胥勤 成都地鐵運(yùn)營有限公司

李強(qiáng) 成都鐵路局電務(wù)處

調(diào)度集中CTC系統(tǒng)FE光接口技術(shù)方案研究

胥勤 成都地鐵運(yùn)營有限公司

李強(qiáng) 成都鐵路局電務(wù)處

介紹鐵路局CTC調(diào)度中心FE光接口技術(shù)方案。該方案對(duì)于鐵路CTC系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、維護(hù)、維護(hù)管理具有很好的實(shí)踐指導(dǎo)意義。

CTC；FE；研究

CTC系統(tǒng)采用FE光接口的方案，極大提高CTC設(shè)備運(yùn)用的穩(wěn)定性、可靠性。由于北京、武漢、廣州、上海、成都等客專CTC調(diào)度中心均核心路由器配備采用信道化CPOS155光口方案，本文提出技術(shù)方案在對(duì)既有設(shè)備及網(wǎng)絡(luò)基本無影響情況下，支持后期百兆FE光接入，具有較強(qiáng)的借鑒意義。

1 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)比較

1.1 既有技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

按照《列車調(diào)度指揮系統(tǒng)（TDCS）、調(diào)度集中系統(tǒng)（CTC）組網(wǎng)方案和硬件配置標(biāo)準(zhǔn)》（暫行）（運(yùn)基信號(hào)〔2009〕676號(hào)）有關(guān)組網(wǎng)的規(guī)定如下：

（1）TDCS、CTC系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)包括部中心局域網(wǎng)、鐵路局調(diào)度所局域網(wǎng)、客專調(diào)度所局域網(wǎng)、車站局域網(wǎng)及廣域網(wǎng)。（見圖1）。

圖1 TDCS、CTC系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)圖

（2）客專調(diào)度所局域網(wǎng)設(shè)備配置要求：設(shè)置雙套核心交換機(jī)，每臺(tái)交換機(jī)至少提供64個(gè)萬兆光端口；根據(jù)需要設(shè)置多組雙套樓層交換機(jī)和服務(wù)器群接入交換機(jī)，每臺(tái)交換機(jī)至少提供2個(gè)萬兆光端口、48個(gè)千兆電端口。

（3）客專調(diào)度所廣域網(wǎng)設(shè)備配置要求：設(shè)置雙套核心接入路由器，每臺(tái)路由器至少提供4個(gè)信道化155M端口（相當(dāng)于252個(gè)2M端口），設(shè)置雙套外部連接路由器，每臺(tái)路由器至少提供2個(gè)非信道化155M端口（155Mpos端口）。

（4）車站網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置：設(shè)置雙套路由器，每套具備至少2個(gè)2M端口；設(shè)置雙套交換機(jī)，每套具備至少24個(gè)以太網(wǎng)端口。

（5）通道接口要求：車站通信機(jī)械室至信號(hào)機(jī)械室應(yīng)采用光纖通道和光接口設(shè)備連接。

1.2 新技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

按照《鐵路列車調(diào)度指揮系統(tǒng)（3.0）技術(shù)條件》（鐵總運(yùn)〔2013〕141號(hào)）有關(guān)組網(wǎng)的規(guī)定如下：

（1）TDCS生產(chǎn)核心網(wǎng)具體包括總公司局域網(wǎng)、調(diào)度所局域網(wǎng)、車站局域網(wǎng)及廣域網(wǎng)。

（2）調(diào)度所中心局域網(wǎng)由核心交換機(jī)、樓層交換機(jī)、列頭交換機(jī)、基層網(wǎng)接入交換機(jī)、基層網(wǎng)接入路由器、局間互聯(lián)路由器等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備組成，應(yīng)采用冗余雙網(wǎng)結(jié)構(gòu)，中心局域網(wǎng)的計(jì)算機(jī)設(shè)備均配置雙網(wǎng)卡，分別通過獨(dú)立網(wǎng)線連接，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間應(yīng)通過獨(dú)立光纖或網(wǎng)線連接。中心局域網(wǎng)內(nèi)的交換機(jī)均應(yīng)支持三層交換功能（見表1）。

（3）車站局域網(wǎng)由車站交換機(jī)和車站路由器組成，應(yīng)采用冗余雙網(wǎng)結(jié)構(gòu)，車站局域網(wǎng)的計(jì)算機(jī)設(shè)備均配置雙網(wǎng)卡，分別通過獨(dú)立網(wǎng)線連接。每臺(tái)車站交換機(jī)配置24個(gè)百兆電口，雙機(jī)熱備方式。

（4）廣域網(wǎng)通道可采用不同傳輸設(shè)備的FE(光口)或2M傳輸通道。

（5）廣域網(wǎng)通道接入方式可采用以太網(wǎng)(FE)或E1/G.703兩種接入方式；當(dāng)采用FE方式時(shí)，車站配置三層交換機(jī)或配置光接口以太模塊的路由器，調(diào)度所配置具備光接口的基層網(wǎng)接入交換機(jī)；當(dāng)采用G.703方式時(shí)，車站路由器配置G.703模塊，調(diào)度所配置具備G.703模塊的基層網(wǎng)接入路由器。

（6）通信機(jī)房至信號(hào)機(jī)房應(yīng)采用光纖通道和光接口設(shè)備連接。

表1 中心局域網(wǎng)內(nèi)的交換機(jī)配置要求

2 技術(shù)方案比選

（1）方案一（現(xiàn)有技術(shù)方案，運(yùn)基信號(hào)〔2009〕676號(hào)）：

①CTC車站2臺(tái)路由器均配置至少2個(gè)FE光接口，通過光纖與通信傳輸設(shè)備FE光口連接。

②路局CTC中心處接入方式維持不變，利用既有核心路由器配備的信道化CPOS155光口與CTC中心機(jī)房處的通信傳輸設(shè)備155M光口連接。通信專業(yè)需增設(shè)大量協(xié)議轉(zhuǎn)換器，進(jìn)行E1及FE不同協(xié)議間的轉(zhuǎn)換。

③組網(wǎng)方案圖（見圖2）。

如圖2所示的工程界面：通信部門提供獨(dú)立光纖通道，信號(hào)部門提供協(xié)議轉(zhuǎn)換器、車站路由器等，中心路由器利用既有信道化155模塊。

④由通信部門負(fù)責(zé)提供車站路由器FE光接口至中心路由器信道化155M光接口間的數(shù)據(jù)傳輸及協(xié)議轉(zhuǎn)換。

圖2 FE組網(wǎng)方案圖（方案1）

（2）方案二：

①CTC車站2臺(tái)路由器均配置至少2個(gè)FE光接口，通過光纖與通信傳輸設(shè)備FE光口連接。CTC車站回中心通道使用FE光纖通道上聯(lián)，由通信傳輸設(shè)備完成將多個(gè)FE接口、多個(gè)FE通道匯聚成GE接口、通道。

②目前已建成投用的北京、武漢、廣州、上海、成都等CTC中心處的核心路由器（ASR-1006）由于沒有可用板卡和接口，不支持單模百兆FE光接口，在保持原配置基礎(chǔ)上，增加2臺(tái)匯聚交換機(jī)，與CTC中心處的通信傳輸設(shè)備連接。

③對(duì)于既有采用采用G.703方式電接口的車站CTC接入時(shí)，暫維持現(xiàn)狀，在CTC中心利用既有核心路由器配備的信道化155端口與通信中心傳輸設(shè)備連接（見圖3）。

3 方案分析

（1）方案一和方案二均滿足鐵總運(yùn)〔2013〕141號(hào)及運(yùn)基信號(hào)〔2009〕676號(hào)文的“通信機(jī)房至信號(hào)機(jī)房應(yīng)采用光纖通道和光接口設(shè)備連接”要求。

（2）方案一無需改動(dòng)既有CTC接入方式，但是存在車站與中心接口方式、協(xié)議不一致的問題，需增設(shè)大量協(xié)議轉(zhuǎn)換器，進(jìn)行E1及FE不同協(xié)議間的轉(zhuǎn)換。并且，協(xié)議轉(zhuǎn)換器為不可網(wǎng)管設(shè)備，廠家眾多，無統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，質(zhì)量無法保證，存在一定的安全隱患。同時(shí)存在設(shè)備中間環(huán)節(jié)多、維護(hù)工作量大、故障率高等問題。

（3）方案二中車站與中心接口方式、協(xié)議一致，無需進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換，可實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)端到端的互通及管理，對(duì)既有網(wǎng)絡(luò)無需改動(dòng)，僅需在既有CTC中心路由器處以及CTC中心處的通信傳輸設(shè)備間分別增加2臺(tái)匯聚交換機(jī)，負(fù)責(zé)接入FE百兆光接口設(shè)備，利于信號(hào)、通信部門的維護(hù)管理需要。期百兆FE光接入，且其擴(kuò)容能力能夠滿足后期CTC車站接入需要。

圖3 FE組網(wǎng)方案圖（方案2）

（2）運(yùn)用情況。目前成綿樂鐵路車站CTC系統(tǒng)廣域網(wǎng)通道接入方式組網(wǎng)采用FE光接口方式（通信傳輸設(shè)備-光纖-CTCFE光口路由器），與既有的E1/G. 703接入方式（通信傳輸設(shè)備-PDH光端機(jī)-光纖-PDH光端機(jī)-協(xié)議轉(zhuǎn)換器-CTC電口路由器)相比有較大差異，具有CTC系統(tǒng)車站網(wǎng)絡(luò)通道納入遠(yuǎn)程網(wǎng)管、設(shè)備中間環(huán)節(jié)少、維護(hù)工作量小等特點(diǎn)，利于電務(wù)、通信部門維護(hù)管理及設(shè)備運(yùn)用質(zhì)量的提高，較大提高CTC網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)用水平。

（3）需繼續(xù)優(yōu)化完善的方面：路局CTC中心采用FE光接口后，與信道化155光接口采用相對(duì)不變的監(jiān)測(cè)光接口數(shù)量相比，新線接入時(shí)CTC車站的FE光接口數(shù)量時(shí)，要考慮同步增加通道質(zhì)量監(jiān)督中心設(shè)備的數(shù)量，會(huì)增大CTC中心的設(shè)備投資，需繼續(xù)完善通道質(zhì)量監(jiān)督中心設(shè)備監(jiān)督的技術(shù)方案，使得CTC系統(tǒng)FE光接口技術(shù)方案能滿足CTC系統(tǒng)設(shè)備穩(wěn)定、可靠運(yùn)行，發(fā)揮更大作用。

4 運(yùn)用情況

（1）成都局調(diào)度所CTC中心采用改造方案2的FE光接口推薦解決方案，對(duì)既有設(shè)備及網(wǎng)絡(luò)基本無影響，支持后

[1]《列車調(diào)度指揮系統(tǒng)（TDCS）、調(diào)度集中系統(tǒng)（CTC）組網(wǎng)方案和硬件配置標(biāo)準(zhǔn)》（暫行）（運(yùn)基信號(hào)〔2009〕676號(hào)）.

[2]《鐵路列車調(diào)度指揮系統(tǒng)（3.0）技術(shù)條件》（鐵總運(yùn)〔2013〕141號(hào)）.

責(zé)任編輯：萬寶安

來稿日期：2014-11-12