合武铁路客运专线数据通信网组网方案

郑毛祥

(武汉铁路职业技术学院，湖北 武汉 430205)

1 合武线铁路数据通信网介绍

随着铁路客运专线的建设，数据通信网迅速发展，通信业务种类不断增加。合肥至武汉高速铁路数据通信网除了承载综合视频监控系统、电视会议业务、为铁路运输调度、客户服务预留网络接口，提供10M/100M的网速外，还在专网专用的结构下，提供面向连接的网络层专线服务和交换型数据业务互联服务。其主要承载业务带宽如表1所示:

表1 主要承载业务带宽

合武铁路数据通信网系统采用TCP/IP协议，构筑不受地域限制，能在应用系统统一策略控制和管理下，根据网络资源条件，针对不同的业务对安全性、实时性的要求，按服务质量分级提供服务，完成管理信息的交换及安全管理、配置管理、故障管理和性能管理。

2 合武数据通信网结构设计

合武数据通信网由汇聚层和接入层两层组成。汇聚层通过汉口通信站配置的一台路由器，与武汉调度所的接入路由器(由其他工程建设时统一设置调度所接入路由器)、合肥通信站的汇聚路由器(合肥通信站的数据网设备及接入合武线设备所需的板卡、接口、网管终端软件和license等)通过MSTP系统提供的POS155Mb/s通道连接构成，实现本线汇聚层数据业务的高速转发。在接入层方面，由于本线车站、综合维修中心、合武铁路公司等节点的数据网承载业务种类都达到或超过了3种，因此采用设置接入路由器构成接入层节点。接入层在各站点分别设置一台路由器，提供接入功能，节点间的路由器通过MSTP系统提供的POS155Mb/s传输通道或光纤构成链状和直连的网络结构。合肥通信站和汉口通信站之间直连的传输通道和与接入层节点互连的传输通道采用不同的传输系统，形成更有效传输系统通道的保护，避免由于传输设备节点故障造成业务中断，使系统更加安全。数据网示意图见图1。

图1

网管系统统一管理网管与VPN管理系统，合武数据通信网设备，网络管理系统和VPN管理系统是汉口通信站设置数据网的远程操作终端的二台设备，操作终端软件统一配置。一台以太网交换机设置在汉口通信站，以太网交换机通过GE通道(光纤直连)接入汉口通信站的路由器。数据网网络管理系统为本线数据网提供各种有效管理:配置管理、性能管理、故障管理、安全管理。VPN管理系统负责VPN的配置、监控与图形化管理。

VPN:通过MPLS VPN为用户提供端到端隔离保证，同时在业务承载保障上，通过启用MPLS VPN业务隔离资源弹性保护机制，实现广域网承载的各种业务的共网承载、转发与业务隔离。

路由协议:本线自治域内部路由，采用IGP与BGP分离方式，IGP用来路由网络设备的可达，BGP、MP－BGP用来分发用户的IP和VPN的路由。IGP选用OSPF与IS－IS协议。

网络安全:通过MPLS VPN、VLAN、ACL方式提供各应用系统之间的安全隔离及访问控制。涉及到网络安全的设备(如防火墙、入侵监测设备等)由业务系统自行提供。

3 系统接口方案的设计

网络与通信线路的接口方案:站场通信线路(如光缆)在车站、段所为各应用系统接入数据网接入层设备提供光纤资源，数据网与站场通信线路的接口位于通信机房(通信站或通信机械室)ODF架或ODF模块上。

网络与传输系统的接口方案:传输系统为数据网提供155Mb/s广域互连通道，数据网设备的POS155M光端口与传输设备的155M光端口互连。

网络与电源系统的接口方案:电源系统为数据网设备提供可靠的220V交流电源，数据网设备通过电源线与电源系统UPS交流输出端子互连。

网络与所承载业务系统的接口方案:数据网为除票务系统、财务管理系统之外的不涉及安全生产、资金往来的相关应用系统提供路由、交换功能。合武铁路公司、车站、段所数据网设备与上述所承载系统的接口位于数据网设备所提供的100M以太网端口上。

4 系统主要技术指标和性能

合武数据通信网是集数据、语音、视频服务于一体的多功能、多业务的网络平台。在选择组网方案及网络产品时首先考虑到其稳定性，在满足稳定性要求的前提下尽可能兼顾其他原则。所有设备均具有成熟系统软件支持，采用高可靠设计。提供电源备份，处理器和交换背板的备份。模块支持热插拔维护。提供良好的网络自愈和路由冗余功能，经过运行，稳定可靠。通过多种安全措施，确保对网络资源的访问和用户接入实现有效的安全策略。网络设备支持多级管理权限，支持RADIUS、TACACS+认证机制，支持安全监控和控制机制，当发现存在安全漏洞和遭到攻击时，能及时通知网络管理人员，并自动采取适当的措施予以保护。网络具有良好的扩展能力，满足未来业务增长的需要。系统建设完成投入使用后，能在不影响全网业务的前提下，根据日后实际的业务开展规模进行调整，以确保业务发展不受影响并保障已有网络的使用。合武网络通信网具有较高性能，所选设备能支持未来高速网络发展的需要。

［1］李开成.现代铁路信号中的通信技术［M］.北京:中国铁道出版社，2010.

［2］刘娜.IP QOS在铁路通信数据专网中的应用［J］.铁路通信信号工程技术，2010，(05).