浅谈CTC系统网络故障处理思路

2014-11-27陈洪基

铁道通信信号 2014年7期

陈洪基

陈洪基:广深铁路股份有限公司广州电务段助理工程师 510610 广州

列车调度集中系统(CTC)由铁路局中心设备和基层网车站设备，通过2 Mb/s通道组成广域网，构成铁路行车指挥系统，通信网络是CTC实现信息传输的途径和载体，其传输质量直接影响到整个列车指挥系统的正常工作。根据广深线CTC维护中网络传输部分经常出现的故障进行分析，归纳典型通道故障处理思路。

1 总体结构

广深线CTC按组网方式可分为调度指挥中心、车站子系统、网络子系统3部分。调度指挥中心与车站子系统通过网络交换控制命令和表示信息，网络和接入设备按IP网的方式构成，系统组网结构如图1所示。

1．调度指挥中心。作为行车指挥的核心，主要完成数据的综合处理与存储、车站和交接口的运行监视，以及运行统计、阶段计划与调度命令的下达等工作;同时提供非常情况下的人工控制功能，以及调车作业计划的编制、调车作业进路控制等功能。调度指挥中心由2台高端网络交换机作为局域网的主干，采用TCP/IP网络协议，构成双冗余结构的交换以太网。交换机为电务段设备，通道为通信段设备。

2．车站子系统。其设备包括信息采样输出控制接口、车站自律机、数据传输网络和操作终端。为了提高车站设备的可靠性，各部分均采用双套冗余设计。车站局域网与调度中心网络模式相同。

3．站间广域网。中心到车站及车站之间，采用独立光纤构成冗余自愈环状连接的专用网，每个节点局域网均以双套广域网接口与双独立光纤通道相连接，采用通用协议转换设备接口，双套高端路由器。为进一步提高网络系统的稳定性与可用性，在整个网络环路上对双套数字通道采用每N(N＜12)个站形成一个单独的环。由于采用双冗余网结构，广深线设备形成了A、B环网络。车站内以协议转换器与同轴缆为分界点，协议转换器以内为电务段设备，同轴缆以外为通信段设备。

2 网络故障分析

安全设备、网线设备会造成局域网故障，大通道设备如路由器、协议转换器、防雷模块、2 Mb/s线会造成广域网故障。当网络故障发生时，首先检查路由器的工作状态，来判断是外网故障还是内网故障。路由器可通过网管台登录，查看各接口的状态。

2.1 局域网

2.1.1 中断

路由器与交换机连接的端口中断(FastEthernet0/0 is down，lineprotocol is down)，则需要检查交换机的状态与路由器的端口指示灯。若路由、交换机端口灯位不亮，采用排除法进行处理，首先测试网线是否良好，同时使用好的网线互联其他设备检测交换机、路由器端口是否亮灯正常，逐步更换排查，一般可通过紧固网线、重启或更换交换机来解决问题。如果路由器上与交换机连接的端口没有中断，则可以通过ping命令来查看采集终端的网络状态从而判断故障点。

2.1.2 闪断

ping局域网内的计算机时好时坏，经常出现丢包，所连网线的交换机接口指示灯频繁闪烁，且活动状态指示灯几乎同时亮或灭，这通常是广播风暴引起的。广播风暴是指局域网内过多的广播数据包消耗了大量的网络带宽，导致正常的数据包无法在网络中传送，通常是由于网络环路和网卡故障或病毒等引起了多个接口的响应，而每个响应又引起了更多的响应，像滚雪球似地把网络的所有带宽消耗殆尽。

1．网络环路。查找备用网线是否接入了网络，网络标识不清晰、布线不规范等因素都可能把备用网线接入网络，拔掉备用网线，故障就可以解决;采用二分法，每次拔掉连接到交换机上一半的网线，同时，查看所ping的计算机，直至没有丢包，再逐一把拔掉的网线连接到交换机的端口，以检查究竟是哪一根网线导致的广播风暴。

2．网卡故障。在交换机处断网线，按照网络环路的思路排查，以找到是哪一台计算机造成的广播风暴，并重新安装驱动程序或更换网卡。

3．病毒。更新病毒库至最新的版本，采用断网的方式，查杀病毒。

2.2 广域网

构成广域网的设备有路由器、协议转换器、通信大通道等。广域网故障分为中断和闪断2种情况。

2.2.1 中断

通过两站打环测试是电务网络设备故障或通信设备故障。常用方法是将机柜DDF板上与通信相连的金属三通头拆下横向安装，进行内外环测试，打环法如图2所示。

图2 打环法示意图

首先查看协议转换器的工作灯位是否正常(TXD亮，RXD亮，LOS灭)，若灯位正常，通过计算机登录路由器，查看对应端口状态，若未见环检查各个连接部分，包括2 Mb/s线、通道防雷、V.35线和2T卡，更换相关设备;若可见环(Interface s0/0 is up，line protocol is up(looped))，说明网络设备正常，排除电务网络设备故障，使用同样的方法对通信通道逐段进行排查。

2.2.2 闪断

登录路由器，用sh cdp n命令应该看到2个方向的邻站路由器。使用Ping命令测试邻站的通道质量，ping 10000的数据包，若丢包，可判断为通道质量问题。用sh int s0/0命令查看端口可靠性和错误包数量，观察时可用clear counter命令把错误包清零，应至少观察30 min，可靠性正常值是255/255，低于255则必须处理，尤其是在增加了列车占用丢失功能后对网络通道质量的要求更高。造成通道质量差的原因主要有网络设备故障、地线干扰、接口线接触不良(紧固或更换线材)等，通过打环操作可判断故障点。

1．网络设备故障。本站DDF板上打内环观察路由器端口可靠性和错误包数量增加，可判断为内部网络设备问题。若可靠性回升，错误包数量不变，则电务网络设备正常。邻站测试方法同此。电务设备正常后打远环测试通信通道。

2．地线干扰。电务设备与通信通道之间通过同轴电缆连接。在电务侧同轴缆的屏蔽层接信号综合地线(安全地、防雷地、工作地);在通信侧，同轴缆的屏蔽层接通信地线。由于信号地线和铁通地线入地点不一样，且标准有区别，信号综合地线电阻标准不大于1 Ω，通信地线电阻标准不大于4 Ω，从而导致线路不平衡，在2 Mb/s屏蔽层上产生环路电流，进而干扰2 Mb/s电缆芯中传输的数据。对此类问题一般采取加装光电隔离设备来解决。