[发明专利]一种基于以太网的列车通信网络架构、方法及轨道列车

说明书

本发明提出了一种基于以太网的列车通信网络架构，包括：以太网编组网；以太网列车骨干网，包括：物理层相互独立的第一网络平面和第二网络平面，所述第一网络平面和所述第二网络平面共用一个以太网编组网；其中，所述第一网络平面和所述第二网络平面均分别于每辆列车内串接有两个以太网列车骨干网节点，每个所述以太网列车骨干网节点处均设有一台ETBN交换机，所述ETBN交换机与所述以太网编组网相连。本发明还提供了采用以上网络架构的列车通信方法及轨道列车。本发明所提供的列车通信网络架构、方法及轨道列车能够有效减少列车初运行的节点数和报文数量，降低故障点对列车运行的影响，确保列车运行的安全可靠。

技术领域

本发明属于动车组列车网络通信技术领域，尤其涉及一种基于以太网的列车通信网络架构、方法及轨道列车。

背景技术

随着以太网在列车领域的推广应用，为轨道车辆车载网络带来了大带宽、高速率、智能化传输等诸多技术提升，基于以太网的列车网络初运行能够完成动态跨编组重联组网、智能寻址、NAT等功能，与此同时，以太网在列车网络初运行应用中的可靠性问题越来越引起业界的关注。

目前的列车以太网网络系统中，以太网列车骨干网(Ethernet Train Backbone，ETB)多为线性架构，以太网列车骨干网节点(Ethernet Train Backbone Node，ETBN)串接在线性网络中，每列车包含两个编组，出于容错考虑，一般会在每个列车编组内部署两台ETBN交换机，分别与列车以太网编组网(Ethernet Consist Network，ECN)相连，但在此方式中：1、参与列车网络初运行的ETBN交换机较多，两列车重联就有多达8个ETBN交换机参与初运行，在列车初上电运行时报文较多，易导致初运行失败，同时增加了故障点；2.所有ETBN交换机的初运行均在同一物理网络内进行，若发生线缆断裂、连接器松动、多设备故障等无法旁路的故障时，将导致初运行失败，列车无法正常运营。

发明内容

针对现有的以太网在列车网络初运行应用中的可靠性问题，本发明提出了一种基于以太网的列车通信网络架构、方法及轨道列车，可以降低故障点对列车运行的影响，提高以太网列车网络初运行的容错能力，提高列车运行时的稳定性和可靠性。

为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案：

一种基于以太网的列车通信网络架构，包括：

以太网编组网；

以太网列车骨干网，包括：物理层相互独立的第一网络平面和第二网络平面，所述第一网络平面和所述第二网络平面共用一个以太网编组网；

其中，所述第一网络平面和所述第二网络平面均分别于每辆列车内串接有两个以太网列车骨干网节点，每个所述以太网列车骨干网节点处均设有一台ETBN交换机，所述ETBN交换机与所述以太网编组网相连。

本发明将以太网列车骨干网划分为互为冗余的两个网络平面，任一网络平面内发生线缆断裂、连接器松动、多设备故障等不可旁路的故障导致该网络平面内的初运行失败时，另一网络平面仍然能够提供正确的初运行结果，维持列车正常运行，不会影响列车的总体通信功能，该设计有效提高了以太网列车网络的容错能力，确保以太网列车网络初运行的鲁棒性和稳定性；并且本发明将列车骨干网络中的ETBN交换机分别划分到两个独立的第一网络平面、第二网络平面内，在保证冗余的情况下，有效减少了初运行节点数和报文数量，降低了系统故障点对列车运行的影响，进一步提高了列车网络的初运行效率。