[发明专利]列车以太网数据传输设备及列车以太网数据传输方法

说明书

本申请提供一种列车以太网数据传输设备及列车以太网数据传输方法，该列车以太网数据传输设备包括：多个列车级交换机、与列车级交换机连接的车辆级交换机，分别与列车级交换机和车辆级交换机连接的以太网网关，和分别与车辆级交换机连接的通信子系统；各个列车级交换机依次设置在对应的列车级通信总线上；各个车辆级交互机依次设置在对应的车辆级通信总线上；以太网网关用于接收对应的各个车辆级交换机的所有通信子系统发送的报文和对应的列车级交换机发送的列车编组信息；以太网网关还用于将报文和列车编组信息发送至各个以太网网关对应的通信子系统，以实现列车内部数据传输。本申请能够提高列车数据传输的高效性和可靠性。

技术领域

本申请涉及以太网技术领域，尤其涉及一种列车以太网数据传输设备及列车以太网数据传输方法。

背景技术

随着列车开行速度的不断提升，列车网络控制系统也面临技术更新与发展。现有成熟应用的列车网络控制系统是基于WTB(列车级)/MVB(车辆级)总线进行数据传输，该项技术是基于RS485的工业控制总线结合铁路场景应用而形成的专用通信技术。

如图1所示，现有的TCN网络拓扑分为列车级和车辆级两层拓扑，列车级WTB为直线连接，车辆级总线MVB为串行连接。因为车辆级总线是按牵引单元断开的，不同单元间车辆级总线的数据需要列车级网关的数据中转才能实现全列车数据的传输。在列车中，按牵引单元的数量配置WTB网关，WTB网关的主要功能是负责列车级与车辆级之间的数据分发，现有的WTB网关的最大带宽为1Mbps，带宽无法继续提升，MVB总线内部因串联结构长度和节点数受限，通信端口最多为4096个。

由此可知，现有的TCN网络(WTB/MVB列车总线)，基于串行总线，传输速率小于1.5Mbps，同时存在总线控制器需在网络中配置通信节点，且单节点故障对整个网络组网存在干扰影响，在列车网络承载能力、工程便利性和抗干扰性等方面存在诸多限制。

发明内容

针对现有技术中的问题，本申请提出了一种以太网数据传输设备及列车以太网数据传输方法，能够提高列车数据传输的高效性和可靠性，进而提高列车运行控制的高效性。

为了解决上述技术问题，本申请提供以下技术方案：

第一方面，本申请提供一种列车以太网数据传输设备，包括：

多个列车级交换机、与该列车级交换机连接的车辆级交换机，分别与该列车级交换机和车辆级交换机连接的以太网网关，和分别与所述车辆级交换机连接的通信子系统；

各个所述列车级交换机依次设置在对应的列车级通信总线上；

各个所述车辆级交互机依次设置在对应的车辆级通信总线上；

所述以太网网关用于接收对应的各个所述车辆级交换机的所有所述通信子系统发送的报文和对应的所述列车级交换机发送的列车编组信息；

所述以太网网关还用于将所述报文和列车编组信息发送至各个所述以太网网关对应的通信子系统，以实现列车内部数据传输。

进一步地，所述以太网网关包括：CPU卡板、列车级以太网接口和车辆级以太网接口；所述CPU卡板分别与所述列车级以太网接口和车辆级以太网接口通信连接；所述列车级以太网接口与所述列车级交换机通信连接；所述车辆级以太网接口与所述车辆级交换机通信连接。

进一步地，所述车辆级交换机与所述通信子系统之间以星形拓扑结构进行连接。

进一步地，所述以太网网关设置在所述列车级交换机内部。

进一步地，所述以太网网关设置在所述列车级交换机外部。

第二方面，本申请提供一种列车以太网数据传输方法，应用所述的列车以太网数据传输设备实现，该方法包括：