鐵路通信網(wǎng)的綜合網(wǎng)管系統(tǒng)

鄧燁飛

(北京全路通信信號(hào)研究設(shè)計(jì)院，北京 100073)

1 鐵路通信網(wǎng)的組成

鐵路通信網(wǎng)是列車(chē)運(yùn)營(yíng)、行政管理、維護(hù)搶修、貨票管理等多方面信息的傳輸、交換、顯示和應(yīng)用的綜合業(yè)務(wù)平臺(tái)。

按照ITU-T提出的網(wǎng)絡(luò)分層分割概念，鐵路通信網(wǎng)可以從垂直方向劃分為3層，由下至上為傳送網(wǎng)、業(yè)務(wù)網(wǎng)和應(yīng)用層。其中傳送網(wǎng)可以細(xì)分為物理層和信道層（SDH/PDH/WDM等），在信道層上面可以支持由各種電路層設(shè)備（如分組交換機(jī)、路由器等）組成的業(yè)務(wù)網(wǎng)（如IP網(wǎng)等），提供各種網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)。而在業(yè)務(wù)網(wǎng)上面可以開(kāi)發(fā)出多種為用戶提供信息服務(wù)的應(yīng)用（TMIS/DMIS/會(huì)議電視等）。為了支持各層網(wǎng)絡(luò)有效運(yùn)行和管理，需要有支撐網(wǎng)即信令網(wǎng)、同步網(wǎng)和網(wǎng)管網(wǎng)。鐵路通信網(wǎng)分層結(jié)構(gòu)，如圖1所示。

鐵路通信系統(tǒng)包括如下子系統(tǒng)。

（1）傳輸子系統(tǒng)，是為其他通信子系統(tǒng)和信號(hào)系統(tǒng)等提供信息傳輸和交換信道，由光數(shù)字傳輸設(shè)備及光纖環(huán)路組成。

（2）無(wú)線通信子系統(tǒng)，是為固定用戶如調(diào)度員、車(chē)站值班員等與移動(dòng)用戶如列車(chē)司機(jī)、維修、公安等流動(dòng)人員之間提供通信手段，對(duì)行車(chē)安全、運(yùn)營(yíng)效率、服務(wù)質(zhì)量、應(yīng)付突發(fā)事件提供保證，由數(shù)字集群設(shè)備組網(wǎng)。

（3）程控電話子系統(tǒng)，供工作人員與內(nèi)部及外部進(jìn)行公務(wù)通信聯(lián)系的通信子系統(tǒng)，由數(shù)字程控交換機(jī)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成。

（4）數(shù)字專用調(diào)度電話子系統(tǒng)，是為列車(chē)運(yùn)行調(diào)度指揮、電力調(diào)度、防災(zāi)救護(hù)及維修等部門(mén)提供作業(yè)指揮而設(shè)置的專用直達(dá)電話系統(tǒng)，由數(shù)字調(diào)度主系統(tǒng)、分系統(tǒng)、前臺(tái)及分機(jī)組成。

（5）閉路電視監(jiān)視子系統(tǒng)，為控制中心的調(diào)度員、各車(chē)站值班員、列車(chē)司機(jī)等提供有關(guān)列車(chē)運(yùn)行、防災(zāi)救災(zāi)以及旅客疏導(dǎo)等方面的視覺(jué)信息，由圖像攝取、圖像顯示及錄制、車(chē)站控制、中心控制、視頻信號(hào)傳輸?shù)炔糠纸M成。

（6）通信電源，由交流電源切換及配電屏、電源、高頻開(kāi)關(guān)電源和蓄電池組組成。

（7）其他系統(tǒng)，包括光纜光纖監(jiān)測(cè)、動(dòng)力環(huán)境監(jiān)測(cè)、時(shí)鐘等系統(tǒng)。

2 綜合網(wǎng)管建立的必要性

作為鐵路通信的后臺(tái)支撐系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)管理部門(mén)最主要任務(wù)就是對(duì)前臺(tái)業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)和信息處理提供全面完善的系統(tǒng)保障。如何建設(shè)運(yùn)營(yíng)強(qiáng)大而靈活的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)是一個(gè)迫切需要解決的問(wèn)題。

由多廠商設(shè)備構(gòu)成的鐵路通信網(wǎng)絡(luò)中，各廠商產(chǎn)品都有各自1套網(wǎng)管系統(tǒng)，而這些網(wǎng)管系統(tǒng)在開(kāi)發(fā)之前沒(méi)有統(tǒng)一定義的信息交換、信息管理協(xié)議與格式，都是采用各自互不兼容的管理協(xié)議。這種各自為陣的局面給網(wǎng)絡(luò)管理帶來(lái)一系列難題。

（1）信息無(wú)法共享

各專業(yè)網(wǎng)只能了解本專業(yè)網(wǎng)的資源和網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行情況，信息存放分散、孤立，對(duì)網(wǎng)內(nèi)各類(lèi)資源的利用率情況沒(méi)有全局了解。從而一定程度上影響了網(wǎng)上業(yè)務(wù)地開(kāi)展，阻礙了對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源地有效利用。

（2）調(diào)度和管理網(wǎng)絡(luò)資源難以統(tǒng)一

各廠商的網(wǎng)管系統(tǒng)無(wú)法實(shí)現(xiàn)跨廠家、跨系統(tǒng)的資源調(diào)度。通信網(wǎng)的運(yùn)維屬于被動(dòng)式運(yùn)維，不能達(dá)到主動(dòng)式和預(yù)防式運(yùn)維的目標(biāo)。

（3）業(yè)務(wù)質(zhì)量的完成無(wú)法保障

針對(duì)日益加劇的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，需要對(duì)傳送網(wǎng)提供的業(yè)務(wù)傳輸電路進(jìn)行有效質(zhì)量保障，而現(xiàn)有管理方法不能提供端到端的管理。

（4）多廠商設(shè)備無(wú)法實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互通互操作

無(wú)法提供智能化的網(wǎng)絡(luò)資源調(diào)度建議方案，也無(wú)法實(shí)現(xiàn)互聯(lián)互操作和統(tǒng)一管理。

基于以上問(wèn)題，有必要建立鐵路通信網(wǎng)的綜合網(wǎng)管系統(tǒng)。通過(guò)該網(wǎng)管系統(tǒng)對(duì)各線范圍內(nèi)通信網(wǎng)進(jìn)行統(tǒng)一、全局的管理，從而提高通信網(wǎng)的整體運(yùn)行維護(hù)水平，保證通信網(wǎng)的運(yùn)行質(zhì)量和效率。

3 綜合網(wǎng)管的特點(diǎn)

綜合監(jiān)控系統(tǒng)是將彼此孤立的各類(lèi)控制系統(tǒng)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)有機(jī)連接在一起，并建設(shè)智能綜合監(jiān)控中心，監(jiān)控和協(xié)調(diào)各相關(guān)子系統(tǒng)的工作，充分提高各類(lèi)系統(tǒng)的工作效率，降低運(yùn)營(yíng)成本，提高綜合決策水平，為乘客提供一個(gè)便利、快捷、舒適的乘車(chē)環(huán)境，并在災(zāi)害發(fā)生時(shí)最大限度保護(hù)人的生命和財(cái)產(chǎn)安全，實(shí)現(xiàn)“高安全、高效率、高品質(zhì)服務(wù)”的鐵路交通。

綜合網(wǎng)管與傳統(tǒng)的孤島式網(wǎng)管相比，其本質(zhì)特征主要體現(xiàn)在以下方面。

（1）資源共享

提供統(tǒng)一的工作平臺(tái)及界面，對(duì)各子系統(tǒng)進(jìn)行不同程度整合，按照各子系統(tǒng)的不同需求，合理分配資源，包括網(wǎng)絡(luò)和人力資源。

（2）信息互通和聯(lián)動(dòng)

在統(tǒng)一的工作平臺(tái)及共享數(shù)據(jù)庫(kù)的支持下，各子系統(tǒng)有效快速地相互傳遞信息，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)間的聯(lián)動(dòng)。

（3）跨系統(tǒng)故障處理的能力

當(dāng)發(fā)生系統(tǒng)故障時(shí)，操作員更快找出故障原因和其他系統(tǒng)出現(xiàn)的問(wèn)題，有利于處理跨系統(tǒng)問(wèn)題，提高服務(wù)質(zhì)量。

（4）工作模式預(yù)設(shè)能力

可根據(jù)不同情況啟動(dòng)相應(yīng)預(yù)設(shè)模式，實(shí)現(xiàn)對(duì)全線各受控子系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)控制，應(yīng)付不同事故。

（5）人機(jī)界面的統(tǒng)一性

有利于建立統(tǒng)一的人機(jī)界面，形成圖形、圖像、表格以及文本格式一致，可提高反應(yīng)能力，減少誤操作。

4 綜合網(wǎng)管的功能

綜合網(wǎng)管的功能具體包括以下內(nèi)容。

（1）綜合故障管理

綜合故障管理的目標(biāo)是以業(yè)務(wù)為中心進(jìn)行預(yù)警，實(shí)現(xiàn)端到端業(yè)務(wù)的監(jiān)控管理，將告警信息關(guān)聯(lián)到電路，提高業(yè)務(wù)保障能力。其主要功能是基于不同專業(yè)的監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)綜合的故障管理，提供跨專業(yè)平臺(tái)的網(wǎng)絡(luò)集中告警功能，在一個(gè)統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)管理平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)多專業(yè)綜合告警的實(shí)時(shí)集中呈現(xiàn)，能夠在眾多相關(guān)聯(lián)的告警中迅速判斷出產(chǎn)生告警的真正原因。

（2）綜合性能管理

性能管理以網(wǎng)絡(luò)性能為準(zhǔn)則，檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)的利用情況，主要由性能告警的檢測(cè)和發(fā)現(xiàn)性能故障后網(wǎng)絡(luò)重配置2部分組成。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的一些運(yùn)行參數(shù)如吞吐率、響應(yīng)時(shí)間和網(wǎng)絡(luò)一般可用度，來(lái)判定網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行的好壞，并決定從哪一方面來(lái)改善。性能管理功能包括性能數(shù)據(jù)檢測(cè)和分析、閉值設(shè)置和性能調(diào)整等。

（3）綜合配置管理

配置管理主要目的是增強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)管理者對(duì)網(wǎng)絡(luò)配置的控制，是通過(guò)對(duì)設(shè)備的配置數(shù)據(jù)提供快速訪問(wèn)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，包括：獲得關(guān)于當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)配置的信息，提供遠(yuǎn)程修改設(shè)備的手段，存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，維護(hù)1個(gè)最新設(shè)備清單并根據(jù)數(shù)據(jù)產(chǎn)生報(bào)告。

（4）綜合安全管理

安全管理主要提供一個(gè)安全策略，確保只有授權(quán)的合法用戶可以訪問(wèn)受限的網(wǎng)絡(luò)資源和重要信息。按照權(quán)限、口令以及一些準(zhǔn)則來(lái)檢測(cè)有意或無(wú)意地非法入侵，當(dāng)檢測(cè)到非法入侵事件后，采取必要的措施來(lái)查處或追蹤。

安全管理主要涉及：防止非法用戶訪問(wèn)，在敏感的網(wǎng)絡(luò)資源和用戶集間建立映射關(guān)系；數(shù)據(jù)鏈路加密；密鑰分配和管理；安全日志維護(hù)和檢查；審計(jì)和跟蹤；防止病毒和災(zāi)難恢復(fù)措施。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜合網(wǎng)管系統(tǒng)極大方便了運(yùn)營(yíng)部門(mén)設(shè)備維護(hù)人員的工作，縮短對(duì)故障判斷和處理的時(shí)間，有效利用了網(wǎng)絡(luò)資源，提高網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行維護(hù)水平，提供了一種更加友好、便捷的管理方式。目前國(guó)內(nèi)綜合網(wǎng)管系統(tǒng)還處于發(fā)展起步階段，相信綜合網(wǎng)管系統(tǒng)的發(fā)展前景廣闊，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展必將得到更廣泛應(yīng)用。

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