CBTC数据通信系统.ppt

课程大纲 本课程将依次讲解以下几个主要方面： 单元一：DCS 系统介绍 单元二：设备介绍 单元三：故障维修准则 课程目标 学完本课程后，学生们应能够: 理解DCS 网络的基本概况。 识别DCS中的故障部件。 简单维护DCS 网络，以便可靠地运行系统。 单元一：DCS 系统介绍 单元二：设备介绍 单元三：故障维修准则 数据通信系统研究背景 目前八、九号线采用基于通信的列车控制系统解决方案（Communication Based Train Control ,缩写CBTC） 通过无线通信方式（而不是轨道电路）来确定列车位置，从而实现列车控制的信号系统。 CBTC 构成示意图 CBTC系统由五个子系统组成，它们分别是区域控制器，车载控制器，中央控制，数据通信系统（DCS），外部系统。 数据通信系统研究背景 DCS构成示意图 DCS设备 DCS设备包括：轨旁光纤骨干网，AP（轨旁无线接入设备），车载无线设备，联锁站和控制中心的网络和骨干交换机。这些设备将会在下一个单元中给出详尽介绍。 数据通信系统的结构概述 数据通信系统的结构示意图 有线网络 ——骨干网 有线网络 ——骨干网 有线骨干网是冗余的高速单模光纤以太网，它由100Mbps或1Gbps的第2层网络交换机构成。 DCS的骨干网采用了双向自愈的环形拓扑结构，当单个设备故障时，不会导致与任何网络设备的通信丢失。 网络交换机位于沿线所选定的车站。所有ATC设备都通过一对冗余端口接入到网络交换机。 有线网络 ——内环网络 有线网络 ——内环网络 轨旁网络交换机与本地WRU供应链连接。该链由多模光纤组成。 轨旁无线单元的工作电源是由位于某些车站的UPS远程提供的。 有线网络 ——有线网络通讯协议 DCS构成示意图 无线网络　　　　　　——轨旁无线单元(WRU) 沿网络沿线分布的轨旁无线单元（WRU）是数据通信系统中无线网络的基础。 同时它也是与列车数据交互的重中之重， WRU主要包括AP、内置交换机和RF放大器。 无线网络　　　　　　——轨旁无线单元(WRU) 每个轨旁无线单元（WRU）链通过每边各2个的环间交换机连接到不同骨干网交换机。这种拓扑能够保证在单个交换机故障时轨旁网络的运行，这是因为在某个交换机故障的情况下，相邻WRU会与列车重新关联。 WRU的无线信号冗余覆盖了正线进路。在一点故障的情况下，一个交换机或一个WRU的故障都不会影响到DCS无线网络的服务，这样就不会影响到8号线正式运营的区段。 无线网络　　　　　　——接入点位置 WRU沿轨道每隔约100米到300米来安装，实际间隔取决于区域、隧道形状、本地规定、天线类型等。 位置的总体原则是：列车上的车站控制器在轨道上的任何点都能与两个AP建立通信。为确定AP的最优位置需要进行无线探测。 无线网络　　　　　　——接入点位置确定方法 无线网络　　　　　　——接入点位置确定方法 例举资料： 原始数据 整理数据 最终数据 无线网络　　　　　　——车载无线单元 列车的每端都装备一个包含移动无线电台（MR）的车载无线单元（OBRU）。为了实现轨旁与列车链路的冗余，这两个OBRU单元都与VOBC连接。 由于重叠覆盖，所以任何时候每端的MR都能有哪些信誉好的足球投注网站到至少两个AP的信号，以确保顺利的接入到整个无线局域网中进而实现车－地通信。 车载天线是定向的，并且象“两个无线的前灯”般指向列车前方的线路。 无线网络　　　　　　——无线网络通信协议 IEEE 802.11 FHSS （跳频扩频）: ? 一个开放的标准 ? 指定使用于无需许可证的工业，科研和医疗（ISM）频段 ? 指定运营频率范围：2.4 － 2.4835 GHz ?大约80MHz的带宽，可提供最多79个跳频通道 ? FHSS 采用正交跳频序列，以防止干扰 ? 支持扩展的服务系列(ESS)拓扑结构，这对于铁路应用环境是很理想的，因为它有桥接能力，并且支持多个WLAN蜂窝 ? 支持分段序列传输 ? 采用CSMA/CA 方案 DCS构成示意图 数据通信系统的特性 安全性 所有对DCS的接入，都要经过一个必威体育官网网址器件 所有收到的无效报文都被必威体育官网网址器件抛弃 一个中央认证机构（CA）向保安器件发布证书 单元一：DCS 系统介绍 单元二：设备介绍 单元三：故障维修准则 室内设备 媒体转换器子架(MC) SM 网络交换机子架 ①RPS 120，交换机电源单元。它是正面安装的连接模块，由24V DC供电，可选的输