Cbtc中数据通信系统用ip地址的规划方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及列车通信领域，尤其涉及用于CBTC(Communicat1n Based TrainControl，基于通信的列车控制)中DCS(Data Communicat1n System，数据通信系统)子系统的IP(Internet Protocol，网协)地址的规划方法。
【背景技术】
[0002]地铁CBTC中的DCS子系统为其它列车控制相关的子系统提供通信平台，DCS工程师需要根据各个地铁项目的实际情况为每条项目的CBTC通信设备分配IP地址以及各个路由设备所需要的静态路由。CBTC DCS2.0现有的架构中包含四大类十九小类地址，如下:
[0003]第一大类:管理地址；管理地址包含六小类地址:
[0004]ATC(Automatic Train Control，列车自动控制)骨干网交换机管理地址；
[0005]ATS (Automatic Train Supervis1n，列车自动监控)骨干网交换机管理地址；
[0006]三层交换机管理地址；
[0007]AP (Access PointJiAA)骨干网交换机管理地址；
[0008]AP接入网交换机管理地址；
[0009]数据记录器地址。
[0010]第二大类:业务地址；业务地址包含四小类地址:
[0011 ] 轨旁ATC设备地址；
[0012]ATS设备地址；
[0013]发车指示器地址；
[0014]车载设备地址。
[0015]第三大类:三层交换机及安全网关地址，该地址类包含七小类地址。
[0016]三层交换机切换到ATC骨干网路由地址；
[0017]三层交换机切换到ATS骨干网路由地址；
[0018]轨旁无线单元地址；
[0019]车载无线单元地址；
[0020]轨旁安全网关外部地址；
[0021]车载安全网关外部地址；
[0022]车载安全网关内部地址。
[0023]第四大类:静态路由地址，路由地址包含DCS子系统通信设备间的路径选择表。
[0024]其中，第一大类管理地址分配到CBTC DCS2.0系统中各个DCS子系统网络设备，包括ATS骨干网交换机、ATC骨干网交换机、AP骨干网交换机、数据记录器等，主要用于设备配置，设备管理，设备维护及数据收集等。此类设备的IP地址相对于CBTC系统是透明的，因此分配的IP地址与CBTC系统通信的设备IP地址不在同一个网段内，避免因管理维护而对CBTC系统通信造成影响。考虑到线路的规模和今后线路的延伸及维护改造，需要为各个维护设备预留足够多的IP地址。
[0025]第二大类地址业务地址属于CBTC信号系统的设备地址，包括ATC设备地址，ATS设备地址以及车载设备地址。该类地址主要分配给需要通信的终端，ATC设备地址包含各个站的ATP (Automatic Train Protect1n，列车自动保护)控制单元，车载ATP控制单元的IP地址，ATS设备地址包含各集中站、非集中站的ATS工作站的IP地址，中央ATS服务器的IP地址，调度员工作站，派班员工作站，时刻表编辑器工作站的IP地址以及站台的发车指示器等的IP地址。该类地址为CBTC信号系统的最基本的通信实体的地址，因此需要和第一类管理地址区分规划。
[0026]第三大类IP地址包含了轨旁无线单元，车载无线单元的IP地址轨旁安全网关IP地址以及ATS/ATC骨干网三层交换机地址。轨旁无线单元，车载无线单元主要用于建立车地之间的无线通信，为车载CBTC系统和轨旁CBTC系统提供透明的无线通道，因此轨旁无线单元和车载无线单元的IP地址相对于ATC/ATS设备透明，IP地址需要分开规划。轨旁安全网关为车地之间通信建立IPSEC (Internet Protocol Security，互联网保密)VPN，用于保护车载CBTC系统与轨旁CBTC系统的通信流量，因此IP地址规划需要两个不同的网段，一个网段分配给安全网关的安全侧，另一网段分配给安全网关的非安全侧即需要保护的一侦牝如图1所示。CBTC DCS2.0用双网冗余结构，当ATC骨干网出现故障时，原来经由ATC骨干网的流量会切换到ATS骨干网进行传输。因此需要在ATC/ATS骨干网网上配置两个骨干网之间切换的IP地址。
[0027]第四大类静态路由表包含中央、集中站、列车的路由设备的路由表，该地址表用于指导不同网段的设备寻找通信对端实体的路径。该类IP地址表需要根据通信实体的IP地址而生成。
[0028]人工手动分配IP地址则需要分配数千个IP地址，并且需要根据复杂的网络架构进行非常复杂的技术、归类、及手动调整，由此会给DCS设计带来大量额外的工作量，且人工为数千设备进行地址规划的过程极有可能产生一些人为错误，当工程师给设备规划了错误的IP地址时会在现场调试期间造成设备之间通信故障出现问题，为此所导致的现场故障排错、定位及相关文档升级工作都会带来一系列的额外工作量。
[0029]综上所述，CBTC系统DCS2.0IP地址的规划是一项庞大的网络设计工作，需要综合线路的车站数量，集中站数量，车辆数量，设备数量等参数来规划各个设备的IP地址。由于DCS2.0采用了很多冗余协议，有的设备需要分配多个IP地址，集群IP地址，安全网关还需要分配安全侧地址、非安全侧地址等等，种种因素导致CBTC DCS2.0IP地址规划变得更为繁杂，因此需要一款自动化的工具通过一定的算法来进行IP地址规划。
【发明内容】
[0030]本发明的目的在于提供一种CBTC中数据通信系统用IP地址的规划方法，根据输入的参数自动生成CBTC DCS 2.0结构下的所有设备的IP地址，以及ATS服务器所需要的域名解析文件。
[0031]实现上述目的的技术方案是:
[0032]一种CBTC中数据通信系统用IP地址的规划方法，包括:
[0033]输入固定的线路参数；
[0034]根据线路参数计算生成IP地址表。
[0035]在上述的CBTC中数据通信系统用IP地址的规划方法中，所述线路参数包括:
[0036]线路的集中站数量(ZC Stat1ns)；
[0037]线路的非集中站数量(Non-ZC Stat1ns)；
[0038]线路的轨旁无线单元数量(Total AP)；
[0039]线路的车辆数量(Trains)；
[0040]线路的发车指示器数量(DTI);以及
[0041]线路的起始IP地址段(Starting IP)。
[0042]在上述的CBTC中数据通信系统用IP地址的规划方法中，所述IP地址表包括:
[0043]IP地址规划(IP Schedule)地址表；
[0044]网络地址分配(Network Assignment)地址表；
[0045]骨干网交换机(Backbone Switch)地址表；
[0046]轨旁无线单元及发车指示器(AP&DTI)地址表；
[0047]车载设备(OnboardDevice)地址表；
[0048]车站网络(Stat1nNetwork)地址表；
[0049]网关(Gateway)地址表；
[0050]安全网关(SD Gateway)地址表；以及
[0051]路由表(Routes)地址表。
[0052]在上述的CBTC中数据通信系统用IP地址的规划方法中，所述的根据线路参数计算生成IP地址表，包括:
[0053]根据线路参数中的起始IP地址、CBTC中数据通信系统2.0网络架构和设备类型生成IP地址规划地址表；
[0054]各个线路起始IP地址前两个地址段保持一致，第三个地址段根据设备集中站数量数递增，规划出各个设备集中站的IP地址网段；
[0055]第四个地址段根据设备数量递增，规划出集中站设备IP ;
[0056]生成网络地址分配地址表和骨干网交换机地址表；
[0057]各个线路起始IP地址前两个地址段保持一致，第三个地址段根据非集中站设备数量递增，规划出非集中站设备的IP地址网段；
[0058]第四个地址段根据设备数量递增，规划出非集中站设备IP ;
[0059]生成车站网络地址表；
[0060]各个线路起始IP地址前两个地址段保持一致，第三个地址段根据车辆数量递增，规划出车载设备IP地址网段；
[0061]第四个地址段根据设备数量和车载网络架构规划，规划车载设备地址表；
[0062]各个线路起始IP地址前两个地址段保持一致，第三个地址段固定，根据车辆数量，规划出轨旁无线单元及发车指示器地址表；