[实用新型]一种铁路信号数据网网间互连结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及铁路信号技术领域，特别涉及一种铁路信号数据网的网间互连技术。

背景技术

目前，我国时速200公里及以上的铁路和时速120公里以上的城际铁路都普遍采用CTCS-2级或CTCS-3级列控系统，该系统要求在铁路沿线设置铁路信号安全数据网(以下简称“信号数据网”)，承载列控系统地面相关设备之间的安全数据传输和信息交互。

现有的信号数据网技术方案是：在CTCS-2级或CTCS-3级铁路的沿线各个信号设备集中设置点(包括车站、信号中继站、线路所、动车段、动车所、无线闭塞中心、临时限速服务器中心等，以下简称“站点”)分别设置两台工业级以太网交换机设备(分别称为“左交换机”、“右交换机”)，铁路沿线两侧分别敷设一根干线光缆(分别称为“左光缆”和“右光缆”)，各站点处的列控中心设备、计算机联锁设备、无线闭塞中心设备、临时限速服务器设备等应用设备均通过6类标准屏蔽双绞以太网线分别接入该处的左交换机和右交换机的数据业务端口上；用一根光缆(如左光缆)内的2芯单模光纤将各站点处的左交换机的环网端口依次顺序串联连接，再用另一根光缆(即右光缆)内的2芯单模光纤连接线路两端部站点处的左交换机的环网端口，构成一个环形结构的通信以太网(以下简称“左环网”)；同样，用右光缆内的另2芯单模光纤将各站点处的右交换机的环网端口依次顺序串联连接，再用左光缆内的另2芯单模光纤连接线路两端部站点处的右交换机的环网端口，构成另一个环形结构的通信以太网(以下简称“右环网”)。左、右两个环网之间物理隔离，工作相互独立、互为冗余，共同组成一个完整的信号数据网。

当铁路线路较长时，为了避免环网内因应用设备数量太多而引起广播风暴，实际工程设计时，一般将环网内的交换机数量控制在60台以内，应用设备IP地址使用量控制在254个以内。超过任一限值时，就将左、右环网均拆分成若干个小环网(以下简称“左环子网”、“右环子网”，统称为“子网”)；另外，当铁路线路分属不同运营维护管理单位管理时，也需要按照运营维护管界划分子网。在每个子网内，相邻左环子网之间邻近的两个站点的交换机、相邻右环子网之间邻近的两个站点的交换机均采用三层交换机，环网内其他站点的交换机可以采用二层交换机；相邻左环子网之间、相邻右环子网之间均通过邻近的两台三层交换机传输跨网信息，这两台三层交换机之间用两根不同物理路径的光缆内的各2芯单模光纤连接。

同一站点内的两台交换机由同一套信号电源屏供电。为了防止因信号电源屏停止供电导致相邻的两个左环子网之间、两个右环子网之间的跨网信息均不能传输，左环子网的两台三层交换机与右环子网的两台三层交换机采用分站布置方式，也即现有技术的信号安全数据网若要实现子网互连，就得在4个站点分别布置三层交换机。

现有技术的两个信号安全数据网(子网)互连的典型网络结构如图1所示。图1中，A线路(或线路A段)有站点A1、A2、……、An，设有子网A(分左环子网A、右环子网A)；B线路(或线路B段)有站点B1、B2、……、Bm，设有子网B(分左环子网B、右环子网B)；各站点分别设置一台左交换机(图中用“交换机L”表示)和一台右交换机(图中用“交换机R”表示)；站点A1的右交换机、站点A2的左交换机、站点B1的左交换机、站点B2的右交换机采用三层交换机，兼有子网互连功用，其余交换机可以采用二层交换机；各站点的应用设备均通过6类标准屏蔽双绞以太网线(图中用双箭头线表示)分别接入该处的左交换机和右交换机的数据业务端口上；在同一个子网内，各站点的左交换机通过左光缆和右光缆内的各2芯单模光纤串联连接并成环状网络结构，各站点的右交换机通过左光缆和右光缆内的另外各2芯单模光纤串联连接并成环状网络结构；相邻子网之间，如站点A2的左交换机和站点B1的左交换机通过左光缆和右光缆内的另外各2芯单模光纤直接连接，实现左环子网A与左环子网B的网间互连，站点A1的右交换机和站点B2的右交换机通过左光缆和右光缆内的另外各2芯单模光纤直接连接实现右环子网A与右环子网B的网间互连。

以上方案存在的主要问题是：

1.相邻左(右)环子网互连需要使用两台三层交换机，未能充分发挥三层交换机单机即可实现网络互连的资源优势，而工业以太网三层交换机的价格远高于二层交换机，因此人为地增加了工程投资。