[发明专利]一种应用于高速列车的长距离通信的光电混合总线系统

说明书

本发明公开了一种应用于高速列车的长距离通信的光电混合总线系统，包括：数据总线、仲裁总线、总控台、中继器和通信设备。其中数据总线由光纤组成，由连接不同的设备而分主干数据总线和次级数据总线，仲裁总线由双绞铜线构成，增加系统的传输率。总控台可以控制所有中继器和部分重要的通信设备，中继器控制所有挂接在下面的通信设备。通信设备产生的、要交互的所有数据都会通过所连中继器的安排，所述中继器则缓存通信设备产生的数据，并通过仲裁控制模块进入主干数据总线中。本发明所提供的光电混合总线系统，总线的仲裁效率高，总线的数据传输速率高，适宜用于高速行驶的列车。

技术领域

本发明涉及数据传输总线技术领域，具体地说，涉及一种应用于高速列车的长距离通信的光电混合总线系统。

背景技术

随着我国交通网络的日益成熟，其中对交通工具的需求也越来越高，使其向更高速和更高容量中靠拢。光纤通信是现代通信网的主要传输手段，在现代通信中起到非常重要的作用。

目前我国交通领域在国际上取得了很好的成绩，其中高铁尤为突出，无论是从技术到里程都引领着全球高速列车领域。从初期的高速运行到出于安全性官方发布降速行驶，导致无论从个人到行业甚至到国家都产生了较大负面影响。

而光纤作为极其重要的通信媒介，在传输容量和抗干扰能力在通信领域中是独树一帜的。将其应用至高铁中可以进一步提高数据传送速率，并保证其可靠性。

现有成熟的光纤通信系统均是点对点光纤传输系统。从列车控制室到列车各车厢的信号，在每节车厢都需要进行中继转发，每次中继都需要先从光转到电，然后再从电转回到光，必然存在一定的转发延迟。对于高铁这样的高速运行列车，过大的转发延迟很可能会造成安全隐患。如果不进行车厢中继，直接从控制室连接到各个车厢，则每个车厢之间都需要大量光纤接点，可靠性难以得到保证。

发明内容

本发明的目的在于提供一种应用于高速列车的长距离通信的光电混合总线系统，易于总线系统管理，总线利用率和数据传输速率高，可以应用于高铁或者带总控制台的瘦长型大型交通工具中。

本发明公开的一种应用于高速列车的长距离通信的光电混合总线系统所采用的技术方案是:

一种应用于高速列车的长距离通信的光电混合总线系统，包括：

数据总线，根据连接不同的节点设备分为主干数据总线和次级数据总线，所述数据总线至少包括2根双向收发光纤，通过数据帧在时间片内传输节点设备的待发数据；

由一对双绞线构成的仲裁总线，通过仲裁帧在所述时间片内的仲裁时隙中传输中继器的多进制优先级符号，一个时间片内包含的所述仲裁时隙数量不少于所述数据总线的收发光纤数量；

节点设备，包括中继器、通信设备和总控台设备：

所述总控台设备，根据当前列车的状态，可发送系统广播信号和与单个通信设备间的数据交互或处理突发事件帧；除此以外总控台设备需要监视部分重要的通信设备的状态；

由所述中继器中的控制模块的操控下仲裁控制模块参加总线使用权的竞争，可收发主干数据总线和次级数据总线的数据，可以管理一些通信设备，扩展所述总线系统的覆盖范围；

所述通信设备，在接收到其他节点设备的数据时，可做相应的动作，或者根据当前所述通信设备的状态和需求向其他发送数据；当所述通信设备异常变化时，由所述通信设备或所连的中继器产生突发事件信号；

所述总控台设备与所述中继器通过仲裁总线和数据总线以总线拓扑结构来连接，所述中继器与所述通信设备通过数据总线端对端相连，所述总控台设备与所述通信设备不会直连。