铁路数据通信网路由策略及IP地址规划设计的探讨
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铁路无线通信IP化与多媒体通信应用的建设研究摘要:随着4G/5G通信在各地路局应用,而且5G-R作为未来铁路通信的发展趋势,其高带宽、低时延的特点,将会推动多媒体在铁路通信中的广泛应用。
而且在GSM-R仍被铁路行业广泛使用的当下,一段时间内4G/5G、5G-R、GSM-R将会同时使用。
文章在4G/5G通信被普及应用的基础上,探讨多媒体通信应用在铁路行业的建设,以实现铁路通信IP网络化,以及在多种通信方式在铁路行业混用的环境下,提出铁路多媒体应用与既有GSM-R通信融合互通的建设思路,使铁路通信技术如何发展,都能顺利过渡,并在当下提高铁路生产作业的通信质量。
关键字:铁路工程、铁路通信正文:目前铁路电务、工务、供电等专业施工作业、应急处置,使用GSM-R数字移动终端进行联络通信。
随着4G/5G移动通信技术的成熟应用、5G-R通信技术的应用试验,以及移动智能终端的普及使用,铁路行业也逐渐趋向于使用4G/5G移动终端用于施工作业、应急处置的沟通联络和指挥调度,在提高作业联络防护语音通信质量的同时,还可以提供即时通信、视频对讲和网络视频会议等多媒体应用体验。
在GSM-R数字移动通信、4G/5G移动通信的多种通信技术混用的情况下,铁路行业越发需要对既有的通信体系进行IP化和多媒体化的改造建设,能整合多种通信手段,更便于工、电、供等专业作业管理和联络沟通。
1铁路无线通信系统现状铁路行业目前主要以GSM-R作为铁路生产作业的专用通信方式,并通过与运营商的自动电话对接,作为通信互补,实现GSM-R与固定电话、手机电话互通,加强路局管内车间班组作业人员与站段管理人员之间的沟通联络。
GSM-R是在GSM公众移动通信系统平台上侧重铁路应用,增加了语音组呼,语音广播、多优先级和强拆等铁路运输专用调度通信功能,其工作频段为上行885-889MHz,下行930-934MHz。
GSM-R经过20多年的使用,已应用到调度通信列车调度通信、货运调度通信、牵引变电调度通信、其他调度及专用通信、站场通信、应急通信、施工养护通信和道口通信等业务。
关于铁路综合IP数据网建设方案的设想
涂慧敏
【期刊名称】《铁道通信信号》
【年(卷),期】2007(043)005
【摘要】介绍了中国铁路数据通信网现状,以及建设铁路综合数据网的必要性.提出了建设铁路综合数据网的方案,并从网络功能结构、规划原则以及工程实施等方面进行论述.
【总页数】3页(P45-47)
【作者】涂慧敏
【作者单位】铁道部运输局基础部,100844,北京
【正文语种】中文
【中图分类】U2
【相关文献】
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铁路局IP数据网系统规划安丽婧【摘要】随着中国铁路建设的不断发展,铁路运营信息业务的不断增加,数据网系统在铁路通信系统中承担着越来越重要的角色。
本文从铁路局数据网规划的必要性出发,详述了数据网系统结构、设备配置,以及具体的规划方案。
【期刊名称】《科技风》【年(卷),期】2013(000)005【总页数】2页(P50-51)【关键词】铁路通信;数据网;IP规划;MPLSVPN【作者】安丽婧【作者单位】铁道第三勘察设计院集团有限公司电化电信处通信所,天津市300251【正文语种】中文近年来,随着铁路局高密、重载、快节奏的运输发展及客运专线的建设,运输装备水平有了新的提高,信息系统建设不断加强,对数据通信网的需求越来越迫切。
铁路视讯会议系统、货车运行故障动态图像检测系统(TFDS)和红外轴温探测系统(THDS)等5T系统、视频监控系统以及各种MIS系统等业务需要高带宽和高服务质量的承载网络。
数据网以其自身的优势在铁路建设中有广泛的应用,例如:数据网可以为用户提供10M/100M/GE等灵活的接入手段;结合MPLS技术,可以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;根据不同数据业务安全性、实时性的要求,可以将业务按不同的QoS分级提供服务等。
1 数据网系统构成及方案1.1 铁路数据网规划铁路数据通信网广域网包括骨干网络、区域网络。
骨干网络包括几个大区节点,各大区节点间形成网状或部分网状连接。
铁路局区域网络分为三层,即核心层、汇聚层和接入层。
核心节点及每个汇聚节点各设置2台路由器,汇聚节点的路由器直接上联至核心节点的2台路由器,汇聚节点与核心节点及汇聚节点间可形成网状或部分网状连接。
接入节点路由器可采用本地直联双归、本地链型双归或异地链型双归三种连接方式与汇聚节点(或核心节点)相连,其区域网络结构如图1所示。
图1 铁路局IP数据网三层架构示意图1.2 铁路局数据网系统构成及设备配置根据数据网全网整体规划,优化铁路局既有通信数据网系统,应按照经济合理、扩展性强的原则进行,采用分层布局,合理构建的方案。
鹰厦线铁路通信IP数据网络改造设计摘要:为了适应现代化铁路行业的发展需求,铁路通信IP数据网络改造是必要的。
该文结合铁路实际情况,介绍了鹰厦线铁路通信IP数据网络改造方案。
文章主要从网络规划、网络设备、协议选择、安全性和故障恢复等方面进行了详细的阐述。
通过本文的设计,铁路通信IP数据网络将能够更好地适应现代化铁路行业的需求。
关键词:铁路通信;IP数据网络;改造方案;网络规划;网络设备;协议选择;安全性一、背景铁路通信是铁路运输的重要组成部分,对于确保列车行驶安全、准时以及运输物资的追踪、监控等方面起着重要作用。
随着现代化铁路行业的快速发展,铁路通信的需求也不断提高。
铁路通信IP数据网络改造就是为了满足这种需求而进行的改造。
本文将以鹰厦线铁路通信IP数据网络改造为例,介绍铁路通信IP数据网络改造的设计。
二、网络规划网络规划是铁路通信IP数据网络改造的关键。
在规划网络时,必须考虑网络的可扩展性、可靠性和安全性。
在进行网络规划时,必须先进行需求分析。
为了满足铁路通信需求,必须定义所需的服务类型、服务级别以及服务质量。
然后,需要选择适当的网络拓扑结构,包括星形、环形和总线形等。
在网络规划过程中,需要尽可能地优化网络带宽,减少网络拥堵和延迟。
此外,还需要考虑网络安全,包括保护机密信息、防止网络攻击以及确保网络数据的完整性。
三、网络设备网络设备是铁路通信IP数据网络改造的重要组成部分。
网络设备可以包括路由器、交换机、网关等。
需要选择高效、高质量的网络设备,以确保网络的顺畅运行和快速响应。
在选择网络设备时,需要考虑设备的处理能力、带宽和可扩展性。
此外,还需要考虑设备的技术支持、价格和网络管理的可行性等因素。
四、协议选择协议选择是铁路通信IP数据网络改造的重要方面。
选择正确的协议可以极大地影响网络的性能和效率。
在选择协议时,需要考虑协议的功能、性能、稳定性和安全性等方面。
对于铁路通信IP数据网络,需要选择高效的协议,以确保网络的稳定性和流畅运行。
10Internet Communication互联网+通信随着高速铁路的快速发展,铁路系统在国民生产和生活中发挥越来越大的作用。
由于铁路系统具有部门多、地点分散、环境复杂等特点,为保证铁路系统的运输安全,铁路综合视频监控系统的稳定性和安全性尤为重要。
在赣深高铁综合视频监控系统中,数据通信网采用OSPF 和VRRP 协议进行联动,以保证综合视频监控服务器的正常运行,一旦设置不合理,数据通信网内极容易产生次优路由,严重影响综合视频监控服务器的正常运行,因此有必要对综合视频监控系统网络结构及协议进行深入分析。
一、网络结构赣深高铁综合视频监控系统网络结构,如图1所示。
图1 综合视频监控系统网络结构示意图接入路由器AR01作为综合视频监控网络的出口,由华为NE20E-S8担当;CE01和CE02作为综合视频监控服务器接入交换机,由华为S7706担当,三台设数据通信网OSPF 和VRRP 联动引发 次优路由问题分析备间运行OSPF 协议实现路由互通。
为确保综合视频监控系统的高可靠性和高可用性,综合视频监控服务器Server01和Server02之间采用热备的方式,同时每台服务器均采用双网卡主备模式,即同一时间仅有主网卡进行工作。
并且为了防止单台网关交换机故障影响,采用VRRP 协议实现综合视频监控服务器网关的虚拟化冗余备份[1],在CE01和CE02上配置两个VRRP 备份组,其中备份组1的VIP(虚拟网关)作为Server01的网关,其Master(主用)路由设备为CE01;备份组2的VIP 作为Server02的网关,其Master 路由设备为CE02。
在网络正常状态下,工程建设人员为确保Server1的流量全部从CE01和AR01的直连链路转发,Server2的流量全部从CE02和AR01的直连链路转发,并且不允许两台Server 的流量在一条链路上转发。
工程建设人员在CE01和CE02的下行接口VLANIF 上均配置arp direct-route enable 的命令,通过基于ARP 表生成主机路由,CE01和CE02将Server01和Server02的主机路由分别通告给AR01,实现AR01路由表中关于Server01和Server02的主机路由下一跳分别为CE01和CE02。
铁路专用IP 宽带网的建设与运用规划思考2003年铁道部提出铁路实现要跨越式发展的长远目标,铁路信息化发展和建设是铁路跨越式发展的必不可少的重要组成部分。
目前铁路系统正处于信息化快速发展的阶段, 随着铁路现代化的发展,铁路通信运用已经由原来仅仅传输语音发展到需同时传送大容量高速率的话音、数据、图像等信息,信息化技术在确保铁路运输安全提高运输生产效率中起着极其重要的作用。
而发展铁路信息化的先决条件就是要有一个高效、安全、可靠的数据通信宽带网络。
如何为铁路信息化发展创建一个高效、安全、可靠数据通信宽带网络是铁路信息化发展的重要基础平台。
随着通信技术特别是宽带数据通信技术的发展,为铁路信息化的发展与建设提供更为优质可靠网络平台已经成为可能。
一、铁路专用IP 宽带网的定义铁路专用信息网(专网)它是指为满足铁路系统各单位进行组织管理、安全生产、调度指挥、自动化控制等需要建立的信息网络。
所谓铁路专用IP 宽带数据通信网也就是为铁路系统建立一张覆盖全路各站点地区专网专用的宽带数据通信网络,通过VLAN 技术划分出铁路各个不同站段不同系统的运用网段,实现在同一张宽带网上实现不同系统业务的接入使用。
即在铁路各站点地区按一定带宽一定节点数量组建一个覆盖全铁路线站点的数据通信网络来满足铁路各系统单位信息网组网通信需求。
运用模式如下图所示:覆盖铁路各地区站点的宽带数据网宽带用户专网IP 宽带网铁路各信息系统运用系统图二、原铁路信息网建设组网方式及存在缺点由于早期信息网络由于通信网络技术条件的限制,以往建设的铁路各种信息网组网方式较为杂乱,各系统都是单独通过不同专线通道速率建立的信息网,很多系统还建立在模拟信道电路来实现,不仅带宽有限而且网络的稳定可靠性差。
同时每新建一个信息网络都需要运营商从新规划传输电路和下部线路,特别是不同带宽不同接口的信息网需要投资不同的网络设备。
网络的利用率不高运用也不灵活,运营商投资成本较高。
上海铁道增刊2020年第2期95钱路综吕计貿龃网与數柅通信网融吕的技71[揼H I苏轩中国铁路上海局集团有限公司保卫部摘要铁路信息化是铁路发展的重要保障,是铁路行 业现代化的主要标志,是保障运输安全、提高生产效率和 管理水平的重要手段。
数据通信网和综合计算机网是确 保铁路各项运输业务正常、安全运行的承载平台。
随着铁 路信息技术的快速发展,对信息数据承载平台的带宽和 服务质量提出了更高的要求。
根据铁路网络建设的总体 规划和信息化的发展需要,加快推进综合计算机网和数 据通信网两网融合工作,是对既有网络资源进行全面的 整合,达到路局集团公司一张统一信息数据承栽网,确保 满足信息化不断发展的需求。
对全局综合计算机网与数 据通信网两网融合的技术进行探讨研究,为综合计算机 网和数据通信网融合后的运行维护提供参考。
关键词铁路信息化;综合计算机网和数据通信网;融合1探讨研究两网融合的范围本次探讨研究范围为上海局范围内既有客专铁路及普 速铁路,对管内不同时期建成的数据通信网和综合计算机网 进行融合。
上海局管内合资公司(郑西公司、沪宁公司、沪杭公司、沪昆公司、宁杭公司、沿海公司、宁安公司、金丽温公司、合武 公司、京福安徽公司、新长公司、浦东公司、萧甬公司、海洋 线、金山线)客专铁路车站共计120个,普速铁路车站共计 111 个。
1.1综合计算机网融合范围本次研究对上海局管内客专铁路(合资公司)、普速铁路 (合资公司)已建成的既有线综合计算机网进行改造。
1.2数据通信网融合范围数据通信网建设包括已建成的客专铁路基建配套的数 据网和2014年上海局通信基础网设施改造工程对上海局管 内未建设数据网的普速铁路设置的数据通信网设备。
2两网融合的必要性和可行性分析2.1存在的问题2.1.1通信数据网与综合计算机网络独立运行,资源未合理利用目前铁路通信数据网与综合计算机网络相互独立,各自 通过通信传输系统提供通道层级间互联,极大的浪费了铁路 通信传输资源;由于两网各自维护管理,互不共享,存在不同 的路由协议,造成了信息系统整合的困难,信息网络难以优 化配置。
铁路数据通信网工程设计规范(送审稿)编制说明2008年5月北京一、编制依据本规范是根据铁道部经济规划研究院“关于委托编制2006年铁路工程建设标准的通知(经规标准【2006】45号),的要求,进行编制的。
二、铁路数据网现状及规范铁路数据网建设的必要性1、目前铁路数据网现状铁道部在1992年开始,先后建设了X.25、帧中继网络、ATM网络。
其网络规模覆盖全国各铁路局及铁路站段,地理位置主要在铁路沿线。
X.25网络原来主要承载铁路各种MIS系统的业务,为其提供低速数据通道,随着业务量的增加,业务通道需要的带宽逐渐增大,由于X.25网络提供的通道带宽较小(在2M以下),因此,X.25网络原有业务基本上导入帧中继或ATM网络上,X.25网络目前不再使用。
帧中继、ATM网络,主要为铁路各MIS系统提供通道。
网络中继带宽大多采用2M或N×2M速率,少数链路采用STM-1速率。
ATM/帧中继网络在铁通成立后,已移交铁通,铁路仅为铁通ATM/帧中继网络的大客户,铁通为铁路的各MIS系统提供ATM/帧中继通道。
2007年4月铁路进行了第六次提速,列车行驶速度增加到每小时200公里,随着列车行驶速度的加快,将需要更多的、准确的信息,辅以更加先进的技术手段来保证列车的行车安全。
目前铁路的各种数据业务,基本上都是IP数据业务,铁路信息化的发展需求,也正向IP需求集中,同时,由于IP网络能承载数据、语音、图像,因此,从数据网络技术发展趋势上看,正向IP技术这一种数据网络形式集中。
目前铁路既有的IP数据网,是铁路为TMIS、CTC/TDCS、客票、公安系统等分别独立建设的IP数据承载网络,网络带宽很低(基本为2M或n*2M等的连接),设备等级也较低,不能满足铁路信息化发展的需要,同时,各种与资金往来、安全生产无关的业务都独立建设IP数据网,重复建设,浪费资源,因此,急需为铁路信息化需求建设一个承载与资金往来、安全生产无关业务的共用IP数据网络。
鹰厦线铁路通信IP数据网络改造设计随着信息时代的到来,铁路通信系统也需要不断进行改造和升级,以满足日益增长的数据传输需求。
鹰厦线作为福建省的重要干线铁路之一,连接了福州和厦门两个重要城市,承担着大量的客运和货运任务。
为了提高铁路通信系统的稳定性、可靠性和安全性,鹰厦线铁路通信IP数据网络改造设计成为当务之急。
一、需求分析1.1 信息传输需求随着互联网技术的不断发展,人们对信息传输速度和质量提出了更高的要求。
在鹰厦线上行驶的列车需要实时获取车次、车速、到站时间等信息,并将这些信息传输给相关部门进行处理。
此外,乘客也希望在列车上能够畅快地上网、观看高清视频等。
1.2 安全保障需求作为一条重要干线铁路,鹰厦线需要保证通信系统的安全可靠。
在网络攻击日益增多的今天,防止黑客入侵、保护乘客个人隐私成为了亟待解决的问题。
因此,在进行IP数据网络改造设计时,必须考虑到网络安全的因素。
二、设计方案2.1 网络架构设计在进行IP数据网络改造设计时,首先需要考虑网络架构。
鹰厦线铁路通信IP数据网络改造设计方案应采用分布式架构,将整个鹰厦线划分为多个区域,每个区域设置一个核心路由器和多个接入路由器。
核心路由器负责整个区域的数据交换和转发,接入路由器负责将列车和乘客的数据接入到核心路由器。
2.2 网络设备选型为了满足鹰厦线铁路通信系统的需求,需要选用高性能、高可靠性的网络设备。
在核心层和汇聚层可以选用具有大容量交换能力和高可靠性冗余机制的交换机;在接入层可以选用具有安全性能好、传输速度快的无线AP设备。
2.3 网络安全设计为了保障铁路通信系统的安全可靠,必须加强对系统进行防护。
可以采取以下措施:(1)设置防火墙:通过设置防火墙来隔离内外网络,阻止未经授权的访问。
(2)加密通信:使用VPN技术对通信进行加密,防止数据被窃取。
(3)访问控制:通过设置访问控制列表(ACL)来限制对系统的访问权限,防止未经授权的用户进行非法操作。
铁道通信信号RAILWAY SIGNALLING COMMUNICATION2020年9月第56卷第9期September 2020Vol. 56 No. 9铁路数据网路由汇聚引发的路由迭代问题研究沈同菊摘 要:基于铁路数据网的路由规范"铁路局区域网络核心路由器之间需要将IP 地址进行路由汇聚之后才能够相互宣告,路由汇聚使铁路数据网路由信息的发布更加简洁、合理。
然而,路由汇聚也容易产生安全隐患。
结合广州局铁路数据网工程建设和网络维护的经验,针对静态路由的 下一跳1P 地址被路由迭代到路由汇聚产生的黑洞路由之上,导致静态路由不会失效,冗余主备静态路由无法自动切换的问题.提出了静态路由绑定BFI )双向转发检测机制的优化方案并予以实施,解决了路由汇聚引发的路由迭代问题.避免影响铁路数据网业务数据包的正常转发。
关键词:数据网;路由汇聚;静态路由;路由迭代Abstract : Based on the routing specification of the railway data network , the core routers of the regional network of the railway administration need to summary the IP addresses before they canmake advertisement to each other. The route data aggregation makes the release o£ the routing data of the railway data network more concise and reasonable. However, the route data aggrega tion is also prone to create unexpected security risks. Based on the experience of data network en gineering construction and network maintenance in Guangzhou railway administration» a study is made on the problem that the next hop IP address of static route is iterated over the black hole route generated by route aggregation, which leads to the failure of static route and the failure of automatic switching of redundant main and standby static routes. This paper proposes and imple ments an optimum scheme of static route binding BFD bidirectional forwarding detection mecha nism , which can solve the problem of route iteration caused by route summarization and avoid af fecting the normal forwarding of service packets in railway data network.Key words : Data network ; Route summarization ; Static route; Routing iteration DOI : 10. 13879/j. issnlOOO-7458. 2020-09. 20113沈同菊:中国铁路广州局集团有限公司长沙电务段通信综合车间 长抄网管中心高级通信工410000长沙收稿日期:2020-03-19铁路数据网采用MPLS VPN (基于多协议标 签转换的虚拟专用网)技术承载业务.实现各个业实现两系统的兼容共存,本文采用频率压缩算法, 即关闭LTE-R 系统带宽边缘RB 的信号发送,以缓解对无线列调系统的干扰。
2021年2月铁路地址规划与分配研究陈恒波(中铁二院通号院,四川成都610000)【摘要】本文对铁路行业IPv6地址规划与分配进行研究,介绍我国IPv6的发展现状以及出台的相关文件,对比IPv6和IPv4地址规划的区别,总结在铁路行业中IPv6地址规划与分配的要点,以期为铁路行业工程提供参考。
【关键词】IPv6;地址规划;地址分配;IPv4;铁路【中图分类号】TN915【文献标识码】A【文章编号】1006-4222(2021)02-0319-020引言为应对IPv4地址资源即将耗尽的危机,20世纪90年代,IPv6首先在IPv6标准协议(RFC-2460)中被提出及定义,与此同时,IPv6的到来也扩展IPv4的能力,改善IPv4各方面的性能,不仅如此,IPv6适合当前铁路物联网发展的需要,相较于IPv4,IPv6在保障铁路网络安全方面的能力也有大幅提升。
近十年来,随着铁路业务的飞速发展,铁路行业用户数量也在持续的增加。
当前随着IPv6地址申请的数量也在不断飙升,我国已在积极推进IPv6的建设。
2019年11月26日,欧洲网络信息中心(EINS)宣告,已对地址池中最后剩余的地址进行最终的/22IPv4分配,从此刻起IPv4地址已全部用完。
当前,我国IPv6的发展还远远落后于发达国家,2018年7月12日,工信部宣布中国基础电信运营商4G LTE网络正式启用IPv6,标志中国互联网正式步入IPv6时代。
1IPv6国内发展现状2017年7月12日,中国互联网大会在北京国家会议中心开幕,亚太互联网络信息中心(APNIC)的主席Paul Wilson在会上表明:全球范围内的IPv6将进入快速发展阶段,预计在未来缘年间,全球IPv6用户数占比将达到75%~80%。
如图1所示,根据亚太互联网络信息中心(APNIC)网站的统计,可以看出中国的IPv6部署率自2018年开始急剧攀升。
2铁路IPv6地址规划与分配的影响2.1IPv6与IPv4地址规划的区别为了节省IPv4地址,应对消耗殆尽的危机,IPv4地址的可聚合性变得更加困难,主要表现在如下三方面:(1)互联网服务提供商(ISP)在不同时间段所获得的IPv4地址通常会分布于不同的网段,不能够进行聚合。
13Internet Communication互联网+通信铁路数据通信网作为铁路通信重要的承载网络之一,承载业务的IP 地址需求及规划是数据通信网建设及运维的重要工作。
一、编制流程工程开通前,数据通信网IP 地址规划方案的编制主要涉及数据通信网工程报表的填报,数据通信网工程报表1、2、3是数据通信网工程设计文件的一部分,是数据通信网工程IP 地址申请的依据,由建设单位向路局电务部、科信部提报,上报材料还应包含工程概况、数据通信网图等工程资料。
目前,由数据网承载的业务主要涉及通信、信号、电力、供变电、信息、灾害监测等专业,其中涉及通信专业业务主要为综合视频监控、会议电视、录音仪网管、电源设备及房屋环境监控等系统;信号专业业务主要为微机监测系统,电力专业业务主要为电力远动系统;供变电专业业务主要为电牵远动、辅助监控等系统;信息高速铁路数据通信网IP 地址编制的探讨专业业务主要为办公、旅服、站房视频监控等系统。
具体编制步骤如下。
①熟悉本工程通信数据网方案,主要包括数据通信网核心层、汇聚层、接入层的组网方案、网管终端设置情况及业务接入交换机组网方案等。
②向本工程通信数据网设备厂家了解所供设备型号。
③向信号专业收集微机监测系统所需IP 地址数量,主要为各车站微机监测系统IP 地址数量需求明细;向电力、供变电专业收集电力远动、电牵远动、辅助监控等系统所需IP 地址数量,主要为电力专业配电所、变电所、箱变等电力远动系统IP 地址数量需求明细,供变电专业电气化所亭、接触网开关站等电牵远动以及辅助监控系统IP 地址数量需求明细;向信息专业收集办公、旅服、站房视频监控等系统所需IP 地址数量。
④整理通信专业综合视频监控、会议电视、录音仪摘要:铁路数据通信网作为铁路通信重要的承载网络之一,承载业务的IP 地址需求及规划是数据通信网建设及运维的重要工作。
文章主要结合工程建设实践,对数据通信网IP 地址编制流程及内容进行了阐述。