CN107318127A - 数据传输方法、装置以及*** - Google Patents
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Abstract
本发明涉及通信技术领域,公开了一种数据传输方法、装置以及***,所述用于信号设备的数据传输方法包括:生成第一封装数据分组,所述第一封装数据分组包括所述信号设备的第一网络地址和第一端口号、目标信号设备的第二网络地址和第二端口号、以及第一数据;以及向通信设备发送所述第一封装数据分组;其中所述通信设备能够根据存储在DNS域名服务器中的所述第二网络地址与所对应的目标通信设备的映射关系,将所述第一封装数据分组发送到与所述目标信号设备对应的目标通信设备。本发明能够使得信号设备之间进行高速地、可靠地双向数据传输。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域,具体地,涉及一种用于信号设备的数据传输方法、一种用于信号设备的数据传输装置、一种用于通信设备的数据传输方法、一种用于通信设备的数据传输装置、以及一种数据传输***。
背景技术
在轮轨交通中,为保证列车运行安全,需要保证列车间以一定的安全间隔运行。传统的固定闭塞制式下,***无法知道列车在分区内的具***置,因此列车制动的起点和终点总在某一分区的边界,这使得列车间的安全间隔较大,影响了线路的使用效率。移动闭塞技术则通过车载设备和地面设备,即信号设备之间进行不间断地双向通信,控制中心可以动态计算列车的移动闭塞分区,从而在保证列车前后安全距离的基础上,可使列车能以较高的速度和较小的间隔运行,从而提高运营效率。即车地无线通信是移动闭塞***的关键技术之一,通过无线网络车载设备需要完成与地面***的移动闭塞业务交互。
然而,目前还没有较为完善的铁路移动闭塞***数据无线传输方案。
发明内容
针对上述现有技术中存在的用于移动闭塞***的数据传输方案有待优化的技术问题,本发明提供了一种用于信号设备的数据传输方法,该方法包括:生成第一封装数据分组,所述第一封装数据分组包括所述信号设备的第一网络地址和第一端口号、目标信号设备的第二网络地址和第二端口号、以及第一数据;以及向通信设备发送所述第一封装数据分组;其中所述通信设备能够根据存储在DNS域名服务器中的所述第二网络地址与所对应的目标通信设备的映射关系,将所述第一封装数据分组发送到与所述目标信号设备对应的目标通信设备。
优选地,该方法还包括:从所述通信设备接收所述目标信号设备生成的第二封装数据分组,其中所述第二封装数据分组包括所述信号设备的第一网络地址和第一端口号、所述目标信号设备的第二网络地址和第二端口号、以及第二数据;以及解封装所述第二封装数据分组,以获得所述第二数据;其中所述目标通信设备能够根据存储在DNS域名服务器中的所述第一网络地址与所对应的通信设备的映射关系,将所述第二封装数据分组发送到与所述信号设备对应的所述通信设备,所述通信设备能够通过本地通信协议将所述第二封装数据分组发送到所述信号设备。
优选地,所述第一网络地址与所对应的通信设备的映射关系包括:使用所述第一网络地址编码的第一域名指向的网络地址为所述通信设备的第三网络地址;以及所述第二网络地址与所对应的目标通信设备的映射关系包括:使用所述第二网络地址编码的第二域名指向的网络地址为所述目标通信设备的第四网络地址。
优选地,所述网络地址为网际协议(IP)地址。
相应地,本发明还提供了一种用于通信设备的数据传输方法,该方法包括:从信号设备接收第一封装数据分组,其中所述第一封装数据分组包括信号设备的第一网络地址和第一端口号、目标信号设备的第二网络地址和第二端口号、以及第一数据;以及根据所述第二网络地址和存储在DNS域名服务器中的所述第二网络地址与所对应的目标通信设备的映射关系,将所述第一封装数据分组发送到所述目标通信设备。
优选地,该方法还包括:从所述目标通信设备接收所述目标信号设备生成的第二封装数据分组,所述第二封装数据分组包括所述信号设备的第一网络地址和第一端口号、所述目标信号设备的第二网络地址和第二端口号、以及第二数据;通过本地网络协议将所述第二封装数据分组发送给与所述通信设备对应的信号设备;其中所述目标通信设备能够根据存储在DNS域名服务器中的所述第一网络地址与所对应的通信设备的映射关系,将所述第二封装数据分组发送到与所述信号设备对应的所述通信设备。
优选地,所述第一网络地址与所对应的通信设备的映射关系包括:使用所述第一网络地址编码的第一域名指向的网络地址为所述通信设备的第三网络地址;以及所述第二网络地址与所对应的目标通信设备的映射关系包括:使用所述第二网络地址编码的第二域名指向的网络地址为所述目标通信设备的第四网络地址。
相应地,本发明还提供了一种用于信号设备的数据传输装置,该装置包括:封装单元,用于生成第一封装数据分组,所述第一封装数据分组包括所述信号设备的第一网络地址和第一端口号、目标信号设备的第二网络地址和第二端口号、以及第一数据;以及发送单元,用于向通信设备发送所述第一封装数据分组;其中所述通信设备能够根据存储在DNS域名服务器中的所述第二网络地址与所对应的目标通信设备的映射关系,将所述第一封装数据分组发送到与所述目标信号设备对应的目标通信设备。
优选地,该装置还包括:接收单元,用于从所述通信设备接收所述目标信号设备生成的第二封装数据分组;以及解封装单元,用于解封装所述第二封装数据分组,以获得所述第二数据;其中所述第二封装数据分组包括所述信号设备的第一网络地址和第一端口号、所述目标信号设备的第二网络地址和第二端口号、以及第二数据,以及所述目标通信设备能够根据存储在DNS域名服务器中的所述第一网络地址与所对应的通信设备的映射关系,将所述第二封装数据分组发送到与所述信号设备对应的所述通信设备,所述通信设备能够通过本地通信协议将所述第二封装数据分组发送到所述信号设备。
优选地,所述第一网络地址与所对应的通信设备的映射关系包括:使用所述第一网络地址编码的第一域名指向的网络地址为所述通信设备的第三网络地址;以及所述第二网络地址与所对应的目标通信设备的映射关系包括:使用所述第二网络地址编码的第二域名指向的网络地址为所述目标通信设备的第四网络地址。
优选地,所述网络地址为网际协议(IP)地址。
优选地,所述信号设备为无线闭塞中心、所述目标信号设备为移动闭塞车载设备,所述第一数据为列车控制信息,所述第二数据为列车状态信息;或者,所述信号设备为移动闭塞车载设备、所述目标信号设备为无线闭塞中心,所述第一数据为列车状态信息,所述第二数据为列车控制信息。
相应地,本发明还提供了一种用于通信设备的数据传输装置,该装置包括:接收单元,用于从信号设备接收第一封装数据分组,其中所述第一封装数据分组包括信号设备的第一网络地址和第一端口号、目标信号设备的第二网络地址和第二端口号、以及第一数据;以及发送单元,用于根据所述第二网络地址和存储在DNS域名服务器中的所述第二网络地址与所对应的目标通信设备的映射关系,将所述第一封装数据分组发送到所述目标通信设备。
优选地,所述接收单元还用于:从所述目标通信设备接收所述目标信号设备生成的第二封装数据分组;以及所述发送单元还用于:通过本地网络协议将所述第二封装数据分组发送给与所述通信设备对应的信号设备;其中,所述第二封装数据分组包括所述信号设备的第一网络地址和第一端口号、所述目标信号设备的第二网络地址和第二端口号、以及第二数据,所述目标通信设备能够根据存储在DNS域名服务器中的所述第一网络地址与所对应的通信设备的映射关系,将所述第二封装数据分组发送到与所述信号设备对应的所述通信设备。
优选地,所述第一网络地址与所对应的通信设备的映射关系包括:使用所述第一网络地址编码的第一域名指向的网络地址为所述通信设备的第三网络地址;以及所述第二网络地址与所对应的目标通信设备的映射关系包括:使用所述第二网络地址编码的第二域名指向的网络地址为所述目标通信设备的第四网络地址。
此外,本发明还提供了一种数据传输***,该***包括:多个信号设备,用于生成并发送多个封装数据分组;DNS域名服务器,用于设置和存储所述多个信号设备中的每一个信号设备的网络地址与对应的通信设备的映射关系;以及多个通信设备,所述多个通信设备中的每一个通信设备与所述多个信号设备中的一个信号设备连接,用于从所述DNS域名服务器的获取所述映射关系并根据所述映射关系在所述多个信号设备之间传输所述多个封装数据分组;其中所述多个信号设备包括本发明提供的用于信号设备的数据传输装置,所述多个通信设备包括本发明提供的用于通信设备的数据传输装置。
优选地,所述多个信号设备中的至少一个信号设备为位于列车上的移动闭塞车载设备,以及所述多个信号设备中的至少另一个信号设备为位于地面的无线闭塞中心。
优选地,所述DNS域名服务器为TD-LTE网络的DNS域名服务器,所述通信设备为TD-LTE通信设备。
优选地,所述通信设备包括多个所述用于通信设备的数据传输装置,所述多个用于通信设备的数据传输装置之间采用多机冗余或主从冗余方式操作。
采用本发明提供的用于信号设备的数据传输方法以及装置、用于通信设备的数据传输方法以及装置、数据传输***,能够使得信号设备之间进行高速地、可靠地双向数据传输。
特别地,本发明提供的数据传输方案为实现移动闭塞提供了技术基础,将其应用于铁路移动闭塞***能够实现列车上的信号设备与地面上的信号设备之间业务的高速、可靠的互通,保障了列车行驶安全高效。
本发明的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本发明,但并不构成对本发明的限制。在附图中:
图1是根据本发明的一种实施方式的示例数据传输***的结构示意图;
图2是根据本发明的一种实施方式的示例用于信号设备的数据传输装置的结构示意图;
图3是根据本发明的一种实施方式的示例用于信号设备的数据传输装置的结构示意图;
图4是根据本发明的一种实施方式的示例用于通信设备的数据传输装置的结构示意图;
图5-6是根据本发明的一种实施方式的示例数据交互过程的示意图;
图7是根据本发明的一种实施方式的示例数据传输***的结构示意图;
图8是根据本发明的一种实施方式的示例数据传输***的结构示意图;
图9是根据本发明的一种实施方式的示例用于信号设备的数据传输方法的流程图;以及
图10是根据本发明的一种实施方式的示例用于通信设备的数据传输方法的流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明,并不用于限制本发明。
为了满足移动闭塞技术对于数据传输的高速、可靠需求,本发明提供了完善的数据传输手段。下面将以多个实施例来对本发明的思想进行更为详细地描述:
实施例1
图1是根据本发明的一种实施方式的示例数据传输***的结构示意图,如图1所示,该***可以包括:多个信号设备,用于生成并发送多个封装数据分组;DNS域名服务器,用于设置和存储所述多个信号设备中的每一个信号设备的网络地址与对应的通信设备的映射关系;以及多个通信设备,所述多个通信设备中的每一个通信设备与所述多个信号设备中的一个信号设备连接,用于从所述DNS域名服务器的获取所述映射关系并根据所述映射关系在所述多个信号设备之间传输所述多个封装数据分组。
具体来说,例如,多个信号设备可以为图1所示的信号设备A和目标信号设备D,由于***中涉及设备之间数据的交互过程,因此将多个信号设备使用信号设备A和目标信号设备D进行区分,其中所述信号设备和目标信号设备可以是任何适当的铁路***中使用的信号设备,例如地面信号设备和车载信号设备,其中信号设备A可以生成并发送第一封装数据分组,目标信号设备D可以生成并发送第二封装数据分组。
DNS域名服务器可以设置和存储所述多个信号设备中的每一个信号设备的网络地址与对应的通信设备的映射关系,所述DNS域名服务器可以位于无线网络中,无线网络可以是任何适当的无线网络,例如长期演进型LTE网络等无线网络。当进行数据交互时,通信设备可以查询DNS域名服务器中的这种映射关系,并通过该映射关系实现数据的交互。
例如,多个通信设备可以为图1所述的通信设备B和目标通信设备C,由于***中涉及设备之间数据的交互过程,因此将多个通信设备使用通信设备B和目标通信设备C进行区分,其中所述通信设备B和目标通信设备C可以是任何适当的铁路***中使用的无线通信设备,例如TD-LTE通信设备等,所述多个通信设备中的每一个通信设备与所述多个信号设备中的一个信号设备连接,例如,如图1所示,信号设备A与通信设备B连接,以及目标通信设备C与目标通信设备D连接,用于从所述DNS域名服务器的获取所述映射关系并根据所述映射关系在所述多个信号设备之间(例如信号设备A和目标通信设备D之间)传输所述多个封装数据分组,例如第一封装数据分组和第二封装数据分组。
应当理解的是,图1所示的信号设备和通信设备的数量仅作为一种示意性非局限性示例,本领域技术人员可以根据实际情况(例如铁路设计需求)配置N个信号设备和N个通信设备,即一个信号设备对应一个通信设备,以传输N个封装数据分组;或者N个信号设备和M个通信设备,即一个通信设备可以对应多个信号设备,其中N和M为大于或等于1的正整数,N≥M,本发明对这些数量不进行限定。
为了实现信号设备之间的交互,其中所述多个信号设备可以包括本发明提供的用于信号设备的数据传输装置,所述多个通信设备包括本发明提供的用于通信设备的数据传输装置,来实现本发明的目的。
考虑到铁路***中存在很多既有信号设备和通信设备,本发明分别提供了用于信号设备的数据传输装置和用于通信设备的数据传输装置来实现本发明的目的,实际使用时可以以硬件的形式集成在既有信号设备和通信设备中或者以软件的形式更新配置既有信号设备和通信设备,在实现本发明功能的同时,以避免了资源的浪费。或者,也可以配置具有上述装置的新型信号设备和通信设备,以满足实际需要。
采用这样的实施例1可以在保证信号网和铁路通信网相互隔离的前提下,不改变铁路通信网主要网络配置和拓扑结构,实现数据通过铁路通信网在信号设备之间进行高速、可靠的双向传送,保障列车行驶的安全高效。
在下面的实施例中将分别提供用于信号设备的数据传输装置100和用于通信设备的数据传输装置200的示例,以更加详细地说明本发明的思想。
实施例2
图2是根据本发明的一种实施方式的示例用于信号设备的数据传输装置的结构示意图,如图2所示,该装置可以包括:封装单元11,用于生成第一封装数据分组,所述第一封装数据分组包括所述信号设备的第一网络地址和第一端口号、目标信号设备的第二网络地址和第二端口号、以及第一数据;以及发送单元12,用于向通信设备发送所述第一封装数据分组,例如使用本地网络协议,例如UDP协议将第一封装数据发送给通信设备。
其中,所述第一封装数据分组可以包括所述信号设备A的第一网络地址,例如网际协议(IP)地址和第一端口号(例如如图1所示的信号设备A的IP地址和其端口号)、目标信号设备D的第二网络地址,例如IP地址和第二端口号(即目标信号设备的IP地址和其端口号)、以及第一数据,该第一数据可以是信号设备A的应用数据报文。即在第一封装数据分组中,信号设备A的第一网络地址/端口号为源地址/端口号,目标信号设备D的第二网络地址/端口号为目标地址/端口号。
之后,与信号设备对应A的通信设备B能够根据存储在DNS域名服务器中的所述第二网络地址(即目标地址)与所对应的目标通信设备C的映射关系,将所述第一封装数据分组发送到与所述目标信号设备D对应的目标通信设备C。
实施例3
图3是根据本发明的一种实施方式的示例用于信号设备的数据传输装置100的结构示意图,如图3所示,在该实施例3中,与实施例2的不同之处在于,该装置除了可以包括封装单元11和发送单元12外,还可以包括:接收单元13,用于从所述通信设备B接收所述目标信号设备D生成的第二封装数据分组;以及解封装单元14,用于解封装所述第二封装数据分组,以获得所述第二数据。
其中所述第二封装数据分组可以包括所述信号设备A的第一网络地址和第一端口号,例如IP地址和第一端口号(例如如图1所示的信号设备A的IP地址和其端口号)、所述目标信号设备D的第二网络地址和第二端口号,例如IP地址和第二端口号(例如如图1所示的信号设备A的IP地址和其端口号)、以及第二数据,该第二数据可以是目标信号设备B的应用数据报文。但是,与第一封装数据分组不同的是,其中目标信号设备D的第二网络地址/端口号为源地址/端口号,信号设备A的第一网络地址/端口号为目标地址/端口号。
其中,所述目标通信设备C能够根据存储在DNS域名服务器中的所述第一网络地址(即目标地址)与所对应的通信设备B的映射关系,将所述第二封装数据分组发送到与所述信号设备A对应的所述通信设备B,所述通信设备B能够通过本地通信协议将所述第二封装数据分组发送到所述信号设备A。
应当理解的是,实施例2-3中以信号设备A侧进行了描述,实际上目标信号设备D也可以进行同样的配置(即接收来自信号设备A的第一封装数据分组并进行解封装的过程,以及生成期望向信号设备A发送的第二封装数据分组并发送的过程),在此不再赘述,如此可以实现信号设备之间的数据交互。
实施例4
图4是根据本发明的一种实施方式的示例用于通信设备的数据传输装置200的结构示意图,如图4所示,该装置可以包括:接收单元21,用于从信号设备A接收第一封装数据分组,其中所述第一封装数据分组可以包括信号设备A的第一网络地址(IP地址)和第一端口号、目标信号设备D的第二网络地址(IP地址)和第二端口号、以及第一数据,如上实施例2-3所述;发送单元22,用于根据所述第二网络地址和存储在DNS域名服务器中的所述第二网络地址与所对应的目标通信设备C的映射关系,将所述第一封装数据分组发送到所述目标通信设备C。
优选地,所述接收单元21还可以用于:从所述目标通信设备C接收所述目标信号设备D生成的第二封装数据分组;以及所述发送单元22还用于:通过本地网络协议(例如UDP协议)将所述第二封装数据分组发送给与所述通信设备B对应的信号设备A。
其中,所述第二封装数据分组可以包括所述信号设备A的第一网络地址(IP地址)和第一端口号、所述目标信号设备D的第二网络地址(IP地址)和第二端口号、以及第二数据,所述目标通信设备C能够根据存储在DNS域名服务器中的所述第一网络地址与所对应的通信设备B的映射关系,将所述第二封装数据分组发送到与所述信号设备A对应的所述通信设备B。
具体地,为了实现本发明的上述通信设备之间的交互,可以预先在通信设备的无线网络中的DNS域名服务器中设置和存储多个信号设备与多个通信设备之间的映射关系。例如,所述第一网络地址与所对应的通信设备的映射关系可以包括:使用所述第一网络地址编码的第一域名指向的网络地址为所述通信设备的第三网络地址;以及所述第二网络地址与所对应的目标通信设备的映射关系可以包括:使用所述第二网络地址编码的第二域名指向的网络地址为所述目标通信设备的第四网络地址。表1-表3给出了具体配置过程:
表1信号设备IP地址分配表
序号 | 设备名称 | IP地址 |
1 | 信号设备A | 10.0.0.12 |
2 | 目标信号设备D | 10.0.0.24 |
表2通信设备IP地址分配表
序号 | 设备名称 | IP地址 |
1 | 通信设备B(与信号设备A连接) | 10.10.0.115 |
2 | 通信设备C(与目标信号设备D连接) | 10.10.0.240 |
表3 DNS域名服务器配置
序号 | 域名 | IP地址 |
1 | TEST.10000012.TEST | 10.10.0.115 |
2 | TEST.10000024.TEST | 10.10.0.240 |
如表1-3所示,信号设备A的所述第一网络地址10.0.0.12与所对应的通信设备的映射关系可以包括:使用所述第一网络地址编码10.0.0.12的第一域名TEST.10000012.TEST指向的网络地址为所述通信设备B的第三网络地址10.10.0.115;以及所述第二网络地址与所对应的目标通信设备的映射关系可以包括:使用所述第二网络地址10.0.0.24编码的第二域名TEST.10000024.TEST指向的网络地址为所述目标通信设备的第四网络地址10.10.0.240。
由于地址转换通过DNS域名服务器实现,所以在数据传输***配置变更、扩容时,只需在域名服务器中进行相应变更即可,该操作只需网络管理员即可操作,维护成本较低。
应当理解的是,上述表1-3中的IP地址分配仅作为示例性非局限性示例,本领域技术人员根据上表1-3所示而得到的其他IP地址的替换方式均落入本发明的保护范围之内。
实施例5
图5-6是根据本发明的一种实施方式的示例数据交互过程的示意图,在该实施例5中描述了实施例1-4中信号设备之间的交互过程:
由于信号网与通信网相互隔离,所以位于不同无线网络接入区域的信号设备间(如车载信号设备和地面信号设备间)无法直接寻址,本发明所提出的令信号设备A与本地通信设备B通信,并将信号设备A、目标信号设备D的信号网地址和端口号,以及第一数据(例如,应用数据报文)发送给本地通信设备B,本地通信设备B可以根据目标信号设备D(以目标设备的信号网地址表示)与其连接的目标通信设备C的映射关系(即表1-3的域名对应关系),完成到目标通信设备C的寻址,并将信号设备A、目标信号设备D的信号网地址和端口号,以及应用数据报文打包发送给目标通信设备C。接收到上述数据包的目标通信设备D,可以根据数据包内描述的目标信号设备D的信号网地址,填写UDP协议的包头,并通过本地信号网将数据包中的信号设备A、目标信号设备D的信号网地址和端口号,以及应用数据报文发送给目标信号设备D,整个通信过程如图5所示。
具体地,图6是根据本发明的一种实施方式的示例数据交互过程的示意图,其中实线表示实体结构和信号流,虚线表示实体内部操作。如图6所示,信号设备A与目标信号设备B之间的交互过程如下:
首先,在信号设备A侧,如上所述,生成包括信号设备A、目标信号设备D的IP地址和端口号以及第一数据(例如应用数据报文)的第一封装数据分组(步骤1001)。具体地,为实现上述通信机制,在第一数据应用层外封装了一层信号网地址层,该层描述了信号设备的IP地址和端口,以及目标信号设备的IP地址和端口号信息,如表4所示。
表4信号网地址层包头格式
其中红网、蓝网代表的是信号网主备冗余双网,对于单个信号网的情况,可以仅配置表中的红网或者蓝网。
之后,使用上述本地网络协议(例如UDP协议)将第一封装数据分组发送到通信设备B(步骤1002)。接着,通信设备B利用DNS域名服务器中的目标信号设备D与目标通信设备C的映射关系(例如实施例4所述)寻址到目标通信设备C(步骤1003)并将第一封装数据分组发送给目标通信设备C(步骤1004)。之后,目标通信设备C如上所述,使用UDP协议(例如根据第一封装数据分组中的目标信号设备的第二网络地址)发送第一封装数据分组到目标信号设备D(步骤1005),之后目标信号设备D解封装该第一封装数据分组,从而获得第一数据(步骤1006),完成从信号设备A侧到目标信号设备D侧的数据传输。
同理,在目标信号设备D侧,如上所述,生成包括信号设备A、目标信号设备D的IP地址和端口号以及第二数据(应用数据报文)的第二封装数据分组(步骤2001),具体封装如上所述,在此不再赘述。之后,使用上述本地网络协议(例如UDP协议)将第二封装数据分组发送到目标通信设备C(步骤2002)。接着,目标通信设备D利用DNS域名服务器中的信号设备A与通信设备B的映射关系(例如实施例4所述)寻址到目通信设备B(步骤2003)并将第二封装数据分组发送给通信设备B(步骤2004)。之后,通信设备B如上所述,使用UDP协议(例如根据第二封装数据分组中的信号设备的第一网络地址)发送第二封装数据分组到信号设备A(步骤2005),之后信号设备A解封装该第二封装数据分组,从而获得第二数据(步骤2006),完成从目标信号设备D侧到信号设备A侧的数据传输。
采用这样的实施例5,能够使得信号设备之间进行高速地、可靠地双向数据传输。由于信号设备与通信设备之间通信采用地址映射转发的方式进行,以达到在不改变无线通信网主要网络配置、拓扑结构的前提下实现数据由信号设备通过无线通信网相互传送,同时在该实施例5中信号网络中的设备与通信网络中的设备无法通信,信号网和通信网依然保持隔离状态,保证了信号网和通信网的安全性。
实施例6
图7-8是根据本发明的一种实施方式的示例数据传输***的结构示意图,如图7所示,在该实施例7中,示出了将本发明的数据传输***应用于铁路移动闭塞***的示例。在该移动闭塞***中,所述多个信号设备中的至少一个信号设备可以为位于列车上的移动闭塞车载设备,以及所述多个信号设备中的至少另一个信号设备可以为位于地面的无线闭塞中心。
应用到实施例2-5中的包括用于信号设备的数据传输装置的信号设备A和目标信号设备D,则当所述信号设备为无线闭塞中心、所述目标信号设备为移动闭塞车载设备时,所述第一数据可以为列车控制信息,所述第二数据可以为列车状态信息;或者,当所述信号设备为移动闭塞车载设备、所述目标信号设备为无线闭塞中心时,则所述第一数据可以为列车状态信息,所述第二数据可以为列车控制信息。
优选地,由于TD-LTE是移动通信领域最先进的技术体系,也是***宽带移动通信技术主流,具有数据传输吞吐量大、延时小、无损切换等技术特点,可确保车地间列控数据传输的实时性、连续性和可靠性,因此所述DNS域名服务器可以为TD-LTE网络的DNS域名服务器,所述通信设备可以为TD-LTE通信设备。
例如,通过在铁路沿线或者铁路调度指挥中心设置针对地面的TD-LTE通信设备(例如“通信接口单元”)、在列车上安装针对列车的TD-LTE通信设备(例如“车载通信设备”),构建列控信息无线传送***,实现列控信息的高速、可靠传送。
对于通信设备的配置,其可以包括多个所述用于通信设备的数据传输装置200,所述多个用于通信设备的数据传输装置200之间采用多机冗余(即多个装置同时工作)或主从冗余方式(即一个工作,其他装置备用)操作,以确保列控信息的可靠传输,保证列车的行车安全。
应当理解的是,图7所示的信号设备和通信设备的数量仅作为一种示意性非局限性示例,本领域技术人员可以根据实际情况(例如铁路设计需求)配置N个信号设备和N个通信设备,即一个信号设备对应一个通信设备,或者N个信号设备和M个通信设备,即一个通信设备可以对应多个信号设备,其中N和M为大于或等于1的正整数,N≥M,本发明对这些数量不进行限定,例如,如图8所示,一个TD-LTE通信设备a可以对应多个无线闭塞中心a,……n;一个TD-LTE通信设备b可以对应多个移动闭塞车载设备a,……n。
更为优选地,可以针对地面和车载信号设备来分别配置通信设备的其他功能,例如对于地面通信设备,即通信接口单元其可以实现信号网和通信网之间的地址转换、列控信息转发、存储等功能。通信接口单元可以包括用于通信设备的数据传输装置以及存储单元,其中用于通信设备的数据传输装置实现了利用域名服务器对移动闭塞信号网和TD-LTE通信网不同寻址空间的转换,将列控信息在移动闭塞地面设备和车载通信设备之间转发,并将所有收发数据副本发送至存储单元。存储单元可以接收用于通信设备的数据传输装置发送的数据,并将所有数据保存至数据库,供维护终端调取、分析。
对于车载通信设备,即车载通信设备除了包括用于通信设备的数据传输装置外,还可以包括电源单元,安装在机车的一端,提供外部接口,用于通信设备的数据传输装置中还可以进一步配置控制单元实现对其的控制,包括注册、登录、数据发送接收、网络连通性检测、重拨机制等;同时实现了利用域名服务器对移动闭塞信号网和TD-LTE通信网不同寻址空间的转换,将列控信息在移动闭塞车载设备和通信接口单元之间转发实现了TD-LTE无线网络通信功能。
采用这样的实施例6,信号设备与通信设备之间通信采用地址映射转发的方式进行,以达到在不改变TD-LTE通信网主要网络配置、拓扑结构的前提下实现列控信息由信号设备通过TD-LTE通信网相互传送,降低了移动闭塞***的部署难度以及移动闭塞***对TD-LTE通信网络的潜在影响,同时在该方案中信号网络中的设备与通信网络中的设备无法通信,信号网和通信网依然保持隔离状态,保证了信号网和通信网的安全性。
并且,上述信号设备与通信设备之间的映射关系是利用TD-LTE网络中的域名服务器实现的,在TD-LTE域名服务器中根据特定格式将信号设备在信号网中的地址编码为域名,并将该域名指向的地址设置为与该信号设备直接连接的通信设备地址。由于地址转换通过域名服务器实现,所以在移动闭塞***配置变更、扩容时,本发明只需在域名服务器中进行相应变更即可,该操作只需TD-LTE网络管理员即可操作,维护成本较低。
应当理解的是,本领域技术人员可以根据本发明的公开选择上述各种实施例1-6的任一者,或者选择上述各种实施例的组合来配置用于信号设备的数据传输装置、用于通信设备的数据传输装置、以及数据传输***,并且其他的替换实施方式也落入本发明的保护范围。
图9是根据本发明的一种实施方式的示例用于信号设备的数据传输方法的流程图,如图9所示,该方法可以包括以下步骤:
步骤S11,生成第一封装数据分组,所述第一封装数据分组包括所述信号设备的第一网络地址和第一端口号、目标信号设备的第二网络地址和第二端口号、以及第一数据;以及
步骤S12,向通信设备发送所述第一封装数据分组;
其中所述通信设备能够根据存储在DNS域名服务器中的所述第二网络地址与所对应的目标通信设备的映射关系,将所述第一封装数据分组发送到与所述目标信号设备对应的目标通信设备。
优选地,该方法还包括:从所述通信设备接收所述目标信号设备生成的第二封装数据分组,其中所述第二封装数据分组包括所述信号设备的第一网络地址和第一端口号、所述目标信号设备的第二网络地址和第二端口号、以及第二数据;以及解封装所述第二封装数据分组,以获得所述第二数据;其中所述目标通信设备能够根据存储在DNS域名服务器中的所述第一网络地址与所对应的通信设备的映射关系,将所述第二封装数据分组发送到与所述信号设备对应的所述通信设备,所述通信设备能够通过本地通信协议将所述第二封装数据分组发送到所述信号设备。
优选地,所述第一网络地址与所对应的通信设备的映射关系包括:使用所述第一网络地址编码的第一域名指向的网络地址为所述通信设备的第三网络地址;以及所述第二网络地址与所对应的目标通信设备的映射关系包括:使用所述第二网络地址编码的第二域名指向的网络地址为所述目标通信设备的第四网络地址。
优选地所述网络地址为网际协议(IP)地址。
图10是根据本发明的一种实施方式的示例用于通信设备的数据传输方法的流程图,如图10所示,该方法可以包括以下步骤:
步骤S21,从信号设备接收第一封装数据分组,其中所述第一封装数据分组包括信号设备的第一网络地址和第一端口号、目标信号设备的第二网络地址和第二端口号、以及第一数据;以及
步骤S22,根据所述第二网络地址和存储在DNS域名服务器中的所述第二网络地址与所对应的目标通信设备的映射关系,将所述第一封装数据分组发送到所述目标通信设备。
优选地,该方法还包括:从所述目标通信设备接收所述目标信号设备生成的第二封装数据分组,所述第二封装数据分组包括所述信号设备的第一网络地址和第一端口号、所述目标信号设备的第二网络地址和第二端口号、以及第二数据;通过本地网络协议将所述第二封装数据分组发送给与所述通信设备对应的信号设备;其中所述目标通信设备能够根据存储在DNS域名服务器中的所述第一网络地址与所对应的通信设备的映射关系,将所述第二封装数据分组发送到与所述信号设备对应的所述通信设备。
优选地,所述第一网络地址与所对应的通信设备的映射关系包括:使用所述第一网络地址编码的第一域名指向的网络地址为所述通信设备的第三网络地址;以及所述第二网络地址与所对应的目标通信设备的映射关系包括:使用所述第二网络地址编码的第二域名指向的网络地址为所述目标通信设备的第四网络地址。
应当理解的是,上述用于信号设备的数据传输方法和用于通信设备的数据传输方法的各个具体实施方式,均已在示例用于信号设备的数据传输装置、用于通信设备的数据传输装置、以及数据传输***的实施方式中做了详细地说明(如上所述),在此不再赘述。
采用本发明提供的用于信号设备的数据传输装置以及方法、用于通信设备的数据传输装置以及方法、数据传输***具有以下优点:
(1)采用了信号网/通信网地址转换机制,在保证信号网和铁路通信网相互隔离的前提下,不改变铁路通信网主要网络配置及拓扑结构,实现信号设备之间通过铁路通信网对移动闭塞列控信息进行快速、可靠的双向传送;
(2)移动闭塞列控信息无线传送***便于部署和维护。本发明所采用的移动闭塞列控信息无线传送***除了在列车上安装车载通信设备和在地面安装通信接口单元以外,只需对铁路TD-LTE通信网络的域名服务器进行相应配置即可实现移动闭塞数据通过TD-LTE网络的传送,无需对TD-LTE通信网络的其他配置、拓扑结构进行改动,便于部署;同时,当移动闭塞***配置发生改动或需扩容时,本发明所采用的方法也只需修改TD-LTE通信网络的域名服务器内的配置即可完成配置更改或扩容,该操作由TD-LTE网络管理员即可完成,维护成本低;
(3)在实现了移动闭塞数据在车地设备间的高速、可靠传输的同时,本发明所采用的***还可对移动闭塞列控数据进行监控和存储,存储的数据可对日后问题追溯、***优化升级提供数据支撑。
以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于上述实施方式中的具体细节,在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合,为了避免不必要的重复,本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外,本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本发明的思想,其同样应当视为本发明所公开的内容。
Claims (19)
1.一种用于信号设备的数据传输方法,其特征在于,该方法包括:
生成第一封装数据分组,所述第一封装数据分组包括所述信号设备的第一网络地址和第一端口号、目标信号设备的第二网络地址和第二端口号、以及第一数据;以及
向通信设备发送所述第一封装数据分组;
其中所述通信设备能够根据存储在DNS域名服务器中的所述第二网络地址与所对应的目标通信设备的映射关系,将所述第一封装数据分组发送到与所述目标信号设备对应的目标通信设备。
2.根据权利要求1所述的用于信号设备的数据传输方法,其特征在于,该方法还包括:
从所述通信设备接收所述目标信号设备生成的第二封装数据分组,其中所述第二封装数据分组包括所述信号设备的第一网络地址和第一端口号、所述目标信号设备的第二网络地址和第二端口号、以及第二数据;以及
解封装所述第二封装数据分组,以获得所述第二数据;
其中所述目标通信设备能够根据存储在DNS域名服务器中的所述第一网络地址与所对应的通信设备的映射关系,将所述第二封装数据分组发送到与所述信号设备对应的所述通信设备,所述通信设备能够通过本地通信协议将所述第二封装数据分组发送到所述信号设备。
3.根据权利要求2所述的用于信号设备的数据传输方法,其特征在于,所述第一网络地址与所对应的通信设备的映射关系包括:使用所述第一网络地址编码的第一域名指向的网络地址为所述通信设备的第三网络地址;以及所述第二网络地址与所对应的目标通信设备的映射关系包括:使用所述第二网络地址编码的第二域名指向的网络地址为所述目标通信设备的第四网络地址。
4.根据权利要求3所述的用于信号设备的数据传输方法,其特征在于,所述网络地址为网际协议(IP)地址。
5.一种用于通信设备的数据传输方法,其特征在于,该方法包括:
从信号设备接收第一封装数据分组,其中所述第一封装数据分组包括信号设备的第一网络地址和第一端口号、目标信号设备的第二网络地址和第二端口号、以及第一数据;以及
根据所述第二网络地址和存储在DNS域名服务器中的所述第二网络地址与所对应的目标通信设备的映射关系,将所述第一封装数据分组发送到所述目标通信设备。
6.根据权利要求5所述的用于通信设备的数据传输方法,其特征在于,该方法还包括:
从所述目标通信设备接收所述目标信号设备生成的第二封装数据分组,所述第二封装数据分组包括所述信号设备的第一网络地址和第一端口号、所述目标信号设备的第二网络地址和第二端口号、以及第二数据;
通过本地网络协议将所述第二封装数据分组发送给与所述通信设备对应的信号设备;
其中所述目标通信设备能够根据存储在DNS域名服务器中的所述第一网络地址与所对应的通信设备的映射关系,将所述第二封装数据分组发送到与所述信号设备对应的所述通信设备。
7.根据权利要求6所述的用于通信设备的数据传输方法,其特征在于,所述第一网络地址与所对应的通信设备的映射关系包括:使用所述第一网络地址编码的第一域名指向的网络地址为所述通信设备的第三网络地址;以及所述第二网络地址与所对应的目标通信设备的映射关系包括:使用所述第二网络地址编码的第二域名指向的网络地址为所述目标通信设备的第四网络地址。
8.一种用于信号设备的数据传输装置,其特征在于,该装置包括:
封装单元,用于生成第一封装数据分组,所述第一封装数据分组包括所述信号设备的第一网络地址和第一端口号、目标信号设备的第二网络地址和第二端口号、以及第一数据;以及
发送单元,用于向通信设备发送所述第一封装数据分组;
其中所述通信设备能够根据存储在DNS域名服务器中的所述第二网络地址与所对应的目标通信设备的映射关系,将所述第一封装数据分组发送到与所述目标信号设备对应的目标通信设备。
9.根据权利要求8所述的用于信号设备的数据传输装置,其特征在于,该装置还包括:
接收单元,用于从所述通信设备接收所述目标信号设备生成的第二封装数据分组;以及
解封装单元,用于解封装所述第二封装数据分组,以获得所述第二数据;
其中所述第二封装数据分组包括所述信号设备的第一网络地址和第一端口号、所述目标信号设备的第二网络地址和第二端口号、以及第二数据,以及所述目标通信设备能够根据存储在DNS域名服务器中的所述第一网络地址与所对应的通信设备的映射关系,将所述第二封装数据分组发送到与所述信号设备对应的所述通信设备,所述通信设备能够通过本地通信协议将所述第二封装数据分组发送到所述信号设备。
10.根据权利要求9所述的用于信号设备的数据传输装置,其特征在于,所述第一网络地址与所对应的通信设备的映射关系包括:使用所述第一网络地址编码的第一域名指向的网络地址为所述通信设备的第三网络地址;以及所述第二网络地址与所对应的目标通信设备的映射关系包括:使用所述第二网络地址编码的第二域名指向的网络地址为所述目标通信设备的第四网络地址。
11.根据权利要求10所述的用于信号设备的数据传输装置,其特征在于,所述网络地址为网际协议(IP)地址。
12.根据权利要求11所述的用于信号设备的数据传输装置,其特征在于,所述信号设备为无线闭塞中心、所述目标信号设备为移动闭塞车载设备,所述第一数据为列车控制信息,所述第二数据为列车状态信息;或者,所述信号设备为移动闭塞车载设备、所述目标信号设备为无线闭塞中心,所述第一数据为列车状态信息,所述第二数据为列车控制信息。
13.一种用于通信设备的数据传输装置,其特征在于,该装置包括:
接收单元,用于从信号设备接收第一封装数据分组,其中所述第一封装数据分组包括信号设备的第一网络地址和第一端口号、目标信号设备的第二网络地址和第二端口号、以及第一数据;以及
发送单元,用于根据所述第二网络地址和存储在DNS域名服务器中的所述第二网络地址与所对应的目标通信设备的映射关系,将所述第一封装数据分组发送到所述目标通信设备。
14.根据权利要求13所述的用于通信设备的数据传输装置,其特征在于,所述接收单元还用于:从所述目标通信设备接收所述目标信号设备生成的第二封装数据分组;以及
所述发送单元还用于:通过本地网络协议将所述第二封装数据分组发送给与所述通信设备对应的信号设备;
其中,所述第二封装数据分组包括所述信号设备的第一网络地址和第一端口号、所述目标信号设备的第二网络地址和第二端口号、以及第二数据,所述目标通信设备能够根据存储在DNS域名服务器中的所述第一网络地址与所对应的通信设备的映射关系,将所述第二封装数据分组发送到与所述信号设备对应的所述通信设备。
15.根据权利要求14所述的用于通信设备的数据传输装置,其特征在于,所述第一网络地址与所对应的通信设备的映射关系包括:使用所述第一网络地址编码的第一域名指向的网络地址为所述通信设备的第三网络地址;以及所述第二网络地址与所对应的目标通信设备的映射关系包括:使用所述第二网络地址编码的第二域名指向的网络地址为所述目标通信设备的第四网络地址。
16.一种数据传输***,其特征在于,该***包括:
多个信号设备,用于生成并发送多个封装数据分组;
DNS域名服务器,用于设置和存储所述多个信号设备中的每一个信号设备的网络地址与对应的通信设备的映射关系;
多个通信设备,所述多个通信设备中的每一个通信设备与所述多个信号设备中的一个信号设备连接,用于从所述DNS域名服务器的获取所述映射关系并根据所述映射关系在所述多个信号设备之间传输所述多个封装数据分组;
其中所述多个信号设备包括根据权利要求8-12中任一项权利要求所述的用于信号设备的数据传输装置,所述多个通信设备包括根据权利要求13-15中任一项权利要求所述的用于通信设备的数据传输装置。
17.根据权利要求16所述的***,其特征在于,所述多个信号设备中的至少一个信号设备为位于列车上的移动闭塞车载设备,以及所述多个信号设备中的至少另一个信号设备为位于地面的无线闭塞中心。
18.根据权利要求16所述的***,其特征在于,所述DNS域名服务器为TD-LTE网络的DNS域名服务器,所述通信设备为TD-LTE通信设备。
19.根据权利要求16所述的***,其特征在于,所述通信设备包括多个所述用于通信设备的数据传输装置,所述多个用于通信设备的数据传输装置之间采用多机冗余或主从冗余方式操作。
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