第6期总第160期内蒙古科技与经济No.6,the 160th issue2008年3月Inner Mongolia Science Technology EconomyMar.2008于凤(铁道第一勘察设计院，陕西西安，710043)摘要：文章介绍了数撼组网的规划，从系统容量的计算、构成、网络管理几方面探讨了铁路客运专线数据网系统组网方案。关键词：客运专线；数据网；组网中图分类号：U285.41文献标识码：A文章编号：1007—6921(2008)060259011概述网分层设计，以本线MSTP主干链路上数据网络节,随着中国铁路建设的快速发展，客运专线的建点为例，网络分两层：骨干汇聚层及接入层。网络结设逐渐被提上日程，作为客运专线通信系统中一个构如下：不可忽视的组成部分数据网系统，已逐渐显示出其重要地位，我们所熟悉的铁路各种信息业务根据其服务对象及对服务质量要求的不同，分别采用专用IP数据网和共用IP数据网进行传输。对于涉及铁路运输安全控制、财务往来等业务，使用专用P数据网；对于不涉及铁路运输安全控制、财务往来等业务，使用共用IP数据网。本次主要针对传输客运专线不涉及铁路运输安全控制、财务往来等信息业务的铁路共用P数据通信网组网方案进行探讨。2数据网组网规划客运专线数据网系统，根据不同的客运专线实际情况，组建具有本线独立特色的以调度中心、客运公司、各级车站、综合工区以及各变配电所为主体的不受地域限制而受应用系统统一策略控制和管理的a应用系统专用网络，为客运专线不涉及铁路运输安全控制、财务往来等信息业务提供传输平台，同时考虑话音、数据和图像通信业务的承载条件，为应用数据网系统组网方案系统提供网络层的广域网互联服务。3.2.1骨干汇聚层。在路局（调度所）、客专公司、3系统组网方案沿线大的通信站所在地设置骨干汇聚层，提供骨干根据所传输业务带宽的需求，利用通信系统的层的高速直达路由及各接入节点数据流量的高速汇光纤资源，采用数据网设备构建由骨干汇聚层、接入聚和转发，2台路由器冗余备份，负荷分担；通过GE层组成的二级P数据网络，采用MPLS VPN技术端口互联。骨干汇聚层各节点间通过传输系统提供提供业务系统隔离和Q。S保证。的POS155Mb/s(O)通道构成网状连接。路由器可3.1系统容量的计算用来统计用户访问网络的详细记录，并且可以通过数据网为用户提供10M100M/GE等灵活的网络异常流量对网络蠕虫病毒、DDoS攻击进行识接入手段，结合MPLS技术，在专网专用的结构下别，定位攻击源，为网络安全策略的制定和实施提供提供网络层专线服务和交换型数据业务互联服务。依据。需要数据网承载的业务有：①需要数据联网的3.2.2接入层。在沿线各车站及相关站点设置接ITOA系统业务；如：内部服务信息系统、综合维修入层节点，低端路由器、以太网交换机和防火墙各1信息系统、动车管理信息系统、旅客服务信息系统台，区间基站及变电所等处终端利用接入网的10/等；②高速视频业务：如：视频会议及综合视频监控:100M接口接入相邻车站交换机。系统等，包括会议电视系统、旅客服务信息系统路由器用来提供本地数据业务的接入和交换，CCTV、动力环境监控系统等；③其他需要在数据网以太网交换机用来接入与汇聚VPN业务，解决路中传输的非安全生产业务等。由器与局域网内业务的接口问题；防火墙用来保摩3.2·系统构成进出的数据流量的安全性。结合承载业务及各业务系统的带宽需求，数据每3~4个车站接入层节点与（下转第261页）收稿日期：2007-09-24259・李磊，等·变电站自动化系统通信技术方案比较与研究2008年第6期满足大型高压变电站自动化系统对通信网的要求。接在一起，然后通过一个具有嵌入式以太网接口的目前，嵌人式以太网技术是变电站自动化通信系统通信管理单元连接到以太网上。的热点和方向。模式3：模式1和模式2的混合。利用嵌入式设计技术在微控制器/微处理器和对比这三种应用模式，从技术实现而言，三者都以太网控制器上实现的以太网就是嵌入式以太网。必须设计嵌入式以太网硬件接口，实现TCP/IP协嵌入式以太网与传统以太网一样，在物理上遵循议栈传输数据。通信管理单元硬件配置平台较高，IEE802.3标准，逻辑上大都选用广泛使用的一般采用X86或者高性能的ARM芯片为主处理TCP/IP协议族。嵌人式以太网与传统以太网的最器，软件上引入性能好的商业RTOS(实时操作系大区别在于：传统以太网技术是基于P℃机、工作站统)如QNX或者VxWorks操作系统及其TCP/IP的软件和硬件环境，与P℃机、工作站的硬件直接配协议栈，而间隔层设备的硬件配置平台较低，一般使合，其使用的网络协议如TCP/IP等内嵌在Win-用无操作系统环境下的以太网通信模块进行通信。dows NT,UNIX等操作系统中，传统的以太网技术就具体应用而言，尤其在现阶段变电站的综合总脱离不了P℃机、工作站的软、硬件环境，这限制自动化系统改造中，由于变电站中的ED(如智能电了传统以太网在工业控制领域的应用。而嵌入式以能表)可能由不同的厂家提供，这些ED的对外通太网是基于微控制器微处理器的软、硬件环境的，信接口可能只有RS-485或者现场总线接口，没有使用的网络协议如TCP/IP协议族内嵌在嵌入式操嵌人式以太网接口。因此，现阶段的变电站自动化作系统，甚至不使用操作系统，从而为嵌入式以太网系统，尤其是对中低压变电站自动化系统改造一般技术应用于变电站自动化领域打开了方便之门，且采用模式2或者应用模式3，但是应用模式1是变它能与传统以太网在物理上和通信协议上相互兼电站自动化系统发展的趋势。容，因此它们之间能够相互通信。3结语目前，国内外各厂商推出的直接利用双以太网随着变电站自动化通信系统的不断发展，！发通信的变电站自动化产品不是很多，并且一般采用了很多新的技术问题，其中最主要的有两个方面：①几个智能电子设备(IED)通过RS485,MODBUS或研究开发基于嵌人式以太网技术的通信网络，满足者现场总线等方式连在一起，然后用嵌入式以太网不断增长的技术要求：②制定合适的基于以太网技接口作为一个以太网节点连在以太网上，这种方式术的变电站自动化系统通信协议标准或者电力系统提高了变电站内的通信速率，但是目前每个智能电用户制定区域标准，以实现不同厂家产品互联。子装置(ED)配置嵌入式以太网接口已经成为一种变电姑自动化技术向超高压、特高压变电站系趋势，变电站自动化系统利用嵌入式以太网进行通统发展，变电站自动化系统得到迅速发展，“分布化、信时，系统的实时性和可靠性主要由采用协议的性智能化、集成化、可视化和协调化”是其发展方向。能、对报文进行协议编码解码的速度和以太网的冲通过对通信系统其发展模式的分析比较，提出了在突情况等因素决定。但是目前在变电站自动化系统新站建设和老站综合自动化系统改造中嵌入式以太中，尤其是在无操作系统环境下，对以太网常使用的网技术的不同应用。TCP/IP协议栈的实现差异很大，没有如TCP/IP协[参考文献]议栈通用实现的那样有统一的标准，导致性能差异杨奇逊·变电站综合自动化技术发展趋势J].较大。中国电机工程学报，1996,16(3)：145~146.嵌入式以太网应用于变电站自动化系统内部的[2]唐涛.国内外变电站无人值班与综合自动化技通信网络一般有三种典型应用模式：术发展综述[J].电力系统自动化，1995,19模式1：每个间隔层设备都配置一个嵌入式以(10):10-16太网接口（如CS8900A),将设备作为一个以太网节[3]赵祖康，徐石明.变电站自动化技术综述「J]点直接连接到以太网上。电力自动化设备，2000,20(1)：38~42.模式2：几个不具备以太网接口的智能电子设陈文升.变电站自动化系统内部网络技术的研备(ED)通过RS-422/485或者现场总线等方式连究[D].华北电力大学，2002(上接第259页)骨干汇聚层单节点的2台路由器之VPN管理系统负责VPN的配置、监控与图形化管间设连接通道，构成环形网，环内共享带宽，提高通理。道利用率。利用MSTP多业务光接入网提供的专4结语线透传和汇聚功能实现点对点共享带宽的互联功此方案完全适用于一般客运专线的数据网系统能，实现未设置数据网设备节点的数据业务的汇聚设计，对具有特殊传输通道及带宽需求的客运专线数据网系统，必须根据实际需求进行特殊设计。当然此方案仅为数据网系统搭建了一个硬件平台，其骨干汇聚层节点配置综合网络管理系统和中的软件部分由设备招标后的中标厂家负责配置，VPN管理系统。综合网络管理系统为全线数据网包括带宽保证与业务隔离、路由协议与P地址规划提供配置管理、性能管理、故障管理、安全管理；等。·261