CN109565475B - 传输装置、***控制装置、列车传输***及传输方法 - Google Patents

传输装置、***控制装置、列车传输***及传输方法 Download PDF

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Abstract

本发明是搭载于列车，与生成控制帧的***控制装置一起构成列车传输***的传输装置(30)，包括：存储控制帧中的普通帧的普通转发处理部(33)；存储控制帧中与普通帧相比要求进行更低延迟的转发的低延迟帧的低延迟转发处理部(34)；识别从***控制装置接收到的控制帧的优先度，基于所设定的表示控制帧的优先度的优先度设定表，来控制将控制帧输出至普通转发处理部(33)还是低延迟转发处理部(34)的帧识别部(32)；使存储于低延迟转发处理部(34)的低延迟帧优先于存储于普通转发处理部(33)的普通帧来进行转发的输出控制部(35)；以及进行变更帧识别部(32)的优先度设定表的控制的控制部(36)。

Description

传输装置、***控制装置、列车传输***及传输方法
技术领域
本发明涉及在列车中进行通信的传输装置、***控制装置、列车传输***及传输方法。
背景技术
以往，在列车中，车辆间进行通信，由此在各车辆的传输装置间收发各种控制信息。近年来，研究了通过以太网(注册商标)帧来收发这些控制信息的技术。进行使用了以太网帧的通信的传输装置具备例如普通帧用的队列、以及与普通帧相比要求进行更低延迟的转发的低延迟帧用的队列这样的多个队列。传输装置优先从低延迟帧用的队列所存储的低延迟帧进行发送，由此能够低延迟地转发低延迟帧。
在低延迟帧的通信量较大，无法存储至低延迟帧用的队列的情况下，传输装置必须废弃无法存储至低延迟帧用的队列的低延迟帧。针对这种问题，专利文献1中公开了下述技术，即：传输装置针对每一个以太网帧的服务类(service class)具有队列，当利用相应的服务类无法转发以太网帧时，利用具有空闲频带的其它服务类来转发，由此来减少以太网帧的废弃。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2015－2481号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
然而，根据上述现有的技术，即使是相同服务类的以太网帧，它们的低延迟的要求程度也有所不同。在利用原先的服务类无法转发以太网帧，而利用具有空闲频带的其它服务类来转发的情况下，存在以下问题：对于真正要求低延迟的以太网帧而言，有可能会从比原先的服务类要低服务类进行转发，由此产生延迟。
本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于获得一种传输装置，能够降低真正要求低延迟的以太网帧的延迟，并减少以太网帧的废弃。
解决技术问题所采用的技术方案
为了解决上述问题，实现目的，本发明的传输装置搭载于列车，与生成控制帧的***控制装置一起构成列车传输***。传输装置包括：普通转发处理部，该普通转发处理部存储控制帧中的普通帧；以及低延迟转发处理部，该低延迟转发处理部存储控制帧中与普通帧相比要求进行更低延迟的转发的低延迟帧。并且，传输装置的特征在于，包括：帧识别部，该帧识别部对从***控制装置接收到的控制帧的优先度进行识别，基于所设定的表示控制帧的优先度的优先度设定表，来控制将控制帧输出到普通转发处理部还是低延迟转发处理部；输出控制部，该输出控制部使存储于低延迟转发处理部的低延迟帧优先于存储于普通转发处理部的普通帧来进行转发；以及控制部，该控制部进行变更帧识别部的优先度设定表的控制。
发明效果
根据本发明，起到下述效果：能够降低真正要求低延迟的以太网帧的延迟，并减少以太网帧的废弃。
附图说明
图1是表示实施方式1所涉及的列车传输***的结构例的图。
图2是表示实施方式1所涉及的传输装置的结构例的框图。
图3是表示实施方式1所涉及的收发低延迟帧的***控制装置的结构例的框图。
图4是表示实施方式1所涉及的收发普通帧的***控制装置的结构例的框图。
图5是表示实施方式1所涉及的在传输装置的帧识别部中所设定的控制帧的优先度设定表的示例的图。
图6是表示实施方式1所涉及的列车传输***中将处理为低延迟帧的控制帧中优先度较低的控制帧处理为普通帧并进行转发的处理的流程图。
图7是表示实施方式1所涉及的列车传输***中将处理为低延迟帧的控制帧中优先度较低的控制帧处理为普通帧并进行转发时的传输装置的处理的流程图。
图8是表示实施方式1所涉及的列车传输***中将处理为低延迟帧的控制帧中优先度较低的控制帧处理为普通帧并进行转发时的***控制装置的处理的流程图。
图9是表示利用CPU和存储器来构成实施方式1所涉及的传输装置的处理电路时的示例的图。
图10是表示利用专用的硬件来构成实施方式1所涉及的传输装置的处理电路时的示例的图。
图11是表示实施方式2所涉及的列车传输***中将处理为普通帧的控制帧中优先度较高的控制帧恢复处理为低延迟帧并进行转发的处理的流程图。
图12是表示实施方式2所涉及的列车传输***中将处理为普通帧的控制帧中优先度较高的控制帧恢复处理为低延迟帧并进行转发时的传输装置的处理的流程图。
图13是表示实施方式2所涉及的列车传输***中将处理为普通帧的控制帧中优先度较高的控制帧恢复至处理为低延迟帧并进行转发时的***控制装置的处理的流程图。
图14是表示实施方式3所涉及的列车传输***中从监控开始经过了规定的时间之后结束低延迟帧的通信量的监控时的转发处理的流程图。
图15是表示实施方式3所涉及的列车传输***中从监控开始经过了规定的时间之后结束低延迟帧的通信量的监控时的传输装置的处理的流程图。
图16是表示实施方式3所涉及的列车传输***中从监控开始经过了规定的时间之后结束低延迟帧的通信量的监控时的***控制装置的处理的流程图。
图17是表示实施方式4所涉及的列车传输***的传输装置中将处理为低延迟帧的控制帧中优先度较低的控制帧处理为普通帧并进行转发的处理的流程图。
图18是表示实施方式5所涉及的列车传输***的传输装置中将处理为普通帧的控制帧中优先度较高的控制帧恢复处理为低延迟帧并进行转发的处理的流程图。
图19是表示实施方式6所涉及的列车传输***的传输装置中从监控开始经过了规定的时间之后结束低延迟帧的通信量的监控时的转发处理的流程图。
具体实施方式
下面，基于附图，详细说明本发明的实施方式所涉及的传输装置、***控制装置、列车传输***及传输方法。此外，本发明并不由本实施方式所限定。
实施方式1﹒
图1是表示本发明的实施方式1所涉及的列车传输***100的结构例的图。列车传输***100包括***控制装置10、20，传输装置30、40，制动器50，空调装置60。构成列车传输***100的各装置搭载于列车。传输装置30、40搭载于列车的各车辆。列车传输***100是通过以太网帧来收发控制帧的***。
***控制装置10生成并发送低延迟帧，该低延迟帧是用于控制制动器50的控制帧，由于是重要的控制数据，因此与普通帧相比要求进行更低延迟的转发。此外，***控制装置10对传输装置30、40中的控制帧的转发处理进行控制。
***控制装置20生成并发送普通帧，该普通帧是用于控制空调装置60的控制帧，且是不要求进行低延迟帧那种程度的低延迟转发的普通数据的帧。
传输装置30是对从***控制装置10和***控制装置20接收到的控制帧的输出进行控制，并将控制帧转发给传输装置40的交换机(HUB)。此外，传输装置30进行下述控制，即：对从传输装置40接收到的控制帧进行分配，并将其输出至***控制装置10或***控制装置20。传输装置30使低延迟帧优先于普通帧来进行转发。
传输装置40是进行下述控制的交换机，即：对从传输装置30接收到的控制帧进行分配，并将其输出至制动器50或空调装置60。此外，传输装置40对从制动器50和空调装置60接收到的控制帧的输出进行控制，并将控制帧转发给传输装置30。传输装置40使低延迟帧优先于普通帧来进行转发。
制动器50是经由传输装置30、40接收来自***控制装置10的控制帧即低延迟帧，并基于低延迟帧的内容来使列车减速的被控制设备。此外，制动器50经由传输装置40、30将表示已实施的操作内容的控制帧发送给***控制装置10。
空调装置60是经由传输装置30、40接收来自***控制装置20的控制帧即普通帧，并基于普通帧的内容进行列车的空气调节的被控制设备。此外，空调装置60经由传输装置40、30将表示已实施的操作内容的控制帧发送给***控制装置20。
另外，图1的列车传输***100中，将***控制装置和被控制设备的数量设为2个，但也可以是1个或3个以上。被控制设备例如有在车辆内显示列车的运行信息或广告等内容的显示装置。在具备显示装置的情况下，列车传输***100还包括生成用于控制显示装置的控制帧并进行发送的***控制装置。
此外，对于列车传输***100，在因列车传输***100所搭载的列车的车辆编组的分割或合并而导致对列车进行编组的车辆的数量发生变化的情况下，通过具备与车辆的数量相对应数量的传输装置，从而也能够灵活地进行应对。图1所示的列车传输***100中，作为一个示例，对传输装置为2个的情况进行说明。
接着，对各装置的结构进行说明。
图2是表示实施方式1所涉及的传输装置30的结构例的框图。由于传输装置30、40是相同结构，因此，此处以传输装置30为例进行说明。传输装置30包括开关31、控制部36。开关31包括帧识别部32、普通转发处理部33、低延迟转发处理部34、输出控制部35。
图2中，在传输装置30的接收侧和发送侧分别记载了端口#1、#2、#3，但实际上传输装置30是具有三个端口的设备。各端口根据控制帧的发送对象的不同可以作为接收端口也可以作为发送端口。具体而言，图1所示的传输装置30通过端口#1接收来自***控制装置10的低延迟帧101～103，通过端口#2接收来自***控制装置20的普通帧201～203，从端口#3向传输装置40进行转发。与此相反地，传输装置30经由传输装置40通过端口#3接收来自制动器50和空调装置60的控制帧，从端口#1将来自制动器50的控制帧转发给***控制装置10，从端口#2将来自空调装置60的控制帧转发给***控制装置20。传输装置30所具备的端口的数量并不限于3个，也可以是2个以下或4个以上。
同样地，图1所示的传输装置40经由传输装置30通过端口#1接收来自***控制装置10、20的控制帧，从端口#2将来自***控制装置10的低延迟帧101～103转发给制动器50，从端口#3将来自***控制装置20的普通帧201～203转发给空调装置60。与此相反地，传输装置40通过端口#2接收来自制动器50的控制帧，通过端口#3接收来自空调装置60的控制帧，从端口#1向传输装置30进行转发。传输装置40所具备的端口的数量并不限于3个，也可以是2个以下或4个以上。
开关31进行下述控制，即：在通过两个端口接收到控制帧时从其它的一个端口优先地转发低延迟帧，在通过一个端口接收到控制帧时将其分配给其它的两个端口来转发控制帧。
帧识别部32通过确认控制帧的帧头部分来识别从***控制装置10、20接收到的控制帧的优先度，并基于所设定的表示控制帧的优先度的优先度设定表，来控制将控制帧输出给普通转发处理部33还是低延迟转发处理部34。帧识别部32将识别为低延迟帧的控制帧输出至低延迟转发处理部34，将识别为普通帧的控制帧输出至普通转发处理部33。
一般转发处理部33将从帧识别部32输出的普通帧存储到缓存，通过输出控制部35的输出控制，利用存储转发方式(store-and-forward method)来转发普通帧。
低延迟转发处理部34将从帧识别部32输出的低延迟帧存储到缓存，通过输出控制部35的输出控制，利用直通方式等(cut-through method)来转发低延迟帧。
输出控制部35对普通转发处理部33和低延迟转发处理部34中的控制帧的存储状态进行确认，使存储于低延迟转发处理部34的低延迟帧优先于存储于普通转发处理部33的普通帧来进行转发。输出控制部35当在从普通转发处理部33进行普通帧的转发过程中有低延迟帧存储到低延迟转发处理部34时，中断普通帧的转发，开始低延迟帧的转发。输出控制部35在低延迟帧的转发结束后，再次开始中断了转发的普通帧的未转发部分的转发。图1的示例中，输出控制部35中断普通帧201的转发并优先地转发低延迟帧101，在低延迟帧101的转发结束后，对中断了转发的普通帧201的未转发部分进行转发。同样地，输出控制部35中断普通帧202的转发并优先地转发低延迟帧102，在低延迟帧102的转发结束后，对中断了转发的普通帧202的未转发部分进行转发。
控制部36对开关31的控制帧的转发处理进行控制。本实施方式中，控制部36对低延迟转发处理部34中的低延迟帧的通信量进行监控，在低延迟转发处理部34中的低延迟帧的通信量变为预先规定的阈值以上的情况下，进行下述控制，即：从被处理为低延迟帧的多个控制帧中优先度较低的控制帧开始，依次将它们处理为普通帧。控制部36通过分配条件指示向帧识别部32指示进行所接收到的控制帧的输出对象的变更，进行变更帧识别部32的优先度设定表的控制。
具体而言，控制部36监控低延迟转发处理部34中的低延迟帧的通信量，在低延迟帧的通信量为阈值以上的情况下，向***控制装置10发送表示低延迟帧的通信量为阈值以上这一内容的第1通知帧。控制部36经由帧识别部32、普通转发处理部33或低延迟转发处理部34、以及输出控制部35，将第1通知帧发送给***控制装置10。作为第1通知帧的响应，控制部36从***控制装置10接收第1优先度设定帧，该第1优先度设定帧指示针对传输装置30中所设定的优先度设定表进行下述变更，即：从处理为低延迟帧的控制帧中优先度较低的控制帧开始，依次将其处理为普通帧。控制部36经由帧识别部32、低延迟转发处理部34、以及输出控制部35，从***控制装置10接收第1优先度设定帧。控制部36基于第1优先度设定帧，针对帧识别部32的优先度设定表，进行下述变更，即：从处理为低延迟帧的控制帧中优先度较低的控制帧开始，依次将其处理为普通帧。另外，关于控制部36与***控制装置10之间进行收发的控制帧的路径，在之后的实施方式中均与上述情况相同。
控制部36例如通过确认低延迟转发处理部34所具备的缓存的使用率，或者通过对因低延迟转发处理部34的缓存溢出而引发的低延迟帧的废弃数进行计数，来监控低延迟转发处理部34中的低延迟帧的通信量。
图3是表示实施方式1所涉及的收发低延迟帧的***控制装置10的结构例的框图。***控制装置10具备帧处理部11。帧处理部11包括帧接收部12、指令部13、控制帧生成部14、优先度设定帧生成部15、输出控制部16。
图3中，在***控制装置10的接收侧和发送侧分别记载了端口#1，但实际上***控制装置10是具有一个端口#1的设备。端口#1根据控制帧的发送对象的不同可以作为接收端口也可以作为发送端口。具体而言，图1所示的***控制装置10生成用于控制制动器50的控制帧即低延迟帧并从端口#1进行发送，通过端口#1来接收来自制动器50的控制帧。此外，***控制装置10在通过端口#1从传输装置30、40接收到第1通知帧的情况下，生成第1优先度设定帧并从端口#1发送给传输装置30、40。***控制装置10所具备的端口数并不限于1个，也可以是2个以上。
帧处理部11进行下述控制，即：针对制动器50生成低延迟帧并进行发送，在从传输装置30、40接收到第1通知帧的情况下，针对传输装置30、40生成第1优先度设定帧并进行发送。
帧接收部12经由传输装置30、40接收从制动器50发送来的控制帧，接收从传输装置30或传输装置40发送来的第1通知帧。帧接收部12将所接收到的控制帧和第1通知帧输出至指令部13。
指令部13从帧接收部12接收控制帧，并将控制帧中所包含的制动器50的设备信息通知给控制帧生成部14。此外，指令部13从帧接收部12接收第1通知帧，并将作为第1通知帧的响应的第1优先度设定帧的生成指示给优先度设定帧生成部15。第1优先度设定帧是指示针对传输装置30、40中所设定的表示控制帧的优先度的优先度设定表，进行下述变更的控制帧，即：从处理为低延迟帧的控制帧中优先度较低的控制帧开始，依次将其处理为普通帧。指令部13可以在第1通知帧中包含有低延迟帧的通信量的信息的情况下，将低延迟帧的通信量的信息通知给优先度设定帧生成部15。指令部13通过控制指令来向控制帧生成部14和优先度设定帧生成部15进行指示。
控制帧生成部14生成要求低延迟的用于控制制动器50的控制帧即低延迟帧。
优先度设定帧生成部15基于来自指令部13的指示，生成第1优先度设定帧。优先度设定帧生成部15例如在第1优先度设定帧中，指示针对传输装置30、40的优先度设定表，进行下述变更，即：将处理为低延迟帧的控制帧中优先度较低的控制帧的一个处理为普通帧。或者，优先度设定帧生成部15在从指令部13通知了低延迟帧的通信量的信息的情况下，在第1优先度设定帧中，指示针对传输装置30、40的优先度设定表，进行下述变更，即：指定2个以上的数量，将处理为低延迟帧的控制帧中优先度较低的控制帧处理为普通帧。
输出控制部16进行下述控制：将由控制帧生成部14生成的低延迟帧、以及由优先度设定帧生成部15生成的第1优先度设定帧发送给传输装置30。输出控制部16通过多播方式对第1优先度设定帧进行发送。
图4是表示实施方式1所涉及的收发普通帧的***控制装置20的结构例的框图。***控制装置20具备帧处理部21。帧处理部21包括帧接收部22、指令部23、控制帧生成部24、输出控制部26。
图4中，在***控制装置20的接收侧和发送侧分别记载了端口#1，但实际上***控制装置20是具有一个端口#1的设备。端口#1根据控制帧的发送对象的不同可以作为接收端口也可以作为发送端口。具体而言，图1所示的***控制装置20生成用于控制空调装置60的控制帧即普通帧并从端口#1进行发送，通过端口#1来接收来自空调装置60的控制帧。***控制装置20所具备的端口数并不限于1个，也可以是2个以上。
帧处理部21进行下述控制：针对空调装置60生成普通帧并进行发送。
帧接收部22经由传输装置30、40接收从空调装置60发送来的控制帧。帧接收部22将接收到的控制帧输出至指令部23。
指令部23从帧接收部22接收控制帧，并将控制帧中所包含的空调装置60的设备信息通知给控制帧生成部24。指令部23通过控制指令来对控制帧生成部24进行指示。
控制帧生成部24生成不要求进行低延迟帧那种程度的低延迟的转发的用于控制空调装置60的控制帧即普通帧。
输出控制部26进行下述控制，即：将控制帧生成部24所生成的普通帧发送给传输装置30。
接着，对列车传输***100的动作进行说明。在列车传输***100中，传输装置30若从***控制装置10、20接收控制帧，则进行将来自***控制装置10的控制帧即低延迟帧优先地进行转发的控制。然而，在从***控制装置10向传输装置30发送了大量的低延迟帧的情况下，在传输装置30中，低延迟转发处理部34中低延迟帧的通信量增大，从而因缓存溢出而产生被废弃的低延迟帧。因此，列车传输***100中，在传输装置30中，预先对所收发的多个低延迟帧中真正需要进行低延迟转发的低延迟帧附加优先度，预先设定控制帧的优先度设定表。在列车传输***100中，当传输装置30的低延迟转发处理部34中低延迟帧的通信量变为阈值以上时，进行下述控制，即：从低延迟帧中优先度较低的低延迟帧开始，依次将其处理为普通帧，并变更优先度设定表并转发控制帧。
图5是表示实施方式1所涉及的在传输装置30、40的帧识别部32中所设定的控制帧的优先度设定表的示例的图。图5所示的优先度设定表表示列车传输***100所收发的控制帧是属于低延迟帧还是属于普通帧。图5中，在低延迟帧中越是优先度较高、即真正要求低延迟转发的低延迟帧，则越是在上位示出。另外，在图5中，普通帧可以不按优先度顺序，在初始阶段普通帧的数量和低延迟帧的数量可以不是相同数量。设为属于低延迟帧的控制帧的优先度比属于普通帧的所有的控制帧的优先度要高。
当在传输装置30的低延迟转发处理部34中低延迟帧的通信量变为阈值以上时，帧识别部32通过控制部36的控制，将处理为低延迟帧的控制帧中优先度较低的“ZZZ”的控制帧处理为普通帧。帧识别部32接着在接收到“ZZZ”的控制帧的情况下，将“ZZZ”的控制帧输出至普通转发处理部33，而非低延迟转发处理部34。由此，在传输装置30中，能够减小低延迟转发处理部34中低延迟帧的通信量。
图1的示例中，在因从***控制装置10发送来的低延迟帧101、102，而导致传输装置30的低延迟转发处理部34中低延迟帧的通信量变为阈值以上的情况下，若采用现有技术，则必须废弃低延迟帧103。在本实施方式中，在低延迟帧103并非是真正要求低延迟的控制帧而能够处理为普通帧的情况下，传输装置30虽然使低延迟帧103的转发顺序迟于普通帧203，但能够在不废弃低延迟帧103的情况下对其进行转发。
具体而言，对列车传输***100中的下述处理进行说明，即：将处理为低延迟帧的控制帧中优先度较低的控制帧处理为普通帧来进行转发。
图6是表示实施方式1所涉及的列车传输***100中将处理为低延迟帧的控制帧中优先度较低的控制帧处理为普通帧并进行转发的处理的流程图。由于传输装置30、40进行相同的动作，因此，此处以传输装置30为例进行说明。
传输装置30基于来自***控制装置10的指示，对低延迟转发处理部34中低延迟帧的通信量进行监控(步骤S101)。***控制装置10向传输装置30指示开始进行低延迟帧的通信量的监控的时刻是搭载有列车传输***100的列车启动后、列车中的车辆的分割后、或者列车中的车辆的合并后等。
在低延迟帧的通信量小于预先规定的阈值的情况下(步骤S102：否)，传输装置30继续进行低延迟帧的通信量的监控(步骤S101)。在低延迟帧的通信量的监控方法是对低延迟转发处理部34的缓存的使用率进行确认的情况下，预先规定的阈值是百分数表示的值，在低延迟帧的通信量的监控方法是对低延迟帧的废弃数进行计数的情况下，预先规定的阈值是表示废弃帧的个数的值。在低延迟帧的通信量变为阈值以上的情况下(步骤S102：是)，传输装置30生成表示低延迟帧的通信量为阈值以上这一内容的第1通知帧，并发送给***控制装置10(步骤S103)。传输装置30可以将具体的低延迟帧的通信量的值包含在第1通知帧中。
***控制装置10若从传输装置30接收第1通知帧，则生成第1优先度设定帧以作为第1通知帧的响应，并发送给列车传输***100的所有的传输装置30、40，其中，第1优先度设定帧指示针对传输装置30的帧识别部32中的优先度设定表，进行下述变更，即：从处理为低延迟帧的控制帧中优先度较低的控制帧开始，依次将其设为普通帧(步骤S104)。***控制装置10在第1通知帧中包含有具体的低延迟帧的通信量的值的情况下，可以基于低延迟帧的通信量的值，将从处理为低延迟帧到处理为普通帧的控制帧的数量指定为多个而非1个。
此处，在列车传输***100具有多个传输装置的情况下，***控制装置10可以在从两个以上的传输装置接收第1通知帧之后，再生成第1优先度设定帧并进行发送。例如，***控制装置10在从多个传输装置中所规定数量的传输装置接收到第1通知帧的情况下，生成第1优先度设定帧并进行发送。所规定数量可以是固定数，也可以设为相对于多个传输装置的数量的一定的比例例如为50％以上。由此，在列车传输***100中，能够排除来自因突发的原因或装置的故障等而检测出异常的低延迟帧的通信量的传输装置的第1通知帧，进行控制帧的转发处理。
传输装置30中，若从***控制装置10接收第1优先度设定帧，则控制部36基于第1优先度设定帧，针对帧识别部32的优先度设定表进行下述变更，即：从处理为低延迟帧的控制帧中优先度较低的控制帧开始，依次将其处理为普通帧(步骤S105)。如上所述，帧识别部32通过控制部36的控制，将被处理为低延迟帧的控制帧中、优先度较低的“ZZZ”的控制帧处理为普通帧。帧识别部32在接收到“ZZZ”的控制帧的情况下，基于变更后的优先度设定表，将“ZZZ”的控制帧输出至普通转发处理部33。由此，传输装置30能够减小低延迟转发处理部34中低延迟帧的通信量。
传输装置30和***控制装置10在低延迟帧的通信量没有达到阈值之前(步骤S102：否)，反复实施步骤S101到步骤S105的处理。在接下来的处理中，在低延迟帧的通信量变为阈值以上的情况下(步骤S102：是)，经过步骤S103和步骤S104的处理，传输装置30的控制部36针对帧识别部32的优先度设定表，也进行下述变更，即：从处理为低延迟帧的控制帧中优先度较低的控制帧开始，依次将其处理为普通帧(步骤S105)。具体而言，帧识别部32通过控制部36的控制，将被处理为低延迟帧的控制帧中、紧接着“ZZZ”的优先度较低的“YYY”控制帧处理为普通帧。
由此，传输装置30通过基于低延迟帧的通信量来变更优先度设定表，从而在列车传输***100中，能够减少真正要求低延迟的低延迟帧的延迟，并减少低延迟帧的废弃。
将图6所示的列车传输***100的转发处理分为传输装置30和***控制装置10来说明。
图7是表示实施方式1所涉及的列车传输***100中将处理为低延迟帧的控制帧中优先度较低的控制帧处理为普通帧并进行转发时的传输装置30、40的处理的流程图。由于传输装置30、40进行相同的动作，因此，此处以传输装置30为例进行说明。
传输装置30中，帧识别部32从***控制装置10接收监控开始指示帧，该监控开始指示帧指示开始进行低延迟转发处理部34中低延迟帧的通信量的监控(步骤S201)。帧识别部32经由低延迟转发处理部34和输出控制部35将监控开始指示帧转发给控制部36。
控制部36在接收监控开始指示帧之后，开始进行低延迟转发处理部34的低延迟帧的通信量的监控(步骤S202)。即，控制部36基于来自***控制装置10的低延迟帧的通信量的监控开始的指示，开始进行低延迟帧的通信量的监控。在低延迟帧的通信量小于阈值的情况下(步骤S203：否)，控制部36继续进行低延迟帧的通信量的监控(步骤S202)。在低延迟帧的通信量变为阈值以上的情况下(步骤S203：是)，控制部36生成第1通知帧，经由帧识别部32、普通转发处理部33或低延迟转发处理部34、以及输出控制部35将其发送给***控制装置10(步骤S204)。
传输装置30中，控制部36在从***控制装置10接收第1优先度设定帧之前进行待机(步骤S205：否)。在从***控制装置10接收到第1优先度设定帧的情况下(步骤S205：是)，在传输装置30中，帧识别部32经由低延迟转发处理部34和输出控制部35将第1优先度设定帧转发给控制部36。控制部36若接收第1优先度设定帧，则基于第1优先度设定帧，针对帧识别部32的优先度设定表进行下述变更，即：从处理为低延迟帧的控制帧中优先度较低的控制帧开始，依次将其处理为普通帧(步骤S206)。传输装置30在低延迟帧的通信量变为小于阈值之前(步骤S203：否)，反复实施步骤S202到步骤S206的处理。
图8是表示实施方式1所涉及的列车传输***100中将处理为低延迟帧的控制帧中优先度较低的控制帧处理为普通帧并进行转发时的***控制装置10的处理的流程图。
***控制装置10中，指令部13在搭载有列车传输***100的列车的启动后、列车中的车辆的分割后、或者列车中车辆的合并后的时刻，向优先度设定帧生成部15指示生成监控开始指示帧，该监控开始指示帧用于向传输装置30、40指示开始进行低延迟帧的通信量的监控。优先度设定帧生成部15基于来自指令部13的指示生成监控开始指示帧。并且，输出控制部16将优先度设定帧生成部15所生成的监控开始指示帧发送给传输装置30(步骤S301)。
***控制装置10中，帧接收部12在从传输装置30、40接收第1通知帧之前进行待机(步骤S302：否)。在从传输装置30、40接收到第1通知帧的情况下(步骤S302：是)，帧接收部12将第1通知帧转发给指令部13。
***控制装置10中，指令部13在接收规定的数量的第1通知帧之前进行待机(步骤S303：否)。在接收到规定数量的第1通知帧的情况下(步骤S303：是)，指定部13向优先度设定帧生成部15指示生成第1优先度设定帧，以作为第1通知帧的响应，该第1优先度设定帧用于指示针对传输装置30、40中所设定的表示控制帧的优先度的优先度设定表，进行下述变更，即：从处理为低延迟帧的控制帧中优先度较低的控制帧开始，依次将其处理为普通帧。优先度设定帧生成部15基于指令部13的指示，生成第1优先度设定帧。输出控制部16将优先度设定帧生成部15所生成的第1优先度设定帧发送给传输装置30、40(步骤S304)。***控制装置10反复实施从步骤S302到步骤S304的处理。
另外，当在列车传输***100中变更传输装置的优先度设定表时，***控制装置10向列车传输***100的所有的传输装置发送第1优先度设定帧，但并不限于此。***控制装置10可以仅向发送了第1通知帧的传输装置发送第1优先度设定帧。该情况下，只有发送第1通知帧、并接收了第1优先度设定帧的传输装置对优先度设定表进行变更。这对于下述的实施方式也同样。
此外，在列车传输***100中，在因列车的分割或合并而导致列车的车辆数发生了变更的情况下，传输装置可以对优先度设定表的内容进行复位使其恢复初始状态，也可以不进行复位而使最开始接收到第1优先度设定帧时各传输装置中的优先度设定表的内容相一致。这对于下述的实施方式也同样。
接着，对传输装置30、40的硬件结构进行说明。在传输装置30、40中，开关31通过能够转发以太网帧的开关电路来实现。控制部36由处理电路来实现。即，传输装置30、40具备用于在控制帧的转发中将处理为低延迟帧的控制帧按优先度从低到高的顺序变更成处理为普通帧的处理电路。处理电路可以是专用的硬件，也可以是执行存储于存储器的程序的CPU(Central Processing Unit：中央处理器)和存储器。
图9是表示利用CPU和存储器来构成实施方式1所涉及的传输装置30、40的处理电路的情况的示例的图。在处理电路由CPU91和存储器92构成的情况下，传输装置30、40的各功能由软件、固件、或软件和固件的组合来实现。软件或固件以程序的形式来记载，并存储于存储器92。处理电路中，通过由CPU91读取存储于存储器92的程序并加以执行来实现各功能。即，传输装置30、40具备存储器92，该存储器92用于存储最终执行下述步骤的程序，即：在控制帧的转发中将处理为低延迟帧的控制帧按优先度从低到高的顺序变更成处理为普通帧的步骤。另外，这些程序也可以认为是使计算机执行传输装置30、40的步骤及方法的程序。此处，处理器91可以是处理装置、运算装置、微处理器、微型计算机、处理器、或者DSP(Digital Signal Processor：数字信号处理)等。此外，存储器92例如是RAM(RandomAccess Memory：随机存取存储器)、ROM(Read Only Memory：只读存储器)、闪存、EPROM(Erasable Programmable ROM：可擦写可编程只读存储器)、EEPROM(Electrically EPROM：电可擦写可编程只读存储器)等非易失性或易失性的半导体存储器、磁盘、软盘、光盘、CD、小型磁盘、或者DVD(Digital Versatile Disc：数字通用光盘)等。
图10是表示利用专用的硬件来构成实施方式1所涉及的传输装置30、40的处理电路的情况的示例的图。在处理电路是专用的硬件的情况下，图10所示的处理电路93例如是单一电路、复合电路、程序化处理器、并联程序化处理器、ASIC(Application SpecificIntegrated Circuit：专用集成电路)、FPGA(Field Programmable Gate Array：现场可编程门阵列)、或它们的组合。可以由处理电路93按照功能来实现传输装置30、40的各功能，也可以汇总各功能由处理电路93来实现。
另外，关于传输装置30、40的处理电路的各功能，可以利用专用的硬件来实现一部分，利用软件或固件来实现一部分。由此，处理电路能够通过专用的硬件、软件、固件、或它们的组合来实现上述各功能。
此外，对于***控制装置10，与现有的***控制装置20不同的指令部13和优先度设定帧生成部15的部分硬件结构也与传输装置30、40的硬件结构相同，可使用图9和图10来说明。
如上所述，根据本实施方式，在列车传输***100中，传输装置30、40对低延迟转发处理部34中的低延迟帧的通信量进行监控，在低延迟帧的通信量变为阈值以上的情况下，通过***控制装置10来变更优先度设定表的内容，并进行下述变更，即：在处理为低延迟帧的控制帧中从优先度较低的控制帧开始，依次将其处理为普通帧。由此，传输装置30、40能够减少低延迟转发处理部34中低延迟帧的通信量，能减少真正要求低延迟的以太网帧的延迟，并减少以太网帧的废弃。
实施方式2﹒
实施方式1中，进行了下述变更，即：在处理为低延迟帧的控制帧中从优先度较低的控制帧开始，依次将其处理为普通帧。在实施方式2中，进行将已处理为普通帧的控制帧恢复处理为低延迟帧的变更。对与实施方式1不同的部分进行说明。另外，列车传输***100、***控制装置10、20、以及传输装置30、40的结构与实施方式1相同。
图11是表示实施方式2所涉及的列车传输***100中将已处理为普通帧的控制帧中优先度较高的控制帧恢复处理为低延迟帧并进行转发的处理的流程图。由于传输装置30、40进行相同的动作，因此，此处以传输装置30为例进行说明。图11中，从步骤S101到步骤S105为止的处理与图6所示的实施方式1的流程图相同。
在低延迟帧的通信量小于阈值的情况下(步骤S102：否)，传输装置30确认之前在步骤S105的处理中，是否将处理为低延迟帧的控制帧处理为了普通帧(步骤S106)。在处理为低延迟帧的控制帧没有被处理为普通帧的情况下(步骤S106：否)，传输装置30继续进行低延迟帧的通信量的监控(步骤S101)。
在处理为低延迟帧的控制帧已被处理为普通帧的情况下(步骤S106：是)，传输装置30生成表示低延迟帧的通信量小于阈值这一内容的第2通知帧，并发送给***控制装置10(步骤S107)。传输装置30可以将具体的低延迟帧的通信量的值包含在第2通知帧中。
***控制装置10若从传输装置30接收第2通知帧，则生成第2优先度设定帧来作为第2通知帧的响应，将其发送给列车传输***100的所有传输装置30、40(步骤S108)。第2优先度设定帧是指示针对传输装置30的帧识别部32中的优先度设定表进行下述变更的控制帧，即：在原来处理为低延迟帧的控制帧但被处理为普通帧的控制帧中从优先度较高的控制帧开始，依次将其恢复处理为低延迟帧。***控制装置10在第2通知帧中包含有具体的低延迟帧的通信量的值的情况下，可以基于低延迟帧的通信量的值，将从处理为普通帧恢复处理为低延迟帧的控制帧的数量指定为多个而非1个。
与实施方式1同样地，在列车传输***100具有多个传输装置的情况下，***控制装置10可以在从两个以上的传输装置接收第2通知帧之后，生成第2优先度设定帧并进行发送。例如，***控制装置10在从多个传输装置中所规定数量的传输装置接收到第2通知帧的情况下，生成第2优先度设定帧并进行发送。由此，在列车传输***100中，能够排除来自因突发的原因或装置的故障等而检测出异常的低延迟帧的通信量的传输装置的第2通知帧，并进行控制帧的转发处理。
传输装置30中，若从***控制装置10接收第2优先度设定帧，则控制部36基于第2优先度设定帧，针对帧识别部32的优先度设定表进行下述变更，即：在已处理为普通帧的控制帧中从优先度较高的控制帧开始，依次将其恢复处理为低延迟帧(步骤S109)。
例如，帧识别部32通过实施方式1中的控制部36的控制，将原本处理为低延迟帧的控制帧中优先度较低的“ZZZ”和“YYY”的控制帧处理为普通帧。帧识别部32通过接收到第2优先度设定帧的控制部36的控制，进行下述变更，即：将优先度比“ZZZ”要高的“YYY”的控制帧从处理为普通帧恢复处理为低延迟帧。帧识别部32在接收到“YYY”的控制帧的情况下，基于变更后的优先度设定表，将“YYY”的控制帧输出给低延迟转发处理部34。由此，传输装置30在低延迟帧的通信量具有裕量的情况下，能够将处理为普通帧的控制帧恢复处理为低延迟帧，从而能够实现低延迟的转发。
将图11所示的列车传输***100的转发处理分为传输装置30和***控制装置10来说明。
图12是表示实施方式2所涉及的列车传输***100中将处理为普通帧的控制帧中优先度较高的控制帧恢复处理为低延迟帧并进行转发时的传输装置30、40的处理的流程图。由于传输装置30、40进行相同的动作，因此，此处以传输装置30为例进行说明。图12中，从步骤S201到步骤S206为止的处理与图7所示的实施方式1的流程图相同。
控制部36在变更了优先度设定表之后仍对低延迟帧的通信量进行监控。在低延迟帧的通信量小于阈值的情况下(步骤S203：否)，控制部36确认之前在步骤S206的处理中，是否将处理为低延迟帧的控制帧处理为普通帧(步骤S207)。在作为处理为低延迟帧的控制帧没有被处理为普通帧的情况下(步骤S207：否)，控制部36继续进行低延迟帧的通信量的监控(步骤S202)。
在将处理为低延迟帧的控制帧处理为了普通帧的情况下(步骤S207：是)，控制部36生成第2通知帧，经由帧识别部32、普通转发处理部33或低延迟转发处理部34、以及输出控制部35将其发送给***控制装置10(步骤S208)。
传输装置30中，控制部36在从***控制装置10接收第2优先度设定帧之前进行待机(步骤S209：否)。在从***控制装置10接收到第2优先度设定帧的情况下(步骤S209：是)，在传输装置30中，帧识别部32经由低延迟转发处理部34和输出控制部35将第2优先度设定帧转发给控制部36。控制部36若接收第2优先度设定帧，则基于第2优先度设定帧，针对帧识别部32的优先度设定表进行下述变更，即：在处理为了普通帧的控制帧中从优先度较高的控制帧开始，依次将其恢复处理为低延迟帧(步骤S210)。
图13是表示实施方式2所涉及的列车传输***100中将处理为了普通帧的控制帧中优先度较高的控制帧恢复处理为低延迟帧并进行转发时的***控制装置10的处理的流程图。图13中，从步骤S301到步骤S304为止的处理与图8所示的实施方式1的流程图相同。
***控制装置10中，帧接收部12在没有从传输装置30、40接收第1通知帧的情况下(步骤S302：否)，确认是否接收到了第2通知帧(步骤S305)。在没有接收第2通知帧的情况下(步骤S305：否)，帧接收部12返回步骤S302的处理。在从传输装置30、40接收到第2通知帧的情况下(步骤S305：是)，帧接收部12将第2通知帧转发给指令部13。
***控制装置10中，指令部13在接收规定数量的第2通知帧之前进行待机(步骤S306：否)。在接收到规定数量的第2通知帧的情况下(步骤S306：是)，指定部13向优先度设定帧生成部15指示生成第2优先度设定帧，以作为第2通知帧的响应，该第2优先度设定帧用于指示针对优先度设定表进行下述变更，即：在处理为了普通帧的控制帧中从优先度较高的控制帧开始，依次将其恢复处理为低延迟帧。优先度设定帧生成部15基于指令部13的指示，生成第2优先度设定帧。输出控制部16将优先度设定帧生成部15所生成的第2优先度设定帧发送给传输装置30、40(步骤S307)。
如上所述，根据本实施方式，在列车传输***100中，传输装置30、40将处理为延迟帧的控制帧处理为普通帧，在低延迟帧的通信量小于阈值的情况下，通过***控制装置10的控制来变更优先度设定表的内容，并进行下述变更，即：在原来处理为低延迟帧的控制帧但被处理为了普通帧的控制帧中从优先度较高的控制帧开始，依次将其恢复处理为低延迟帧。由此，传输装置30、40在低延迟转发处理部34中低延迟帧的通信量具有裕量的情况下，能将原来应通过处理为低延迟帧来转发的控制帧但被处理为普通帧的控制帧恢复处理为低延迟帧并进行转发，从而能够实现低延迟的转发。
实施方式3﹒
在实施方式1、2中，传输装置30若从***控制装置10接受开始进行低延迟帧的通信量的监控的指示，则继续实施低延迟帧的监控。实施方式3中，设想了列车中存在车辆的分割或合并的情况，传输装置30、40在从分割或合并后起规定的期间内对低延迟帧的通信量进行监控。对与实施方式1、2不同的部分进行说明。另外，列车传输***100、***控制装置10、20、以及传输装置30、40的结构与实施方式1、2相同。
图14是表示实施方式3所涉及的列车传输***100中从监控开始经过了规定的时间之后结束低延迟帧的通信量的监控时的转发处理的流程图。由于传输装置30、40进行相同的动作，因此，此处以传输装置30为例进行说明。图14中，从步骤S101到步骤S109为止的处理与图11所示的实施方式2的流程图相同。
传输装置30在低延迟转发处理部34的低延迟帧的通信量的监控过程中(步骤S101)，当没有从***控制装置10接收低延迟帧的通信量的监控结束的指示即监控结束指示帧时，即从低延迟帧的通信量的监控开始没有经过规定的时间的情况下(步骤S110：否)，前进至步骤S102的处理。之后的处理与实施方式2相同。在从***控制装置10接收到监控结束指示帧的情况下，即从低延迟帧的通信量的监控开始经过了规定的时间的情况下(步骤S110：是)，传输装置30结束低延迟转发处理部34中低延迟帧的通信量的监控(步骤S111)，结束处理。
图15是表示实施方式3所涉及的列车传输***100中从监控开始经过了规定的时间之后结束低延迟帧的通信量的监控时的传输装置30、40的处理的流程图。由于传输装置30、40进行相同的动作，因此，此处以传输装置30为例进行说明。图15中，从步骤S201到步骤S210为止的处理与图12所示的实施方式2的流程图相同。
传输装置30中，控制部36在低延迟转发处理部34的低延迟帧的通信量的监控过程中(步骤S202)，当没有从***控制装置10接收到监控结束指示帧时(步骤S211：否)，设为从低延迟帧的通信量的监控开始没有经过规定的时间，前进至步骤S203的处理。之后的处理与实施方式2相同。在从***控制装置10接收到监控结束指示帧的情况下(步骤S211：是)，控制部36设为从低延迟帧的通信量的监控开始经过了规定的时间，结束低延迟转发处理部34中低延迟帧的通信量的监控(步骤S212)，结束处理。即，控制部36基于来自***控制装置10的低延迟帧的通信量的监控结束的指示，结束低延迟帧的通信量的监控。
图16是表示实施方式3所涉及的列车传输***100中从监控开始经过了规定的时间之后结束低延迟帧的通信量的监控时的***控制装置10的处理的流程图。图16中，从步骤S301到步骤S307为止的处理与图13所示的实施方式2的流程图相同。
在步骤S302中对是否接收到第1通知帧进行确认之前，指令部13确认在发送了监控开始指示帧之后是否经过了规定的时间(步骤S308)。在没有经过规定的时间的情况下(步骤S308：否)，前进至步骤S302的处理。之后的处理与实施方式2相同。在经过了规定的时间的情况下(步骤S308：是)，指令部13指示优先度设定帧生成部15生成监控结束指示帧，该监控结束指示帧用于向传输装置30、40发出结束低延迟帧的通信量的监控的指示。优先度设定帧生成部15基于来自指令部13的指示，生成监控结束指示帧。并且，输出控制部16将优先度设定帧生成部15所生成的监控结束指示帧发送给传输装置30(步骤S309)。
如上所述，根据本实施方式，在列车传输***100中，传输装置30、40在存在列车的分割或合并的情况下，在开始进行低延迟帧的通信量的监控之后，经过了规定的时间后结束监控。由此，传输装置30、40能够在低延迟帧的通信量因列车的编组即车辆数而发生增减的情况下，通过规定时间内的低延迟帧的通信量的监控来与列车的车辆数相对应地对优先度设定表进行变更，从而与继续实施低延迟帧的通信量的监控的情况相比，能够减轻因通常运用时进行低延迟帧的通信量的监控而产生的处理负荷。
实施方式4﹒
在实施方式1到3中，传输装置30、40对低延迟帧的通信量进行监控，在低延迟帧的通信量变为阈值的情况下，将第1通知帧发送给***控制装置10，并基于从***控制装置10接收到的第1优先度设定帧来变更优先度设定表。实施方式4中，传输装置30在低延迟帧的通信量变为阈值以上时，在与***控制装置10之间不收发控制帧的情况下，变更本装置的优先度设定表。对与实施方式1到3不同的部分进行说明。
在实施方式4中，列车传输***100、***控制装置10、20、以及传输装置30、40的结构与实施方式1到3相同。然而，***控制装置10的优先度设定帧生成部15可以不具备生成第1优先度设定帧和第2优先度设定帧的功能。
实施方式1到3中，在存在低延迟帧的通信量为阈值以上的传输装置的情况下，接收到第1通知帧的***控制装置10向列车传输***100的各传输装置发送了相同内容的第1优先度设定帧。实施方式4中，低延迟帧的通信量为阈值以上的传输装置30、40进行仅变更本装置的优先度设定表的控制。即，在列车传输***100中，各传输装置30、40独立地进行本装置的优先度设定表的变更。
图17是表示实施方式4所涉及的列车传输***100的传输装置30、40中将处理为低延迟帧的控制帧中优先度较低的控制帧处理为普通帧并进行转发的处理的流程图。由于传输装置30、40进行相同的动作，因此，此处以传输装置30为例进行说明。
传输装置30中，控制部36对低延迟转发处理部34中低延迟帧的通信量进行监控(步骤S401)。控制部36中开始低延迟帧的通信量的监控的时刻为搭载有列车传输***100的列车启动后、列车中的车辆分割后、或列车中的车辆合并后。传输装置30中，关于开始低延迟帧的通信量的监控的时刻，可以由本装置基于接收的控制帧的数量来判断，也可以通过从***控制装置10接收监控开始指示帧来获得。
在低延迟帧的通信量小于阈值的情况下(步骤S402：否)，控制部36继续进行低延迟帧的通信量的监控(步骤S401)。在低延迟帧的通信量变为阈值以上的情况下(步骤S402：是)，控制部36针对帧识别部32的优先度设定表进行下述变更，即：在处理为低延迟帧的控制帧中从优先度较低的控制帧开始，依次将其处理为普通帧(步骤S403)。
如上所述，根据本实施方式，在列车传输***100中，传输装置30、40对低延迟转发处理部34中的低延迟帧的通信量进行监控，在低延迟帧的通信量变为阈值以上的情况下，变更优先度设定表的内容，并进行下述变更，即：在处理为低延迟帧的控制帧中从优先度较低的控制帧开始，依次将其处理为普通帧。由此，传输装置30、40能够减少低延迟转发处理部34中低延迟帧的通信量，能减少真正要求低延迟的以太网帧的延迟，并减少以太网帧的废弃。传输装置30、40由于不发送第1通知帧，不进行第1优先度设定帧的接收，因此与实施方式1相比，能够减轻处理负荷。
此外，由于***控制装置10不发送第1优先度设定帧，因此与实施方式1相比能够减轻处理负荷。并且，在利用本装置来判断传输装置30、40开始低延迟帧的通信量的监控的时刻的情况下，由于***控制装置10不发送监控开始指示帧，因此不需要优先度设定帧生成部15，从而能够使结构简单。该情况下，***控制装置10的结构成为与***控制装置20相同的结构，即成为与现有技术相同的结构。由此，在列车传输***100中，仅传输装置30、40采用新结构即可。
实施方式5﹒
实施方式4中，进行了下述变更，即：在处理为低延迟帧的控制帧中从优先度较低的控制帧开始，依次将其处理为普通帧。在实施方式5中，进行将已处理为普通帧的控制帧恢复处理为低延迟帧的变更。对与实施方式4不同的部分进行说明。另外，列车传输***100、***控制装置10、20、以及传输装置30、40的结构与实施方式4相同。然而，***控制装置10的优先度设定帧生成部15可以不具备生成第1优先度设定帧和第2优先度设定帧的功能。
图18是表示实施方式5所涉及的列车传输***100的传输装置30、40中将已处理为普通帧的控制帧中优先度较高的控制帧恢复处理为低延迟帧并进行转发的处理的流程图。由于传输装置30、40进行相同的动作，因此，此处以传输装置30为例进行说明。图18中，从步骤S401到步骤S403为止的处理与图17所示的实施方式4的流程图相同。
控制部36在变更了优先度设定表之后仍对低延迟帧的通信量进行监控。在低延迟帧的通信量小于阈值的情况下(步骤S402：否)，控制部36确认之前在步骤S403的处理中，是否将处理为低延迟帧的控制帧处理为了普通帧(步骤S404)。在处理为低延迟帧的控制帧没有被处理为普通帧的情况下(步骤S404：否)，控制部36继续进行低延迟帧的通信量的监控(步骤S401)。
在将处理为低延迟帧的控制帧处理为普通帧的情况下(步骤S404：是)，控制部36针对帧识别部32的优先度设定表进行下述变更，即：在处理为普通帧的控制帧中从优先度较高的控制帧开始，依次将其恢复处理为低延迟帧(步骤S405)。
如上所述，根据本实施方式，在列车传输***100中，传输装置30、40将处理为低延迟帧的控制帧处理为普通帧，在低延迟帧的通信量小于阈值的情况下，变更优先度设定表的内容，并进行下述变更，即：在原来处理为低延迟帧的控制帧但被处理为了普通帧的控制帧中从优先度较高的控制帧开始，依次将其恢复处理为低延迟帧。由此，传输装置30、40在低延迟转发处理部34中低延迟帧的通信量具有裕量的情况下，能够将原来应通过处理为低延迟帧来转发的控制帧但被处理为普通帧的控制帧恢复处理为低延迟帧并进行转发，从而能够实现低延迟的转发。传输装置30、40由于不发送第1通知帧和第2通知帧，不进行第1优先度设定帧和第2优先度设定帧的接收，因此与实施方式2相比，能够减轻处理负荷。
此外，由于***控制装置10不发送第1优先度设定帧和第2优先度设定帧，因此与实施方式2相比能够减轻处理负荷。并且，在利用本装置来判断传输装置30、40开始低延迟帧的通信量的监控的时刻的情况下，由于***控制装置10不发送监控开始指示帧，因此不需要优先度设定帧生成部15，从而能够使结构简单。该情况下，***控制装置10的结构成为与***控制装置20相同的结构，即成为与现有技术相同的结构。由此，在列车传输***100中，仅传输装置30、40采用新结构即可。
实施方式6﹒
在实施方式4、5中，传输装置30、40继续实施低延迟帧的监控。实施方式6中，设想了列车中存在车辆的分割或合并的情况，传输装置30、40在从分割或合并后起规定的期间内对低延迟帧的通信量进行监控。对与实施方式4、5不同的部分进行说明。另外，列车传输***100、***控制装置10、20、以及传输装置30、40的结构与实施方式4、5相同。
图19是表示实施方式6所涉及的列车传输***100的传输装置30、40中从监控开始经过了规定的时间之后结束低延迟帧的通信量的监控时的转发处理的流程图。由于传输装置30、40进行相同的动作，因此，此处以传输装置30为例进行说明。图19中，从步骤S401到步骤S405为止的处理与图18所示的实施方式5的流程图相同。
控制部36在对低延迟转发处理部34中低延迟帧的通信量进行监控的过程中(步骤S401)，在从监控开始没有经过规定的时间的情况下(步骤S406：否)，前进至步骤S402的处理。之后的处理与实施方式5相同。在从监控开始经过了规定时间的情况下(步骤S406：是)，控制部36结束低延迟转发处理部34中低延迟帧的通信量的监控(步骤S407)，并结束处理。传输装置30中，关于结束低延迟帧的通信量的监控的时刻，可以由本装置基于接收的控制帧的数量来判断，也可以如上述那样通过从***控制装置10接收监控结束指示帧来获得。
如上所述，根据本实施方式，在列车传输***100中，传输装置30、40在存在列车的分割或合并的情况下，在开始进行低延迟帧的通信量的监控之后，经过了规定的时间后结束监控。由此，传输装置30、40能够在低延迟帧的通信量因列车的编组即车辆数而发生增减的情况下，通过规定时间内的低延迟帧的通信量的监控来与列车的车辆数相对应地对优先度设定表进行变更，从而与继续实施低延迟帧的通信量的监控的情况相比，能够减轻因通常运用时进行低延迟帧的通信量的监控而产生的处理负荷。传输装置30、40由于不发送第1通知帧和第2通知帧，不进行第1优先度设定帧和第2优先度设定帧的接收，因此与实施方式3相比，能够减轻处理负荷。
此外，由于***控制装置10不发送第1优先度设定帧和第2优先度设定帧，因此与实施方式3相比能够减轻处理负荷。并且，在利用本装置来判断传输装置30、40开始低延迟帧的通信量的监控的时刻和结束通信量的监控的时刻的情况下，由于***控制装置10不发送监控开始指示帧和监控结束指示帧，因此不需要优先度设定帧生成部15，从而能够使结构简单。该情况下，***控制装置10的结构成为与***控制装置20相同的结构，即成为与现有技术相同的结构。由此，在列车传输***100中，仅传输装置30、40采用新结构即可。
上述实施方式所示的结构是本发明内容的一个示例，可以与其他公知技术进行组合，当然也可以在不脱离本发明的要点的范围内省略、变更结构中的一部分。
标号说明
10、20***控制装置，11、21帧处理部，12、22帧接收部，13、23指令部，14、24控制帧生成部，15优先度设定帧生成部，16、26、35输出控制部，30、40传输装置，31开关，32帧识别部，33普通转发处理部，34低延迟转发处理部，36控制部，50制动器，60空调装置，100列车传输***。

Claims (19)

1.一种传输装置，该传输装置搭载于列车，与生成控制帧的***控制装置一起构成列车传输***，该传输装置的特征在于，包括：
普通转发处理部，该普通转发处理部存储所述控制帧中的普通帧；
低延迟转发处理部，该低延迟转发处理部存储所述控制帧中与所述普通帧相比要求进行更低延迟的转发的低延迟帧；
帧识别部，该帧识别部对从所述***控制装置接收到的所述控制帧的优先度进行识别，基于所设定的表示所述控制帧的优先度的优先度设定表，来控制将所述控制帧输出到所述普通转发处理部还是所述低延迟转发处理部；
输出控制部，该输出控制部使存储于所述低延迟转发处理部的所述低延迟帧优先于存储于所述普通转发处理部的所述普通帧来进行转发；以及
控制部，该控制部进行变更所述帧识别部的所述优先度设定表的控制，
所述控制部对所述低延迟转发处理部中的所述低延迟帧的通信量进行监控，
并且在所述通信量为规定的阈值以上的情况下，向所述***控制装置发送表示所述通信量为所述阈值以上的第1通知帧，基于所述第1通知帧的响应即从所述***控制装置接收到的第1优先度设定帧，针对所述优先度设定表进行下述变更，即：在处理为所述低延迟帧的控制帧中从优先度较低的控制帧开始将其处理为所述普通帧。
2.如权利要求1所述的传输装置，其特征在于，
所述控制部在变更所述优先度设定表之后仍对所述通信量进行监控，在所述通信量小于所述阈值的情况下，向所述***控制装置发送表示所述通信量小于所述阈值的第2通知帧，基于所述第2通知帧的响应即从所述***控制装置接收到的第2优先度设定帧，针对所述优先度设定表进行下述变更，即：在处理为所述普通帧的控制帧中从优先度较高的控制帧开始将其恢复处理为所述低延迟帧。
3.如权利要求1或2所述的传输装置，其特征在于，
所述控制部基于来自所述***控制装置的所述通信量的监控开始的指示，来开始所述通信量的监控。
4.如权利要求3所述的传输装置，其特征在于，
所述控制部基于来自所述***控制装置的所述通信量的监控结束的指示，来结束所述通信量的监控。
5.如权利要求1所述的传输装置，其特征在于，
所述控制部在所述通信量为规定的阈值以上的情况下，针对所述优先度设定表进行下述变更，即：在处理为所述低延迟帧的控制帧中从优先度较低的控制帧开始将其处理为所述普通帧。
6.如权利要求5所述的传输装置，其特征在于，
所述控制部在变更所述优先度设定表之后仍对所述通信量进行监控，在所述通信量小于所述阈值的情况下，针对所述优先度设定表进行下述变更，即：在处理为所述普通帧的控制帧中从优先度较高的控制帧开始将其恢复处理为所述低延迟帧。
7.如权利要求5或6所述的传输装置，其特征在于，
所述控制部在所述列车启动后、所述列车中的车辆分割后、或者所述列车中的车辆合并后，开始进行所述通信量的监控。
8.如权利要求7所述的传输装置，其特征在于，
所述控制部在从所述通信量的监控开始后经过了规定的时间之后，结束所述通信量的监控。
9.一种***控制装置，该***控制装置搭载于列车，与转发控制帧的传输装置一起构成列车传输***，该***控制装置的特征在于，包括：
帧接收部，该帧接收部从权利要求1至4的任一项所述的传输装置中接收表示所述传输装置中低延迟帧的通信量为规定的阈值以上的内容的第1通知帧；
指令部，该指令部指示生成所述第1通知帧的响应，即第1优先度设定帧，该第1优先度设定帧指示针对所述传输装置中所设定的表示所述控制帧的优先度的优先度设定表进行下述变更，即：在处理为所述低延迟帧的控制帧中从优先度较低的控制帧开始将其处理为普通帧；
优先度设定帧生成部，该优先度设定帧生成部生成所述第1优先度设定帧；以及
输出控制部，该输出控制部将所述第1优先度设定帧发送至所述传输装置。
10.如权利要求9所述的***控制装置，其特征在于，
所述帧接收部从所述传输装置接收表示所述通信量变为小于所述阈值的内容的第2通知帧，
所述指令部指示所述优先度设定帧生成部生成所述第2通知帧的响应，即第2优先度设定帧，该第2优先度设定帧指示针对所述优先度设定表进行下述变更，即：在处理为所述普通帧的控制帧中从优先度较高的控制帧开始将其恢复处理为所述低延迟帧，
所述优先度设定帧生成部生成所述第2优先度设定帧，
所述输出控制部将所述第2优先度设定帧发送至所述传输装置。
11.如权利要求9或10所述的***控制装置，其特征在于，
所述指令部在所述列车启动后、所述列车的车辆分割后、或者所述列车的车辆合并后，向所述优先度设定帧生成部指示生成监控开始指示帧，该监控开始指示帧用于向所述传输装置指示开始进行所述通信量的监控，
所述优先度设定帧生成部生成所述监控开始指示帧，
所述输出控制部将所述监控开始指示帧发送至所述传输装置。
12.如权利要求11所述的***控制装置，其特征在于，
所述指令部在发送所述监控开始指示帧后经过了规定的时间之后，向所述优先度设定帧生成部指示生成监控结束指示帧，该监控结束指示帧用于向所述传输装置指示结束所述通信量的监控，
所述优先度设定帧生成部生成所述监控结束指示帧，
所述输出控制部将所述监控结束指示帧发送至所述传输装置。
13.一种列车传输***，其特征在于，包括：
搭载于构成列车的各车辆的权利要求1至4的任一项所述的传输装置；以及
权利要求9至12的任一项所述的***控制装置。
14.一种列车传输***，其特征在于，
包括搭载于构成列车的各车辆的权利要求5至8的任一项所述的传输装置。
15.如权利要求14所述的列车传输***，其特征在于，
包括***控制装置，该***控制装置在所述列车启动后、所述列车的车辆分割后、或者所述列车的车辆合并后，生成用于向所述传输装置指示开始进行低延迟帧的通信量的监控的监控开始指示帧并进行发送，在从所述监控开始指示帧的发送开始经过了规定的时间之后，生成用于向所述传输装置指示结束所述通信量的监控的监控结束指示帧并进行发送，
所述传输装置基于所述监控开始指示帧开始所述通信量的监控，基于所述监控结束指示帧结束所述通信量的监控。
16.一种传输方法，用于搭载于列车、且包含生成控制帧的***控制装置、以及转发所述控制帧的传输装置的列车传输***中，该传输方法的特征在于，
所述控制帧中存在有普通帧、以及与所述普通帧相比要求进行更低延迟的转发的低延迟帧，在所述传输装置使所述低延迟帧优先于所述普通帧来进行转发的情况下，所述传输方法包括下述步骤：
第1通知帧发送步骤，该第1通知帧发送步骤中，所述传输装置监控所述低延迟帧的通信量，在所述通信量为规定的阈值以上的情况下，向所述***控制装置发送表示所述通信量为所述阈值以上的内容的第1通知帧；
第1优先度设定帧发送步骤，该第1优先度设定帧发送步骤中，所述***控制装置将所述第1通知帧的响应即第1优先度设定帧发送至所述传输装置，该第1优先度设定帧指示针对所述传输装置中所设定的表示所述控制帧的优先度的优先度设定表进行下述变更，即：在处理为所述低延迟帧的控制帧中从优先度较低的控制帧开始将其处理为所述普通帧；以及
第1优先度设定表变更步骤，该第1优先度设定表变更步骤中，所述传输装置基于所述第1优先度设定帧，针对所述优先度设定表进行下述变更，即：在处理为所述低延迟帧的控制帧中从优先度较低的控制帧开始将其处理为所述普通帧。
17.如权利要求16所述的传输方法，其特征在于，包括下述步骤：
第2通知帧发送步骤，该第2通知帧发送步骤中，所述传输装置在变更所述优先度设定表之后仍监控所述通信量，在所述通信量小于所述阈值的情况下，向所述***控制装置发送表示所述通信量小于所述阈值的内容的第2通知帧；
第2优先度设定帧发送步骤，该第2优先度设定帧发送步骤中，所述***控制装置将所述第2通知帧的响应即第2优先度设定帧发送至所述传输装置，该第2优先度设定帧指示针对所述优先度设定表进行下述变更，即：在处理为所述普通帧的控制帧中从优先度较高的控制帧开始将其恢复处理为所述低延迟帧；以及
第2优先度设定表变更步骤，该第2优先度设定表变更步骤中，所述传输装置基于所述第2优先度设定帧，针对所述优先度设定表进行下述变更，即：在处理为所述普通帧的控制帧中从优先度较高的控制帧开始将其恢复处理为所述低延迟帧。
18.一种传输方法，用于搭载于列车、且包含生成控制帧的***控制装置、以及转发所述控制帧的传输装置的列车传输***中，该传输方法的特征在于，
所述控制帧中存在有普通帧、以及与所述普通帧相比要求进行更低延迟的转发的低延迟帧，在所述传输装置使所述低延迟帧优先于所述普通帧来进行转发的情况下，
所述传输方法包括第1优先度设定表变更步骤，该第1优先度设定表变更步骤中，所述传输装置对所述低延迟帧的通信量进行监控，在所述通信量为规定的阈值以上的情况下，针对所设定的表示所述控制帧的优先度的优先度设定表进行下述变更，即：在处理为所述低延迟帧的控制帧中从优先度较低的控制帧开始将其处理为所述普通帧。
19.如权利要求18所述的传输方法，其特征在于，
包括第2优先度设定表变更步骤，该第2优先度设定表变更步骤中，所述传输装置在变更所述优先度设定表之后仍对所述通信量进行监控，在所述通信量小于所述阈值的情况下，针对所述优先度设定表进行下述变更，即：在处理为所述普通帧的控制帧中从优先度较高的控制帧开始将其恢复处理为所述低延迟帧。
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