[发明专利]高可用性的网络系统

说明书

本发明涉及一种依照权利要求1前序部分的通信系统。

本发明尤其适合运载工具。应该理解的是，所述运载工具涉及的是各 种运输工具，尤其是乘客和/或商品运输领域的运载工具。由此举例来说， 在本发明的范围中不但包含了轨道运输，例如轨道列车及其车厢、电车 轨道，而且还包括具有或不具有轨道的充气轮胎列车，或是具有至少一 个专用房的公共汽车。此外，所涉及的还可以是岸基领域以外的其他运 输装置，例如“渡船”这类海上穿梭服务。特别地，所有这些运载工具 全都包括控制或命令装置，并且在下文中将其统称为“控制器”，该控 制器能够建立或执行命令应用，由此可以将其用于引导运载工具，如果 运载工具没有驾驶员，那么它甚至能够自动控制该运载工具。应该理解 的是，众多其他的应用也是可以实现的，但为了清楚起见，在这里并未 列举这些应用。

由此，从运载工具内部的第一角度来看，介于至少两个通信接口之间 的通信网络是公知的，其中该接口分别与建立命令应用的第一控制器以 及执行命令应用的第二控制器相连。例如，该控制器可以包括一台或多 台车载计算机，在本范例中，这些计算机由运载工具运载。针对每一个 控制器，这些通信接口具有至少一个与常规以太网、ADSL、WiFi等通 信链路相连的通信端口，以便能在控制器间经由调制解调器、交换机、 桥接中继器等类型的通信接口来传输信息。在点到点链路上发生故障的 情况下，例如可以通过增加传输线路或电缆之类的方式来建立冗余链路， 其中所述传输线路是由转换交换机、路由器通过重新配置路由器之类的 手段来为新的数据路由而激活的，并且所述路由器自身是用因特网/以太 网类型的协议管理的。

从运载工具外部的另一个角度来看，信息可以从地面上的第一通信接 口传送到运载工具运载的第二通信接口，反之亦然，其中所述第一通信 端口可以位于运载工具路线之上。引申开来，第一通信接口还可以与地 面上的第三通信接口联网或是与之连成“子网”，例如连接到中心业务 管理服务器或是别的运载工具上的接入点。简言之，在这里很容易理解， 对于与运载工具相适应的通信系统，也就是在运载工具内部、地面之上 以及介于运载工具和地面之间的通信系统来说，该通信系统包含了复杂 的网络，其网络链路的架构是多点型的，并且数据传输协议有可能会依 照所预期的应用而改变。

EP 1533913 A1提供了一个有效实例，该实例表明了与电力悬线相 连的轨道列车以及处于列车外部(例如地面)的“IP网络”(IP＝ “Internet Protocol”)类型的网络之间的通信网络的复杂性。为 使IP网络的通信接口能与运载工具运载的通信接口(“最终用户”)通 信，在轨道沿线放置了数据转换器，以便将依照“IP”格式传送或接收 的数据转换成“PLC”(＝“电力线载波通信”)类型的格式。例如，所 述数据被传送到转换器，以便以PLC格式经由电力悬线输出到列车上的 通信接口。为了在悬线上获取必要电力，该转换器包含了处于轨道沿线 的若干转换单元。在法语中，“PLC”类型的通信技术也被称为CPL (＝Courants Porteurs en Ligne：线路载波通信)，特别地，在 本实例中，该通信技术能在与列车相连的IP网络上为高信息流量数据提 供充足带宽，反之亦然(可传输的双向性)，由此，该通信技术可以用 于为不同长度的列车实施的地面-列车通信并与之适配。此外，所用转换 器还与接收或发射数据的转发装置(″repeating means″)相关联，并 且其信号被划分到了预定频段中，以便确定IP网络与列车之间的数据的 传输方向(双向)。如果某部分路程不包含悬线(caténaire)，则激 活一个与射频型通信交换机相连的CPL型通信交换机，以便提供无线电 链路，其中依照数据传输的方向，该无线电链路同样是双频的。由此， 如果其中一个链路无法使用，那么CPL型链路和射频型链路将会形成冗 余链路。简言之，对列车与地面网络间具有冗余度优点的单链路而言， 所使用的是两种不同类型的通信，由此在设备方面需要进行切换，特别 是在通信接口的输出端口上添加额外的路由装置，以便选择CPL或射频 信道。这种处理还需要依照所用通信协议来改变路由器和数据路由配置， 一方面，这种改变牵涉到了IP网络，另一方面，这种改变还牵涉到了运 载工具。当前，这种涉及新路由的重新配置需要数秒以上的时间，由此 举例来说，倘若发生故障，那么所述时间将会超出某些轨道运输自动控 制器所需要的3秒容限。