中软4K系统暨高速铁路调度通信解决方案研讨主 题CTT4000调度通信系统简介京沪高铁调度通信解决方案系统简介-系统设计目标 技术目标l 系统整体性能和可靠性的提升是第一位的l 系统容量设计留有进一步扩展的余地l 整体技术达到国际领先水平 市场目标l 特别针对对系统性能和可靠性要求很高的专用通信领域设计，如高 速铁路（特别是京沪高铁、武广客专）、民航空管等 产品目标l 竞争目标瞄准国际高端调度通信品牌，如奥地利的FREQUENTIS、 瑞士的SCHMID、意大利的SITTI 等，逐步具有与以上品牌竞争的能力系统简介-系统特点 模块化设计l 全系统最大由16个模块组成，单模块交换能力为 1638416384；l 标准运用（即采用低密度接口设计）时，每个模块最大 768门，此时系统最大接入容量为12288门；l 各模块物理上完全独立，电源系统（包括-48V直流输入） 完全分离，控制系统相对独立，任意模块故障不会影响其 他模块的运行；l 单模块运用时，系统的接入能力超过12000门。系统简介-系统特点 全分散控制l 在硬件模块化设计的基础上实现了全分散的控制方式；l 全系统没有集中控制模块，从而规避了系统大规模故障 甚至整机瘫痪的风险；l 各模块均配置双平面的模块处理机，负责本模块接口的 呼叫处理和网络接续；l 各模块控制完全独立，互不依赖，任意模块故障不会影 响其他模块的运行系统简介-系统特点 分布式结构l 分布式交换网络：各模块处理机均内置16K大型交换网络 ，并通过模块间互连组成全系统的双套40964096无阻 塞交换网络；l 分布式控制网络：系统的网络接续、呼叫处理等控制分 布在各模块中；l 分布式时钟网络：各模块均有独立的时钟系统，并通过 内部同步体系实现全系统时钟的同步；l 分布式资源配置：各模块均配置充足的DTMF、MFC、语音 、信号音、会议等公共资源系统简介-系统特点 全分散控制和集中控制模式思考l 系统可靠性设计有两大目标，一是尽量提高系统中每个部件的可靠性 ，二是尽量降低系统中单个部件故障对系统其他部分的影响l 单板（如主控板）的主备用设计只是实现了以上第一个目标,但无法最 终保障系统的可靠性，因为你不能假设（也无法保证）单个部件可用 性可以做到100%l 集中控制方式明显与以上第二个目标背离，而全分散控制是专门针对 第二目标设计的l 一般的集中控制模式还有一些致命的弱点：两块主控板插在一个插框 内、公用一块背板、-48V电源和很多总线是复用的等，一旦某个公共 故障出现，将使两块主控板都不能正常使用，系统可靠性仍无法保障l 我们认为，调度交换机超过1000门仍然采用集中控制方式风险太大 l 国际上最高端的调度交换系统如FREQUENTIS的VCS系列等均采用全分散 控制模式，该系统在中国民航空管领域得到大量运用系统简介-系统特点 容错处理提高系统的可靠性l 控制模块并行处理：两个模块处理机对本模块内所有事件并行处理 ，而非主备控制；l 并行运行的双套网络总线：系统分布式网络为双套40964096无阻 塞交换网络；每块接口板通过双套网络总线分别与两块模块处理机 相连；l 并行运行的双套控制总线：模块间通信由独立运行的两套IP网络完 成；每块接口板通过双套控制总线分别与两块模块处理机相连；l 完全同步的双时钟系统：整个系统具有双套完全同步的时钟系统用 于模块间时钟同步；每块接口板通过双套时钟总线分别与两块模块 处理机相连l 全星型容错拓扑结构：各接口板的网络和控制总线均为全星型容错 拓扑结构系统简介-系统特点 TDM/IP双网络结构l 系统同时具备TDM和IP两套网络，同时支持电路交换和IP 交换业务 公共资源双倍冗余 l 系统公共资源如时钟、会议资源、DTMF、MFC资源、信号 音、语音等均分布配置在各模块内，且双倍冗余 大容量、高性能 l 分布式交换网络时隙达8192l 单模块交换能力达16Kl 系统BHCA值达到70万次（实测4模块）系统简介-系统特点 其他可靠性设计l 调度台双接口设计l 系统级的双系统设计l 接口备份分布在不同模块内l 低密度接口设计，尽量降低单板故障的影响范围l 接口板的网络和控制为全星型拓扑结构，以减少各单板 间的公共点，从而减少某接口板故障对其他单板的影响l 并行处理的体制下，时钟、交换网络、控制信令等均没 有主备切换时间l 主备倒换或控制部件失效不会导致话音、数据或控制信 令的丢失，从而保证呼叫不受损系统简介-系统特点 双系统备份设计 l 双系统并行处理模式l 双系统互助处理模式l 非传统意义上的主备切换模式l 调度台双接口设计l 系统支持两套独立的CTT4000调度交换机局部或全部互相 备份系统简介-系统特点 兼容性设计 l 系统对CTT2000L/M系统向下全兼容l 系统兼容CTT2000L/M的所有终端l 系统兼容CTT2000L/M的所有接口l 系统兼容CTT2000L/M的组网方式，包括私有信令系统简介-系统总体结构图系统简介-系统时钟分配图系统简介-模块处理机框图系统简介-模块内网络和控制结构系统简介-接口模块网络和控制为全星 型结构系统简介-系统话音数据和控制信令采用冗余路 由传送系统简介-双接口触摸屏调度台系统简介-系统容量 系统容量l 最大模块数：16个l 分布式网络容量：8192时隙l 单模块网络：1638416384l 标准运用时，单模块最大768门，整个系统12288门l 单模块2M接口：24个（每板2各2M接口时）l 单模块用户接口：256（含Z接口、2B+D接口、磁石接口、环路接口 、2/4线音频接口等）l 单模块会议资源：256方l 单模块DTMF：128套l 单模块语音：32种l 单模块信号音：64种系统简介-系统组网 通过MFC-R2、2M/NO.7、2M/NO.1、30B+D/DSS1、ATS- QSIG等标准信令组网 内部信令环型组网，支持数字自愈环 内部信令星型组网 环型+星型组网 标准信令和专用信令混合组网 与IP网互联系统简介-关键技术 高性能双核准64位通信处理器 分布式大容量交换网络 双系统并行处理 信息在双总线内同时传送 高速时钟、总线传送技术系统简介-系统运用 武广客专l 两套双中心：武汉、广州l 沿线20个车站/动车所/维修基地l 武汉一个数字环、广州3个数字环l 正线行调、电调、动车调度台集中在武汉l 综合维修、客服等调度分别设立 郑西客专l 郑州、西安各设一套主系统，互为备用l 沿线19各车站/动车所/维修基地l 郑州、西安各两个数字环l 正线行调、电调、动车调度台集中在郑州l 综合维修、客服等调度分别设立京沪方案-京沪线总体结构图京沪方案-京沪组网1京沪方案-京沪组网2京沪方案-京沪组网3京沪方案-京沪主系统配置图京沪方案-京沪分系统配置图京沪方案-京沪主系统接口图（北京主 用）京沪方案-京沪分系统接口图（廊 坊站）京沪方案-业务实现 调度业务l 行车调度、电力调度、动车调度台集中设置在北京，实现京沪正线 全线相应业务调度指挥l 综合维修救援、客服、安全监控等调度分别设置在北京、济南和上 海，实现相关业务的分段调度指挥l 所有调度台均为双2M接口配置，同时接入本地的CTT4000主/备用主 系统 站场业务l 每个车站均配置触摸屏值班台，通过2M/2B+D接口接入本站的 CTT4000分系统 站间业务 其他专业专用电话业务：电务、工务、车务、水电等京沪方案-业务实现 2M型数字电话的连接京沪方案-业务实现 2M数字电话方案具有如下优点：l 调度终端可以实现全部调度功能，如单呼、组呼、全呼 、会议、强插、强拆等；（接入网放号方式不能实现以 上功能）l 可以实现全程监控，从2M接口到2M通道、到2M数字电话 ，全程均受控，任何故障或告警均由调度系统管理；（ 调度系统不可能对接入网部分实现监控和管理）l 终端永不会出现占线、呼叫阻塞等现象，保障调度通信 畅通无阻。（接入网放号方式下，一旦电话没放好或者 电话进行其他呼叫，调度呼叫将受阻）京沪方案-系统互联互通 与GSM-R系统互联l 主系统通过30B+D接口、DSS1信令与GSM-R系统实现互联l 本方案中，主备主系统均通过2各30B+D接口与本地MSC互联，实现与 GSM-R系统之间通道的备份 与既有数调系统（包括干调系统）互联l 一般两种标准接口：30B+D接口和模拟用户/环路接口 l 京沪高速要在北京南、天津西、济南西、徐州东、蚌埠南、南京南、 虹桥7个车站与既有数调网络互联l 北京、济南、上海主系统需要与本地数调主系统互联，以实现公安调 度业务以及各地枢纽调度业务整合l CTT4000系统作为主系统或分系统除支持以上两种互联接口外，同时支 持通过NO.1、NO.7、E/M等信令实现与既有数调系统或其他系统互联京沪方案-系统安全性 公共安全l 本系统设计有足够的防护能力，保证在任何情况下都不会对维护人 员、操作人员和旅客造成直接的威胁或伤害l 本系统各项设计保证系统在任何情况下不会发生爆炸或自燃事故而 给通信机房或调度所、运转室等带来任何损害 系统安全l 本系统各项可靠性、容错设计和冗余措施最大限度保证了整个系统 的安全l 双主系统并行处理、调度台双接口设计进一步增加了系统的安全性 网络安全l 系统内部组网具有数字自愈环功能、断点保护功能l 所有主系统均采用双中心机制，与其他系统互联（如MSC)均采用冗 余配置的双路由京沪方案-系统安全性 双主系统设计京沪方案-系统RAMS计划 RAMS：可靠性(Reliability)、可用性(Availability)、可维 护性(Maintenance)及安全性(Security)京沪方案-系统RAMS计划 可靠性(Reliability)l 平均无故障工作时间MTBF 20年 可用性(Availability) 99.999% 可维护性(Maintenance)l 不间断的软、硬件升级l 不间断的故障处理机制l 所有板件支持热插拔l 支持远程维护和升级 l 系统平均修复时间MTTR 0.5 小时京沪方案-系统升级扩容 模块化设计、全分散控制方式保障了系统将来升级或扩容 时的可靠性、可用性和安全性，这是可维护性的重要指标 系统升级不间断业务l 每个模块处理机均通过以太网口直接与维护管理系统相连，对系统硬 件或软件升级时，可逐个模块进行，以尽量缩小影响面l 每个模块的两块模块处理机板采用并行处理方式，保障在进行硬件或 软件升级时系统工作不间断 系统扩容不间断业务l 各模块控制系统独立、结构独立、电源系统独立，保障在开通新模块 时不间断既有模块业务l 每个模块的两块模块处理机板并行处理方式，保障在模块内扩容时不 影响模块内其他业务京沪方案-系统EMC及防雷设计 系统通过了权威机构的EMC测试l 机柜完备的EMC/EMI设计l 严谨的PCB设计 l 良好的屏蔽设计 l 严格的器件选择 多级防雷、防强电保护l 通信线路电涌保护器的安装 l 屏蔽、等电位连接和接地l 系统和单板电源保护l PCB设计考虑及器件选择 京沪方案-生产、工程保障 系统及各单板、部件的优异设计是生产、工程的最大保 障 从系统设计到生产过程、工程开通、售后服务严格按 ISO9000流程执行，尤其是采购环节和生产环节的控制 一个核心稳定、专业水平高、经验丰富的开发团队 一只业务水平高、吃苦耐劳、能打硬仗的技术队伍 一批生产和加工能力强的外协厂商京沪方案-我们的优势 系统全面的安全、可靠性设计 l 模块化设计 l 全分散控制 l 分布式处理 l 多重容错设计 武广、郑西成熟的运用经验 l 武广、郑西两套成熟的运用模式 l 武广客专和京沪高铁调度通信高度的相似性