DCS子系統(tǒng)功能介紹

-13/05/2024-P12013年4月23日無錫市軌道交通2號(hào)線工程

信號(hào)系統(tǒng)集成采購

DCS子系統(tǒng)功能介紹-13/05/2024-P2Urbalis888的DCS子系統(tǒng)為ATC/CI/ATS信號(hào)應(yīng)用提供兩套完全冗余的通信通道，實(shí)現(xiàn)各子系統(tǒng)設(shè)備之間端到端的連續(xù)冗余通信。DCS與各子系統(tǒng)的接口見下圖：

DCS子系統(tǒng)功能概述-13/05/2024-P3Urbalis系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)-13/05/2024-P4DCS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖-13/05/2024-P5DCS的主要功能：實(shí)現(xiàn)CBTC系統(tǒng)中各子系統(tǒng)設(shè)備之間端到端的通信DCS系統(tǒng)分為三部分：有線部分：位于信號(hào)設(shè)備室，實(shí)現(xiàn)軌旁設(shè)備之間的數(shù)據(jù)通信無線部分：位于列車和軌旁，用于實(shí)現(xiàn)車載和軌旁設(shè)備的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)管部分：

位于控制中心或維修中心，用做DCS系統(tǒng)的管理、配置、監(jiān)測(cè)和維護(hù)工具，由NMSSDH和NMSIP兩套設(shè)備組成

DCS子系統(tǒng)功能及構(gòu)成-13/05/2024-P6

有線部分由以下兩部分構(gòu)成：

核心網(wǎng)絡(luò)：核心網(wǎng)絡(luò)由SDH節(jié)點(diǎn)光纜環(huán)構(gòu)成，SDH設(shè)備主要用于接入以太網(wǎng)交換機(jī)和路由器，另外為MSS網(wǎng)絡(luò)提供接口。各設(shè)備集中站、OCC及車輛段的SDH節(jié)點(diǎn)通過骨干網(wǎng)光纜構(gòu)成環(huán)狀網(wǎng)絡(luò)。

接入網(wǎng)絡(luò)：由以太交換機(jī)、路由器光電轉(zhuǎn)換器等組成。直接與ATC/CI/ATS子系統(tǒng)設(shè)備接口，并將各子系統(tǒng)設(shè)備接入SDH骨干網(wǎng)。DCS有線部分構(gòu)成-13/05/2024-P7DCS骨干網(wǎng)設(shè)備SDH

SDH（SynchronousDataHierarchy）同步數(shù)字傳輸體制。是一種傳輸體制，這種傳輸體制規(guī)范了數(shù)字信號(hào)的幀結(jié)構(gòu)、復(fù)用方式、傳輸速率等級(jí)、接口碼型等特性。SDH的常用速率有STM-1（155M），STM-4(622M)，STM-16(2.5G)。-13/05/2024-P8DCS有線部分構(gòu)成:SDH的骨干網(wǎng)保護(hù)

SDH網(wǎng)絡(luò)一般配置為環(huán)狀結(jié)構(gòu)，采用MSP（二纖雙向復(fù)用段）保護(hù)確保當(dāng)單個(gè)SDH節(jié)點(diǎn)故障或光纖故障時(shí)，不影響其它SDH節(jié)點(diǎn)設(shè)備之間的通信。下圖顯示了光纖損壞情況下從SDH節(jié)點(diǎn)n到n+2的數(shù)據(jù)流方向。-13/05/2024-P9DCS有線部分構(gòu)成:SDH的業(yè)務(wù)配置

在SDH節(jié)點(diǎn)上，劃分以太專用局域網(wǎng)EPLAN，為各個(gè)EPLAN分配固定的帶寬，并為冗余信號(hào)網(wǎng)、冗余ATS網(wǎng)及MSS網(wǎng)提供獨(dú)立的通信通道。

集中站信號(hào)機(jī)房SIGBlueSIGredATSLgrayATSDgrayMSS站間站間SIGBLUEVC3*1SIGREDVC3*1ATSLGRAYVC12*10ATSDGRAYVC12*10MSSVC12*2-13/05/2024-P10DCS有線部分構(gòu)成:SDH的業(yè)務(wù)配置

在SDH節(jié)點(diǎn)上，VC-Trunk作為EPLAN的組成部分，建立SDH節(jié)點(diǎn)間的連接。物理接口通過SDH節(jié)點(diǎn)的虛擬網(wǎng)橋VB接入到VC-TRUNK中。

-13/05/2024-P11DCS有線部分構(gòu)成:電交換機(jī)的VLAN劃分

在設(shè)備集中站的以太網(wǎng)交換機(jī)上基于端口劃分VLAN，隔離SIGBlue,SIGRed,ATSLgray,ATSDgray,MSS,DCS等各個(gè)子網(wǎng)設(shè)備之間的數(shù)據(jù)通信。以下為VLAN典型劃分方式：SW-ELT-BlueSW-ELT-RedSW-OPT-BlueSW-OPT-Red-13/05/2024-P12DCS有線部分構(gòu)成:設(shè)備集中站典型配置

設(shè)備集中站有線網(wǎng)絡(luò)（OSN2500節(jié)點(diǎn)）的典型配置見下圖：-13/05/2024-P13DCS有線部分構(gòu)成:控制中心典型配置

控制中心的典型配置見下圖（以O(shè)SN1500為例）：-13/05/2024-P14 DCS無線部分用于實(shí)現(xiàn)車載信號(hào)設(shè)備與軌旁信號(hào)設(shè)備之間的冗余的連續(xù)的無線通信。由軌旁無線設(shè)備和車載無線設(shè)備組成。 DCS無線系統(tǒng)采用802.11g標(biāo)準(zhǔn)傳輸，針對(duì)無錫需求采用波導(dǎo)管傳輸方案：

波導(dǎo)管：該方案軌旁設(shè)備由TRE、耦合單元、波導(dǎo)管及附件構(gòu)成，車載設(shè)備由波導(dǎo)管天線、MRE及附件構(gòu)成。DCS無線部分結(jié)構(gòu)-13/05/2024-P15DCS無線部分設(shè)備概述-modem DCS無線系統(tǒng)的核心設(shè)備為無線modem：軌旁AP及車載OBM選用相同設(shè)備。DCS無線modem基于802.11a/g標(biāo)準(zhǔn)，通過配置可工作在AP/Station兩種模式。 DCSmodem配置兩個(gè)RF端口，支持天線分集接收。

基于HTTP和SNMP用戶界面，支持遠(yuǎn)程配置和固件更新；

可基于WPA2安全模式對(duì)無線接入進(jìn)行保護(hù)；-13/05/2024-P16

DCS無線方案通過以下方式實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)冗余：

物理上提供相互獨(dú)立的紅、藍(lán)兩套無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備：軌旁每個(gè)TRE包含紅、藍(lán)兩個(gè)AP；列車上車頭、車尾分別配置紅、藍(lán)車載無線設(shè)備，車頭（車尾）的設(shè)備可同時(shí)接入紅、藍(lán)無線網(wǎng)絡(luò)；車載無線modem可接入的無線AP冗余：車載紅網(wǎng)modem默認(rèn)與軌旁紅網(wǎng)AP關(guān)聯(lián)，但當(dāng)軌旁某個(gè)地點(diǎn)紅網(wǎng)AP故障時(shí)，車載紅網(wǎng)modem可以通過該地點(diǎn)的藍(lán)網(wǎng)AP繼續(xù)與軌旁通信，確保無線通信的可用性；

DCS無線部分典型結(jié)構(gòu)–冗余方式-13/05/2024-P17DCS無線部分概述–波導(dǎo)管原理DCS波導(dǎo)管方案通信原理漏隙波導(dǎo)管區(qū)段車載應(yīng)用MRETRE軌旁應(yīng)用業(yè)務(wù)（ATC等）-13/05/2024-P18 DCS無線系統(tǒng)波導(dǎo)管方案典型結(jié)構(gòu)：DCS無線部分典型結(jié)構(gòu)–波導(dǎo)管TGCIAGOsegmentTRE+CUTRE+CU至少1.4m一般10.6m0+/-30cmEL-13/05/2024-P19

列車位于無線單元A：DCS無線部分–波導(dǎo)管方式的切換-13/05/2024-P20

列車車頭進(jìn)入無線單元B：DCS無線部分–波導(dǎo)管-13/05/2024-P21

列車紅網(wǎng)modem完成切換：DCS無線部分–波導(dǎo)管-13/05/2024-P22 DCS無線系統(tǒng)波導(dǎo)管方案適用于IEEE802.11g無線通信標(biāo)準(zhǔn)，工作在2.4GHz頻段：紅、藍(lán)選用不同頻點(diǎn)：分別選用2417MHz和2472MHzDCS無線部分–波導(dǎo)管方式的無線頻點(diǎn)-13/05/2024-P23DCS冗余保護(hù)機(jī)制下的故障保護(hù)設(shè)備故障無線網(wǎng)絡(luò)可靠性紅色（或藍(lán)色）接入點(diǎn)失效車載MODEM與藍(lán)色（或紅色）接入點(diǎn)建立無線連接。車地間的安全應(yīng)用有兩條路徑。整個(gè)紅色（或藍(lán)色）無線網(wǎng)絡(luò)失效車載MODEM與藍(lán)色（或紅色）接入點(diǎn)建立無線連接。車地間的安全應(yīng)用有兩條路徑。一個(gè)車載MODEM失效車地間的安全應(yīng)用有一條路徑。紅色車載MODEM和藍(lán)色接入點(diǎn)失效藍(lán)色車載MODEM與紅色接入點(diǎn)建立連接車地間的安全應(yīng)用有一條路徑。兩個(gè)車載MODEM都失效車地間的安全應(yīng)用失去聯(lián)系兩個(gè)無線網(wǎng)絡(luò)都失效車地間的安全應(yīng)用失去聯(lián)系-13/05/2024-P24DCS網(wǎng)絡(luò)管理部分組成 DCS網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)包括兩套NMS設(shè)備：

NMSSDH–用于管理核心網(wǎng)絡(luò)SDHNMSIP–用于管理接入網(wǎng)絡(luò)及無線部分-13/05/2024-P25NMSSDH采用華為T2000,客戶端/服務(wù)器結(jié)構(gòu)NMSSDH主用服務(wù)器一臺(tái)；NMSSDH備用服務(wù)器一臺(tái)；NMSSDH客戶端一臺(tái)；Corenetwork核心網(wǎng)T2000Client客戶端T2000Server服務(wù)器T2000Redundant

Server冗余服務(wù)器DCS網(wǎng)絡(luò)管理部分-NMSSDH-13/05/2024-P26DCS網(wǎng)絡(luò)管理部分-NMSIPEdgenetwork/Radiolink接入網(wǎng)/無線鏈接Client客戶端

Server服務(wù)器

RedundantServer冗余服務(wù)器NMSIP采用Castlerock軟件，客戶端/服務(wù)器結(jié)構(gòu)NMSIP主用服務(wù)器一臺(tái)；NMSIP備用服務(wù)器一臺(tái)；NMSIP客戶端一臺(tái)；-13/05/2024-P27 NMSSDH上的告警指示：NMSSDH告警分為緊急告警、主要告警、次要告警三級(jí)：告警指示SDH節(jié)點(diǎn)緊急告警NMSSDH告警示例-13/05/2024-P28注：當(dāng)監(jiān)控的參數(shù)達(dá)到定義的閾值時(shí)觸發(fā)報(bào)警NMSIP告警示例-13/05/2024-P29NMSSDH、NMSIP通過SMIC-IMIC軟件與MSS通信。MSS可以獲取如下設(shè)備的狀態(tài)信息：

從NMSSDH獲取核心網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的狀態(tài)信息

從NMSIP獲取接入網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及無線設(shè)備的狀態(tài)信息

從MSS系統(tǒng)可了解DCSLRU以及DCS設(shè)備的事件/報(bào)警觸發(fā)情況。DCS網(wǎng)絡(luò)管理部分-與MSS子系統(tǒng)的接口-13/05/2024-P30DCS網(wǎng)管與MSS-13/05/2024-P31

對(duì)于DCS子系統(tǒng)，共兩級(jí)維護(hù)級(jí)別：0級(jí)：自動(dòng)化連續(xù)操作為保證系統(tǒng)持續(xù)運(yùn)行（僅保證系統(tǒng)可