數(shù)據(jù)通信網(wǎng)技術(shù)在鐵路系統(tǒng)中的應(yīng)用分析

劇 凌

（北京鐵路局集團(tuán)公司北京通信段，北京 100077）

1 數(shù)據(jù)通信網(wǎng)

數(shù)據(jù)通信網(wǎng)是由分布在各地的數(shù)據(jù)終端設(shè)備、數(shù)據(jù)交換設(shè)備和數(shù)據(jù)傳輸鏈路所構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)，其功能是在網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的支持下實現(xiàn)數(shù)據(jù)終端間的數(shù)據(jù)傳輸、交換。

1.1 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

數(shù)據(jù)通信網(wǎng)分為分組交換網(wǎng)、數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)、幀中繼/ATM網(wǎng)和IP數(shù)據(jù)網(wǎng)。其中，IP數(shù)據(jù)網(wǎng)支持?jǐn)?shù)據(jù)業(yè)務(wù)、話音、傳真和視頻業(yè)務(wù)，應(yīng)用最為廣泛。IP數(shù)據(jù)網(wǎng)主要由用戶終端、傳輸介質(zhì)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備組成[1]。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)基本模型如圖1所示。

圖1 數(shù)據(jù)通信網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)基本模型

其中，用戶終端是用戶直接面對的終端設(shè)備，比如計算機(jī)、手機(jī)等。傳輸介質(zhì)可分為有線（網(wǎng)線、雙絞線等）和無線（Wi-Fi、藍(lán)牙等）。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備主要有路由器、交換機(jī)等。由于用戶終端與傳輸介質(zhì)較為直觀，本文將著重討論網(wǎng)絡(luò)設(shè)備及其連接形成的網(wǎng)絡(luò)，因此后續(xù)論述的數(shù)據(jù)網(wǎng)不包括對用戶終端和傳輸介質(zhì)部分。

IP數(shù)據(jù)網(wǎng)中最常見的設(shè)備是路由器和交換機(jī)。其中，路由器主要用以實現(xiàn)IP數(shù)據(jù)包高速路由和轉(zhuǎn)發(fā)，以路由處理為主。交換機(jī)的主要功能是完成數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)，追求轉(zhuǎn)發(fā)速率的最大化。

路由器按其路由處理能力可分為高端路由器和中低端路由器，其中高端路由器的交換能力大于40 Gbits，低于此數(shù)值的稱為中低端路由器。高端路由器的可靠性、擴(kuò)展性和性能都要高于中低端路由器，通常處于網(wǎng)絡(luò)的核心位置。就交換機(jī)而言，數(shù)據(jù)網(wǎng)中的交換機(jī)是采用分組交換方式的以太網(wǎng)交換機(jī)，以滿足數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枰?。隨著網(wǎng)絡(luò)發(fā)展，以太網(wǎng)交換機(jī)也有一些具備了路由處理能力，如3層交換機(jī)。另外，以往的交換機(jī)接口都是電口，已不能滿足用戶的使用需求，而具有光口的光交換機(jī)則應(yīng)運而生，并迅速在網(wǎng)絡(luò)中得到應(yīng)用。

1.2 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議

在通信網(wǎng)絡(luò)中，為了保證通信雙方能正確而自動地進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，針對通信過程的各種情況，制定了一整套約定，即網(wǎng)絡(luò)的通信協(xié)議。協(xié)議規(guī)定了網(wǎng)絡(luò)中使用的格式、定時方式、順序和檢錯。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是數(shù)據(jù)通信網(wǎng)不可缺少的組成部分。IP數(shù)據(jù)網(wǎng)遵循的是TCP/IP協(xié)議。TCP/IP是一組協(xié)議，其中最為核心的是TCP協(xié)議和IP協(xié)議。TCP（Transmission Control Protocol）是傳輸控制協(xié)議，它會在端到端建立一條虛擬通道，并要求數(shù)據(jù)包可靠通信，遇錯重發(fā)，并自動調(diào)整數(shù)據(jù)包發(fā)送速度以匹配通道擁塞程度，TCP協(xié)議保證了網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)目煽亢透咝?。IP（Internet Protocol）是互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議，它為接入網(wǎng)絡(luò)的每一臺設(shè)備、每一個設(shè)備接口，都定義了一個地址（IPv4是32位，IPv6是128位），通過這樣的地址表達(dá)，確定出每個節(jié)點的位置，從而為數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)標(biāo)記出“跳點”。

TCP/IP定義了網(wǎng)絡(luò)參考模型，將網(wǎng)絡(luò)分為4層，自下而上分別是網(wǎng)絡(luò)接口層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層、應(yīng)用層。網(wǎng)絡(luò)接口層主要規(guī)定了用戶應(yīng)使用某種協(xié)議接入網(wǎng)絡(luò)，以便能夠以IP分組方式傳遞數(shù)據(jù)。網(wǎng)絡(luò)層最為關(guān)鍵，這也是IP協(xié)議工作的層，它用以實現(xiàn)用戶數(shù)據(jù)分組、轉(zhuǎn)發(fā)，使每一個數(shù)據(jù)包都能夠到達(dá)目的地。傳輸層則是TCP協(xié)議工作的層，傳輸層使要進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的2個用戶終端可以進(jìn)行會話。應(yīng)用層則是面向用戶的，像HTTP、FTP等協(xié)議工作在這一層，使用戶的表達(dá)可以接入網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳送。正是由于TCP/IP協(xié)議既不限制鏈路層的實現(xiàn)技術(shù)，也能包容應(yīng)用層的復(fù)雜豐富，才使IP數(shù)據(jù)網(wǎng)有了如此飛速的發(fā)展。

2 鐵路數(shù)據(jù)通信網(wǎng)的應(yīng)用和發(fā)展

數(shù)據(jù)通信網(wǎng)自誕生起，就帶來了信息傳送的革命性變化。50多年的時間，數(shù)據(jù)通信網(wǎng)從開始的幾臺電腦的連接、幾個字節(jié)信息的傳送，到現(xiàn)在全球范圍內(nèi)的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)、數(shù)以億計的數(shù)據(jù)量傳送，完成了一次次技術(shù)飛躍。當(dāng)數(shù)據(jù)通信網(wǎng)應(yīng)用到鐵路運輸系統(tǒng)中以后，就為鐵路信息傳送提速提供了強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)支撐。

2.1 數(shù)據(jù)通信網(wǎng)在鐵路系統(tǒng)中的應(yīng)用

2.1.1 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

數(shù)據(jù)通信網(wǎng)的組網(wǎng)方式靈活多樣，常見的有線型、星型、樹型等，各種方式各有利弊。在鐵路系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)也隨著需求而發(fā)生了變化。目前覆蓋全路的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)由骨干網(wǎng)和區(qū)域網(wǎng)組成，鐵路總公司與各局集團(tuán)公司間、各局集團(tuán)公司間的為骨干網(wǎng)，局集團(tuán)公司到各站、段等下屬單位的為區(qū)域網(wǎng)。在區(qū)域網(wǎng)中，數(shù)據(jù)網(wǎng)又按核心層、匯聚層、接入層搭建，各級的關(guān)鍵節(jié)點部署2臺路由器，路由器間縱向、橫向互聯(lián)，形成結(jié)構(gòu)清晰、保護(hù)完備的信息傳送網(wǎng)絡(luò)。下面將以北京局集團(tuán)公司目前使用的區(qū)域網(wǎng)絡(luò)為例，介紹鐵路數(shù)據(jù)通信網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

（1）核心層：在局所在地設(shè)置有2臺核心節(jié)點路由器，上聯(lián)骨干網(wǎng)轉(zhuǎn)發(fā)路由器，下接區(qū)域匯聚層匯聚路由器，并承擔(dān)局機(jī)關(guān)、調(diào)度所及就近站段單位的信息接入。（2）匯聚層：在區(qū)域樞紐節(jié)點設(shè)置有2臺匯聚路由器，1對1上聯(lián)核心節(jié)點路由器，2臺路由器之間，進(jìn)行橫向聯(lián)結(jié)。向下聯(lián)結(jié)各地區(qū)接入路由器，并承擔(dān)設(shè)在當(dāng)?shù)卣径螁挝贿吔缏酚善鳎≒E）的接入。（3）接入層：在各地區(qū)節(jié)點設(shè)置2臺接入路由器，不同節(jié)點間進(jìn)行同序號間的串聯(lián)，并取適當(dāng)位置的節(jié)點，1對1上聯(lián)匯聚路由器，同節(jié)點2臺路由器之間，進(jìn)行橫向聯(lián)結(jié)，向下接入接入設(shè)備，現(xiàn)在多是采用吉比特?zé)o源全光網(wǎng)絡(luò)（Gigabit-Capable Passive Optical Network，GPON） 技術(shù)接入，如圖2所示[2]。從這樣的路由架構(gòu)可以看出，網(wǎng)絡(luò)整體連接的安全性比較高，路由選擇冗余度比較高。

圖2 GPON系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖

2.1.2 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議

全路的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)為多自治域結(jié)構(gòu)，每個局集團(tuán)公司構(gòu)成獨立自治域。在自治域內(nèi)部，多采用IS-IS協(xié)議。IS-IS（Intermediate System-to-Intermediate System）協(xié)議是由ISO制定的一種鏈路狀態(tài)路由選擇協(xié)議，通過建立鄰居關(guān)系獲得路由選擇，采用SPF算法確定最優(yōu)路徑[3]。

在IS-IS中可以把區(qū)域分為2層：level 1和level 2。某臺路由器可以只是level 1或level 2路由器，也可以是level 1和level 2路由器。IS-IS中的區(qū)域劃分是基于路由器間的鏈路的，所有建立L2鄰居關(guān)系的路由器構(gòu)成了level 2子域。IS-IS協(xié)議的主要目標(biāo)是路由選擇信息的收集與擴(kuò)散，以及在網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點之間選擇最佳路徑，而IS-IS鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫是實現(xiàn)IS-IS協(xié)議目標(biāo)的基礎(chǔ)。在IS-IS里，實現(xiàn)路由轉(zhuǎn)發(fā)首先需要建立鄰居關(guān)系，對鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行同步，再經(jīng)過SPF計算得出路由表，路由器轉(zhuǎn)發(fā)進(jìn)程根據(jù)路由表選擇合適的路由完成數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)。

路由協(xié)議必須擁有較高的可擴(kuò)展性以滿足多變和發(fā)展的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，還應(yīng)該能夠用較短的收斂時間來應(yīng)對網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浒l(fā)生變化引起的重新計算生成路由表的過程。在安全性上，路由協(xié)議還應(yīng)該有一定的保護(hù)措施，來防范網(wǎng)絡(luò)攻擊。在這些方面，由于IS-IS協(xié)議的工作機(jī)制的特點，使得IS-IS協(xié)議下的網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容相對易實現(xiàn)，而收斂時間在不同的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中不同。由于IS-IS協(xié)議直接運行于數(shù)據(jù)鏈路層，因此不會被基于IP的外部網(wǎng)絡(luò)攻擊，但I(xiàn)S-IS協(xié)議不能防范重放攻擊。

2.1.3 業(yè)務(wù)接入及隔離方式

隨著鐵路信息化建設(shè)的推進(jìn)，數(shù)據(jù)通信網(wǎng)在鐵路系統(tǒng)中扮演了越來越重要的角色，越來越多的鐵路運輸生產(chǎn)信息需要通過鐵路數(shù)據(jù)網(wǎng)進(jìn)行傳送。鐵路數(shù)據(jù)通信網(wǎng)主要承載的業(yè)務(wù)有視頻監(jiān)控、視頻會議、貨票系統(tǒng)、車輛5T智能監(jiān)控、電力遠(yuǎn)動、語音記錄儀、財務(wù)聯(lián)網(wǎng)、辦公聯(lián)網(wǎng)、可視調(diào)度以及應(yīng)急等。

以視頻監(jiān)控業(yè)務(wù)為例，在車站、鐵路沿線、進(jìn)出站咽喉區(qū)等關(guān)鍵位置，安裝視頻監(jiān)控采集終端，接入視頻交換機(jī)，視頻交換機(jī)接入數(shù)據(jù)網(wǎng)的接入層接入路由器，通過數(shù)據(jù)網(wǎng)將視頻信號傳遞到相應(yīng)網(wǎng)管中心服務(wù)器。

目前各種業(yè)務(wù)系統(tǒng)與數(shù)據(jù)通信網(wǎng)多以CE-PE方式互聯(lián)。其中，CE為業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)的邊界路由器，PE為數(shù)據(jù)網(wǎng)的邊界路由器。在同一節(jié)點，一般部署雙CE和雙PE，4臺路由器以“?”形式連接[4]。CE和PE間通過靜態(tài)路由協(xié)議進(jìn)行路由交換，各業(yè)務(wù)系統(tǒng)使用多協(xié)議標(biāo)簽交換（Multi-Protocol Load Switching，MPLS）虛擬專用網(wǎng)絡(luò)（Virtual Private Network，VPN）方式接入。

MPLS VPN是一種基于MPLS技術(shù)的IP VPN，是在數(shù)據(jù)網(wǎng)上應(yīng)用的MPLS技術(shù)。通過將各種不同類型的業(yè)務(wù)劃分為不同的VPN，來實現(xiàn)各業(yè)務(wù)之間的隔離和不同服務(wù)質(zhì)量（Quality of Service，QoS）保證。通過MPLS VPN技術(shù)，將不同業(yè)務(wù)劃分到不同的MPLS VPN，保證業(yè)務(wù)間的安全隔離，并對不同業(yè)務(wù)，設(shè)置不同的QoS策略。業(yè)務(wù)接入設(shè)備根據(jù)業(yè)務(wù)將不同端口或VLAN映射到不同的VPN[5]。

2.2 鐵路數(shù)據(jù)通信網(wǎng)的演化

起初，無論是鐵路信息網(wǎng)（Transportation Manayement Information System，TMIS）、客專數(shù)據(jù)通信網(wǎng)，還是鐵通建設(shè)后劃轉(zhuǎn)鐵路的數(shù)據(jù)通信網(wǎng)，均是搭建在傳輸網(wǎng)的基礎(chǔ)上，各路由器間均通過同步數(shù)字體系（Synchronous Digital Hierarchy，SDH）傳輸網(wǎng)絡(luò)相連，接入路由器（Access Router，AR）上聯(lián)帶寬不超過10 M，匯聚層至核心層間的鏈路帶寬不超過155 M。主要在其中承載了生產(chǎn)信息、辦公、紅外線、動環(huán)、記錄儀等對帶寬需求不大的業(yè)務(wù)。隨著鐵路提速、高鐵客專線的建設(shè)，視頻監(jiān)控和視訊會議等流媒體業(yè)務(wù)大量增加，對網(wǎng)絡(luò)帶寬的需求也急劇增加，數(shù)據(jù)網(wǎng)的容量無法滿足業(yè)務(wù)需求。但是，基于SDH傳輸網(wǎng)絡(luò)搭建的數(shù)據(jù)網(wǎng)，擴(kuò)充容量非常受限。因此，數(shù)據(jù)網(wǎng)獨立組網(wǎng)在經(jīng)過論證后，應(yīng)用到了實踐中。新建的獨立組網(wǎng)的數(shù)據(jù)網(wǎng)或者依托于光傳送網(wǎng)（Optical Transport Network，OTN），充分利用了OTN網(wǎng)絡(luò)的靈活性，實現(xiàn)了路由器間的光纖直連，在路由冗余配置下，安全性不輸傳統(tǒng)模式。

不僅接入層、匯聚層和核心層的路由器完成獨立組網(wǎng)，大大提高了網(wǎng)絡(luò)的容量和靈活性，向用戶延伸的“最后一公里”，也從之前的非對稱數(shù)字用戶線路（Asymmetric Digital Subscriber Line，ADSL）的電接入發(fā)展到了GPON光接入。GPON是光接入網(wǎng)的主流技術(shù)方案，無論從可靠性還是造價上都具有較大優(yōu)勢。應(yīng)用GPON技術(shù)的光接入網(wǎng)主要由光線路終端（Optical Line Terminal，OLT）、光網(wǎng)絡(luò)單元（ONU）和光分配網(wǎng)絡(luò)（Optical Distribution Network，ODN）組成。OLT直接上聯(lián)至AR，并采用雙上行模式，即同時接入AR01、AR02，并可以設(shè)置為路由自動切換模式，確保一個方向的路由不通時，可以自動切倒另一路由。OLT一般部署在車站通信機(jī)房，采用直流供電方式。ONU通過光纖+ODN與OLT相連，一般部署在用戶終端，將用戶終端接入數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)，通常采用交流供電方式，壁掛箱式安裝，節(jié)省空間。OLT上的一個下聯(lián)口，可以通過ODN接入多臺ONU，并實現(xiàn)對ONU的管理。ONU上可以為用戶提供多種接入接口，包括以太網(wǎng)口、電話業(yè)務(wù)接口，并且同一臺ONU可以接入辦公網(wǎng)、視訊會議、視頻監(jiān)控等多種業(yè)務(wù)類型，不同業(yè)務(wù)類型劃分不同VLAN相隔離。和ADSL的電接入相比，GPON光接入的接入能力更強(qiáng)、可提供帶寬更寬、部署造價更低，非常適合當(dāng)前同一節(jié)點多種類、大帶寬業(yè)務(wù)接入需求。

現(xiàn)在獨立組網(wǎng)的新數(shù)據(jù)網(wǎng)已完成了與原有鐵路信息網(wǎng)和客專數(shù)據(jù)通信網(wǎng)的融合，再加上GPON技術(shù)將高速的光纖接入模式延申到工區(qū)班組，鐵路數(shù)據(jù)通信網(wǎng)已具備了全覆蓋、高帶寬、強(qiáng)接入的強(qiáng)大網(wǎng)絡(luò)能力，可以為鐵路信息業(yè)務(wù)提供豐富的網(wǎng)絡(luò)資源和強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)支撐。隨著IP地址資源的重新劃分，各站段部門的生產(chǎn)網(wǎng)平滑過渡到由新數(shù)據(jù)網(wǎng)承載，老數(shù)據(jù)網(wǎng)內(nèi)的業(yè)務(wù)也逐漸倒接入新網(wǎng)內(nèi)承載，開通在新數(shù)據(jù)網(wǎng)中的辦公網(wǎng)業(yè)務(wù)，終端上行速率在技術(shù)上可達(dá)百兆。依托于雄厚的網(wǎng)絡(luò)資源，視頻監(jiān)控和視訊會議大量接入，為旅客列車安全提供了有效保證，也使得靈活高效的會議辦公成為可能。

路由協(xié)議選擇上，也從之前使用開放式最短路徑優(yōu)先（Open Shortest Path First，OSPF）協(xié)議逐漸改用IS-IS協(xié)議。誠然，OSPF協(xié)議和IS-IS協(xié)議都屬于內(nèi)部網(wǎng)關(guān)協(xié)議（Interior Gateway Protocol，IGP）用于在單一自治域（Autonomous System，AS）內(nèi)決策路由。但隨著網(wǎng)絡(luò)規(guī)模的擴(kuò)大，在鐵路數(shù)據(jù)網(wǎng)中，OSPF協(xié)議逐漸被IS-IS協(xié)議所取代。OSPF協(xié)議和IS-IS協(xié)議都是鏈路狀態(tài)協(xié)議，工作機(jī)制主要包括了鄰居關(guān)系建立、鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫同步、SPF計算和路由轉(zhuǎn)發(fā)4個部分功能。在這4個部分功能中，鄰居關(guān)系建立的過程均使用Hello報文協(xié)議，但I(xiàn)S-IS里建立鄰居關(guān)系的檢查較為寬松，只要2臺IS-IS路由器間具備雙向連通性，雙方就一定能同步各自的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫；OSPF中更為嚴(yán)謹(jǐn)，只有鄰居間的鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫同步之后，才能說2臺路由器之間建立了齊備的鄰居關(guān)系。鏈路狀態(tài)數(shù)據(jù)庫同步的過程中，2種協(xié)議的路由器都會定期生成和發(fā)出LSA/LSP，所不同的是，IS-IS協(xié)議的任何一個路由器都能丟棄錯誤LSP，而OSPF協(xié)議中，只有錯誤LSA的發(fā)送者才能丟棄該LSA。SPF算法的基本思路是：根據(jù)LSDB里描述的拓?fù)湫畔?gòu)建最短路徑生成樹，然后將LSDB里描述的路由信息作為樹上的葉子生成最終路由。OSPF和IS-IS都是基于Edsger Dijkstra的SPF算法。不過，IS-IS采用的是部分路由計算算法計算，將IP前綴信息和拓?fù)湫畔⒎謩e通告，從而當(dāng)IP前綴發(fā)生增刪、調(diào)整時，可以降低路由運算量，使得IS-IS區(qū)域更具備可擴(kuò)展性。在路由轉(zhuǎn)發(fā)方面，路由器經(jīng)過SPF計算得到路由表，路由器轉(zhuǎn)發(fā)進(jìn)程則根據(jù)路由表優(yōu)選路由將數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。在相同的網(wǎng)絡(luò)條件下，可以發(fā)現(xiàn)，IS-IS LS數(shù)據(jù)庫比OSPF LS數(shù)據(jù)的規(guī)模小很多，顯然，在大型網(wǎng)絡(luò)中，這是較為突出的優(yōu)勢。除了工作機(jī)制，在可擴(kuò)展性、安全性、收斂性幾個方面上，IS-IS協(xié)議也顯現(xiàn)出了高效、不易受外網(wǎng)攻擊、運算量小等優(yōu)點?？梢钥闯觯M管OSPF協(xié)議和IS-IS協(xié)議都是較為成熟的鏈路狀態(tài)路由協(xié)議，工作機(jī)制也相似，但I(xiàn)S-IS協(xié)議的一些特性與大型網(wǎng)絡(luò)的需求更為匹配，能夠使網(wǎng)絡(luò)更為高效、穩(wěn)定地運行。

3 鐵路系統(tǒng)信息化對通信數(shù)據(jù)網(wǎng)發(fā)展的推動作用

通過梳理鐵路通信數(shù)據(jù)網(wǎng)的發(fā)展可以看出，正是由于鐵路系統(tǒng)信息化程度的不斷加深，才對網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生了更高的要求，從而推動了鐵路通信數(shù)據(jù)網(wǎng)的發(fā)展。而鐵路通信數(shù)據(jù)網(wǎng)的發(fā)展，又對鐵路高質(zhì)量發(fā)展提供了有力支撐。

起初鐵路運輸能力有限，鐵路通信能夠滿足各種行車指揮命令傳遞的需要即可。隨著鐵路運營里程的不斷增加，鐵路運行速度不斷提高，鐵路生產(chǎn)管理也隨之提效，而提效手段之一就是信息化。因此，所傳遞的信息也不再僅限于行車指揮命令，而是逐漸增加了諸如生產(chǎn)管理、會議電視、票務(wù)信息、客戶服務(wù)、防災(zāi)預(yù)警、視頻監(jiān)控等各類信息。伴隨而來的就是對傳遞這些信息所用的通信網(wǎng)的運行速度和容量的巨大的需求增長，這些增長推動鐵路通信完成了從架空明線、磁石電話到光纖傳輸、數(shù)據(jù)通信的技術(shù)革新。到現(xiàn)在，鐵路通信已逐步形成沿鐵路部署、通達(dá)鐵路各生產(chǎn)崗位、作業(yè)點的全程全網(wǎng)、車地一體、統(tǒng)一調(diào)度的通信網(wǎng)，緊密契合鐵路運營需要[6]。鐵路通信數(shù)據(jù)網(wǎng)更是實現(xiàn)了從無到有、從小到大的規(guī)模建設(shè)。

4 鐵路通信數(shù)據(jù)網(wǎng)應(yīng)用的趨勢分析

縱觀鐵路數(shù)據(jù)網(wǎng)發(fā)展的過程，既符合通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的思路和方向，大容量、高效安全，又有鐵路行業(yè)應(yīng)用的特色需求，網(wǎng)絡(luò)建設(shè)圍繞鐵路線開展，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)清晰，設(shè)備運行環(huán)境復(fù)雜，對網(wǎng)絡(luò)的可靠性和安全性要求高，應(yīng)急響應(yīng)要求迅速。因此鐵路數(shù)據(jù)網(wǎng)將來的發(fā)展，將會是選擇成熟度高的技術(shù)方案，并充分結(jié)合鐵路運輸?shù)膶嶋H需要，向更安全、更高效的方向高質(zhì)量發(fā)展。

隨著AI時代的到來，物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的廣泛應(yīng)用，必將使各行業(yè)發(fā)生深刻變革。鐵路系統(tǒng)在“交通強(qiáng)國，鐵路先行”新時代使命引領(lǐng)下，也將會在技術(shù)革新上持續(xù)發(fā)力，各工種的新技術(shù)將發(fā)生迅速迭代，將使列車運行更安全、作業(yè)更高效?？梢灶A(yù)見，這樣的技術(shù)迭代勢必需要大量的數(shù)據(jù)交互，這種數(shù)據(jù)交互將需要更加強(qiáng)大的通信網(wǎng)絡(luò)支撐，大數(shù)據(jù)量的信息交互將不僅限于遠(yuǎn)距離傳輸，因此網(wǎng)絡(luò)末端的接入能力將會更大，網(wǎng)絡(luò)連接方式也將更加多樣，以靈活應(yīng)對信息交互點位的變化。