應(yīng)用多協(xié)議標(biāo)簽交換的列車數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種應(yīng)用多協(xié)議標(biāo)簽交換的列車數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)；其包括骨干層，所述骨干層采用支持多協(xié)議標(biāo)簽交換IP/MPLS的設(shè)備，在有安全信息設(shè)備的車站、控制中心、車輛段部署多臺多協(xié)議標(biāo)簽交換IP/MPLS設(shè)備。本發(fā)明保證安全控制信息優(yōu)先實時傳輸，降低信息傳輸過程中的時延，減少信息傳輸重路由的時間。確保列控系統(tǒng)中數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的高可用性、高可靠性、高可控性。為解決數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)骨干層的技術(shù)缺陷，滿足列車控制系統(tǒng)對數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的要求。
【專利說明】應(yīng)用多協(xié)議標(biāo)簽交換的列車數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于列車控制領(lǐng)域，尤其涉及一種應(yīng)用于列車控制的數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]在列車控制系統(tǒng)中，需要傳輸多種類型的數(shù)據(jù)。從數(shù)據(jù)所屬功能類別來看，主要分為安全控制信息和非安全信息兩類。目前，所有安全信息和非安全信息在列控系統(tǒng)中的傳輸共享一個數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)。
[0003]數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)通常分為骨干層和接入層兩部分，其中骨干層是整個數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的核心部分，骨干層的可用性、可靠性、穩(wěn)定性決定了整個系統(tǒng)的可用性、可靠性、穩(wěn)定性。現(xiàn)有骨干層技術(shù)基本采用的主要是二層以太網(wǎng)技術(shù)，存在抗干擾能力低，服務(wù)質(zhì)量(QoS)功能不強(qiáng)，組網(wǎng)方式單一，擴(kuò)容困難，網(wǎng)絡(luò)故障維護(hù)不方便等問題。
[0004]多協(xié)議標(biāo)簽交換(MPLS)是一種用于快速數(shù)據(jù)包交換和路由的體系，它為網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量提供了目標(biāo)、路由、轉(zhuǎn)發(fā)和交換等能力。更特殊的是，它具有管理各種不同形式通信流的機(jī)制。多協(xié)議標(biāo)簽交換MPLS獨立于第二和第三層協(xié)議，諸如ATM和IP。它提供了一種方式，將IP地址映射為簡單的具有固定長度的標(biāo)簽，用于不同的包轉(zhuǎn)發(fā)和包交換技術(shù)。它是現(xiàn)有路由和交換協(xié)議的接口，如IP、ATM、幀中繼、資源預(yù)留協(xié)議(RSVP)、開放最短路徑優(yōu)先(OSPF)等等。
[0005]在多協(xié)議標(biāo)簽交換MPLS中，數(shù)據(jù)傳輸發(fā)生在標(biāo)簽交換路徑(LSP)上。標(biāo)簽交換路徑LSP是每一個沿著從源端到終端的路徑上的結(jié)點的標(biāo)簽序列?，F(xiàn)今使用著一些標(biāo)簽分發(fā)協(xié)議，如標(biāo)簽分發(fā)協(xié)議(LDP)、資源預(yù)留協(xié)議RSVP或者建于路由協(xié)議之上的一些協(xié)議，如邊界網(wǎng)關(guān)協(xié)議(BGP)及開放最短路徑優(yōu)先0SPF。因為固定長度標(biāo)簽被插入每一個包或信元的開始處，并且可被硬件用來在兩個鏈接間快速交換包，所以使數(shù)據(jù)的快速交換成為可能。
[0006]多協(xié)議標(biāo)簽交換MPLS主要設(shè)計來解決網(wǎng)路問題，如網(wǎng)路速度、可擴(kuò)展性、服務(wù)質(zhì)量(QoS)管理以及流量工程，同時也為下一代IP中樞網(wǎng)絡(luò)解決寬帶管理及服務(wù)請求等問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種應(yīng)用多協(xié)議標(biāo)簽交換的列車數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)，它可以保證安全控制信息優(yōu)先實時傳輸，降低信息傳輸過程中的時延，減少信息傳輸重路由的時間。
[0008]為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種應(yīng)用多協(xié)議標(biāo)簽交換的列車數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)；其包括骨干層，所述骨干層采用支持多協(xié)議標(biāo)簽交換IP/MPLS的設(shè)備，在有安全信息設(shè)備的車站、控制中心、車輛段部署多臺多協(xié)議標(biāo)簽交換IP/MPLS設(shè)備。
[0009]本發(fā)明的有益效果在于:保證安全控制信息優(yōu)先實時傳輸，降低信息傳輸過程中的時延，減少信息傳輸重路由的時間。確保列控系統(tǒng)中數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的高可用性、高可靠性、高可控性。為解決數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)骨干層的技術(shù)缺陷，滿足列車控制系統(tǒng)對數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的要求。
[0010]所有多協(xié)議標(biāo)簽交換IP/MPLS設(shè)備之間可根據(jù)情況連接成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)或準(zhǔn)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。
[0011]所述多協(xié)議標(biāo)簽交換IP/MPLS設(shè)備上配置動態(tài)路由協(xié)議，獲取網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，配置多協(xié)議標(biāo)簽交換MPLS和流量工程功能，通過多協(xié)議標(biāo)簽交換MPLS VPN為列車控制系統(tǒng)各種業(yè)務(wù)建立專網(wǎng)通信。
[0012]所有鏈路、設(shè)備均會預(yù)先計算出自己的保護(hù)路由，一旦出現(xiàn)鏈路故障或設(shè)備故障，所有業(yè)務(wù)都切換到預(yù)先計算的保護(hù)路由器。
[0013]骨干層設(shè)備在處理數(shù)據(jù)流時可以根據(jù)預(yù)先設(shè)置的業(yè)務(wù)流參數(shù)預(yù)留資源，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)擁塞時，骨干層設(shè)備會根據(jù)預(yù)留資源優(yōu)先處理重要業(yè)務(wù)，丟棄不重要的數(shù)據(jù)。
[0014]在有安全信息設(shè)備的車站、控制中心、車輛段部署I臺或2臺多協(xié)議標(biāo)簽交換IP/MPLS設(shè)備。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0016]圖1是基于IP/MPLS技術(shù)的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)示意圖；
[0017]圖2是各設(shè)備之間連接示意圖。
【具體實施方式】
[0018]本發(fā)明針對列控系統(tǒng)信息傳輸?shù)囊?，改進(jìn)骨干層采用多協(xié)議標(biāo)簽交換IP/MPLS技術(shù)，保證安全控制信息優(yōu)先實時傳輸，降低信息傳輸過程中的時延，減少信息傳輸重路由的時間。確保列控系統(tǒng)中數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的高可用性、高可靠性、高可控性。為解決數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)骨干層的技術(shù)缺陷，滿足列車控制系統(tǒng)對數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)的要求，骨干層采用多協(xié)議標(biāo)簽交換IP/MPLS技術(shù)可以很好的解決傳統(tǒng)技術(shù)存在的問題。
[0019]數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)骨干層選用支持多協(xié)議標(biāo)簽交換IP/MPLS技術(shù)的設(shè)備來構(gòu)建骨干層。在有安全信息設(shè)備的車站、控制中心、車輛段等地方部署I至2臺多協(xié)議標(biāo)簽交換IP/MPLS設(shè)備，所有設(shè)備之間可根據(jù)情況連接成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)或準(zhǔn)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。在這些多協(xié)議標(biāo)簽交換IP/MPLS設(shè)備上配置動態(tài)路由協(xié)議，獲取網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，配置多協(xié)議標(biāo)簽交換MPLS和流量工程功能，通過多協(xié)議標(biāo)簽交換MPLSVPN為列控系統(tǒng)各種業(yè)務(wù)建立專網(wǎng)實現(xiàn)專網(wǎng)通信。
[0020]骨干層設(shè)備所有互聯(lián)鏈路同時提供服務(wù)，由于動態(tài)路由獲取的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫畔鬟f給了多協(xié)議標(biāo)簽交換MPLS和流量工程，所有鏈路、設(shè)備均會預(yù)先計算出自己的保護(hù)路由，一旦出現(xiàn)鏈路故障或設(shè)備故障，所有業(yè)務(wù)都能在50毫秒內(nèi)切換到預(yù)先計算的保護(hù)路由上去，較傳統(tǒng)的IP網(wǎng)絡(luò)有了很大的提高。
[0021]骨干層設(shè)備由于采用了多協(xié)議標(biāo)簽交換IP/MPLS技術(shù)，數(shù)據(jù)包的交換方式由傳統(tǒng)的三層交換變成了標(biāo)簽交換方式。數(shù)據(jù)包經(jīng)過骨干層時的端到端的時延大大縮短，解決了傳統(tǒng)IP網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信時延大的弊病。
[0022]由于多協(xié)議標(biāo)簽交換IP/MPLS技術(shù)的引入，骨干層設(shè)備在處理數(shù)據(jù)流時可以根據(jù)預(yù)先設(shè)置的業(yè)務(wù)流參數(shù)預(yù)留資源。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)擁塞時，骨干層設(shè)備會根據(jù)預(yù)留資源優(yōu)先處理重要業(yè)務(wù)，丟棄不重要的數(shù)據(jù)，解決了傳統(tǒng)IP網(wǎng)絡(luò)、二層以太網(wǎng)絡(luò)中無法完全保證重要數(shù)據(jù)得到足夠的網(wǎng)絡(luò)資源的問題。
[0023]現(xiàn)有列控系統(tǒng)多有采用工業(yè)以太網(wǎng)方案中，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)需要進(jìn)行中繼帶寬擴(kuò)容或節(jié)點擴(kuò)容時，由于技術(shù)限制擴(kuò)容過程比較復(fù)雜，工作量比較大。而采用多協(xié)議標(biāo)簽交換IP/MPLS技術(shù)后，僅需增加中繼或直接增加設(shè)備，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的平滑擴(kuò)容，提高了列控系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)核心骨干層的可用性、可靠性和可控性。在列控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)中，采用基于多協(xié)議標(biāo)簽交換IP/MPLS技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備建構(gòu)骨干層網(wǎng)絡(luò)，通過多協(xié)議標(biāo)簽交換MPLS VPN技術(shù)為列控系統(tǒng)中的不同類型業(yè)務(wù)提供傳輸。
[0024]簡單舉例說明如下:
[0025]在列控中心和車站各鋪設(shè)兩臺多協(xié)議標(biāo)簽交換IP/MPLS設(shè)備，各設(shè)備之間連接如圖2所示。網(wǎng)絡(luò)中所有設(shè)備、鏈路均同時工作。
[0026]1.當(dāng)某條鏈接或設(shè)備出現(xiàn)故障時，整個網(wǎng)絡(luò)仍然保持較好的連通性，故障點上的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)可快速切換到其它鏈路或節(jié)點上。體現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)的高可靠性和高可用性。
[0027]2.對于重要業(yè)務(wù)，可通過多協(xié)議標(biāo)簽交換IP/MPLS的流量工程協(xié)議為重要業(yè)務(wù)端到端預(yù)留帶寬，保證重要業(yè)務(wù)得到有效傳輸。
[0028]3.采用I多協(xié)議標(biāo)簽交換P/MPLS技術(shù)，中心到丙站的傳輸延時基本上為微秒級，而如果采用傳統(tǒng)三層路由方式，傳輸時延大約為毫秒級。
[0029]4.傳統(tǒng)二層以太網(wǎng)由于缺乏有效的網(wǎng)絡(luò)隔離，難以確定故障點，而采用多協(xié)議標(biāo)簽交換IP/MPLS技術(shù)整個網(wǎng)絡(luò)被分割成許多個獨立的網(wǎng)絡(luò)，容易確定故障點所處的網(wǎng)絡(luò)。
[0030]本發(fā)明并不限于上文討論的實施方式。以上對【具體實施方式】的描述旨在于為了描述和說明本發(fā)明涉及的技術(shù)方案?；诒景l(fā)明啟示的顯而易見的變換或替代也應(yīng)當(dāng)被認(rèn)為落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。以上的【具體實施方式】用來揭示本發(fā)明的最佳實施方法，以使得本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能夠應(yīng)用本發(fā)明的多種實施方式以及多種替代方式來達(dá)到本發(fā)明的目的。
【權(quán)利要求】
1.一種應(yīng)用多協(xié)議標(biāo)簽交換的列車數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)；其特征在于，包括骨干層，所述骨干層采用支持多協(xié)議標(biāo)簽交換IP/MPLS的設(shè)備，在有安全信息設(shè)備的車站、控制中心、車輛段部署多臺多協(xié)議標(biāo)簽交換IP/MPLS設(shè)備。
2.如權(quán)利要求1所述的應(yīng)用多協(xié)議標(biāo)簽交換的列車數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)；其特征在于，所有多協(xié)議標(biāo)簽交換IP/MPLS設(shè)備之間可根據(jù)情況連接成網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)或準(zhǔn)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。
3.如權(quán)利要求1所述的應(yīng)用多協(xié)議標(biāo)簽交換的列車數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)；其特征在于，所述多協(xié)議標(biāo)簽交換IP/MPLS設(shè)備上配置動態(tài)路由協(xié)議，獲取網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，配置多協(xié)議標(biāo)簽交換MPLS和流量工程功能，通過多協(xié)議標(biāo)簽交換MPLSVPN為列車控制系統(tǒng)各種業(yè)務(wù)建立專網(wǎng)通信。
4.如權(quán)利要求1所述的應(yīng)用多協(xié)議標(biāo)簽交換的列車數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)；其特征在于，所有鏈路、設(shè)備均會預(yù)先計算出自己的保護(hù)路由，一旦出現(xiàn)鏈路故障或設(shè)備故障，所有業(yè)務(wù)都切換到預(yù)先計算的保護(hù)路由器。
5.如權(quán)利要求1所述的應(yīng)用多協(xié)議標(biāo)簽交換的列車數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)；其特征在于，骨干層設(shè)備在處理數(shù)據(jù)流時可以根據(jù)預(yù)先設(shè)置的業(yè)務(wù)流參數(shù)預(yù)留資源，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)擁塞時，骨干層設(shè)備會根據(jù)預(yù)留資源優(yōu)先處理重要業(yè)務(wù)，丟棄不重要的數(shù)據(jù)。
6.如權(quán)利要求1所述的應(yīng)用多協(xié)議標(biāo)簽交換的列車數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)；其特征在于，在有安全信息設(shè)備的車站、控制中心、車輛段部署I臺或2臺多協(xié)議標(biāo)簽交換IP/MPLS設(shè)備。
【文檔編號】H04L12/707GK103888355SQ201310064810
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2013年3月1日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月1日
【發(fā)明者】楊世華, 吳昊, 鞠永杰, 張晴 申請人:上海富欣智能交通控制有限公司