华为地铁PIS系统网络解决方案交流胶片

地铁PIS系统网络解决方案1目录PIS系统介绍华为解决方案Why华为成功案例2什么是PIS乘客信息系统（PassengerInformationSystem），简称PIS，是地铁里为乘客提供各类资讯的服务系统。乘客信息系统依托多媒体网络技术，以计算机系统为核心，以车站和车载显示终端为媒介向乘客提供信息服务。乘车须知、服务时间、列车到发时间、列车时刻表……管理者公告、政府公告、出行参考、股票信息、媒体新闻、赛事直播、广告……阻塞、火灾及恐怖袭击等非正常情况下，提供动态紧急疏散提示……信息类型导乘信息综合信息警报信息3PIS系统信息显示方式1.指定位臵始终显示2.按照节目表显示3.由操作员触发显示4.由乘客触发显示5.其他系统触发显示6.无输入触发显示1.最高级2.高级3.普通级4.低级5.最低级1.文本2.图形3.多媒体优先级触发方式媒体形式4PIS系统构成按层次划分按结构划分2分线控制3车站控制4车载控制中心控制1车站/车辆段子系统车载子系统车地无线通信子系统广告子系统控制中心子系统网络子系统5PIS系统业务功能及运作模式1.应急功能2.广告发布3.车载监控功能4.车载信息播放功能5.时钟显示的功能6.集中网管维护功能7.多级控制&分级显示功能8.用户互动功能9.数字传输功能业务功能1.直播模式2.准实时模式3.录播模式4.应急模式5.单点故障模式运作模式6PIS系统业务需求易运维实时性高安全高可靠轨道交通的行业特殊性要求业务永续，避免单点故障应急功能，实时视频如（电视，监控），乘客自助查询等功能要求播放流畅，及时业务系统需要立体式防御内部、外部风险，保证信息安全，系统正常运行媒体形式丰富，信息显示方式灵活多变，需要快速的业务开发能力；系统设备多，与其他系统接口多，需要统一管理7PIS系统对网络及设备要求为保证视频播放流畅清晰，网络系统提供150ms时延；为保证车载播放流畅，车地通信无线带宽需要在15Mbps以上弹性网络架构，轻松增加新站点设备，接入新PIS终端防尘防水室外满足IP66电磁防护满足IEC-61000-4-2/4/5和EN50121-2/4,GB/T17626防震，防冲击等设备，链路，网络，数据整网安全设备可靠性99.999%；无单点故障或出现单点故障乘客无感知统一的运维管理平台，对数据，传输，无线接入设备进行统一管理，简化运维运维扩展性能总体要求防护等级可靠安全8标清720P，1080i向全高清1080P过渡，提升业务体验城市化进程加快，导致站点距离不断变长，光纤长距离，高带宽，防雷的优势更加明显视频高清化传输光纤化接入一体化802.11n技术的安全可靠和高带宽，可以满足车站商业化趋势以及多业务融合要求自动智能化自动响应用户实时互动的需求日益增多；同时需要与多个其他系统联动，智能响应突发紧急事件管理统一化子系统多，软件、硬件和业务复杂，需要统一的管理平台PIS系统技术发展趋势9目录PIS系统介绍华为解决方案Why华为成功案例10总体网络架构网络子系统监控大屏接入认证视频管理存储管理网络管理应用服务AC无线控制器控制中心子系统媒体服务器车载AP车载交换机轨旁AP车站子系统工业以太网交换机网络管理LEDLCD触摸屏轨旁AP车辆段/停车场子系统工业以太网交换机LED网络管理车载AP车载交换机媒体服务器车地无线通信系统车载子系统LEDLED11控制中心子系统电视天气股票数字地图无线控制器AC应用服务器AR3200internetAR3200时钟系统CCTV公安监控RS23210GE/GE10GE/GE运维管理S5700S5700S9700/7700综合监控中心S5700S5700数据中心S5700S570010GE/GE信息编播中心S5700S5700DMZ车站-至少2路直播视频-监控设备状态-每辆车至少2路监控视频12车站子系统车站综合监控S5700车站信息编播S5700设备管理S5700S7700S7700信息编播中心站厅操作终端显示屏S5700站台操作终端显示屏安全门S5700分线1无线网络S5700轨旁AP-播放控制中心PIS信息-监控并上传设备状态-下发PIS信息至列车-转发列车视频监控信息-转发列车设备状态分线N无线网络S5700轨旁APSSID-NSSID-1换乘站无线网络通过SSID区分13车辆段/停车场子系统车站综合监控S5700车站信息编播S5700设备管理S5700S7700S7700信息编播中心分线N无线网络S5700AP场地显示屏S5700显示屏显示屏分线1无线网络S5700APSSID-1SSID-N-播放控制中心PIS信息-监控并上传设备状态-下发PIS信息至列车-转发列车视频监控信息共段分线无线网络通过SSID区分14车站网络-行车区间段组网（1）站间交换机下挂无线设备，对行车区间段进行覆盖。交换机由单模光纤成环，通过RRPP/SEP环网方式实现业务无损快速的单播/组播业务保护。无线AP采用定向天线覆盖，为避免上下行无线信号干扰，需要采用不同信道。车站车站车站RRPP/SEPRRPP/SEPRRPP/SEPRRPP/SEP上行隧道下行隧道组网方式15车站网络-行车区间段组网（2）车站车站车站站间交换机下挂无线设备，对行车区间段进行覆盖。交换机通过光纤直连无线AP，为避免车站交换机故障导致某一区间信号中断，采用跨站交叉部署。无线AP采用定向天线覆盖，为避免上下行无线信号干扰，需要采用不同信道。上行隧道下行隧道组网方式16OSN下挂交换机，通过光纤直连无线AP，对行车区间段进行覆盖。为避免车站OSN故障导致某一区间信号中断，采用跨站交叉部署。无线AP采用定向天线覆盖，为避免上下行无线信号干扰，需要采用不同信道。上行隧道下行隧道车站网络-行车区间段组网（3）车站车站车站组网方式17网络子系统-传输网络传输网络按照车站/车辆段、分线，线控中心，控制中心划分。车站部署OSN3500，线控中心部署OSN7500；采用‘首尾相连，临站相接’每条分线由下辖车站组成2.5G环网，车站之间通过双纤形成1+1保护；各线控中心和控制中心组网10G环网，配臵环网保护，有效解决单点失效问题。地铁特点组网方式分段建设，逐步实施，各线路相对独立；全线传输距离短，一般在10～50公里之内。站点密集，站点数一般在15～30个之内；站间距离短，一般在0～5公里之内；地铁线路一般为线型、环型。OSN3500OSN75002.5G10G线控中心线控中心线控中心分线1控制中心分线N线控中心18设备掉电业务数据丢失X光缆被盗X自然灾害X施工挖断传输网络可靠性-端到端保护业务成环MSP保护1+1MSP保护SNCP保护接入设备关键板卡备份业务接入板卡保护完全独立的物理路由解决单点失效问题容灾能力大大提升，故障后毫秒级（50ms）的倒换时间，实现业务系统无感知业务级保护设备级保护网络级保护跨网保护19接入层增加节点，接入新增基站地铁线延长或线路交叉，需增加新站点或组网优化站点/机房搬迁STM-16/64增加节点容量升级增加已有业务的带宽，如视频监控、视频会议、旅客相关的系统等随着地铁的发展，新业务不断出现，要求增加相应业务的带宽。X拆环，保护倒换，业务不中断增加新节点STM-4/16传输网络扩展性-业务不中断升级扩容20网络子系统-数据骨干网络控制中心车站车辆段车站RRPP/SEPRRPP/SEP车站车辆段RRPP/SEP车站线控中心线控中心控制中心车站车辆段车站车辆段线控中心线控中心树形结构环形结构PIS系统按照层级分为三层，控制中心，线控中心，车站/车辆段。各种PIS终端通过有线或者无线方式接入到车站。按照垂直架构，数据骨干网络分为三层，控制中心作为核心层部署两台S9700，线控中心作为汇聚层部署两台S9700/7700，车站作为接入层部署两台S7700/5700。横向采用堆叠方式捆绑链路，纵向采用双归属方式层级连接。组网方式PIS系统按照层级分为三层，控制中心，线控中心，车站/车辆段。各种PIS终端通过有线或者无线方式接入到车站。控制中心作为核心层部署两台S9700，线控中心作为汇聚层部署两台S9700/7700，车站作为接入层部署两台S7700/5700,控制中心与线控中心组环，线控中心与下辖车站组环，部署环网保护协议RRPP/SEP。各节点内部堆叠，节点间链路捆绑。组网方式211+1集中监控板1+1直流电源/N+N交流电源模块冗余双层风扇,1+1冗余1+1交换路由引擎S9700/7700交换路由引擎、电源模块、集中监控板、风扇模块全部1+1/N+N冗余，并支持热插拔。S9700/7700风扇框采用双层风扇，提高整机和数据中心网络可靠系数。数据网络可靠性（1）-设备关键部件冗余22核心层汇聚层接入层B区域A区域C区域出口802.1ag端到端故障检测802.3ah最后一公里检测Y.1731稳定均匀不占CPUS97/S77(灵活插卡)，以及S57HI交换机，业界独家支持硬件级二三层全网检测保护硬件级保护:3.3ms稳定均匀发包检测，50ms内完成故障倒换无需外臵硬件探针:Y.1731实现端到端时延检测和监控，服务于时延敏感业务的管理大容量会话:32K会话绑定到单个端口、用户和业务，故障快速检测和倒换BFD802.1ag802.3ah万能BFDStaticRoutingOSPFBGPISISVRRPMPLSPIM路由/MPLS独家数据网络可靠性（2）-高精度全网检测23‚CSS+LAG+iStack‛构建业界最佳快速无环以太网业界最可靠的物理层‚硬‛集群技术业界最快的200ms级收敛能力业界最大的256G集群带宽100%利用网络带宽(STP为50%)环环InternetWAN核心L1L2&L3BFD/IPFRR/VPNFRRNICTeaming端到端可靠性架构CSSLAGiStack++=业界最佳的无环以太网无环以太网汇聚接入SmartLink数据网络可靠性（3）-无间断数据中心24高性价比：相对于RPR技术，无需专用硬件支持，降低客户技术门槛和资金投入收敛更快：相对于传统STP和RRPP，收敛速度快，达到50ms组网灵活：相比于传统的RRPP技术，支持多级级联和STP混合子网，扩展性好，适合大规模部署可靠性高：支持双向检测，支持流量负载分担SEP拓扑级联可无限延伸Segment1Segment2Segment3STP公共节点A公共节点B支持和STP混合组网次边缘端口阻塞VLAN101-200阻塞VLAN1-100支持负载分担数据网络可靠性（4）-高性价比环网保护25DHCP服务器RogueServerDHCPSnooping123DAIEth1/0/11TCPconnectionserverTCPRST10.1.1.50IPsourceguardDHCPsnooping—非法服务器DAI—ARP欺骗IPcheck—IP欺骗DHCP限速—DHCP泛洪ARP限速—ARP扫描MAC限速—MAC泛洪DHCPrequestDHCPserverDHCPrequestARPrequest1/0/15CD10.1.1.50多种防护手段灵活组合提供完备的安全保障。数据网络安全性（1）-边界泛在防护26蠕虫病毒黑客僵尸主机S9700/7700专用硬件级CPU安全队列，即使网络攻击情况下，重要业务仍优先转发。阻止恶意流量、DDOS攻击和病毒对设备CPU的冲击，保障设备稳定运行。……队列1队列2队列3队列4队列5队列6队列1000……硬件CPU保护队列正常上送CPU处理数据网络安全性（2）-硬件级CPU保护27车载子系统LCD显示控制器LCD显示控制器LCD显示器LCD显示器LCD显示器LCD显示器分屏器分屏器车载控制器车载控制器司机监视器司机监视器DVRDVR摄像头摄像头APS5700S5700AP司机室客室客室司机室司机室客室轨旁AP轨旁AP车厢长约25m-与ATC信道隔离-至少并发上传2路监控视频，H.264/H.263/Mpeg4格式；-接收PIS信息-灵活采用实时，准