通话组直接进行呼叫，而通话组呼叫是集群系统直接支持的功能。如表3-1-1所示，当调度员使用车组号401呼叫401车组时，调度软件将在内部把该呼叫转换成对通话组200401的组呼呼叫。表3-3-1车组号与通话组ID对应关系表车组号通话组ID4012004014022004026、车次号呼叫与车组号不同的是，列车车次号与列车通话组ID之间的对应关系是动态变化的。当调度员需要使用车次号呼叫列车时，首先必须确定它们之间的对应关系，才能实现车次号呼叫到列车通话组。当调度员对列车进行车次号呼叫时，调度台软件将把车次号自动映射到列车对应的车组号上，再通过车组号与列车车载台通话组的对应关系转换成列车通话组呼叫。车次号以及车组号之间的映射完全是在后台实现的，操作员在操作时只需在调度台界面上选择相应的车次号进行呼叫即可，根本不会感觉到这种映射的过程。调度台采用车次号呼叫列车时，首先通过车次号找到车组号，然后通话组车组号找到对应的通话组ID，对其发起呼叫即可：表3-3-2车组号与列车车次号对应表信息流顺序如下图3-3-2。图3-3-2车次号/车组号呼叫功能7、站管区呼叫车站值班员呼叫本集中站管区的列车移动用户，处于集中站管区内的列车移动用户呼叫该站集中管区车站的行车值班员。三、系统数据功能TETRA系统可以提供丰富的数据业务：状态信息和短数据信息SDS，并且支持调度台与无线用户之间、无线用户与无线用户之间双向的收发中文状态信息和短数据信息SDS，支持数话同传，可以提供用户状态信息服务。1、状态信息业务允许无线终端与调度台发送和接收预定义状态信息。状态信息是用于发送频繁使用的某些信息。无线终端和调度台都能够发送和接收状态信息。而且该信息能够发送至一个用户或组，即支持点对点，点对多点的状态信息传送，并且是可以进行双向传送的。2、短数据信息(SDS)TETRA的短数据服务可以在无线终端间或无线终端与调度台间发送信息（含简体中文信息类型）。SDS同时支持“点到点”和“点到多点”TETRA短数据传输服务，SDS支持信息多达140字节（中文70个汉字）。无线终端和调度台都可以发送或接收短数据信息。信息可发送至某个用户，通话组，调度台工作站，或某个数据终端。系统提供四种信息类型：SDS－1：代码预先编定的状态信息，但状态信息的含义可由用户设定SDS－2：32BIT长的信息，所有内容由用户设定SDS－3：64BIT长的信息，所有内容由用户设定SDS－4：信息长度可变短数据与话音同传功能通过这个功能，TETRA无线终端可以同时参与短数据通信和话音通信。这样，可以保证用户在话音通信中接收到其他用户的重要短数据信息。3、分组数据业务分组数据业务(PDS)提供了一种承载业务，它允许系统中两方利用互联网协议（IP）进行通信，外部应用程序可以通过分别在上层网和用户机两侧的接口使用分组数据服务，PDS采用TETRA的SNDCP空中接口协议。特殊信息传送专用无线通信系统在二次开发的基础上，能具备下列特殊服务功能：（1)用户状态信息服务；（2)紧急告警服务；（3)出入库自检服务；（4)列车状态监控服务；（5)列车乘客信息系统服务。四、广播功能通过对设备的二次开发，可以实现以下广播功能：1、中心行车调度员可选择运行中的一列列车对旅客进行广播。2、中心行车调度员可对运行中的全部本线列车或部分列车的旅客进行广播。3、车辆段/停车场调度员可对位于车辆段/停车场的全部列车或部分列车进行广播。五、系统辅助功能1、繁忙排队和自动回叫用户发起呼叫时，如果一旦系统繁忙时当没有空闲的业务信道可用，呼叫会按照优先级进行排队，直到有信道资源可用。当有信道空闲下来，系统会自动为排在队首的用户或通话组建立呼叫，并通过终端提示用户。2、多级优先呼叫功能专用无线通信系统内的用户和通话组依据业务性质被设定为不同的优先级。ACCESSNET-TIP系统、无线终端和调度台支持最多15个呼叫优先级（优先级1到15）：优先级1到11：非预占优先级；优先级12到14：预占优先级；优先级15：紧急呼叫优先级。当用户所处的基站的无线信道资源空闲时，当有呼叫发起时，系统将立即分配信道给用户。如果呼叫中所需的基站没有空闲的信道资源，系统将呼叫置于一个队列中，排队的顺序首先基于呼叫的优先级，其次基于时间的先后顺序。当无线资源空闲的时候，系统首先为队列中优先级最高的呼叫分配信道，如果队列中有多个呼叫具有相同的优先级，最先进入队列的呼叫将被首先分配信道。在TETRA标准中，紧急呼叫总是具有最高的优先级（级别15），并可以在系统信道资源全部被占满的情况下，强行拆除正在进行的呼叫中级别最低的通话，并利用其释放的信道来进行通话。除了紧急呼叫具有强拆功能之外，预占优先同样具备强拆功能。优先级介于紧急呼叫和一般优先级之间，占据优先级12、13、14。任何单个移动台和调度台都可以被赋予预占优先能力，如果一个具备预占优先能力的发起一个个呼，而被呼方正与另外一个用户进行个呼或组呼，而正在进行的呼叫的优先级低于需要发起的呼叫的优先级，那么系统会中断正在进行的呼叫而转到高优先级的个呼中去。3、动态基站信道分配（组呼动态信道分配功能）通过这个功能，系统只在那些覆盖区内有处于工作状态的某个通话组成员的基站下，为这个通话组呼叫分配无线信道资源。其它的基站，虽然是该通话组的地理工作范围，但其覆盖区没有对应的通话组成员，这些基站就不为该通话组呼叫分配信道。这些基站节省下来的无线资源可以为其它呼叫提供服务，提高整个TETRA系统的通信容量。4、动态重组功能授权的调度员或系统管理员可通过空中无线路径将新的通话组编入终端，即动态重组。动态重组功能可实现：创建新组、删除现有的组、在现有的组中添加或删除用户、修改组的扫描优先级等。调度员选择或输入需要重组的用户后，通过点击调度界面上的“动态重组”功能键即可发起动态重组功能呼叫，该功能的优先级设置较高，动态重组的响应时间不超过500ms。在调度台上可以事先定制“应急预案”并存储起来，在出现重大事件时可以非常方便地进行快速响应。“应急预案”中包括可以对所有或某些移动台的重组命令，可以适用于重大事件发生时的紧急处理。5、跨区组呼一个组的通话范围不只是局限于一个基站，它可扩展至一个交换机或跨交换机的全网范围内，即扩展为全网组呼。当用户从一个基站进入到另一个基站的覆盖范围内，他不需要考虑信道的改变，组的选择是实时且自动的。当用户组成员分布在多个基站时，也可以实现对小组全部成员的呼叫。6、控制呼叫及通话限时功能系统具有呼叫及通话时间限制，呼叫权限及限时参数由系统管理员设置。可以保证信道的有效利用，缩短等待时间，更好地为地铁用户提供高效率的通话。（1）呼入呼出限制（呼入呼出禁止）在TETRA系统中，针对每个无线用户和调度用户设置呼叫权限。（2）组呼限时通话系统设置了多个组呼呼叫时长参数：1）通话组呼叫最长通话时间；2）通话组成员单次发言最长通话时间；3）通话组呼叫建立等候时间；4）通话组两个相邻的通话时段之间的最短时间。（3）个呼通话时长限制用户管理员可以定义每个组织块或针对每个独立的用户的参与的普通个呼（非紧急呼叫的最长通话时间限制。超过这个时间限制，系统将自动终止该次通话。7、迟后进入迟后进入功能可以使那些在通话组呼叫发起时，未能及时加入的通话组成员，在稍后的时间尽快加入正在进行的通话组呼叫。六、故障弱化功能单站集群功能（故障弱化）为了保证在特殊紧急情况下，基站与交换机通信中断时仍能保证有限的指挥调度通信，在TETRA系统中，交换机IPN和基站DIB都会监测彼此的通信状况，一旦通信中断，故障打印机和网管系统处都会有告警提示。当TETRA基站和控制交换机间的通信中断持续了一段时间后（时间长度可设定，通常为30秒），TB3自动进入单站模式，并将单站模式的信息广播给基站下的所有移动台。收到本站进入故障弱化模式的广播信息后，基站下的移动台会自动搜寻按广域集群工作且信号强度足够相邻小区进行登记。如果无线终端找不到按广域集群工作且信号强度足够的小区，则它应停留在原基站上。正常工作模式的恢复由Tetra交换机控制。当IPN发现IPN和基站间的传输链路恢复后，IPN发送一个无线设置信息给基站，基站将回到正常集群模式中。当基站恢复到正常集群模式后，无线终端进行重新登记，基站向自动交换机更新登记信息。单站集群模式下支持的所有功能：ACCESSNET-TIP的DIB基站在Tetra业内支持最全面的单站集群功能，在单站故障弱化状态下支持下列功能：1、信道动态分配通过这个功能，系统只在那些覆盖区内有处于工作状态的某个通话组成员的基站下，为这个通话组呼叫分配无线信道资源。其它的基站，虽然是该通话组的地理工作范围，但其覆盖区没有对应的通话组成员，这些基站就不为该通话组呼叫分配信道。这些基站节省下来的无限资源可以为其它呼叫提供服务，提高整个Tetra系统的通信容量。（1）漫游用户临时登记移动用户在单基站下注册的数量不受限。单站模式下除原来基站覆盖范围内的用户外，漫游至该基站覆盖范围内的用户也可以注册到该基站，与该基站用户建立通信。（2）组呼（3）单呼（4）迟后加入迟后进入功能可以使那些在通话组呼叫发起时，未能及时加入的通话组成员，在稍后的时间尽快加入正在进行的通话组呼叫。（5）新近用户优先在通话组呼叫中，这个参数赋予前一次说话的用户在他同级用户中最高的优先级。这样，有利于保证通话组呼叫中的通话连续性，避免多个平级用户间的相互干扰造成通话支离破碎。（6）遇忙排队回叫用户发起呼叫时，如果一旦系统繁忙时当没有空闲的业务信道可用，呼叫会按照优先级进行排队，直到有信道资源可用。当有信道空闲下来，系统会自动为排在队首的用户或通话组建立呼叫，并通过终端提示用户。（7）呼叫方识别（来电显示）（8）单站集群模式提示（9）移动台的转组（10）短信息、状态信息（11）紧急呼叫（12）通话组扫描（13）呼叫时限（14）主控信道的备份与切换（15）广域模式自动恢复七、时钟同步功能系统具备时钟同步功能，接收控制中心时钟系统一级母钟发出的时间同步信号或在中心接收GPS/北斗时钟信号，并同步专用无线通信系统中所有终端设备的时间信号。系统支持全网主从同步方式，并具备同步时钟的冗余备份。必要时，交换机内置时钟可以作为系统的主时钟。交换控制中心IPN可以与外部高精度BITS时钟源进行连接，从BITS提取时钟信号，IPN将主时钟信号通过传输网链路传递给基站（基站工作在从属模式）。DIB基站（工作在从属模式）也通过接口与传输网进行连接，接收从IPN交换控制节点发出的同步信号。这种同步方式属于主从同步方式。DIB基站中配备了高精度的本地振荡器，精度为0.1ppm。当DIB基站工作在FallBack（单站）时，DIB基站高精度的本地振荡器可以保证基站的正常工作，并且可以使基站在FallBack（单站）模式下的工作时间没有限制，直到链路恢复为止。八、系统管理功能系统具有完善的网络管理功能，中心级网管终端应能够监测系统各级设备如中心控制器模块、音频器接口、电源、音频交换模块、数据交换模块、集群基站接口模块、音频交换器通道、远端基站控制器、集群信道机、光纤直放站、基站通道、集群转发器接口卡和系统管理终端通道等的运行状态信息，如电源状态、设备状态等，可完成自动检测、遥控检测、故障定位、故障报警及远端维护等，出现故障时能够发出声光报警。网管终端能同时显示集群系统设备和光纤直放站的信息。无线系统通过和广播系统的互联及二次开发，实现线路内车站站台值班员通过手持台（由无线系统提供）直接控制对上、下行站台的广播控制功能，限定只有特定手持台方能进行站台广播功能，此功能不影响专网无线用户的通信。九、录音功能专用系统调度台可为专用电话系统提供录音接口，由其进行统一录音。车载电台及车站固定台内配置录音模块，对通话信息进行记录、存储，在车载台操作终端具有专用USB接口，可通过录音存储介质对录音文件进行导出。十、无线手持台广播功能无线系统通过和广播系统的互联及二次开发，实现线路内车站站台值班员通过手持台（由无线系统提供）直接控制对上、下行站台的广播控制功能，限定只有特定手持台方能进行站台广播功能，此功能不影响专网无线用户的通信。十一、系统鉴权功能鉴权是一种防止无线系统非法使用的有效保护机制，用于移动台初次登记和重选小区时，可验证移动台和系统的合法性。移动台在通过鉴权后，才能成功登记并使用各种业务功能。第四章无线通信的接口一、与传输系统接口无线系统的中心设备、各基站与传输系统的接口在各通信设备室DDF配线架的外线侧，接口类型为标准10/100M自适应以太网接口。基站与交换机的以太网通道采用共享方式。1、接口界面接口界面示意图3-4-1所示：图3-4-1无线系统与传输系统接口示意图每个基站配置2路IP传输链路，用于与控制中心的交换机相连接。关于基站链路，传输系统需要提供以下的IP端口，如表3-4-1所示。表3-4-1传输系统IP端口线路接口类型核心网基站备注1号线IP接口各2各22、接口内容（1）接口类型：IP接口。接口位置：通信设备室配线架外线端子。（2）接口数量：控制中心集群交换机侧2个；1号线各车站基站每处2个；车辆段通信机房2个。（3）传输协议：TCP/IP协议。（4）电气性能：RJ45。（5）接口用途：通信专业根据专用无线系统要求，向其提供连接控制中心、车站、车辆段的有线传输通道。（6）相关方责任：专用无线：提出要求，负责接线、敷设电缆；传输系统：提供满足专用无线系统要求的传输通道至接口单元，配合调试、开放通信协议。二、交换机与调度台的接口1、交换机与本地调度台的接口交换机与调度台的连接，采用以太网接口，在该以太网通道中传输语音和控制信令。当调度台与交换机机柜的走线距离不超过100米时，直接采用IP电缆连接；当调度台与交换机机柜的走线距离大于100米时，调度台至交换机传输由我方自行解决。2、远端调度台接口本系统中，远端调度台主要指车辆段的调度台。车辆段调度台与交换设备之间采用以太网接口，在该以太网通道中传输语音和控制信令。传输系统需提供的接口如图3-4-2所示：远端调度台以太网接口界面。图3-4-2远端调度台以太网接口接口示意图以太网接口专用无线通信系统设在车辆段的调度台经过传输系统传输，在控制中心通过以太网接口连接到交换机。以太网接口与传输系统之间在通信设备室的EDF处汇接，见表3-4-2。表3-4-2以太网接口线路接口类型控制中心车辆段备注1号线以太网1个1个连接交换机（1）接口类型：10/100M自适应以太网。（2）接口位置：控制中心、车辆段通信设备室配线架外线端子。（3）接口数量：控制中心调度服务器侧1个（总线式）；车辆段调度控制室1个。（4）传输协议：TCP/IP协议。（5）电气性能：RJ45。（6）接口用途：通信专业根据专用无线系统要求，向其提供连接控制中心、车辆段的有线传输通道。（7）相关方责任：专用无线：提出要求，负责接线、敷设电缆；传输系统：提供满足专用无线系统要求的传输通道至接口单元，配合调试、开放通信协议。三、直放站近端机与交换中心的接口直放站近端机与交换中心的接口如图3-4-3所示。图3-4-3直放站近端机与交换中心的接口示意图表3-4-3直放站近端机与交换中心的接口示意图说明内容说明接口分界点控制中心、车站、车辆段、停车场通信设备室配线架外线端子。接口数量每个近端机1个，共8个。接口类型10M/100M以太网，点对点。物理接口RJ45线缆规格8芯屏蔽网线电气特性IEEE802.3标准以太网接口接口协议TCP/IP接口用途传输提供标准IEEE802.3的10Mb/s点对点以太网数据传输通道，透传无线系统信息。相关方责任传输系统专用无线通信系统提供满足无线通信要求的传输通道至接口单元，配合调试、开放通信协议。提出要求，负责接线、敷设电缆。接口测试测试各接口双方的通电连续性及数据连接状态。测试在线缆物理连接后在现场进行。四、无线系统与车站固定台接口无线系统与车站固定台接口，如图3-4-4所示。图3-4-4无线系统与车站固定台接口示意图表3-4-4无线系统与车站固定台接口示意图说明内容说明接口分界点降级备用控制中心、车站通信设备室配线架外线端子。接口数量每个固定台1个。接口类型E1物理接口BNC线缆规格75欧姆非平衡同轴电缆电气特性CCITTG.7032.048Mbps接口协议QSIGETS300172接口用途实现每个车站接入降级备用中心相关方责任传输系统专用无线通信系统提供满足无线通信要求的传输通道至接口单元，配合调试、开放通信协议。提出要求，负责接线、敷设电缆。接口测试测试各接口双方的通电连续性及数据连接状态。测试在线缆物理连接后在现场进行。五、交换中心与公务电话系统接口交换中心与公务电话系统接口，如图3-4-5所示。图3-4-5交换中心与公务电话系统接口示意图表3-4-5交换中心与公务电话系统接口示意图说明内容说明接口分界点控制中心通信设备室配线架外线端子接口数量3个接口类型E1物理接口BNC线缆规格75欧姆非平衡同轴电缆电气特性CCITTG.7032.048Mbps接口协议QSIGETS300172接口用途实现专用无线与公务电话系统中继相连相关方责任专用无线通信系统公务电话系统提出要求，负责接线、敷设电缆提供满足无线通信要求的传输通道至接口单元，配合调试、开放通信协议接口测试测试各接口双方的通电连续性及数据连接状态。测试在线缆物理连接后在现场进行六、专用无线系统与时钟系统接口无线系统通过移动交换控制中心无线网管设备与通信专业时钟系统连接，以获得时钟信号。无线系统与时钟系统的接口在控制中心通信设备室VDF的外线侧。1、接口界面接口界面示意图3-4-6所示：图3-4-6专用无线系统与时钟系统接口示意图2、接口内容（1）接口分界点：控制中心通信设备室配线架外线端子。（2）接口数量：控制中心1个。（3）接口类型：RS-422/以太网接口（具体类型设计联络阶段确认）。（4）接口用途：通信专业在控制中心为专用无线系统提供标准时钟信号。（5）相关方责任：专用无线：提出要求，负责接线、敷设电缆；时钟系统：提供时钟信号到分配单元、配合调试，开放通信协议。七、专用无线系统与集中录音系统接口专用无线系统与集中录音系统接口，如图3-4-7所示。图3-4-7专用无线系统与集中录音系统接口示意图表3-4-6专用无线系统与集中录音系统接口示意图说明内容说明接口分界点控制中心、车辆段/停车场、车站通信设备室的VDF配线架接口数量控制中心近端调度台6个、远端调度台6个接口类型四线，600欧姆，平衡物理接口VDF卡线排线缆规格设计联络阶段确定电气特性设计联络阶段确定接口协议设计联络阶段确定接口用途实现专用无