Cbtc中數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)用ip地址的規(guī)劃方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及列車通信領(lǐng)域，尤其涉及用于CBTC(Communicat1n Based TrainControl，基于通信的列車控制)中DCS(Data Communicat1n System，數(shù)據(jù)通信系統(tǒng))子系統(tǒng)的IP(Internet Protocol，網(wǎng)協(xié))地址的規(guī)劃方法。
【背景技術(shù)】
[0002]地鐵CBTC中的DCS子系統(tǒng)為其它列車控制相關(guān)的子系統(tǒng)提供通信平臺，DCS工程師需要根據(jù)各個地鐵項目的實際情況為每條項目的CBTC通信設(shè)備分配IP地址以及各個路由設(shè)備所需要的靜態(tài)路由。CBTC DCS2.0現(xiàn)有的架構(gòu)中包含四大類十九小類地址，如下:
[0003]第一大類:管理地址；管理地址包含六小類地址:
[0004]ATC(Automatic Train Control，列車自動控制)骨干網(wǎng)交換機(jī)管理地址；
[0005]ATS (Automatic Train Supervis1n，列車自動監(jiān)控)骨干網(wǎng)交換機(jī)管理地址；
[0006]三層交換機(jī)管理地址；
[0007]AP (Access PointJiAA)骨干網(wǎng)交換機(jī)管理地址；
[0008]AP接入網(wǎng)交換機(jī)管理地址；
[0009]數(shù)據(jù)記錄器地址。
[0010]第二大類:業(yè)務(wù)地址；業(yè)務(wù)地址包含四小類地址:
[0011 ] 軌旁ATC設(shè)備地址；
[0012]ATS設(shè)備地址；
[0013]發(fā)車指示器地址；
[0014]車載設(shè)備地址。
[0015]第三大類:三層交換機(jī)及安全網(wǎng)關(guān)地址，該地址類包含七小類地址。
[0016]三層交換機(jī)切換到ATC骨干網(wǎng)路由地址；
[0017]三層交換機(jī)切換到ATS骨干網(wǎng)路由地址；
[0018]軌旁無線單元地址；
[0019]車載無線單元地址；
[0020]軌旁安全網(wǎng)關(guān)外部地址；
[0021]車載安全網(wǎng)關(guān)外部地址；
[0022]車載安全網(wǎng)關(guān)內(nèi)部地址。
[0023]第四大類:靜態(tài)路由地址，路由地址包含DCS子系統(tǒng)通信設(shè)備間的路徑選擇表。
[0024]其中，第一大類管理地址分配到CBTC DCS2.0系統(tǒng)中各個DCS子系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，包括ATS骨干網(wǎng)交換機(jī)、ATC骨干網(wǎng)交換機(jī)、AP骨干網(wǎng)交換機(jī)、數(shù)據(jù)記錄器等，主要用于設(shè)備配置，設(shè)備管理，設(shè)備維護(hù)及數(shù)據(jù)收集等。此類設(shè)備的IP地址相對于CBTC系統(tǒng)是透明的，因此分配的IP地址與CBTC系統(tǒng)通信的設(shè)備IP地址不在同一個網(wǎng)段內(nèi)，避免因管理維護(hù)而對CBTC系統(tǒng)通信造成影響?？紤]到線路的規(guī)模和今后線路的延伸及維護(hù)改造，需要為各個維護(hù)設(shè)備預(yù)留足夠多的IP地址。
[0025]第二大類地址業(yè)務(wù)地址屬于CBTC信號系統(tǒng)的設(shè)備地址，包括ATC設(shè)備地址，ATS設(shè)備地址以及車載設(shè)備地址。該類地址主要分配給需要通信的終端，ATC設(shè)備地址包含各個站的ATP (Automatic Train Protect1n，列車自動保護(hù))控制單元，車載ATP控制單元的IP地址，ATS設(shè)備地址包含各集中站、非集中站的ATS工作站的IP地址，中央ATS服務(wù)器的IP地址，調(diào)度員工作站，派班員工作站，時刻表編輯器工作站的IP地址以及站臺的發(fā)車指示器等的IP地址。該類地址為CBTC信號系統(tǒng)的最基本的通信實體的地址，因此需要和第一類管理地址區(qū)分規(guī)劃。
[0026]第三大類IP地址包含了軌旁無線單元，車載無線單元的IP地址軌旁安全網(wǎng)關(guān)IP地址以及ATS/ATC骨干網(wǎng)三層交換機(jī)地址。軌旁無線單元，車載無線單元主要用于建立車地之間的無線通信，為車載CBTC系統(tǒng)和軌旁CBTC系統(tǒng)提供透明的無線通道，因此軌旁無線單元和車載無線單元的IP地址相對于ATC/ATS設(shè)備透明，IP地址需要分開規(guī)劃。軌旁安全網(wǎng)關(guān)為車地之間通信建立IPSEC (Internet Protocol Security，互聯(lián)網(wǎng)保密)VPN，用于保護(hù)車載CBTC系統(tǒng)與軌旁CBTC系統(tǒng)的通信流量，因此IP地址規(guī)劃需要兩個不同的網(wǎng)段，一個網(wǎng)段分配給安全網(wǎng)關(guān)的安全側(cè)，另一網(wǎng)段分配給安全網(wǎng)關(guān)的非安全側(cè)即需要保護(hù)的一偵牝如圖1所示。CBTC DCS2.0用雙網(wǎng)冗余結(jié)構(gòu)，當(dāng)ATC骨干網(wǎng)出現(xiàn)故障時，原來經(jīng)由ATC骨干網(wǎng)的流量會切換到ATS骨干網(wǎng)進(jìn)行傳輸。因此需要在ATC/ATS骨干網(wǎng)網(wǎng)上配置兩個骨干網(wǎng)之間切換的IP地址。
[0027]第四大類靜態(tài)路由表包含中央、集中站、列車的路由設(shè)備的路由表，該地址表用于指導(dǎo)不同網(wǎng)段的設(shè)備尋找通信對端實體的路徑。該類IP地址表需要根據(jù)通信實體的IP地址而生成。
[0028]人工手動分配IP地址則需要分配數(shù)千個IP地址，并且需要根據(jù)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)進(jìn)行非常復(fù)雜的技術(shù)、歸類、及手動調(diào)整，由此會給DCS設(shè)計帶來大量額外的工作量，且人工為數(shù)千設(shè)備進(jìn)行地址規(guī)劃的過程極有可能產(chǎn)生一些人為錯誤，當(dāng)工程師給設(shè)備規(guī)劃了錯誤的IP地址時會在現(xiàn)場調(diào)試期間造成設(shè)備之間通信故障出現(xiàn)問題，為此所導(dǎo)致的現(xiàn)場故障排錯、定位及相關(guān)文檔升級工作都會帶來一系列的額外工作量。
[0029]綜上所述，CBTC系統(tǒng)DCS2.0IP地址的規(guī)劃是一項龐大的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計工作，需要綜合線路的車站數(shù)量，集中站數(shù)量，車輛數(shù)量，設(shè)備數(shù)量等參數(shù)來規(guī)劃各個設(shè)備的IP地址。由于DCS2.0采用了很多冗余協(xié)議，有的設(shè)備需要分配多個IP地址，集群IP地址，安全網(wǎng)關(guān)還需要分配安全側(cè)地址、非安全側(cè)地址等等，種種因素導(dǎo)致CBTC DCS2.0IP地址規(guī)劃變得更為繁雜，因此需要一款自動化的工具通過一定的算法來進(jìn)行IP地址規(guī)劃。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0030]本發(fā)明的目的在于提供一種CBTC中數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)用IP地址的規(guī)劃方法，根據(jù)輸入的參數(shù)自動生成CBTC DCS 2.0結(jié)構(gòu)下的所有設(shè)備的IP地址，以及ATS服務(wù)器所需要的域名解析文件。
[0031]實現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案是:
[0032]一種CBTC中數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)用IP地址的規(guī)劃方法，包括:
[0033]輸入固定的線路參數(shù)；
[0034]根據(jù)線路參數(shù)計算生成IP地址表。
[0035]在上述的CBTC中數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)用IP地址的規(guī)劃方法中，所述線路參數(shù)包括:
[0036]線路的集中站數(shù)量(ZC Stat1ns)；
[0037]線路的非集中站數(shù)量(Non-ZC Stat1ns)；
[0038]線路的軌旁無線單元數(shù)量(Total AP)；
[0039]線路的車輛數(shù)量(Trains)；
[0040]線路的發(fā)車指示器數(shù)量(DTI);以及
[0041]線路的起始IP地址段(Starting IP)。
[0042]在上述的CBTC中數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)用IP地址的規(guī)劃方法中，所述IP地址表包括:
[0043]IP地址規(guī)劃(IP Schedule)地址表；
[0044]網(wǎng)絡(luò)地址分配(Network Assignment)地址表；
[0045]骨干網(wǎng)交換機(jī)(Backbone Switch)地址表；
[0046]軌旁無線單元及發(fā)車指示器(AP&DTI)地址表；
[0047]車載設(shè)備(OnboardDevice)地址表；
[0048]車站網(wǎng)絡(luò)(Stat1nNetwork)地址表；
[0049]網(wǎng)關(guān)(Gateway)地址表；
[0050]安全網(wǎng)關(guān)(SD Gateway)地址表；以及
[0051]路由表(Routes)地址表。
[0052]在上述的CBTC中數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)用IP地址的規(guī)劃方法中，所述的根據(jù)線路參數(shù)計算生成IP地址表，包括:
[0053]根據(jù)線路參數(shù)中的起始IP地址、CBTC中數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)2.0網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)和設(shè)備類型生成IP地址規(guī)劃地址表；
[0054]各個線路起始IP地址前兩個地址段保持一致，第三個地址段根據(jù)設(shè)備集中站數(shù)量數(shù)遞增，規(guī)劃出各個設(shè)備集中站的IP地址網(wǎng)段；
[0055]第四個地址段根據(jù)設(shè)備數(shù)量遞增，規(guī)劃出集中站設(shè)備IP ;
[0056]生成網(wǎng)絡(luò)地址分配地址表和骨干網(wǎng)交換機(jī)地址表；
[0057]各個線路起始IP地址前兩個地址段保持一致，第三個地址段根據(jù)非集中站設(shè)備數(shù)量遞增，規(guī)劃出非集中站設(shè)備的IP地址網(wǎng)段；
[0058]第四個地址段根據(jù)設(shè)備數(shù)量遞增，規(guī)劃出非集中站設(shè)備IP ;
[0059]生成車站網(wǎng)絡(luò)地址表；
[0060]各個線路起始IP地址前兩個地址段保持一致，第三個地址段根據(jù)車輛數(shù)量遞增，規(guī)劃出車載設(shè)備IP地址網(wǎng)段；
[0061]第四個地址段根據(jù)設(shè)備數(shù)量和車載網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)規(guī)劃，規(guī)劃車載設(shè)備地址表；
[0062]各個線路起始IP地址前兩個地址段保持一致，第三個地址段固定，根據(jù)車輛數(shù)量，規(guī)劃出軌旁無線單元及發(fā)車指示器地址表；