㈠ 華為雙網備份GSMR解決方案打造鐵路安全新標桿
鐵路行業作為涉及國計民生的重大基礎設施和公共事業行業，國家歷來高度重視鐵路的投資和發展。自2006年，中國鐵路迎來建設高速發展期，從石太線到廣深港再到京滬高鐵，直至今日，宏偉的高速鐵路建設藍圖仍在繼續中。
作為我國"十二五"期間鐵路建設的重點項目，晉豫魯重載鐵路是國家中長期鐵路網規劃的重要組成部分，整個通道全長1260公里，西起山西呂梁，東至山東日照，橫跨山西、河南、山東三省。
晉豫魯重載鐵路示意圖
復雜環境下，晉豫魯線路通信系統的嚴峻挑戰
晉豫魯鐵路又名晉中南鐵路、瓦日鐵路，橫跨晉豫魯三省，是我國東西向重要路網干線鐵路的一條大能力重載鐵路。線路西起山西呂梁山地區的興縣瓦塘鎮，途經晉豫魯三省13市，銜接京廣、京九等國家南北向主要鐵路干線，東至山東日照港口，正線全長1260公里，設計標准為國鐵一級，牽引重載萬噸列車，軸重30噸，雙線電氣化，年貨運能力2億噸。如何在超負荷和復雜環境條件下實現安全、可靠、高效的通訊，這對通信系統、信號等各個系統提出了嚴格要求。在鐵路發展的新形勢下，作為承載車地列車控制信號的GSM-R系統而言，必須保證高可靠性和高可用性，面臨以下三個主要挑戰：
挑戰一：在2500m及以上重載列車如何實現同步牽引、制動。
車地無線網路承載了關繫到行車安全的列控信息，面對晉豫魯重載鐵路牽引重量大，環境復雜的情況，一旦網路中斷或者發生時延，車載信號系統將無法獲得地面控制中心的安全信息，列車將自動減速制動甚至停車，重載列車極易引起脫軌，這在地形復雜的山西區域，將給鐵路運輸業釀造不可預估的損失。
挑戰二：如何解決同步操控、調度命令、集群多業務的承載
鐵路干線，重載鐵路在行進過程中，同步操控、調度命令、語音等數據命令都承載在一張通信網路上，要保障安全業務必須優先處理，且業務不阻塞。
挑戰三：行業應用適配
如何與現網業務進行兼容，比如鐵路現有的CTC/LOCOTROL/FAS（CTC：調度集中系統；LOCOTROL：電力機車制動系統；FAS：數字調度系統)等一系列系統在平台和通訊協議上如何實現互相對接。針對鐵路行業應用特性，如何快速響應需求定製。
華為高可靠GSM-R解決方案從容面對各種挑戰
在此項目中，華為憑借全球領先的無線解決方案研發能力，專注地投入到晉豫魯鐵路GSM-R解決方案的研究與定製工作，為晉豫魯鐵路的通信技術建設與運營提供了端到端的高可靠GSM-R創新解決方案，致力於幫助山西鐵路局解決晉豫魯鐵路面臨的三個挑戰。
全網冗餘高可靠通信網路，保障重載列車安全可靠運營
車地無線網路承載的信息是關乎重載鐵路安全運行的重要信息，信息傳遞的准確性與及時性是保證重載列車安全運行的基礎。面對2500m以上重載列車，在緊急停車時極易脫軌的隱患，車載無線網路的可靠性與安全性顯得尤為重要，在本次方案設計中，特設計了雙網備份的方式來提高可靠性。該方案採用雙網負荷分擔設計，共站址基站通過不同的頻點信號分別接入兩個核心網，負荷分擔工作，同步機車操控、可控列尾分別通過雙網傳輸，保證單點故障時業務零中斷。這種雙核心網冗餘方案及SNCP環網保護技術,是鐵路信息化新形式下提升鐵路網路安全性與可靠性的重要手段。
多業務統一承載和部署，各業務帶寬、時延有保障
晉豫魯重載鐵路在行進過程中，同步操控、調度命令及語音等數據命令都承載在一張通信網上，當多個命令並發進行時，如何保證機車同步等安全業務優先處理且不中斷，如何保證大流量業務的處理帶寬，成為本次方案設計的重要考慮思路。華為在本次項目中應用的多業務QoS保障方案便可有效解決該問題，此方案的設計思路主要有兩步：一是適配晉豫魯重載鐵路業務的調度模型，採用優化G網的統一調度模型、調整參數；二是按照晉豫魯鐵路現網業務模型，帶寬按需分配，為不同的QCI業務設置不同的資源百分比，確保業務通信流暢。此外，還可以通過優先業務排他策略，控制接入小區的終端數量來保障帶寬。此方案的價值在於保障了晉豫魯重載鐵路安全業務及關鍵業務的承載，確保了運營的安全性；同時帶寬利用率提高，避免浪費頻譜資源，達到了關鍵業務優先順序與大帶寬業務資源利用率的平衡。
多業務部署解決方案
融合適配重載列車通信平台與行業應用系統
針對新形勢下，晉豫魯鐵路GSM-R網路如何實現與現網業務的兼容與對接，實現需求的快速定製，華為採用開放的通信平台與異系統互聯互通。以LOCOTROL與華為GSM-R鐵路互通為例，一種方法是通過華為GSM-R開放通信平台與LOCOTROL互聯互通，這主要體現在核心網通過SGW/PG與第三方地面重聯伺服器互通，即華為GSM-R網路的核心網關發出的消息通過第三方地面重聯伺服器轉發給LOCOTROL系統，完成異系統互聯互通；第二種方法是通過DTE將車LOCOTROL、列尾接入通信網路，核心網增加主控-從控、主控-列尾之間直接轉發路由，可不必經地面重聯伺服器轉發。為保證異系統之間互聯互通的網路安全，該方案在接入還側設置防火牆，將核心網轉發的上行用戶報文重定向到防火牆過濾，防止兩終端之間的雙向報文攻擊。
可靠無線網路讓中國安全成為全球標桿
華為通過完善的、端到端的高可靠無線解決方案為太原鐵路局的安全、高效運營奠定了堅實基礎，為區域經濟帶的發展起到助推作用。該項目在鐵路運營、技術創新、裝備現代化上為鐵路通信技術主管部門與鐵路運營單位創造了價值，將鐵路無線通信可靠性技術提升到新的高度。華為在本次晉豫魯鐵路中設計的雙網備份解決方案，開創性地突破了無線通信冗餘技術和復雜區段覆蓋技術，進一步提升了鐵路通信現代化的水平，讓中國鐵路通信技術再一次走在了世界前列，讓中國安全成為全球標桿。