DCS子系统功能介绍

2013年4月23日无锡市轨道交通2号线工程

信号系统集成采购

DCS子系统功能介绍精选可编辑ppt25/06/2021-P1Urbalis888的DCS子系统为ATC/CI/ATS信号应用提供两套完全冗余的通信通道，实现各子系统设备之间端到端的连续冗余通信。DCS与各子系统的接口见下图：

DCS子系统功能概述精选可编辑ppt25/06/2021-P2Urbalis系统总体结构精选可编辑ppt25/06/2021-P3DCS系统结构示意图精选可编辑ppt25/06/2021-P4DCS的主要功能：实现CBTC系统中各子系统设备之间端到端的通信DCS系统分为三部分：有线部分：位于信号设备室，实现轨旁设备之间的数据通信无线部分：位于列车和轨旁，用于实现车载和轨旁设备的数据通信网管部分：

位于控制中心或维修中心，用做DCS系统的管理、配置、监测和维护工具，由NMSSDH和NMSIP两套设备组成

DCS子系统功能及构成精选可编辑ppt25/06/2021-P5 有线部分由以下两部分构成：

核心网络：核心网络由SDH节点光缆环构成，SDH设备主要用于接入以太网交换机和路由器，另外为MSS网络提供接口。各设备集中站、OCC及车辆段的SDH节点通过骨干网光缆构成环状网络。

接入网络：由以太交换机、路由器光电转换器等组成。直接与ATC/CI/ATS子系统设备接口，并将各子系统设备接入SDH骨干网。DCS有线部分构成精选可编辑ppt25/06/2021-P6DCS骨干网设备SDH

SDH（SynchronousDataHierarchy）同步数字传输体制。是一种传输体制，这种传输体制规范了数字信号的帧结构、复用方式、传输速率等级、接口码型等特性。SDH的常用速率有STM-1（155M），STM-4(622M)，STM-16(2.5G)。精选可编辑ppt25/06/2021-P7DCS有线部分构成:SDH的骨干网保护

SDH网络一般配置为环状结构，采用MSP（二纤双向复用段）保护确保当单个SDH节点故障或光纤故障时，不影响其它SDH节点设备之间的通信。下图显示了光纤损坏情况下从SDH节点n到n+2的数据流方向。精选可编辑ppt25/06/2021-P8DCS有线部分构成:SDH的业务配置

在SDH节点上，划分以太专用局域网EPLAN，为各个EPLAN分配固定的带宽，并为冗余信号网、冗余ATS网及MSS网提供独立的通信通道。

集中站信号机房SIGBlueSIGredATSLgrayATSDgrayMSS站间站间SIGBLUEVC3*1SIGREDVC3*1ATSLGRAYVC12*10ATSDGRAYVC12*10MSSVC12*2精选可编辑ppt25/06/2021-P9DCS有线部分构成:SDH的业务配置

在SDH节点上，VC-Trunk作为EPLAN的组成部分，建立SDH节点间的连接。物理接口通过SDH节点的虚拟网桥VB接入到VC-TRUNK中。

精选可编辑ppt25/06/2021-P10DCS有线部分构成:电交换机的VLAN划分

在设备集中站的以太网交换机上基于端口划分VLAN，隔离SIGBlue,SIGRed,ATSLgray,ATSDgray,MSS,DCS等各个子网设备之间的数据通信。以下为VLAN典型划分方式：SW-ELT-BlueSW-ELT-RedSW-OPT-BlueSW-OPT-Red精选可编辑ppt25/06/2021-P11DCS有线部分构成:设备集中站典型配置

设备集中站有线网络（OSN2500节点）的典型配置见下图：精选可编辑ppt25/06/2021-P12DCS有线部分构成:控制中心典型配置

控制中心的典型配置见下图（以OSN1500为例）：精选可编辑ppt25/06/2021-P13 DCS无线部分用于实现车载信号设备与轨旁信号设备之间的冗余的连续的无线通信。由轨旁无线设备和车载无线设备组成。 DCS无线系统采用802.11g标准传输，针对无锡需求采用波导管传输方案：

波导管：该方案轨旁设备由TRE、耦合单元、波导管及附件构成，车载设备由波导管天线、MRE及附件构成。DCS无线部分结构精选可编辑ppt25/06/2021-P14DCS无线部分设备概述-modem DCS无线系统的核心设备为无线modem：轨旁AP及车载OBM选用相同设备。DCS无线modem基于802.11a/g标准，通过配置可工作在AP/Station两种模式。 DCSmodem配置两个RF端口，支持天线分集接收。

基于HTTP和SNMP用户界面，支持远程配置和固件更新；

可基于WPA2安全模式对无线接入进行保护；精选可编辑ppt25/06/2021-P15

DCS无线方案通过以下方式实现网络冗余：

物理上提供相互独立的红、蓝两套无线网络设备：轨旁每个TRE包含红、蓝两个AP；列车上车头、车尾分别配置红、蓝车载无线设备，车头（车尾）的设备可同时接入红、蓝无线网络；车载无线modem可接入的无线AP冗余：车载红网modem默认与轨旁红网AP关联，但当轨旁某个地点红网AP故障时，车载红网modem可以通过该地点的蓝网AP继续与轨旁通信，确保无线通信的可用性；

DCS无线部分典型结构–冗余方式精选可编辑ppt25/06/2021-P16DCS无线部分概述–波导管原理DCS波导管方案通信原理漏隙波导管区段车载应用MRETRE轨旁应用业务（ATC等）精选可编辑ppt25/06/2021-P17 DCS无线系统波导管方案典型结构：DCS无线部分典型结构–波导管TGCIAGOsegmentTRE+CUTRE+CU至少1.4m一般10.6m0+/-30cmEL精选可编辑ppt25/06/2021-P18

列车位于无线单元A：DCS无线部分–波导管方式的切换精选可编辑ppt25/06/2021-P19

列车车头进入无线单元B：DCS无线部分–波导管精选可编辑ppt25/06/2021-P20

列车红网modem完成切换：DCS无线部分–波导管精选可编辑ppt25/06/2021-P21 DCS无线系统波导管方案适用于IEEE802.11g无线通信标准，工作在2.4GHz频段：红、蓝选用不同频点：分别选用2417MHz和2472MHzDCS无线部分–波导管方式的无线频点精选可编辑ppt25/06/2021-P22DCS冗余保护机制下的故障保护设备故障无线网络可靠性红色（或蓝色）接入点失效车载MODEM与蓝色（或红色）接入点建立无线连接。车地间的安全应用有两条路径。整个红色（或蓝色）无线网络失效车载MODEM与蓝色（或红色）接入点建立无线连接。车地间的安全应用有两条路径。一个车载MODEM失效车地间的安全应用有一条路径。红色车载MODEM和蓝色接入点失效蓝色车载MODEM与红色接入点建立连接车地间的安全应用有一条路径。两个车载MODEM都失效车地间的安全应用失去联系两个无线网络都失效车地间的安全应用失去联系精选可编辑ppt25/06/2021-P23DCS网络管理部分组成 DCS网络管理系统包括两套NMS设备：

NMSSDH–用于管理核心网络SDHNMSIP–用于管理接入网络及无线部分精选可编辑ppt25/06/2021-P24NMSSDH采用华为T2000,客户端/服务器结构NMSSDH主用服务器一台；NMSSDH备用服务器一台；NMSSDH客户端一台；Corenetwork核心网T2000Client客户端T2000Server服务器T2000Redundant

Server冗余服务器DCS网络管理部分-NMSSDH精选可编辑ppt25/06/2021-P25DCS网络管理部分-NMSIPEdgenetwork/Radiolink接入网/无线链接Client客户端

Server服务器

RedundantServer冗余服务器NMSIP采用Castlerock软件，客户端/服务器结构NMSIP主用服务器一台；NMSIP备用服务器一台；NMSIP客户端一台；精选可编辑ppt25/06/2021-P26 NMSSDH上的告警指示：NMSSDH告警分为紧急告警、主要告警、次要告警三级：告警指示SDH节点紧急告警NMSSDH告警示例精选可编辑ppt25/06/2021-P27注：当监控的参数达到定义的阈值时触发报警NMSIP告警示例精选可编辑ppt25/06/2021-P28NMSSDH、NMSIP通过SMIC-IMIC软件与MSS通信。MSS可以获取如下设备的状态信息：

从NMSSDH获取核心网络设备的状态信息

从NMSIP获取接入网络设备及无线设备的状态信息

从MSS系统可了解DCSLRU以及DCS设备的事件/报警触发情况。DCS网络管理部分-与MSS子系统的接口精选可编辑ppt25/06/2021-P29DCS网管与MSS精选可编辑ppt25/06/2021-P30

对于DCS子系统，共两级维护级别：0级：自动化连续操作为保证系统持续运行（仅保证系统可用），进行人工或自动化的干涉包括当前维护任务，如清