一种dcs系统多环网系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种DCS系统多环网系统，包括：用于传输ATC安全流量的ATC核心网、用于传输ATS非安全流量的ATS核心网、用于传输车地通信流量的无线核心网以及用于隔离所述无线核心网与所述ATC核心网及ATS核心网的防火墙设备；在分布层设备上配置动态选路功能，使得：ATC核心网故障情况下，ATC安全流量经由所述ATS核心网传输；ATS核心网故障情况下，ATS非安全流量经由所述ATC核心网传输。本发明在ATC核心网故障瘫痪时，能将ATC流量导向ATS网，同时ATS核心网故障时，又可以将ATS流量导向ATC网，提高了DCS子系统的可靠性，从而让地铁线路运营更加的安全。
【专利说明】-种DCS系统多环网系统
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种应用于地铁 CBTC(Communication Based Train Control，基于通 信的列车控制）系统下属的DCS (Data Communication System,数据通信系统）子系统多环 网部署系统。
【背景技术】
[0002] DCS子系统相对于CBTC系统内的其它子系统来说并不是一个安全的系统，因为 DCS子系统不直接产生行车控制相关的安全指令，DCS子系统是这些安全数据的传输通道。 如果DCS子系统出现故障，导致安全数据无法传送或者在传送过程中丢失，则线路上运行 的列车因为收不到正确的指令而进入降级模式运行，此时，如果中心的行车调度员调度出 现差错，极有可能造撞车、列车脱轨等重大的运营事故。所以DCS子系统必须设计的足够健 壮，有能力抵御各种可能出现的网络故障。
[0003] 通常一张设计合理的网络必然拥有很清晰的网络层次：自下而上依次为接入层一 分布层一核心层，提高网络的健壮性实际上就是提高每一层的健壮性，这样再把三个层次 有机的结合在一起，就可以得到一个几乎零缺陷的网络。
[0004] DCS网络的核心层主要负责在与之相连的各个网络节点之间做高速的数据交换， 而且在故障情况下能够通过本身的自愈机制将业务流量导向备用物理链路，保证业务流量 不至于中断。目前，主流的信号提供商在DCS核心网层面，一般会使用两种设备：1、运行了 RPR(Resilent Packet Ring,弹性分组环）或者类似协议的光传输设备；2、运行了数据链路 层环网收敛协议的以太网交换机。这两种技术都有各自的优缺点，简单说就是：光传输收敛 时间较以太网交换机短，但是组网成本较高、操作复杂、维护困难，且无法在恶劣环境下使 用；以太网交换机收敛速度没有光传输快，但是成本较低、操作简单、维护方便，并且在市场 上存在工业级产品，能够适应各种恶劣的地铁环境。所以相对于光传输，以太网交换机更加 适合在地铁项目应用。另外，以太网交换机也存在一些天生的缺陷：无法控制广播风暴的蔓 延、无法做智能的流量控制，并且不支持QoS (Quality of Service,服务质量），在网络流量 较大时容易造成正常业务流量的延时和丢包，这对于Qos质量要求很高的列车控制流量来 说是不可接受的。单核心网的DCS网络，由于在网络故障发生时没有备用的核心网来接替 主用核心网的工作，所以必然无法解决上述的问题。
[0005] DCS系统为下列流量提供通信通道：
[0006] ATC(Automatic Train Control,列车自动控制）列车控制流量，包括区域控制器之 间、区域控制器和车载控制器、区域控制器和中心ATS (Automatic Train Supervision，列车 自动监控）服务器以及车载控制器和中心ATS服务器之间的行车控制流量，被称为安全流 量，因为它涉及到行车安全；
[0007] ATS列车监控流量，属于列车运行状态的监控流量，不涉及列车的行车控制，被称 为非安全流量；
[0008] 车地通信流量，这类流量既包括ATC安全流量，也包括ATS非安全流量，另外由于 车地通信属于无线通信范畴，随着DCS无线网络的发展，在技术允许的前提下，以后DCS子 系统的无线网络部分还可能承担起车载电视、车载摄像头等Pis (Passenger Information System，乘客信息系统）业务流量。所以车地通信流量属于混合型流量；
[0009] 第三方业务流量，比如主时钟、火灾警报等等。
[0010] 对于ATC流量和ATS流量，国内目前应经运营的地铁项目大多是将这两种流量混 合在一起，在一张物理网络里面传输的，如图1所示。即使A/B网这样的架构，也没有做到 这两种流量的物理隔离。这种设计方案存在如下缺陷：
[0011] 安全流量和非安全流量混合在一起进行传输，虽然安全流量的优先级更高，但是 由于传统交换机不支持Q〇s，在低流量的情况下不会有问题；但是一旦骨干网上的流量超 过交换机的额定带宽，则ATS流量很可能会抢占本应该预留给ATC流量的带宽，造成安全流 量传输的延时和丢失；
[0012] 在核心网因为广播风暴或者其它原因陷入瘫痪时，由于此时列车监控流量去往中 心的通道已经失效，处于控制中心的行车调度员看不到在线运营列车的实时状态信息，极 有可能因为指挥失误造成重大运营事故。
【发明内容】
[0013] 本发明的目的在于提供一种DCS系统多环网系统，在ATC核心网故障瘫痪时，能将 ATC流量导向ATS网，同时ATS核心网故障时，又可以将ATS流量导向ATC网，提高了 DCS子 系统的可靠性，从而让地铁线路运营更加的安全。并且，能够使得无线侧的非正常流量无法 通过防火墙进入安全侧网络，进而影响正常的业务流量。
[0014] 实现上述目的的技术方案是：
[0015] -种DCS系统多环网系统，包括：
[0016] 用于传输ATC安全流量的ATC核心网；
[0017] 用于传输ATS非安全流量的ATS核心网；
[0018] 用于传输车地通信流量的无线核心网；以及
[0019] 用于隔离所述无线核心网与所述ATC核心网及ATS核心网的防火墙设备；
[0020] 在分布层设备上配置动态选路功能，使得：ATC核心网故障情况下，ATC安全流量 经由所述ATS核心网传输；ATS核心网故障情况下，ATS非安全流量经由所述ATC核心网传 输。
[0021] 进一步地，所述防火墙设备上配置有安全策略。
[0022] 本发明的有益效果是：本发明是对原有的单核心网系统的一种优化，采用相互隔 离的多核心网设计，可以让地铁线路运营更加的安全，确保行车调度员可以在任何网络故 障下掌握实时的线路信息，为行车调度提供可靠依据；同时增加了网络的可扩展型，在多核 心网的基础上，DCS网络内可以引入更多的冗余机制来确保网络的可靠性，网络设计也可以 更加的灵活；并且，各种类型的业务流量分处不同的物理网络内，网络的结构更加清晰，非 常有助于网络故障的分析和网络维护。
【专利附图】
【附图说明】
[0023] 图1是CBTC单核心网网络架构；
[0024] 图2是ATC/ATS双核心网架构。
[0025] 图3是本发明的DCS系统多环网系统的结构图。
【具体实施方式】
[0026] 下面将结合附图对本发明作进一步说明。
[0027] 请参阅图2,为ATC/ATS双核心网架构，是在原有的CBTC核心网基础上搭建第二张 ATS核心网，将安全流量通道和非安全流量通道必须加以隔离，从而保证ATC流量的可靠传 输和地铁线路运营的安全。如此，在ATC骨干网瘫痪时，轨旁的区域控制器丢失对列车的行 车控制，列车降级在人工模式下继续运行，行车调度依然能看掌握到运营列车的位置信息， 对列车驾驶员发出准确的指令。
[0028] 请参阅图3,本发明的DCS系统多环网系统，包括：ATC核心网、ATS核心网、无线核 心网以及防火墙设备，其中：
[0029] 在分布层设备上配置动态选路功能，使得：正常状态下，ATC安全流量经由ATC核 心网到达目标设备，ATS非安全流量经由ATS核心网到达目标设备；ATC核心网故障情况下， ATC安全流量经由ATS核心网传输；ATS核心网故障情况下，ATS非安全流量经由ATC核心 网传输。
[0030] 无线核心网用于传输车地通信流量，由于车地通信采用的是无线网络，也是DCS 系统中普通乘客可以接触到的部分，所以在无线网络安全策略做的不到位的情况下，无线 网络有可能被黑客侵入，进而通过无线网络进入车站内网，侵入区域控制器，下达错误的行 车指令，危及整条线路的行车安全。所以必须实现无线核心网和ATC核心网、ATS核心网的 物理隔离，在无线核心网与ATC核心网及ATS核心网之间加入防火墙设备，并在防火墙设备 上配置有安全策略。防止内网被黑客攻击。使得在无线侧的非正常流量无法通过防火墙进 入安全侧网络，进而影响正常的业务流量。
[0031] 以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，有关【技术领域】的技术人 员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变型，因此所有等同的 技术方案也应该属于本发明的范畴，应由各权利要求所限定。
【权利要求】
1. 一种DCS系统多环网系统，其特征在于，包括： 用于传输ATC安全流量的ATC核心网； 用于传输ATS非安全流量的ATS核心网； 用于传输车地通信流量的无线核心网；以及 用于隔离所述无线核心网与所述ATC核心网及ATS核心网的防火墙设备； 在分布层设备上配置动态选路功能，使得：ATC核心网故障情况下，ATC安全流量经由 所述ATS核心网传输；ATS核心网故障情况下，ATS非安全流量经由所述ATC核心网传输。
2. 根据权利要求1所述的DCS系统多环网系统，其特征在于，所述防火墙设备上配置有 安全策略。
【文档编号】H04L12/24GK104065515SQ201410315065
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年7月3日 优先权日:2014年7月3日
【发明者】夏明亮, 陶伟 申请人:上海自仪泰雷兹交通自动化系统有限公司