高速铁路通信系统方案
高速铁路专用通信系统技术介绍
ｂ ｎ ｌ ｚ ｎ ｈ ｅ ｈ ｏ ｏ ｉ ｓ ｏ ｙ ｔ ｍ．ｔ ｉ ａ ｅ ｅ ｃ ｉ ｅ ｈ ｅ ｏ ｎ ＆ ａ ｖ ｎ ｅ ｅ ｈ ｏ ｏ ｉ ｓ ｙ ａ ａｙ ｉｇ ｔｅ ｔｃ ｎ ｌ ｇ ｅ ｆｓ ｓｅ ｈ ｓｐ ｐ ｒ ｄ ｓ ｒｂ ｓ ｔ ｅ ｎ ｗｂ ｒ ｄ ａ ｃ ｄ ｔｃ ｎ ｌｇ ｅ ａ ｏ ｔ ｄ ｉ ｉ ｈ ｓ ｅ ｄ ｒ ｉ ｙ ｃ ｍｍｕ ｉ ａ ｉ ｎ ｓ ｓｅ ａ ｄ ｉ ｔｏ ｕ ｅ ｅ ｃ ａ ａ ｔ ｒｓ ｉ ｓｏ ｉ ｈ ｓ ｅ ｄ ｄ ｐ ｅ ｈ ｇ — ｐ ｅ ａ ｌ ｎ ｗａ ｏ ｎ ｃ ｔｏ ｙ ｔ ｍ， ｎ ｎ ｒ ｄ ｃ ｓｔ ｈ ｒ ｃ ｅ ｉｔｃ ｆ ｇ — ｐ ｅ ｈ ｈ
１ ３通 信技 术要 求 ．
纤配 置 应 满足 列 控 光纤 局 域 网 、光 纤 传 输系 统 、区
间信 息 接入 、无 线光 纤 直 放站 的需 要 ，并 兼 顾远 期
高速铁路要求 以数字网络承载综合调度 系统 ；
站 间 引入 区间 接入 技 术 ； 车 运 行控 制 系 统 的信 息 列 通 过光 纤 网络 传 输 ； 一地 之 间采 用综 合 无 线通 信 车
麓蠢
高速铁路专用通 信系统技术介绍
徐 淑鹏
（ 南铁 通工程建 设有 限公 司，郑州 河 ４ ０５） ５ ０ ２
摘 要 ：从 高速铁路专 用通信 系统 的各种 需求 出发，通过 对 系统技术的分析 ，掌握 高速铁路通信 系统所采 用的 高新技 术， 了解高速铁路 专用通信 系统的特点 ，对高速铁路通信工程的施 工起到理论指导作 用。
ｒ ｉｗａ ｄｉ ａ ｅ ｏ ａ ｌ ｙ ｄｅ ｃ ｔ ｄ ｃ ｍｍ ｕ ｃ ｔｏ ｙｓｅ ，ｗｈｉ ｈ ｐ ｏｖ ｄｅ ｈ ｏ ｅ ｉ ａ ｕｉ ｎｃ ｏ ｔ ｏ ｔｕｃ ｉ ｆ ｎｉ ａ ｉ ｎ ｓ ｔ ｍ ｃ ｒ ｉ ｓｔ ｅ ｒ ｔｃ ｌｇ ｄａ ｅ ｔ ｈｅ ｃ ｎｓｒ ｔｏｎ ｏ ｈｉ ｈ— ｐ ｅ ａ ｌ ｙ ｏ ｍｕ ｃ ｔｏ ｎ ｎ ｅ ｉ ｇ． ｇ ｓ ｅ ｄ ｒ ｉｗａ ｃ ｍ ｎｉ ａ ｉ ｎ ｅ ｇｉ ｅ ｒｎ Ｋ ｅ ｗｏ ｄｓ ｙ ｒ ：Ｈｉ ｈ—ｐｅ ｄ ｒ ｉｗａ ， ｍｍｕ ｃ ｔｏ ｙｓｅ Ｎｅ ｏｒ ＆ ａ ｖ ｎ ｅ ｅ ｈ ｌ ｇ ， ｎ ａ ｙ ｉ ｇ ｓ ｅ ａ ｌ ｙ Ｃｏ ｎｉａ ｉ ｎ ｓ ｔ ｍ． ｗｂ ｎ ｄ ａ ｃ ｄ ｔ ｃ ｎｏ ｏ ｙ ａ ｄＡｎ ｌ ｓｓ
高速铁路数字移动通信系统
高速铁路数字移动通信系统在当今高速发展的时代，高速铁路成为了人们出行的重要选择。
而在保障高速铁路安全、高效运行的众多技术中，高速铁路数字移动通信系统扮演着至关重要的角色。
高速铁路数字移动通信系统，简单来说，就是为高速铁路量身定制的一套通信解决方案。
它就像是一条无形的信息高速公路，确保列车上的工作人员、控制系统以及乘客之间能够顺畅、快速、准确地进行信息传递。
首先，我们来了解一下为什么高速铁路需要专门的数字移动通信系统。
高速铁路的运行速度极快，这就对通信的实时性和稳定性提出了极高的要求。
传统的移动通信系统在面对高速移动的场景时，往往会出现信号中断、延迟、数据丢失等问题。
想象一下，如果列车驾驶员与调度中心之间的通信出现了故障，无法及时获取前方路况信息或者接收指令，那将会给列车的运行带来极大的安全隐患。
再者，高速铁路上还有大量的设备需要实时监控和控制，比如列车的动力系统、制动系统、车门系统等，这些设备的数据传输也必须稳定可靠。
此外，随着人们对出行体验的要求不断提高，乘客在列车上也希望能够享受到高质量的通信服务，如流畅的上网、视频通话等。
那么，高速铁路数字移动通信系统是如何实现这些功能的呢？它主要由以下几个部分组成：基站系统是其中的重要一环。
在铁路沿线，会设置一系列的基站，这些基站就像一个个接力站，确保列车在高速行驶过程中始终能够接收到稳定的信号。
基站的覆盖范围和信号强度经过精心设计和优化，以适应高速铁路的特殊需求。
核心网则负责对通信数据进行处理和传输。
它就像是一个中央大脑，管理着整个通信网络的资源分配、数据路由等工作，确保信息能够快速、准确地到达目的地。
终端设备包括列车上的车载通信设备以及工作人员和乘客使用的移动终端。
车载通信设备与列车的控制系统紧密相连，能够实时传输列车的运行状态数据，并接收来自外部的指令。
而乘客使用的移动终端则可以通过无线网络接入系统，满足他们的通信和娱乐需求。
为了保证通信的可靠性和安全性，高速铁路数字移动通信系统还采用了一系列先进的技术。
高铁概论第7章 高速铁路通信系统
（2）站场通信 大型车站多个作业场，主场车站调度员与各个相关值班员构建 的若干个一点对多点的调度通信，简称站调。 小车站值班员与若干个站内用户之间构建一点对多点的站内通 信。
（3）站间通信 站间通信为站与站之间的点对点通信，即站间行车电话或闭塞电话。 随着信号设备的发展，区间闭塞法几乎不再用电话闭塞法，已采用 半自动闭塞和自动闭塞。 站间电话用来通报列车运行状态和相关行车业务，于是出现了站间 行车电话这一称谓。
述 调度通信体系。
干线调度通信是铁道部为统一指挥各铁路局，协调地
完成全国铁路运输计划，在铁道部与铁路局之间设置
的各种调度通信。
局线调度通信是铁路局为统一调度指挥所属主要
区段及主要站段，协调地完成全局运输计划，在铁路
局与编组站、区段站、主要大站之间设立的各种调度
通信。
区段调度通信是各调度区段为调度指挥运输生产，在调度员与所辖区段 的铁路各中间站按专业、部门设置的调度、通信系统，统称区段调度。
（3）区段调度通信网
述
铁路局下属的调度区段运输指挥中心设区段数字调度机（主系
统），与所辖区段沿线各中间站车站数字调度机（分系统），用
2M数字通道呈串联型逐站相连，并由末端车站环回，组成一个
2M自愈环。
7. 1 概 述
7.
1 概
铁路交通（轨道交通）建设投资大、工程复杂，为满足乘客对铁路交通高速、
述 安全、舒适便捷、经济等特性不断提高的服务需求，铁路通信系统需要向大
固定通信网 移动通信网
6层：决策支持与综合应用系统 5层：社会化信息服务系统 4层：办公信息系统 3层：业务管理信息系统
2层：过程控制与安全保障系统 1层：通信网络系统
移铁 动路 通综 信合 系数 统字
高速铁路通信系统
1.3 高速铁路通信系统的发展
2.不断开拓铁路运输新业务
不断开拓铁 路运输新业
务
根据铁路运输的需要，未来应大力发展通信综合业务，积极建设安全可靠、迅速快捷、机动灵活 的应急通信网，在铁路局设置应急指挥中心，在电务段配置现场应急通信接入设备；统筹规划、 建成具有全路监控系统平台的图像及防灾预警监控中心，形成全路统的图像监控系统；围绕铁路 营销和客货服务的需要，建成大型客运站数字化信息网络平台，为实现广播、引导、查询、检票 、行包等系统的自动化奠定网络基础。
1.3 高速铁路通信系统的发展
1.建设宽带可保护的大容量数字传送网
具有宽带自愈功能的铁路数字传送网是大容量数字通信网络的基础。这里，宽带是指在同一传 输介质上利用不同的频道进行多重（并行）传输，并且速率在1.54 Mbit/s以上的网络。自愈是指 当网络中的任何一处发生故障时，无须人工干预，网络都可以在极短的时间内自动恢复运行。由于 多业务传送平台（multi service transport platform，MSTP）在提供业务种类、服务质量等方 面具有优势，同时，既有铁路已大量采用同步数字体系（synchronous digital hierarchy，SDH） 技术，与MSTP技术可以实现无缝连接，因此未来铁路的主流传送网将采用MSTP技术，重点发展 接入网，实现信息源点的数字化接入。接入网包括光纤接入网和宽带移动通信接入系统，新建铁路 时配套建设数字化传送和接入网络。
高速铁路通信系统
传统的铁路专用通信业务包括干、局线通信，区段通信，站场通信，无线专用通信， 应急通信和列车通信等，铁路数字调度通信是铁路专用通信的重要组成部分，是直 接指挥列车运行的通信设施，按铁路运输指挥系统分干线、局线、区段三级调度通 信体系。
高速铁路通信系统
采用先进的信号处理技术和天线技术 ，优化信号覆盖范围和信号质量，同 时加强网络规划和优化，提高信号的 连续性和稳定性。
数据安全问题
数据泄露和攻击
高速铁路通信系统涉及大量的敏感信息，如列车控制指令、乘客信息等，存在 数据泄露和被攻击的风险。
解决方案
采用加密技术和安全防护措施，保障数据传输和存储的安全性。同时加强网络 安全监测和应急响应能力，及时发现和应对安全威胁。
卫星通信技术还可以提供语音、数据、图像等多种通信 服务，满足不同业务需求。
网络安全技术
01
网络安全技术是高速铁路通信系统中的重要保障措施，主要用于保护 通信系统和数据的安全。
02
网络安全技术包括防火墙、入侵检测、数据加密等，其中数据加密是 高速铁路通信系统中常用的网络安全技术。
03
网络安全技术可以防止网络攻击和数据泄露等安全问题，保障高速铁 路通信系统的正常运行。
大数据分析技术还可以对各种设备和系统的性 能进行监测和预测，及时发现潜在的问题和风 险，提高系统的安全性和可靠性。
大数据分析技术还可以优化高速铁路通信系统 的资源配置和服务质量，提高运营效率和服务 水平。
人工智能技术的应用
人工智能技术可以应用于高速铁路通 信系统的故障诊断和预测，通过分析 历史数据和实时监测数据，自动识别 和预测潜在的问题和故障。
高速铁路通信系统
目录
• 高速铁路通信系统概述 • 高速铁路通信系统的关键技术 • 高速铁路通信系统的应用场景 • 高速铁路通信系统的未来发展 • 高速铁路通信系统的挑战与解决方案
01
高速铁路通信系统概述
定义与特点
定义
高速铁路通信系统是指为高速铁 路列车提供信息传输、信号控制 、安全保障等功能的综合性通信 网络。
高速铁路通信系统网络验收维护解决方案建议
（ ＤＴ Ｈ ＤＸ和 ＨＤ Ｄ Ｔ Ｒ技 术 ） ，精 确 查 找 串 扰 和 阻 抗 异
常 故障 。各 个通信 站均需 配备 ，产 品选 择关键 在于
速 度 和精 度 。
路 、 串绕 或 是 开 路 ， 并 以 图 形 方 式 显 示 某 根 线 Ｉ 的
故 障位 置 。各 通信 工 区依 照维 护班 组个 数 配备 。
Ｃ电缆故 障测试套 包 。能够 显示 图形化 布线 图、 ．
２ １．１ ００ 总第 １４ ０ 期圆 ５
图 １ 高速 铁 路 通 信 系统 网络 测 试 示 意 图
务配备 合适的 仪表在建 设过 程 中即使用 ，一方 面逐 和 光缆 端接 面映象检 查集 成在 一起 ，提 供更 高层次 步保证 工程 质量 ，另一方 面使得 维护人 员提 前积 累
经验 ，为 日后 维护 工作 打 下坚 实基 础 。
本 文将 逐一 对 通信 系统 中的 传输 介 质 （ 纤 、 光 护 进行 分析 ，以 期对 我 国高 铁建 设贡 献微 薄 之 力。
双绞 线 、同轴 电缆 ） ，数 据网络和 ＧＳ Ｒ网络的维 纤处 理任 务的需 求 ， 日常维护 所需 的完整光 纤验证 Ｍ．
ｌ 高速 铁 路 通信 系统 ｌ ， 纡 、 殷绞线 、 ｌ Ｉ ｌ ｌ 简单 的故障 、光 纤检 查仪视频 显微 镜 、光纤查 找远 ｉ Ｊ 程Ｉ Ｄ，光纤 清洁工具 包 。各个通 信工 区均需 配备。 轴 电缆 的 维护 足 坫
技 术 服 务 园 地
不 同级 别 工具 有 ： （ ）以 太 网 协 议 分 析 仪 。 支 持 网 络 全 ７层 测 试 １
高速铁路通信信号系统的使用教程
高速铁路通信信号系统的使用教程随着科技的发展，高速铁路通信信号系统的重要性在现代交通领域中日益凸显。
本文将为您提供一份简明扼要的高速铁路通信信号系统使用教程，帮助您更好地了解和应用这一系统。
第一部分：概述首先，我们将对高速铁路通信信号系统进行简要概述。
高速铁路通信信号系统是一种基于无线通信技术的先进系统，用于传递重要信息、确保列车运行安全以及提供高效的通信服务。
该系统具有高速、稳定、可靠等特点，广泛应用于高速铁路运输领域。
第二部分：系统组成高速铁路通信信号系统主要由以下几个组成部分构成：1. 通信控制中心：通信控制中心负责系统的整体管理和组织，通过无线通信网络与列车和车站进行数据交互，确保信息的及时传递和处理。
2. 列车终端设备：列车终端设备是安装在列车上的终端设备，通过与通信控制中心进行无线通信，接收和发送相关信息。
3. 信号设备：信号设备包括信号机、轨道电路、道岔控制器等，用于实时监控列车运行情况，发出相应的信号和指示。
第三部分：系统功能高速铁路通信信号系统具有多种功能，下面将详细介绍其中的几个重要功能：1. 列车调度与运营控制：通过通信信号系统，列车调度员可以实时了解列车位置、速度和运行状态，根据需要做出相应的列车调度和运营控制决策，确保列车运行的安全和高效。
2. 通信服务：高速铁路通信信号系统不仅可以实现列车与列车之间的通信，还可以提供给乘客与列车、车站之间的通信服务。
乘客可以通过终端设备与列车、车站进行语音通话、信息传递等操作，方便快捷。
3. 防误功能：系统中的信号设备能够实时监测车辆位置和速度，当检测到异常情况时，会自动发出信号，提醒驾驶员采取相应的措施，避免潜在的事故风险。
第四部分：使用指南接下来，将为您提供高速铁路通信信号系统的使用指南，帮助您更好地应用该系统：1. 系统操作：系统操作包括开机、登录、选择功能等。
用户需要按照系统提示完成相应的操作步骤，确保成功进入系统界面。
2. 信息查询：用户可以通过系统界面查询列车位置、运行状态、到站时间等信息，以便进行合理的行程安排。
高速铁路信号与通信系统设计与优化
高速铁路信号与通信系统设计与优化随着科技的不断发展，高速铁路的建设与发展成为现代交通网络的重要组成部分。
而高速铁路信号与通信系统的设计与优化则是确保高速铁路运行的重要环节。
本文将探讨高速铁路信号与通信系统设计与优化的相关内容，旨在提供解决方案并提升整个系统的性能和效率。
首先，高速铁路信号与通信系统的设计要考虑的因素众多。
其中，最重要的一点便是安全性。
高速铁路系统要求实现高可靠性和高容错性，以确保列车与信号系统之间的通信正常进行，并且在发生故障时能够及时检测并采取相应的措施。
为此，设计人员必须仔细考虑信号线路的设计方案和通信设备的选型，以满足系统运行的稳定性和可靠性要求。
其次，高速铁路信号与通信系统的优化也是非常关键的。
一方面，系统的数据传输速度和处理能力需要不断提升，以应对列车数量和通信数据的增加。
另一方面，系统的通信方式和信号频率也需要优化，以避免干扰和频谱资源浪费。
因此，采用先进的通信技术和优化算法，以提高信号与通信系统的效率和性能，是设计人员所面临的重要任务。
在高速铁路信号与通信系统设计与优化方面，一个重要的考虑因素是信号传输的稳定性和准确性。
为了保证列车与信号系统之间的有效通信，需要合理设计信号传输线路和信号接口设备。
信号传输线路应该具备低衰减和高信噪比的特性，以提供清晰的信号传输。
此外，信号接口设备应具备良好的抗干扰能力，以避免外界电磁干扰对信号传输的影响。
另一个需要考虑的因素是信号与通信系统的安全性。
高速铁路系统对安全性要求极高，主要包括列车防护和列车运行安全等方面。
在信号与通信系统的设计与优化中，必须考虑到列车与信号系统的数据加密和身份验证等安全措施，以防止信息泄露和非法干扰。
同时，系统还应具备实时监测和自动报警能力，以保障列车运行的安全性。
在高速铁路信号与通信系统的优化方面，应考虑到线路容量和数据传输速度等因素。
高速铁路的运行速度较快且列车数量众多，因此，信号与通信系统的容量和传输速度必须足够大，以满足实时数据的处理和传输要求。
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(2) 铁路局局调通信网
铁路局的干调数字交换机用数字中 继通道与各调度区段数字调度交换机 （也可利用区段数字调度设备）相连， 构成星型网络结构的局调调度通信网。 不在调度区段指挥中心所在地的局调分 机，利用区段数字调度通信或专线延伸 至区段站、编组站、中间站。
。
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铁道部
运输调度管理系统
铁路局调度中心
调度电话是铁路各级指挥系统 使用的封闭式专用电话系统
干线调度电话（部调）
基层调度网络
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各种业务调度电话
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区段调度
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第二节 铁路调度数字通信基本原理
铁路数字调度通信系统的主要技术特征是采 用数字交换技术。要实现数字程控交换，必须 解决两大问题：第一，将模拟的话音信号变为 数字信号，即话音信号数字化，并进行复用传 输；第二，将数字化的话音信号进行交换，即 数字交换。另外，在区段的数字专用通信系统 中要实现数字共线和数字交叉连接。
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1. 概述
铁路通信系统是实现铁路专用通信 业务的系统，铁路调度通信系统是其重 要组成部分，目前正由模拟通信技术向 数字通信技术方向演进。高速铁路通信 系统属于铁路通信系统，包括有线通信 部分与无线通信部分，其中有线通信部 分与非高速铁路通信系统区别不大，区 别主要体现在无线通信部分。
站场通信
无线专用 通信
应急通信
列车通信
1.干线各种1.列车调度1.车务、工1.各类MIS 1.站内调度1.列车无线1.救援指挥1.列车广播
调 2调 3会 4会...局 干 干度 度 议 议线 、 、通 通 电 电各 局 局信 信 话 视种 线 线通 2通 3通 4通...货 电 其信 信 信 信运 力 他调 调 调度 度 度务 供 话 2电 34...桥 道 区、 电 话隧 口 间水 等守 电 电电电护话话、信2通3温道4信...电红信息道检息力外号通测通远线控信通道动轴制电2电345系....站扳客客话话统场道运运内电广信部话播息调2防3电4移系...列站铁度护话动统车场路电报通无无数话警讯线 线 字系 23..图 数统像 据电传 传话输 输2345告....列 闭 旅 列警车 路 客 车系电 电 电 安统话 视 话 全 5.其他控制6.站场扩音5.公安、工
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2. 铁路调度通信设备的发展
第一阶段 20世纪50年代至60年代末，以电子管为主要器件，采用脉冲选叫技术 第二阶段 20世纪70年代至90年代末，以晶体管为主要器件，采用双音频选叫技术
第三阶段 20世纪90年代末至现在，以集成电路芯片为主要器件，采用数字交换和计算机通信技术
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交换机的组成
交换机通常由三部分组成：交换网络、 接口、控制系统。
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2. 数字交换系统
主要内容： 呼叫处理基本过程 信令 交换机 组成
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呼叫处理基本过程
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信令
为保证通信网的正常运行，完成网络内 各部分之间信息正确传输和交换，以实 现任意两个用户之间的通信，必须要有 完善的信令方式。信令是通信网中交换 局和用户终端之间及各交换局间在完成 各种呼叫接续时所采取的一种通信语言。
智慧IT
高速铁路通信系统方案
技术创新，变革未来
目录：
➢高速铁路通信系统概述 ➢铁路调度数字通信基本原理 ➢铁路调度通信系统与组网 ➢ 铁路综合数字移动通信系统（GSM-R）
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第一节 高速铁路通信系统概述
本节内容提要： ➢铁路专用通信业务 ➢铁路通信设备发展历程 ➢铁路通信网络结构
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3. 铁路调度通信网络结构
铁路调度通信网的网络结构根据铁路 运输调度体制，分为干线、局线、区段 三层，各层网络自成系统独立组网，铁 路局和铁路局下属的调度区段为各层网 络的相切点。
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(1) 铁道部干线调度通信网
铁道部运输指挥中心设数字交换机， 用数字中继通道与各铁路局运输指挥中 心的数字调度交换机相连，相邻铁路局 的数字调度交换机之间也以数字中继通 道相连作为直达路由，从而组成一个复 合星型网络结构的干线调度通信网。
信息通道 对讲
务对讲 6.道口无线
报警
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调度通信按铁路运输指挥系统分干线、局线、 区段三级调度通信体系 ： ➢ 干线调度通信是铁道部为统一指挥各铁路局， 协调地完成全国铁路运输计划，在铁道部与铁 路局之间设立的各种调度通信。 ➢ 局线调度通信是铁路局为统一指挥所属调度区 段及主要站段，协调地完成全局运输计划，在 铁路局与编组站、区段站、主要大站之间设立 的各种调度通信。 ➢ 区段调度通信是各调度区段为指挥运输生产， 在调度员与所辖区段的铁路各中间站按专业、 部门设置的调度通信系统，统称区段调度。
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(3) 区段调度通信网
铁路局下属的调度区段运输指挥中心设区 段数字调度机（俗称主系统），与所辖区段沿 线各中间站车站数字调度机（俗称分系统）， 用2M数字通道呈串联型逐站向连，并由末端 车站环回，组成一个2M自愈环。区段内所有 调度业务（行调、货调、电调、无线列调）纳 入2M数字环内，一种调度业务固定占有一个 共线时隙
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2. 铁路专用通信业务
铁路专用通信业务包括干、局线通信，区 段通信，站场通信，无线专用通信，应急通信 和列车通信等，其中铁路运输调度通信是铁路 专用通信的重要组成部分，下表为铁路专用通 信业务分类。
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区段通信
干、局线 通信
区段调度 通信
区段专用 电话
区段数据 通信
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本节内容： ➢数字传输系统 ➢数字交换系统 ➢区段数字调度通信
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1. 数字传输系统
数字传输系统原理图
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上图表示模拟话音信号在发送端经 过抽样、量化和编码以后得到了脉冲编 码调制（PCM）信号，此过程称为模拟 话音信号数字化，该数字信号经过传输 线路送到对端。在接收端将收到的PCM 码组还原成模拟话音信号。