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華為雙網(wǎng)備份GSM-R解決方案打造鐵路安全新標(biāo)桿

2016-01-06 來源:中關(guān)村在線
本文摘要:鐵路行業(yè)作為涉及國計(jì)民生的重大基礎(chǔ)設(shè)施和公共事業(yè)行業(yè),國家歷來高度重視鐵路的投資和發(fā)展。
 
  鐵路行業(yè)作為涉及國計(jì)民生的重大基礎(chǔ)設(shè)施和公共事業(yè)行業(yè),國家歷來高度重視鐵路的投資和發(fā)展。自2006年,中國鐵路迎來建設(shè)高速發(fā)展期,從石太線到廣深港再到京滬高鐵,直至今日,宏偉的高速鐵路建設(shè)藍(lán)圖仍在繼續(xù)中。
 
  作為我國"十二五"期間鐵路建設(shè)的重點(diǎn)項(xiàng)目,晉豫魯重載鐵路是國家中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃的重要組成部分,整個通道全長1260公里,西起山西呂梁,東至山東日照,橫跨山西、河南、山東三省。
 
 
晉豫魯重載鐵路示意圖
 
  復(fù)雜環(huán)境下,晉豫魯線路通信系統(tǒng)的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)
 
  晉豫魯鐵路又名晉中南鐵路、瓦日鐵路,橫跨晉豫魯三省,是我國東西向重要路網(wǎng)干線鐵路的一條大能力重載鐵路。線路西起山西呂梁山地區(qū)的興縣瓦塘鎮(zhèn),途經(jīng)晉豫魯三省13市,銜接京廣、京九等國家南北向主要鐵路干線,東至山東日照港口,正線全長1260公里,設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為國鐵一級,牽引重載萬噸列車,軸重30噸,雙線電氣化,年貨運(yùn)能力2億噸。如何在超負(fù)荷和復(fù)雜環(huán)境條件下實(shí)現(xiàn)安全、可靠、高效的通訊,這對通信系統(tǒng)、信號等各個系統(tǒng)提出了嚴(yán)格要求。在鐵路發(fā)展的新形勢下,作為承載車地列車控制信號的GSM-R系統(tǒng)而言,必須保證高可靠性和高可用性,面臨以下三個主要挑戰(zhàn):
 
  挑戰(zhàn)一:在2500m及以上重載列車如何實(shí)現(xiàn)同步牽引、制動。
 
  車地?zé)o線網(wǎng)絡(luò)承載了關(guān)系到行車安全的列控信息,面對晉豫魯重載鐵路牽引重量大,環(huán)境復(fù)雜的情況,一旦網(wǎng)絡(luò)中斷或者發(fā)生時(shí)延,車載信號系統(tǒng)將無法獲得地面控制中心的安全信息,列車將自動減速制動甚至停車,重載列車極易引起脫軌,這在地形復(fù)雜的山西區(qū)域,將給鐵路運(yùn)輸業(yè)釀造不可預(yù)估的損失。
 
  挑戰(zhàn)二:如何解決同步操控、調(diào)度命令、集群多業(yè)務(wù)的承載
 
  鐵路干線,重載鐵路在行進(jìn)過程中,同步操控、調(diào)度命令、語音等數(shù)據(jù)命令都承載在一張通信網(wǎng)絡(luò)上,要保障安全業(yè)務(wù)必須優(yōu)先處理,且業(yè)務(wù)不阻塞。
 
  挑戰(zhàn)三:行業(yè)應(yīng)用適配
 
  如何與現(xiàn)網(wǎng)業(yè)務(wù)進(jìn)行兼容,比如鐵路現(xiàn)有的CTC/LOCOTROL/FAS(CTC:調(diào)度集中系統(tǒng);LOCOTROL:電力機(jī)車制動系統(tǒng);FAS:數(shù)字調(diào)度系統(tǒng))等一系列系統(tǒng)在平臺和通訊協(xié)議上如何實(shí)現(xiàn)互相對接。針對鐵路行業(yè)應(yīng)用特性,如何快速響應(yīng)需求定制。
 
      華為高可靠GSM-R解決方案從容面對各種挑戰(zhàn)
 
  在此項(xiàng)目中,華為憑借全球領(lǐng)先的無線解決方案研發(fā)能力,專注地投入到晉豫魯鐵路GSM-R解決方案的研究與定制工作,為晉豫魯鐵路的通信技術(shù)建設(shè)與運(yùn)營提供了端到端的高可靠GSM-R創(chuàng)新解決方案,致力于幫助山西鐵路局解決晉豫魯鐵路面臨的三個挑戰(zhàn)。
 
  全網(wǎng)冗余高可靠通信網(wǎng)絡(luò),保障重載列車安全可靠運(yùn)營
 
  車地?zé)o線網(wǎng)絡(luò)承載的信息是關(guān)乎重載鐵路安全運(yùn)行的重要信息,信息傳遞的準(zhǔn)確性與及時(shí)性是保證重載列車安全運(yùn)行的基礎(chǔ)。面對2500m以上重載列車,在緊急停車時(shí)極易脫軌的隱患,車載無線網(wǎng)絡(luò)的可靠性與安全性顯得尤為重要,在本次方案設(shè)計(jì)中,特設(shè)計(jì)了雙網(wǎng)備份的方式來提高可靠性。該方案采用雙網(wǎng)負(fù)荷分擔(dān)設(shè)計(jì),共站址基站通過不同的頻點(diǎn)信號分別接入兩個核心網(wǎng),負(fù)荷分擔(dān)工作,同步機(jī)車操控、可控列尾分別通過雙網(wǎng)傳輸,保證單點(diǎn)故障時(shí)業(yè)務(wù)零中斷。這種雙核心網(wǎng)冗余方案及SNCP環(huán)網(wǎng)保護(hù)技術(shù),是鐵路信息化新形式下提升鐵路網(wǎng)絡(luò)安全性與可靠性的重要手段。
 
  多業(yè)務(wù)統(tǒng)一承載和部署,各業(yè)務(wù)帶寬、時(shí)延有保障
 
  晉豫魯重載鐵路在行進(jìn)過程中,同步操控、調(diào)度命令及語音等數(shù)據(jù)命令都承載在一張通信網(wǎng)上,當(dāng)多個命令并發(fā)進(jìn)行時(shí),如何保證機(jī)車同步等安全業(yè)務(wù)優(yōu)先處理且不中斷,如何保證大流量業(yè)務(wù)的處理帶寬,成為本次方案設(shè)計(jì)的重要考慮思路。華為在本次項(xiàng)目中應(yīng)用的多業(yè)務(wù)QoS保障方案便可有效解決該問題,此方案的設(shè)計(jì)思路主要有兩步:一是適配晉豫魯重載鐵路業(yè)務(wù)的調(diào)度模型,采用優(yōu)化G網(wǎng)的統(tǒng)一調(diào)度模型、調(diào)整參數(shù);二是按照晉豫魯鐵路現(xiàn)網(wǎng)業(yè)務(wù)模型,帶寬按需分配,為不同的QCI業(yè)務(wù)設(shè)置不同的資源百分比,確保業(yè)務(wù)通信流暢。此外,還可以通過優(yōu)先業(yè)務(wù)排他策略,控制接入小區(qū)的終端數(shù)量來保障帶寬。此方案的價(jià)值在于保障了晉豫魯重載鐵路安全業(yè)務(wù)及關(guān)鍵業(yè)務(wù)的承載,確保了運(yùn)營的安全性;同時(shí)帶寬利用率提高,避免浪費(fèi)頻譜資源,達(dá)到了關(guān)鍵業(yè)務(wù)優(yōu)先級與大帶寬業(yè)務(wù)資源利用率的平衡。
 

 
多業(yè)務(wù)部署解決方案
 
  融合適配重載列車通信平臺與行業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)
 
  針對新形勢下,晉豫魯鐵路GSM-R網(wǎng)絡(luò)如何實(shí)現(xiàn)與現(xiàn)網(wǎng)業(yè)務(wù)的兼容與對接,實(shí)現(xiàn)需求的快速定制,華為采用開放的通信平臺與異系統(tǒng)互聯(lián)互通。以LOCOTROL與華為GSM-R鐵路互通為例,一種方法是通過華為GSM-R開放通信平臺與LOCOTROL互聯(lián)互通,這主要體現(xiàn)在核心網(wǎng)通過SGW/PG與第三方地面重聯(lián)服務(wù)器互通,即華為GSM-R網(wǎng)絡(luò)的核心網(wǎng)關(guān)發(fā)出的消息通過第三方地面重聯(lián)服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)給LOCOTROL系統(tǒng),完成異系統(tǒng)互聯(lián)互通;第二種方法是通過DTE將車LOCOTROL、列尾接入通信網(wǎng)絡(luò),核心網(wǎng)增加主控-從控、主控-列尾之間直接轉(zhuǎn)發(fā)路由,可不必經(jīng)地面重聯(lián)服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)。為保證異系統(tǒng)之間互聯(lián)互通的網(wǎng)絡(luò)安全,該方案在接入還側(cè)設(shè)置防火墻,將核心網(wǎng)轉(zhuǎn)發(fā)的上行用戶報(bào)文重定向到防火墻過濾,防止兩終端之間的雙向報(bào)文攻擊。
 
  可靠無線網(wǎng)絡(luò)讓中國安全成為全球標(biāo)桿
 
  華為通過完善的、端到端的高可靠無線解決方案為太原鐵路局的安全、高效運(yùn)營奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ),為區(qū)域經(jīng)濟(jì)帶的發(fā)展起到助推作用。該項(xiàng)目在鐵路運(yùn)營、技術(shù)創(chuàng)新、裝備現(xiàn)代化上為鐵路通信技術(shù)主管部門與鐵路運(yùn)營單位創(chuàng)造了價(jià)值,將鐵路無線通信可靠性技術(shù)提升到新的高度。華為在本次晉豫魯鐵路中設(shè)計(jì)的雙網(wǎng)備份解決方案,開創(chuàng)性地突破了無線通信冗余技術(shù)和復(fù)雜區(qū)段覆蓋技術(shù),進(jìn)一步提升了鐵路通信現(xiàn)代化的水平,讓中國鐵路通信技術(shù)再一次走在了世界前列,讓中國安全成為全球標(biāo)桿。

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華為雙網(wǎng)備份GSM-R解決方案打造鐵路安全新標(biāo)桿

中關(guān)村在線

 
  鐵路行業(yè)作為涉及國計(jì)民生的重大基礎(chǔ)設(shè)施和公共事業(yè)行業(yè),國家歷來高度重視鐵路的投資和發(fā)展。自2006年,中國鐵路迎來建設(shè)高速發(fā)展期,從石太線到廣深港再到京滬高鐵,直至今日,宏偉的高速鐵路建設(shè)藍(lán)圖仍在繼續(xù)中。
 
  作為我國"十二五"期間鐵路建設(shè)的重點(diǎn)項(xiàng)目,晉豫魯重載鐵路是國家中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃的重要組成部分,整個通道全長1260公里,西起山西呂梁,東至山東日照,橫跨山西、河南、山東三省。
 
 
晉豫魯重載鐵路示意圖
 
  復(fù)雜環(huán)境下,晉豫魯線路通信系統(tǒng)的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)
 
  晉豫魯鐵路又名晉中南鐵路、瓦日鐵路,橫跨晉豫魯三省,是我國東西向重要路網(wǎng)干線鐵路的一條大能力重載鐵路。線路西起山西呂梁山地區(qū)的興縣瓦塘鎮(zhèn),途經(jīng)晉豫魯三省13市,銜接京廣、京九等國家南北向主要鐵路干線,東至山東日照港口,正線全長1260公里,設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)為國鐵一級,牽引重載萬噸列車,軸重30噸,雙線電氣化,年貨運(yùn)能力2億噸。如何在超負(fù)荷和復(fù)雜環(huán)境條件下實(shí)現(xiàn)安全、可靠、高效的通訊,這對通信系統(tǒng)、信號等各個系統(tǒng)提出了嚴(yán)格要求。在鐵路發(fā)展的新形勢下,作為承載車地列車控制信號的GSM-R系統(tǒng)而言,必須保證高可靠性和高可用性,面臨以下三個主要挑戰(zhàn):
 
  挑戰(zhàn)一:在2500m及以上重載列車如何實(shí)現(xiàn)同步牽引、制動。
 
  車地?zé)o線網(wǎng)絡(luò)承載了關(guān)系到行車安全的列控信息,面對晉豫魯重載鐵路牽引重量大,環(huán)境復(fù)雜的情況,一旦網(wǎng)絡(luò)中斷或者發(fā)生時(shí)延,車載信號系統(tǒng)將無法獲得地面控制中心的安全信息,列車將自動減速制動甚至停車,重載列車極易引起脫軌,這在地形復(fù)雜的山西區(qū)域,將給鐵路運(yùn)輸業(yè)釀造不可預(yù)估的損失。
 
  挑戰(zhàn)二:如何解決同步操控、調(diào)度命令、集群多業(yè)務(wù)的承載
 
  鐵路干線,重載鐵路在行進(jìn)過程中,同步操控、調(diào)度命令、語音等數(shù)據(jù)命令都承載在一張通信網(wǎng)絡(luò)上,要保障安全業(yè)務(wù)必須優(yōu)先處理,且業(yè)務(wù)不阻塞。
 
  挑戰(zhàn)三:行業(yè)應(yīng)用適配
 
  如何與現(xiàn)網(wǎng)業(yè)務(wù)進(jìn)行兼容,比如鐵路現(xiàn)有的CTC/LOCOTROL/FAS(CTC:調(diào)度集中系統(tǒng);LOCOTROL:電力機(jī)車制動系統(tǒng);FAS:數(shù)字調(diào)度系統(tǒng))等一系列系統(tǒng)在平臺和通訊協(xié)議上如何實(shí)現(xiàn)互相對接。針對鐵路行業(yè)應(yīng)用特性,如何快速響應(yīng)需求定制。
 
      華為高可靠GSM-R解決方案從容面對各種挑戰(zhàn)
 
  在此項(xiàng)目中,華為憑借全球領(lǐng)先的無線解決方案研發(fā)能力,專注地投入到晉豫魯鐵路GSM-R解決方案的研究與定制工作,為晉豫魯鐵路的通信技術(shù)建設(shè)與運(yùn)營提供了端到端的高可靠GSM-R創(chuàng)新解決方案,致力于幫助山西鐵路局解決晉豫魯鐵路面臨的三個挑戰(zhàn)。
 
  全網(wǎng)冗余高可靠通信網(wǎng)絡(luò),保障重載列車安全可靠運(yùn)營
 
  車地?zé)o線網(wǎng)絡(luò)承載的信息是關(guān)乎重載鐵路安全運(yùn)行的重要信息,信息傳遞的準(zhǔn)確性與及時(shí)性是保證重載列車安全運(yùn)行的基礎(chǔ)。面對2500m以上重載列車,在緊急停車時(shí)極易脫軌的隱患,車載無線網(wǎng)絡(luò)的可靠性與安全性顯得尤為重要,在本次方案設(shè)計(jì)中,特設(shè)計(jì)了雙網(wǎng)備份的方式來提高可靠性。該方案采用雙網(wǎng)負(fù)荷分擔(dān)設(shè)計(jì),共站址基站通過不同的頻點(diǎn)信號分別接入兩個核心網(wǎng),負(fù)荷分擔(dān)工作,同步機(jī)車操控、可控列尾分別通過雙網(wǎng)傳輸,保證單點(diǎn)故障時(shí)業(yè)務(wù)零中斷。這種雙核心網(wǎng)冗余方案及SNCP環(huán)網(wǎng)保護(hù)技術(shù),是鐵路信息化新形式下提升鐵路網(wǎng)絡(luò)安全性與可靠性的重要手段。
 
  多業(yè)務(wù)統(tǒng)一承載和部署,各業(yè)務(wù)帶寬、時(shí)延有保障
 
  晉豫魯重載鐵路在行進(jìn)過程中,同步操控、調(diào)度命令及語音等數(shù)據(jù)命令都承載在一張通信網(wǎng)上,當(dāng)多個命令并發(fā)進(jìn)行時(shí),如何保證機(jī)車同步等安全業(yè)務(wù)優(yōu)先處理且不中斷,如何保證大流量業(yè)務(wù)的處理帶寬,成為本次方案設(shè)計(jì)的重要考慮思路。華為在本次項(xiàng)目中應(yīng)用的多業(yè)務(wù)QoS保障方案便可有效解決該問題,此方案的設(shè)計(jì)思路主要有兩步:一是適配晉豫魯重載鐵路業(yè)務(wù)的調(diào)度模型,采用優(yōu)化G網(wǎng)的統(tǒng)一調(diào)度模型、調(diào)整參數(shù);二是按照晉豫魯鐵路現(xiàn)網(wǎng)業(yè)務(wù)模型,帶寬按需分配,為不同的QCI業(yè)務(wù)設(shè)置不同的資源百分比,確保業(yè)務(wù)通信流暢。此外,還可以通過優(yōu)先業(yè)務(wù)排他策略,控制接入小區(qū)的終端數(shù)量來保障帶寬。此方案的價(jià)值在于保障了晉豫魯重載鐵路安全業(yè)務(wù)及關(guān)鍵業(yè)務(wù)的承載,確保了運(yùn)營的安全性;同時(shí)帶寬利用率提高,避免浪費(fèi)頻譜資源,達(dá)到了關(guān)鍵業(yè)務(wù)優(yōu)先級與大帶寬業(yè)務(wù)資源利用率的平衡。
 

 
多業(yè)務(wù)部署解決方案
 
  融合適配重載列車通信平臺與行業(yè)應(yīng)用系統(tǒng)
 
  針對新形勢下,晉豫魯鐵路GSM-R網(wǎng)絡(luò)如何實(shí)現(xiàn)與現(xiàn)網(wǎng)業(yè)務(wù)的兼容與對接,實(shí)現(xiàn)需求的快速定制,華為采用開放的通信平臺與異系統(tǒng)互聯(lián)互通。以LOCOTROL與華為GSM-R鐵路互通為例,一種方法是通過華為GSM-R開放通信平臺與LOCOTROL互聯(lián)互通,這主要體現(xiàn)在核心網(wǎng)通過SGW/PG與第三方地面重聯(lián)服務(wù)器互通,即華為GSM-R網(wǎng)絡(luò)的核心網(wǎng)關(guān)發(fā)出的消息通過第三方地面重聯(lián)服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)給LOCOTROL系統(tǒng),完成異系統(tǒng)互聯(lián)互通;第二種方法是通過DTE將車LOCOTROL、列尾接入通信網(wǎng)絡(luò),核心網(wǎng)增加主控-從控、主控-列尾之間直接轉(zhuǎn)發(fā)路由,可不必經(jīng)地面重聯(lián)服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)。為保證異系統(tǒng)之間互聯(lián)互通的網(wǎng)絡(luò)安全,該方案在接入還側(cè)設(shè)置防火墻,將核心網(wǎng)轉(zhuǎn)發(fā)的上行用戶報(bào)文重定向到防火墻過濾,防止兩終端之間的雙向報(bào)文攻擊。
 
  可靠無線網(wǎng)絡(luò)讓中國安全成為全球標(biāo)桿
 
  華為通過完善的、端到端的高可靠無線解決方案為太原鐵路局的安全、高效運(yùn)營奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ),為區(qū)域經(jīng)濟(jì)帶的發(fā)展起到助推作用。該項(xiàng)目在鐵路運(yùn)營、技術(shù)創(chuàng)新、裝備現(xiàn)代化上為鐵路通信技術(shù)主管部門與鐵路運(yùn)營單位創(chuàng)造了價(jià)值,將鐵路無線通信可靠性技術(shù)提升到新的高度。華為在本次晉豫魯鐵路中設(shè)計(jì)的雙網(wǎng)備份解決方案,開創(chuàng)性地突破了無線通信冗余技術(shù)和復(fù)雜區(qū)段覆蓋技術(shù),進(jìn)一步提升了鐵路通信現(xiàn)代化的水平,讓中國鐵路通信技術(shù)再一次走在了世界前列,讓中國安全成為全球標(biāo)桿。