冯云龙

（中铁十一局集团电务工程有限公司 湖北武汉 430074）

0 引言

随着我国科技水平的不断提高，通信信息技术在各个领域中都有应用，人们对通信服务的要求也不断提升，传统铁路数据网络已经不适应当今社会发展的需求，逐步显现出一定的问题。主要表现在通信系统间缺乏关联性，固定带宽应对突发数据传送时质量较差且效率低，网络故障频发和响应速度慢等，这些问题极大地制约我国高铁通信行业的发展。如果仍然利用传统的方式对带宽进行改变，则需要改变业务类型或物理端口，甚至需要对通信电路进行重新设计，造成通信的长时间中断或进行设备终端的更换。以上问题极大地影响了我国铁路通信的质量，不满足目前铁路专用通信网络的需求，因此对于铁路专用网络来说，需要重新构建专用数据网和改变组网方式。

1 铁路专用数据网的组网方式

（1）IP over ATM组网方式。该种方法属于异步传输模式，具体来说就是在铁路一等车站的通信室中安装交换设备，因为铁路二等、三等车站或线路不具备的通信的基本条件，所以这种组网的方式并不符合实际情况，存在一定的缺点。

（2）TP over Optical组网方式。该种组网方式是通过光纤直连的方法建设铁路专用数据网，该方法对于光纤资源较为丰富的地区较为适用。对于新建的铁路客运专线通常都具备丰富的光纤资源，但对于部分光纤资源不足的线路则无法使用该组网方式。

（3）MSTP组网方式。该种方式的基础是MSTP设备，对于新建的铁路客运专线都具备相关设备，该方式对于组建专用数据网络较为适合。但是对于既有线路来说，其缺乏MSTP设备则不适用该方式，但随着高铁建设的不断加快，该种组网方式会广泛采用。

（4）互联网VPM组网方式。这种组网方式具有较多的优点：门槛低、成本低和便利性强，适合广泛的采用。但是该种方式从安全角度分析，存在一定的问题，随着人们对互联网认识的加深，对互联网信任却不断降低，因此该种组网方式对于办公网络及场所较为适用，对于安全性需求较高的场所并不适用。

（5）IP over SDH组网方式。对于全路一等或以上的车站来说，其具备了较为丰富的资源，包括E1STM-1STM-4等。该种组网方式基本可以对二等、三等车站及线路进行覆盖。同时，铁路中间车站支持E1通道。考虑该种方式的安全性，由于SDH传输网具有较强的自愈保护功能，因此人们较为信任。

通过以上对铁路专用数据网不同组网方式的介绍，在组建铁路专用数据网时通常会选择IPoverSDH方式，并利用多种方式一同组成铁路数据承载网络。

2 数据网承载业务的优势

（1）路由器属于三层IP设备，可以对不同子网进行隔离，为了有效避免环路对网络的不利影响，也可以对不同子网的环路进行隔离，从而避免各子网间相互影响。同时，交换机可以设置VLAN来划分不同的业务，为每个业务设置一个VLAN，使其进行二层隔离。

（2）带宽的复用。多种业务可以通过数据网的每条链路来承载。各业务可以按照自身流量情况利用实时带宽，不用为每项业务都分配固定的带宽，从而极大地提高了带宽的利用率。

（3）完全隔离不同业务，重复利用地址空间。数据网对业务的隔离可以应用BGP／MPLS VPN三层技术来实现，使不同业务间不能互访。VPN地址空间不同，其是相对独立的，因此该地址空间可以重复的利用，从而避免本地地址出现冲突。

（4）QoS机制完善，可以对网络进行科学的管理和控制，监控流量和限速。如果网络出现堵塞问题，QoS还可以避免重要业务量延迟情况，确保网络运行的稳定。

3 数据网接入、汇聚、核心组网方式分析

3.1 组网方式一

接入层的各站点采取单台设备互联的方式。各车站利用链组成闭合环，汇聚与核心之间互联方式为口字型，其组网特点：①由于接入层采用单台设备，出现单点故障。当站点出现设备故障时，则该站点的全部接入业务都受到影响。②铁通专用数据网互联采取SDH层承载，有助于组网融合。③汇聚、核心两个层次不存在单点故障。

3.2 组网方式二

接入层的各站点存在两台设备，各业务可接入到不同的设备上，每个站点两台设备进行互联，汇聚与核心层互联方式为口字型，其组网特点：①两台设备组网，可以有效保护设备和链路等，各站点互不影响。②该组网方式由于需在各站点与汇聚之间建立SDH通道用来承载数据，因此占用SDH层时隙较多。③成本高。

3.3 组网方式三

接入层各站点存在两台设备，各业务可接入到不同的设备上，所有接入设备通过链型互联最终在汇聚层形成闭合环，汇聚层与核心层互联方式为口字型，其组网特点：①虽然两台设备组网，可以有效保护设备和链路等，但站点间存在影响。②可以适应在SDH上进行承载，同SDH组网相统一。③可靠性低。

4 系统接入调试方案

以汉十高铁项目为例，武汉局汉十线新建数据网全线287个接入站点。其中车站SR6608路由器22台，车站S7503E交换机22台，基站S5560交换机243台；汉十线此次数据网接入设备涉及数量较多，规模较大，原既定基站交换机、车站交换机、车站路由器设备组网全部以AR（接入）层次纳入现网，现就存在两种接入方案进行分析如下：

4.1 方案一（见图1）

图1

组网规划：①数据网采用IS-IS路由协议作为IGP路由协议，汇聚路由器、车站路由器交换机、基站交换机设备“路由级别为Level-2”。②此次数据网新设SR6608、S7503E、S5560均为接入层AR设备，接入设备与既有DR汇聚孝感东，新增DR汇聚东津共同建立二级反射器。

优缺分析：①此种架构全网设备均为level-2核心区域设备，所有接入侧设备将学习到全网IS-IS路由条目，而维护庞大路由表。②接入侧单链路中断将会导致全网路由刷新，如出现多点单链路故障会造成路由震荡。上述两点都会大幅度占用设备内存及CPU性能，且不便于后期维护。

4.2 方案二（见图2）

图2

组网规划：①本次数据网采用IS-IS路由协议作为IGP路由协议，使用分层网络结构来规划数据网络。②汇聚设备孝感东AR6616-X、东津SR6616路由器设备“路由级别全为Level1-2”。③接入设备：车站路由器SR6608、车站交换机S7503E、基站交换机S5560设备“路由级别全为Level-1”。④此次数据网新设接入设备，与既有汇聚孝感东，新增汇聚东津共同建立二级反射器。⑤接入设备全部以AR层级存于现网，全部配置ISIS、BGP、MPLS、VPN等技术来实现各业务及系统接入，具体配置要求按照铁总369号文规定执行。

优缺分析：①此种架构大大简化了网络架构，使网络更加扁平化，便于后期管理维护。②接入侧全部使用level-1此种架构可避免基站交换机学习到全网路由，而维护庞大路由表问题，且基站交换机单链路故障不会导致全网路由刷新震荡，此架构可大幅度降低设备性能使用情况。③接入设备与既有汇聚孝感东，新增汇聚东津共同建立二级反射器。此架构可减少IBGP对等体数目，降低设备网络资源和CPU资源。

4.3 方案对比拓扑变动

方案二与方案一对比架构需变动拓扑结构，如：既孝感东AR-云梦东AR互联断开、云梦东AR-孝感东DR互联、基站交换机-车站路由器互联。

（1）既有孝感东AR-云梦东AR互联断开原因：既有孝感东AR设备为leve-2级别，云梦东AR设备为leve-1级别，不可直接对接。故而提议将既孝感东AR-云梦东AR互联断开，换做云梦东AR-孝感东DR互联。

（2）基站交换机-车站交换机互联断开原因：现目前规划为所有业务全部通过车站交换机、基站交换机接入数据网，极大浪费了AR路由器的资源，通信段要求所有车站业务系统均接入路由器。故而提议将基站交换机—车站交换机互联断开，改为基站交换机-车站路由器互联。

（3）通信段提议此变动后车站7503交换机，将作为AR路由器扩展设备使用。

5 结束语

高速铁路通信系统是铁路的重要基础设施，目的是保障铁路的高效稳定运行。高速铁路专用数据网是通信系统中数据通信的平台，负责将各类信息进行传送和交换，因此需要保障其安全性。对于数据网业务组网方式和安装调试方案需要我们不断学习和探究，为高速铁路的顺利开通运营及通信安全畅通打下扎实的基础。