构建铁路数据通信论文

时间：2024-05-14 06:20:08 通信工程毕业论文我要投稿

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构建铁路数据通信论文

　　1运营商ＩＰ数据网及铁路既有ＩＰ数据网

构建铁路数据通信论文

　　1．１运营商ＩＰ数据网

　　中国移动、中国电信、中国联通三大运营商ＩＰ数据骨干网，基本覆盖了所有省会节点和大部分地市节点，采用核心、汇聚和接入３层结构。它们基本都采用ＢＧＰＭＰＬＳＶＰＮ承载业务，建立了服务质量保证（ＱｏＳ）体系，在全网部署了ＩＧＰ／ＬＤＰ快速收敛功能，并部署了ＭＰＬＳＴＥＦＲＲ链路保护功能，域内路由协议采用ＩＳ－ＩＳ，并通过ＭＰ－ｉＢＧＰ传播ＭＰＬＳＶＰＮ路由信息。

　　1．２铁路既有ＩＰ数据网

　　铁路数据通信网由建设于不同时期的客运专线数据网、铁通公司划转的专用数据网及铁路综合计算机网（ＴＭＩＳ数据网）３个相对独立的网络构成。客运专线数据网目前已经覆盖了铁路总公司，各铁路局的调度中心，京沪、京石武、武广、甬台温、温福、郑西、沪宁、沪杭等已建成的客运专线沿线站段、动车所等业务节点。铁路局区域网络由核心节点、汇聚节点、接入节点构成。骨干网络暂采用北京、武汉、西安、上海局区域网络的核心节点路由器作为临时域间数据转发节点，满足各铁路局对总公司区域网络间，以及各铁路局区域网络间数据路由转发需求。客运专线数据网采用ＭＰＬＳＶＰＮ实现对业务的承载。既有普速线数据网大部分为铁通公司划转铁路之前的铁通建设，目前各铁路局网进行基础通信网改造工程，在改造完成后基本实现了对既有普速线所有车站的覆盖，并实现了与客运专线数据网的整合。铁路综合计算机网为２层网络结构，覆盖铁路总公司、铁路局及部分车站。随着网络安全工程的实施，铁路总公司、铁路局机关局域网实行三网分离，即局域网被分割成内部服务网、安全生产网、外部服务网３个逻辑子网，分属于不同的安全域。ＴＭＩＳ网络以路局为分界点，路局以上是骨干网，路局以下是基层网，总公司至各路局为星形组网。目前ＴＭＩＳ数据网与客运专线数据网（即铁路数据通信网）未实现整合。

　　2铁路数据通信网网络建设

　　铁路数据通信网建设的目标为以既有数据网为基础，整合成一张综合的ＩＰ数据网，实现对不涉及行车安全及资金往来的铁路信息系统和通信数据业务的承载，采用适合铁路需求的技术策略，提高数据网络运行效率。

　　2．１骨干网建设方案

　　骨干网络由汇接节点、转发节点和接入节点组成。骨干网汇接节点设置在铁路总公司；转发节点设置在北京、西安、武汉、上海、成都；接入节点设置在各铁路局。每个节点设置２台路由器。骨干网为一个独立自治域。北京、武汉、西安转发节点间构成半网状连接方式，相邻骨干网转发节点间互联，每个转发节点与总公司节点间直联，实现全网流量在骨干网层面转发；骨干网接入节点同时与２个大区转发节点互联。骨干网节点间采用１０ＧＥＷＡＮ接口互联。

　　2．２区域网络建设方案

　　每个铁路局区域网络均作为一个独立的自治域，区域网络间的互访通过骨干网络实现。铁路局区域网络由铁路局所在地的核心节点、业务相对集中的汇聚节点和接入节点组成。接入节点到汇聚节点间、汇聚节点到核心节点间的连接，在城市范围内或有需求的节点，采用星形或环形方式接入上层节点，在铁路沿线范围，接入节点采用链型双归方式接入汇聚节点。对于接入节点，采用分层ＰＥ技术，在大型车站部署ＳＰＥ节点，小型站段或工区部署ＵＰＥ节点。

　　2．３既有数据网整合方案

　　由于ＴＭＩＳ数据网承载着货票、确报、调度、车号自动识别、行车安全监控（５Ｔ）、铁路办公自动化、统计、工务、财务核算等多个应用系统，因此，铁路数据网与ＴＭＩＳ网络的整合要分步骤实施。第一步：ＴＭＩＳ数据网业务之间存在大量互通需求，因此没有对承载业务做严格的访问隔离，而铁路数据通信网采用ＶＰＮ方式实现业务接入，为避免对ＴＤＭＳ广域网承载业务造成影响，第一步将承载的全部业务以一个统一ＶＰＮ接入铁路数据网。第二步：新的信息业务直接接入铁路数据网，ＴＭＩＳ既有业务逐步向铁路数据网割接，业务割接后ＴＭＩＳ网络设备根据性能及配置情况，融入铁路数据网各类节点中，实现一张统一的数据网，实现信息资源共享。

　　2．４技术策略

　　铁路数据通信网采用骨干网络及区域网络二级构建，在区域网络接入节点，采用分层ＰＥ构建。铁路数据通信网骨干网络链路由ＯＴＮ承载，采用１０ＧＥ接口；铁路局区域网络核心、汇聚节点间的链路及接入节点到汇聚节点间的链路，主要由ＯＴＮ承载，采用ＧＥ接口；接入节点间的链路主要由光纤承载，采用ＧＥ接口。为保证数据网对业务承载的可靠性，数据网要求ＯＴＮ承载网启用保护机制，并利用传输网络保护机制、数据网故障检测恢复机制及两者的协调配合，来共同保证数据网的可靠性。数据网通过ｌａｙ－ｅｒ３ＭＰＬＳＶＰＮ实现对业务的承载，保证不同业务组的安全隔离，采用ＯｐｔｉｏｎＢ方式实现ＶＰＮ跨域互通；将ｌａｙｅｒ２ＭＰＬＳＶＰＮ作为补充，提供基于ＭａｒｔｉｎｉＶＬＬ业务。采用区分业务（ＤｉｆｆＳｅｒｖ）同时结合ＣＢＱ以及ＣＡＲ等多种技术方式，来保证各类业务的ＱｏＳ。骨干网络依靠高带宽的设计提供网络的轻载来保证ＳＬＡ，采用ＩＰＤＳＣＰ、ＩＰＴＯＳ和ＭＰＬＳＥＸＰ字段标识ＱｏＳ等级；在ＰＥ路由器实现ＱｏＳ的等级化标记，根据初始业务类型提供６类服务等级对应６种队列；部分关键业务，如ＧＳＭ－Ｒ／ＧＰＧＳ、会议电视、软交换等，考虑直接在区域网核心节点下设置独立的ＰＥ接入设备，基于物理端口进行分类和标识。在全网部署路由快速收敛功能，启用ＢＦＤ完成快速链路故障探测，先期在骨干网络转发节点间对重要业务（如ＧＳＭ－Ｒ／ＧＰＲＳ业务）进行ＭＰＬＳ－ＴＥＦＲＲ的部署。域内路由协议采用ＩＳ－ＩＳ，并通过ＭＰ－ｉＢＧＰ传播ＭＰＬＳＶＰＮ路由信息，域间协议采用Ｅ－ＢＧＰ。骨干网络及各区域网络均为独立ＡＳ。在骨干网接入路由器部署流量采集设备，在铁路总公司节点设置流量分析与统计服务器，对各铁路局引入骨干网流量进行统计分析，并对异常流量进行告警。数据网为铁路专网综合ＩＰ网，与公众互联网采用物理隔离；全网通过实施ＭＰＬＳＶＰＮ，完成各业务系统的隔离；网络支持分域、分权管理；对于网络设备的服务配置，遵循最小化服务原则，关闭网络设备不需要的物理端口及服务；对网络设备实行交互式访问安全措施；支持对接入业务限速处理；在ＩＳ－ＩＳ、ＢＧＰ等协议中启用校验和认证功能；网管区域的防火墙具有入侵检测功能；在网络互联端口开启Ｉ－ＳＩＳＨｅｌｌｏ的ＭＤ５认证；在区域网出口限制ＢＧＰ对等体（ｐｅｅｒ）以外ＩＰ地址对１７９端口的访问。在ＭＰＬＳ环境下向ＩＰｖ６演进，在所有ＩＰｖ６业务不需隔离时，可采用６ＰＥ技术实现；在ＩＰｖ６业务需隔离的情况下，可采用６ＶＰＥ技术实现。

　　3结束语

　　随着业务种类和服务质量要求的不断变化、ＩＰ技术的发展，不断更新完善技术策略，构架一张综合的ＩＰ数据网完成对铁路信息业务及通信数据业务的承载来实现信息资源共享，以便适应铁路的发展、提高铁路运营效率。

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