【TB铁路运输标准】 铁路信号安全数据网

ICS45.020
中华人民共和国铁道行业标准
TB/T3547-2019
铁路信号安全数据网
Railway signal safety datanetwork2019-03-25发布
国家铁路局
2019-10-01实施
规范性引用文件
术语和定义
缩略语
一般要求
组网要求
组网结构
组网设备
网络接口
网络管理
网络地址分配管理
网络安全
本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。本标准由北京全路通信信号研究设计院集团有限公司归口。本标准起草单位：北京全路通信信号研究设计院集团有限公司、北京和利时系统工程有限公司、中国铁道科学研究院集团有限公司通信信号研究所、中国中铁二院工程集团有限责任公司。本标准主要起草人：李强、赵京京、张尧、杨挺、刘天旭、蔡亮，1范围
铁路信号安全数据网
本标准规定了铁路信号安全数据网的一般要求、组网要求、组网结构、组网设备、网络接口、网络管理、网络地址分配管理和网络安全。本标准适用于信号安全数据网的设计、产品制造、运用和维护。2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T2887一2011计算机场地通用规范GB/T24338.5轨道交通电磁兼容第4部分：信号和通信设备的发射与抗扰度（IEC62236-4：2003,IDT
9以太网交换机技术要求
YD/T1099
ITU-TM3170.3—2007TMF814NMS/EMS间CORBA接口规范（MTNM-CORBAIDLSolutionSet）3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。3.1
southbound interface
南向接口
网络管理系统面向网元管理系统的接口，3.2
北向接口
northboundinterface
网元管理系统面向网络管理系统的接口。3.3
线速转发
wire-speed forwarding
交换机接口处理器或接口卡和数据总线间所能吞吐的最大数据量。3.4
铁路信号安全数据网
railwaysignal safetydatanetwork基于计算机通信技术实现铁路信号系统安全信息传输的专用通信网络。缩略语
下列缩略语适用于本文件。
ACL：访问控制列表（AccessControlList)CBI：计算机联锁（ComputerBasedInterlacking）CCS：通信控制服务器（CommunicationControlServer）CORBA：公共对象请求代理体系（CommonObjectRequestBrokerArchitecture）CRC：循环允余校验（CyclicRebundancyCheck）1
TB/T3547—2019bzxz.net
EMC：电磁兼容性（ElectroMagneticCompatibility）EMS：网元管理系统（ElementManagementSystem）FE：快速以太网（FastEthernet）GIS：地理信息系统（GeographicInformationSystem）IIOP：互联网对象代理间通信协议（InternetInter-ORBProtocol)MTBF：平均无故障时间（MeanTimeBetweenFailure）MTTR：平均恢复时间（MeanTimeToRestoration）NAT：网络地址转换（NetworkAddressTranslation）NMS：网络管理系统（NetworkManagementSystem）NTP：网络时间协议(NetworkTimeProtocol)RBC：无线闭塞中心（RadioBlockCenter）SFP：小型化接口转换器（SmallFormPluggable）SNMP：简单网络管理协议（SimpleNetworkManagementProtocol）TCC：列控中心(TrainControlCenter)TSRS：临时限速服务器（TemporarySpeedRestrictionSever）VLAN：虚拟局域网（VirtualLocalAreaNetwork）5一般要求
信号安全数据网应实现接入安全数据网的信号设备间安全信息可靠传输。5.2接人信号安全数据网的主要应用设备有：TCC、CBI、TSRS、RBC和CCS。5.3信号安全数据网应设置网络管理系统，实现网络连接状态、设备运行状态以及设备性能参数的监测、记录、故障报警和设备维护等功能。6组网要求
信号安全数据网应采用以太网交换机构成余双环网，双环网间物理隔离，交换机间应采用专用单模光纤连接。
6.2信号安全数据网中双环网的互联光纤（设备端-设备端）应采用不同物理路径：同一环网中交换机设备间互联光纤与迁回通道使用的光纤应采用不同物理路径。6.3单网络（子网）内数据通信自愈时间不应大于50ms。网络间数据通信自愈时间不应大于500ms。
6.4信号安全数据网应采用2条光缆，每条光缆至少6芯。6.5根据通信业务类型的不同，整个网络中，应划分为不同的VLAN：a）业务VLAN，只用于承载信号系统应用设备之间的安全数据b）管理VLAN：只用于承载网络管理数据，不应跨越EMS的管辖范围。6.6环网允余管理宜固定设置在中继器上。7组网结构
7.1基本结构
7.1.1信号安全数据网的基本网络应按图1所示方案组网。2
交换机L
说明：
换机R
交换机L
中继器
右侧光缆
左侧光缆
中维器
交换机R
中继站
交换机L
CBI车站
交接机
中继器
右环网
中继器
左环网
换护R
中潍站
中继器
中继器
CBI车站
图1信号安全数据网基本组网结构示意换机R
TB/T3547—2019
交机R
交换机
交换机
中缩器
交换机
交换机
7.1.2每一独立环网中(左环网或右环网用于交换机串接的光纤和用于迁回通道中继器（交换机）连接的光纤应采用两条不同路径的干线光缆，干线光缆与交换机连接的尾缆或尾纤应采用不同的引入路径。
7.1.3用于两个独立环网迁回通道中继器（交换机）串接的光纤应采用两条不同路径的干线光缆。7.1.4连接相邻交换机设备的光纤长度不宜超过70km，大于70km时，应增加中继器。7.1.5两个独立环网中迁回通道使用的中继器（交换机)应交错设置，不应设置于同一站点处。7.2划分子网网络结构
7.2.1单个子网络接入的网络设备（交换机和中继器）容量不应超过60台，网络中接入通信设备所需配置的IP地址数量不应超过一个网段的容量254个IP地址，可根据用户需求划分子网。7.2.2子网间的通信应采用三层交换机实现，三层交换机间采用双余光缆进行链路聚合连接，双通道允余光缆应采用不同径路。
7.2.3子网划分有两种方式，如图2和图3所示。铁路信号安全数据网子网1
中继器
钦路信号安全数据网子网2
中维器
换机R
换机R
不机R
交换机-
说明：
交换机L
中继器
右侧光缆
左侧光缆
交换机
接口站！接口站2
空接机工
图2信号安全数据网子网结构1示意交择机
中继器
交换机
TB/T3547—2019
有侧子网！
交换机B
交换机B
交换机R
中继站
交换机R
交换机山交换机交换机
校换机
中维器
左侧子网！
说明：
右侧光缆
左侧光线
交换机R
中继站
交换机工
交换机R
中维器
有侧子网2
交接机及
交换机
交换机交换机交换机交换机
交换机
中维器
图3信号安全数据网子网结构2示意左侧子网2
7.2.4信号安全数据网在跨子网通信时，不宜超过3次路由，通信端到端延迟时间不应大于50ms。7.3网络分支结构
7.3.1环网与单个独立节点连接时，应在独立节点处设置交换机，通过交换机与环网直接连接，如图4所示。
中继器
二层交换机R
二层交换机L
说明：
有侧光缆
左侧光缆
二层交换机R
电维蹈
层交接机工
中继器
七层交换机R
层交换机
二层交换机R
中线站
交换机
中继器
图4环网与独立节点连接示意
二层交换机R
层交换机
线路分支间采用双允余光缆进行链路聚合连接，双通道余光缆应采用不同径路。8组网设备
二层交换机R
二层交换机L
8.1交换机的环网接口应为100Mbit/s及以上光纤接口，数据业务接口为10Mbit/s及以上电接口8.2交换机设备应满足表1和表2的要求。4
通信接口
交换性能
通信协议
环网允余
安装方式
工作环境
技术要求
通信接口
光纤接口：
表1二层交换机设备要求
100Base-FX或1000Base-FXports（独立模块接口）TX输出功率；-5dBm~5dBm
RX灵敏度不低于—22dBm
配置光纤按口不少于2个
TB/T3547—2019
电接口：
10/100BaseTIEEE802.3u100Base-TX快速以太网协议TEEE802.3z1000Base-TX千兆以太网协议IEEE802.1qVLAN协议
RFC854Telnet(远程登录）协议
RFC2236IGMPSnooping（网间网组管理）协议RFC1757RMON(4组远程监控）协议RFC1213SNMP协议
RFC1305NTP协议
IEEE802.Ip优先级
IEEE802.3x流控制
IEE802.1abLLDP链路层发现协议IEEE802.3adLACP链路聚合控制协议支持允余环网协议，环网内交换机自愈时间小于50ms双路独立供电，DC24V(电压误差-15%~+20%)，AC220V(电压误差-15%~+10%）导轨或机架安装
工作温度：0℃~50℃
存储温度：—40℃~85℃
周围环境相对湿度：不大于90%（室温十25℃）气压：70kPa～106kPa（相当于海不超过3000m）周围无腐蚀性和引起爆炸危险的有害气体及导电尘埃设备机房应符合GB/T2887—2011所规定要求交换机应满足YD/T1099的要求
符合GB/T24338.5相关要求
不小于1×10*h
光纤接口
三层交换机设备要求
100Base-FX或1000Base-FXports（独立模块接口）TX输出功率：-5dBm~5dBm
RX灵敏度不低于-22dBm
配置光纤接口不少于4个
电接口：
10/100BaseT(X)，MDI/MDI-X自适应，全/半双工、配置电接口不少于8个5
TB/T3547—2019
交换性能
通信协议
路由协议
环网究余
安装方式
工作环境
技术要求
2三层交换机设备要求（续）
存储转发交换方式，交换能力不小于2.4Gbit/s，转发性能不小于1.79Mpps，所有端口线速转发，转发时延不大于50us
IEEE802.3u100BaseTX快速以太网协议EEE802.3z1000Base-TX千兆以太网协议IEEE802.IqVLAN协议
RFC854Telnet(远程登录）协议
RFC2236IGMPSnooping（网间网组管理）协议RFC1757RMON(4组远程监控）协议RFC1213SNMP协议
RFC1305NTP协议
IEEE802.1p优先级
IEEE802.3x流控制
IEE802.1abLLDP链路层发现协议IEEE802.3adLACP链路聚合控制协议静态或RIPv1/v2
支持允余环网协议，环网内交换机自愈时间小于50ms双路独立供电，DC24V(电压误差-15%~+20%）AC220V(电压误差-15%~+10%）导轨或机架安装
工作温度：0℃~50℃
存储温度：40~85℃
周围环境相对湿度：不大于90%（室温+25C）气压：70kPa～106kPa（相当于海拔不超过3000m）周围无腐蚀性和引起爆炸危险的有害气体及导电尘埃设备机房应符合GB/T2887—2011所规定要求交换机应满足YD/T1099的要求
符合GB/T24338.5相关要求
不小于1×105h
8.3交换机用于组网的光通信接口宜为SFP接口，可以通过配置不同传输距离的通信模块以适应组网的需求。
8.4同一子网内的交换机设备应采用相同的环网协议，信号安全数据网子网间采用不同品牌交换机时，应满足互联互通的需求。交换机通信接口参数8.5
（波长、接收灵敏度、饱和功率和发送功率等）应匹配，链路聚合协议应采用静态配置方式，路由协议应采用静态路由协议，互联交换机间应统一通信技术标准等。8.6交换机光口应具备光功率检测功能，并能够将检测数据上传至网管系统。9
网络接口
9.1应用设备通过电接口接人到信号安全数据网，各应用设备和交换机的电口连接电缆应采用6类及以上屏蔽双绞电缆，电缆长度不应超过50m。9.2各应用设备的A、B机都配置以太网接口（接口1和接口2)，接口1接人左环网，接口2接人右环网，连接方式如图5所示。
左环网
交换机L
TCC/CBI/TSRS
RBC/CCSA机
右环网
交换机R
TCC/CBVTSRS/
RBC/CCSB机
交换机和应用设备的连接方式
9.3应用设备应统一采用1EEE802.3以太网顿格式进行数据通信。10网络管理
总体要求
10.1.1信号安全数据网应设置综合网管系统，用于信号安全数据网的管理。10.1.2综合网管系统分为EMS网管和NMS网管。TB/T3547—2019
10.1.3EMS网管负责监控所属线路信号安全数据网设备和网络安全设备的在线运行状态（包括相邻线路互联设备的在线运行状态）和EMS网管服务器的运行状态，以及EMS与信导安全数据网之间设备的运行状态
10.1.4NMS网管负责监控属地辖区内所有线路信号安全数据网设备的运行状态和NMS网管服务器的运行状态.以及EMS与NMS之间的交换机和网络安全设备的运行状态。10.1.5网管系统不应影响信号安全数据网的安全和通信业务，不应降低原有系统的封闭性。10.1.6综合网管系统具备对不同品牌交换机和网络安全设备的监测功能。10.1.7综合网管系统应支持新网元扩展及升级。10.1.8综合网管系统应提供图形化全中文界面。10.1.9综合网管系统NMS服务器需从CTC获得时钟同步信号，实现网管系统时钟同步。EMS应与NMS时钟同步，交换机应与EMS时钟同步。10.1.10综合网管系统接入信号安全数据网应加防火墙或网闸等隔离设备。10.2系统架构
10.2.1综合网管系统的管理对象包括：交换机、防火墙和网管服务器等实体。10.2.2综合网管系统硬件包括协议转换器、防火墙、EMS服务器、NMS服务器.网管交换机、EMS网管终端以及NMS网管终端等设备，其系统结构如图6所示。10.3网管系统接口
10.3.1EMS网管与网络设备之间采用SNMP协议，至少应支持SNMPV1和V2版本。10.3.2EMS网管与NMS网管之间采用CORBA协议，通信协议栈为IIOP协议栈。至少提供命名服务和通知服务，ORB版本不低于V2.210.3.3基于CORBA/IDL的接口遵循1TU-TM.3170.3—2007TMF814.接口功能要求包括公共管理功能集、配置管理功能集、性能管理功能集、故障管理功能集10.3.4NMS实现CORBA南向接口，通过发送命令获取拓扑数据、配置数据、性能数据和告警数据。10.3.5EMS实现CORBA北向接口，实时上传告警信息、配置变化信息和心跳信息。7
TB/T3547—2019
中心机房
防大瑙
层交换机
交海机
防火靖
EMS服务器
防火墙
左环网
右环网
10.4EMS网管系统功能
10.4.1拓扑管理
本地终绸
系统！
聚通EMS管警路EMSM管路器
交换机
2M专用通道
2M专用通道
2M专用通酒
防火培
EMS服务微
一左环网·
图6综合网管系统结构
NMS网管终端
NMS网终增
NMS网管终端
系统N
EMSA管整端EMSW鉴兴端EMSM路客右环网一
10.4.1.1EMS网管拓扑图上应反映信号安全数据网拓扑图以及与相邻线路的连接关系，具体包括以下信息：
线路网络设备在线运行状态以及设备间连接状态：b)
线路网络设备与应用设备之间的连接状态：与相邻线路互联网络设备的连接状态；d）EMS和NMS之间所有网络设备和安全设备运行状态和连接状态；e）EMS和线路网络设备之间安全设备的运行状态和连接状态。10.4.1.2可生成与实际网络拓扑结构相同的网络拓扑视图，通过浏览网络拓扑视图实时监测整个网络的设备运行状态。
10.4.1.3拓扑管理应实现设备拓扑分组管理功能，同时还应支持拓扑图导入、导出和备份，拓扑图上具备设备面板图展现功能，面板图应如实反映设各硬件组成情况，端口连接状态10.4.1.4
以及设备运行状态。
10.4.1.5对于拓扑图上特殊设备和特殊链路（如允余管理器、阻塞链路或聚合链路等）必须明确标识。
配置管理
10.4.2.1EMS网管应实现对拓扑信息、用户信息的备份和恢复。10.4.2.2EMS网管应能够对所属网络设备进行远程配置；支持远程在线实施配置文件快速导入导出操作，支持远程在线更新交换机固件：支持设备日志、运行日志的在线导出。可对信号安全数据网设8
备日志定时备份。
10.4.3告警管理
TB/T3547—2019
10.4.3.1EMS网管系统应提供告警监视窗口，实时显示告警日志，并与拓扑图联动显示当前网络范围内告警状态，并通过声光告警通知维护人员。10.4.3.2EMS网管系统应为维护人员提供告警确认，告警删除告警过滤的操作界面。10.4.3.3EMS网管软件应能一次性显示告警事件不少于30d的告警历史记录，并能够以日志文件的形式保存下来；支持对设备、发生时间、事件原因、事件告警等级记录的查询和导出。10.4.3.4EMS网管系统应具备网络拓扑界面和报警同步回放功能。10.4.3.5
故障级别应至少分为紧急告警、主要告警、次要告警3个等级表3告警等级定义
告警名称
设备通信异常告警
电源告警
IP冲突告警
MAC冲突告警
端口告馨
环网断开告警
端口流量异常告警
误码率告警
丢包率报
CPU利用率告警
内存利用率告警
光功率告警
10.4.4性能管理
告警描述
网络管理软件不能和设备进行通信时产生的告警路电源失电，另一路电源正常供电时产生的告警交换机与网络中其他设备IP地址相同时产生的告警交换机与网络中其他设备MAC地址相同时产生的告警网络端口链路断开时产生的告警环型网络拓扑环开时产生的告警当端口流量超过配置的阅值时产生的告警当端口CRC错误超过配置的阔值时产生的告警当丢包率超过配置的阈值时产生的告馨当CPU利用率超过配置的阅值时产生的告警当内存利用率超过配置的阐值时产生的告警当光口光功率监测值低于配置的阅值时产生的告警告馨级别
紧急告警
紧急告警
紧急告警
紧急告警
主要告警
主要告警
主要告警
主要告警
主要告警
次要告警
次要告警
次要告警
10.4.4.1网管系统应能全面采集交换机重要性能指标（如光功率、误码率和端口流量等），可按时间或者类别对性能数据进行查询，并通过曲线图或趋势图展现。10.4.4.2网管系统应能对交换机重要参数（如光功率、误码率和端口流量等）设定合理的门限值，当网络性能下降到门限值范围，在网管上产生门限告警，提示用户处理。10.4.4.3应能对性能参数进行分类统计和综合分析，并实时显示。10.4.4.4提供对性能数据的存储、备份和清除功能，存储时间应大于30d。10.4.5安全管理
10.4.5.1网管系统至少应设定两种不同权限：管理员和操作员。根据不同的权限对网管软件的操作功能进行限制，管理员拥有对网管最高权限，操作员只具备查看和监视权限。网管客户端通过用户名和密码进人网管服务器·同一时间同一用户只能在一处登录，EMS10.4.5.2
管理员在配置时应采用双重口令方式。10.4.5.3网管系统应提供操作锁定和定时锁定功能。10.4.5.4网管服务器还应提供限制终端接人的能力，采用数字证书授权或者主机静态绑定的方式，防止非法终端接入。
10.4.6日志管理
10.4.6.1瓶
EMS系统应能定期采集网络设备的设备日志，并进行统一管理和维护。9
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