铁路通信网的综合网管系统

2010-05-08邓烨飞

铁路通信信号工程技术 2010年1期

邓烨飞

(北京全路通信信号研究设计院，北京 100073)

1 铁路通信网的组成

铁路通信网是列车运营、行政管理、维护抢修、货票管理等多方面信息的传输、交换、显示和应用的综合业务平台。

按照ITU-T提出的网络分层分割概念，铁路通信网可以从垂直方向划分为3层，由下至上为传送网、业务网和应用层。其中传送网可以细分为物理层和信道层（SDH/PDH/WDM等），在信道层上面可以支持由各种电路层设备（如分组交换机、路由器等）组成的业务网（如IP网等），提供各种网络业务。而在业务网上面可以开发出多种为用户提供信息服务的应用（TMIS/DMIS/会议电视等）。为了支持各层网络有效运行和管理，需要有支撑网即信令网、同步网和网管网。铁路通信网分层结构，如图1所示。

铁路通信系统包括如下子系统。

（1）传输子系统，是为其他通信子系统和信号系统等提供信息传输和交换信道，由光数字传输设备及光纤环路组成。

（2）无线通信子系统，是为固定用户如调度员、车站值班员等与移动用户如列车司机、维修、公安等流动人员之间提供通信手段，对行车安全、运营效率、服务质量、应付突发事件提供保证，由数字集群设备组网。

（3）程控电话子系统，供工作人员与内部及外部进行公务通信联系的通信子系统，由数字程控交换机网络构成。

（4）数字专用调度电话子系统，是为列车运行调度指挥、电力调度、防灾救护及维修等部门提供作业指挥而设置的专用直达电话系统，由数字调度主系统、分系统、前台及分机组成。

（5）闭路电视监视子系统，为控制中心的调度员、各车站值班员、列车司机等提供有关列车运行、防灾救灾以及旅客疏导等方面的视觉信息，由图像摄取、图像显示及录制、车站控制、中心控制、视频信号传输等部分组成。

（6）通信电源，由交流电源切换及配电屏、电源、高频开关电源和蓄电池组组成。

（7）其他系统，包括光缆光纤监测、动力环境监测、时钟等系统。

2 综合网管建立的必要性

作为铁路通信的后台支撑系统，网络管理部门最主要任务就是对前台业务运营和信息处理提供全面完善的系统保障。如何建设运营强大而灵活的网络管理系统是一个迫切需要解决的问题。

由多厂商设备构成的铁路通信网络中，各厂商产品都有各自1套网管系统，而这些网管系统在开发之前没有统一定义的信息交换、信息管理协议与格式，都是采用各自互不兼容的管理协议。这种各自为阵的局面给网络管理带来一系列难题。

（1）信息无法共享

各专业网只能了解本专业网的资源和网络运行情况，信息存放分散、孤立，对网内各类资源的利用率情况没有全局了解。从而一定程度上影响了网上业务地开展，阻碍了对网络资源地有效利用。

（2）调度和管理网络资源难以统一

各厂商的网管系统无法实现跨厂家、跨系统的资源调度。通信网的运维属于被动式运维，不能达到主动式和预防式运维的目标。

（3）业务质量的完成无法保障

针对日益加剧的市场竞争，需要对传送网提供的业务传输电路进行有效质量保障，而现有管理方法不能提供端到端的管理。

（4）多厂商设备无法实现互联互通互操作

无法提供智能化的网络资源调度建议方案，也无法实现互联互操作和统一管理。

基于以上问题，有必要建立铁路通信网的综合网管系统。通过该网管系统对各线范围内通信网进行统一、全局的管理，从而提高通信网的整体运行维护水平，保证通信网的运行质量和效率。

3 综合网管的特点

综合监控系统是将彼此孤立的各类控制系统通过网络有机连接在一起，并建设智能综合监控中心，监控和协调各相关子系统的工作，充分提高各类系统的工作效率，降低运营成本，提高综合决策水平，为乘客提供一个便利、快捷、舒适的乘车环境，并在灾害发生时最大限度保护人的生命和财产安全，实现“高安全、高效率、高品质服务”的铁路交通。

综合网管与传统的孤岛式网管相比，其本质特征主要体现在以下方面。

（1）资源共享

提供统一的工作平台及界面，对各子系统进行不同程度整合，按照各子系统的不同需求，合理分配资源，包括网络和人力资源。

（2）信息互通和联动

在统一的工作平台及共享数据库的支持下，各子系统有效快速地相互传递信息，实现系统间的联动。

（3）跨系统故障处理的能力

当发生系统故障时，操作员更快找出故障原因和其他系统出现的问题，有利于处理跨系统问题，提高服务质量。

（4）工作模式预设能力

可根据不同情况启动相应预设模式，实现对全线各受控子系统的联动控制，应付不同事故。

（5）人机界面的统一性

有利于建立统一的人机界面，形成图形、图像、表格以及文本格式一致，可提高反应能力，减少误操作。

4 综合网管的功能

综合网管的功能具体包括以下内容。

（1）综合故障管理

综合故障管理的目标是以业务为中心进行预警，实现端到端业务的监控管理，将告警信息关联到电路，提高业务保障能力。其主要功能是基于不同专业的监控系统实现综合的故障管理，提供跨专业平台的网络集中告警功能，在一个统一网络管理平台上实现多专业综合告警的实时集中呈现，能够在众多相关联的告警中迅速判断出产生告警的真正原因。

（2）综合性能管理

性能管理以网络性能为准则，检测网络的利用情况，主要由性能告警的检测和发现性能故障后网络重配置2部分组成。根据网络的一些运行参数如吞吐率、响应时间和网络一般可用度，来判定网络运行的好坏，并决定从哪一方面来改善。性能管理功能包括性能数据检测和分析、闭值设置和性能调整等。

（3）综合配置管理

配置管理主要目的是增强网络管理者对网络配置的控制，是通过对设备的配置数据提供快速访问来实现的，包括：获得关于当前网络配置的信息，提供远程修改设备的手段，存储数据，维护1个最新设备清单并根据数据产生报告。

（4）综合安全管理

安全管理主要提供一个安全策略，确保只有授权的合法用户可以访问受限的网络资源和重要信息。按照权限、口令以及一些准则来检测有意或无意地非法入侵，当检测到非法入侵事件后，采取必要的措施来查处或追踪。

安全管理主要涉及：防止非法用户访问，在敏感的网络资源和用户集间建立映射关系；数据链路加密；密钥分配和管理；安全日志维护和检查；审计和跟踪；防止病毒和灾难恢复措施。