DE102004064149B4 - Übertragungsvorrichtung für Schienenfahrzeugwagen - Google Patents
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Abstract
Description
- QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNG
- Diese Anmeldung basiert auf und beansprucht die Priorität der älteren
japanischen Patentanmeldungen Nr. 2003-183275 Nr. 2004-128707 - HINTERGRUND DER ERFINDUNG
- 1. Gebiet der Erfindung
- Die Erfindung bezieht sich auf eine Übertragungsvorrichtung für Schienenfahrzeugwagen.
- 2. Beschreibung des Stands der Technik
- Netzwerke, die CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection) benutzen, nehmen typischerweise das IEEE802.3 konforme Ethernet (eingetragene Marke) an, wie beispielsweise 10Base-T, 100Base-TX und 1000Base-T mit verdrillten Kabelpaaren und 10Base-F, 100Base-FX, 1000Base-LX und 1000Base-SX mit optischen Kabeln. Jedes dieser CSMA/CD-Netzwerke ist auf Schienenfahrzeugwagen mit einem Bus von Übertragungsleitungen anwendbar, wie in
1 gezeigt. Auf IEEE802.3 basierte Repeater sind beschränkt, bis zu vier Stufen bei 10 Mbps und bis zu zwei Stufen bei 100 Mbps zu handhaben. D. h., dass maximal nur vier Wagen erlaubt sind, auch wenn mit einer niedrigen Geschwindigkeit von 10 Mbps zugegriffen wird, und daher ist das Ethernet, das das am weitesten verwendete Netzwerk ist, auf einen langen Zug von Schienenfahrzeugwagen nicht anwendbar. - Der CSMA/CD erlaubt grundsätzlich eine Datenkollision und überträgt die Daten erneut, wenn eine Datenkollision auftritt. Aus diesem Grund ist der CSMA/CD kaum anwendbar, um Zugsteuerinformation zu übertragen, die keine Übertragungsverzögerung erlaubt. Für die Übertragung derartiger Steuerinformation ist es notwendig, beispielsweise ein Token-Ring-Netzwerk zu benutzen, das langsam und kostspielig ist.
- Auf diese Art und Weise ist das Ethernet, das ein auf IEEE802.3 basiertes Netzwerk ist und heutzutage am weitesten verwendet wird, auf einen langen Zug von Schienenfahrzeugwagen nicht zuverlässig anwendbar.
-
US 6,249,512 B1 offenbart ein duales System zur Datenübertragung. Mit Bezug auf die9(a) bis9(c) wird ein sogenanntes „current use system” und ein sogenanntes „standby system” gezeigt, wobei das „current use system” aus den „hub units” #11–#15 und das „standby system” aus den „hub units” #21–#25 besteht. Für den Fall, dass in einer der „hub units” #11–#15 ein Fehler erfasst wird, schaltet das duale System von dem „current use system” auf das „standby system” um, und umgekehrt, um die Datenübertragung aufrechtzuerhalten. Ein Datenaustausch zwischen dem „current use system” und dem „standby system” findet erst dann statt, wenn in einer der „hub units” #11–#15 bzw. in einer der „hub units” #21–#25 ein Fehler aufgetreten ist. - ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
- Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Übertragungsvorrichtung für Schienenfahrzeugwagen bereitzustellen, die imstande ist, auf einen langen Zug von Schienenfahrzeugwagen zuverlässig angewendet zu werden.
- Die Aufgabe wird durch die Übertragungsvorrichtung gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Modifizierungen der vorliegenden Erfindung werden durch die abhängigen Patentansprüche definiert.
- KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
1 ist ein Blockdiagramm, das Repeater und Übertragungsleitungen einer Übertragungsvorrichtung für Schienenfahrzeugwagen gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung zeigt. -
2 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration des Repeaters gemäß der ersten Ausführungsform zeigt; -
3 ist eine erläuternde Ansicht 1, die Flüsse von Steuerpaketen gemäß der ersten Ausführungsform zeigt; -
4 ist eine erläuternde Ansicht 2, die Flüsse von Steuerpaketen gemäß der ersten Ausführungsform zeigt; -
5 ist eine erläuternde Ansicht 3, die Flüsse von Steuerpakten gemäß der ersten Ausführungsform zeigt; -
6 ist eine erläuternde Ansicht 4, die Flüsse von Steuerpaketen gemäß der ersten Ausführungsform zeigt; -
7 ist eine erläuternde Ansicht 5, die Flüsse von Steuerpaketen gemäß der ersten Ausführungsform zeigt; -
8 ist eine erläuternde Ansicht 6, die Flüsse von Steuerpaketen gemäß der ersten Ausführungsform zeigt; -
9 ist eine erläuternde Ansicht 7, die Flüsse von Steuerpaketen gemäß der ersten Ausführungsform zeigt; -
10 ist eine erläuternde Ansicht 1, die Übertragungssteuervorgänge zeigt, die an Stationen gemäß der ersten Ausführungsform ausgeführt werden; -
11 ist eine erläuternde Ansicht 2, die Übertragungssteuervorgänge zeigt, die an Stationen gemäß der ersten Ausführungsform ausgeführt werden; -
12 ist eine erläuternde Ansicht 3, die Übertragungssteuervorgänge zeigt, die an Stationen gemäß der ersten Ausführungsform ausgeführt werden; -
13 ist eine erläuternde Ansicht 4, die Übertragungssteuervorgänge zeigt, die an Stationen gemäß der ersten Ausführungsform ausgeführt werden; -
14 ist eine erläuternde Ansicht 5, die Übertragungssteuervorgänge zeigt, die an Stationen gemäß der ersten Ausführungsform ausgeführt werden; -
15 ist ein Blockdiagramm, das Repeater und Übertragungsleitungen einer Übertragungsvorrichtung für Schienenfahrzeugwagen gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung zeigt; -
16 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration des Repeaters gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt; -
17 ist eine erläuternde Ansicht 1 einer Datenübertragungssteuerung gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt; -
18 ist eine erläuternde Ansicht 2, die die Datenübertragungssteuerung gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt; -
19 ist eine erläuternde Ansicht 3, die die Datenübertragungssteuerung gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt; -
20 ist eine erläuternde Ansicht 4, die die Datenübertragungssteuerung gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt; -
21 ist eine erläuternde Ansicht 5, die die Datenübertragungssteuerung gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt; -
22 ist eine erläuternde Ansicht 6, die die Datenübertragungssteuerung gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt; -
23 ist eine erläuternde Ansicht 7, die die Datenübertragungssteuerung gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt; -
24 ist ein Timing-Diagramm, das die Datenübertragungssteuerung gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt; -
25 ist eine Timing-Diagramm, das die Datenübertragungssteuerung (vorübergehendes Halten eines Übertragungsrechts) gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt; -
26 ist eine erläuternde Ansicht 1, die ein zweites Beispiel der Datenübertragungssteuerung gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt; -
27 ist eine erläuternde Ansicht 2, die das zweite Beispiel der Datenübertragungssteuerung gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt; -
28 ist eine erläuternde Ansicht 3, die das zweite Beispiel der Datenübertragung gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt; -
29 ist eine erläuternde Ansicht 4, die das zweite Beispiel der Datenübertragungssteuerung gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt; -
30 ist eine erläuternde Ansicht 5, die das zweite Beispiel der Datenübertragungssteuerung gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt; -
31 ist eine erläuternde Ansicht 6, die das zweite Beispiel der Datenübertragungssteuerung gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt; -
32 ist ein Timing-Diagramm, das das zweite Beispiel der Datenübertragungssteuerung gemäß der zweiten Ausführungsform zeigt; -
33 ist ein Blockdiagramm, das Repeater und Übertragungsleitungen einer Übertragungsvorrichtung für Schienenfahrzeugwagen gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung zeigt; -
34 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration des Repeaters gemäß der dritten Ausführungsform zeigt; -
35 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration der Übertragungsleitung gemäß der dritten Ausführungsform zeigt; -
36 ist eine erläuternde Ansicht 1, die die Datenübertragungssteuerung gemäß der dritten Ausführungsform zeigt; -
37 ist eine erläuternde Ansicht 2, die die Datenübertragungssteuerung gemäß der dritten Ausführungsform zeigt; -
38 ist eine erläuternde Ansicht 3, die die Datenübertragungssteuerung gemäß der dritten Ausführungsform zeigt; -
39 ist eine erläuternde Ansicht 4, die die Datenübertragungssteuerung gemäß der dritten Ausführungsform zeigt; -
40 ist eine erläuternde Ansicht 1, die ein zweites Beispiel der Datenübertragungssteuerung gemäß der dritten Ausführungsform zeigt; -
41 ist eine erläuternde Ansicht 2, die das zweite Beispiel der Datenübertragungssteuerung gemäß der dritten Ausführungsform zeigt; -
42 ist eine erläuternde Ansicht 3, die das zweite Beispiel der Datenübertragungssteuerung gemäß der dritten Ausführungsform zeigt; -
43 ist eine erläuternde Ansicht 4, die das zweite Beispiel der Datenübertragungssteuerung gemäß der dritten Ausführungsform zeigt; -
44 ist eine erläuternde Ansicht 5, die das zweite Beispiel der Datenübertragungssteuerung gemäß der dritten Ausführungsform zeigt; -
45 ist eine erläuternde Ansicht 6, die das zweite Beispiel der Datenübertragungssteuerung gemäß der dritten Ausführungsform zeigt; -
46 ist eine erläuternde Ansicht 7, die das zweite Beispiel der Datenübertragungssteuerung gemäß der dritten Ausführungsform zeigt; -
47 ist ein Blockdiagramm, das Repeater mit Übertragungsleitungen einer Übertragungsvorrichtung für Schienenfahrzeugwagen gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung zeigt; -
48 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration des Repeaters gemäß der vierten Ausführungsform zeigt; -
49 ist eine erläuternde Ansicht 1, die die Datenübertragungssteuerung gemäß der vierten Ausführungsform zeigt; -
50 ist eine erläuternde Ansicht 2, die die Datenübertragungssteuerung gemäß der vierten Ausführungsform zeigt; -
51 ist eine erläuternde Ansicht 3, die die Datenübertragungssteuerung gemäß der vierten Ausführungsform zeigt; -
52 ist eine erläuternde Ansicht 4, die die Datenübertragungssteuerung gemäß der vierten Ausführungsform zeigt; -
53 ist eine erläuternde Ansicht 1, die ein zweites Beispiel der Datenübertragungssteuerung gemäß der vierten Ausführungsform zeigt; -
54 ist eine erläuternde Ansicht 2, die das zweite Beispiel der Datenübertragungssteuerung gemäß der vierten Ausführungsform zeigt; -
55 ist eine erläuternde Ansicht 1, die ein drittes Beispiel der Datenübertragungssteuerung gemäß der vierten Ausführungsform zeigt; -
56 ist eine erläuternde Ansicht 2, die das dritte Beispiel der Datenübertragungssteuerung gemäß der vierten Ausführungsform zeigt; -
57 ist eine erläuternde Ansicht 3, die das dritte Beispiel der Datenübertragungssteuerung gemäß der vierten Ausführungsform zeigt; -
58 ist eine erläuternde Ansicht 4, die das dritte Beispiel der Datenübertragungssteuerung gemäß der vierten Ausführungsform zeigt; -
59 ist eine erläuternde Ansicht 5, die das dritte Beispiel der Datenübertragungssteuerung gemäß der vierten Ausführungsform zeigt; -
60 ist eine erläuternde Ansicht 6, die das dritte Beispiel der Datenübertragungssteuerung gemäß der vierten Ausführungsform zeigt; -
61 ist eine erläuternde Ansicht 7, die das dritte Beispiel der Datenübertragungssteuerung gemäß der vierten Ausführungsform zeigt; -
62 ist eine erläuternde Ansicht 8, die das dritte Beispiel der Datenübertragungssteuerung gemäß der vierten Ausführungsform zeigt; -
63 ist eine erläuternde Ansicht 9, die das dritte Beispiel der Datenübertragungssteuerung gemäß der vierten Ausführungsform zeigt; -
64 ist ein Blockdiagramm, das Repeater und Übertragungsleitungen einer Übertragungsvorrichtung für Schienenfahrzeugwagen gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung zeigt; -
65 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration des Repeaters gemäß der fünften Ausführungsform zeigt; -
66 ist eine erläuternde Ansicht 1, die die Datenübertragungssteuerung gemäß der fünften Ausführungsform zeigt; -
67 ist eine erläuternde Ansicht 2, die die Datenübertragungssteuerung gemäß der fünften Ausführungsform zeigt; -
68 ist eine erläuternde Ansicht 3, die die Datenübertragungssteuerung gemäß der fünften Ausführungsform zeigt; -
69 ist eine erläuternde Ansicht 4, die die Datenübertragungssteuerung gemäß der fünften Ausführungsform zeigt; -
70 ist eine erläuternde Ansicht 5, die die Datenübertragungssteuerung gemäß der fünften Ausführungsform zeigt; -
71 ist eine erläuternde Ansicht 6, die die Datenübertragungssteuerung gemäß der fünften Ausführungsform zeigt; -
72 ist ein Timing-Diagramm 1, das die Datenübertragungssteuerung gemäß der fünften Ausführungsform zeigt; -
73 ist ein Timing-Diagramm 2, das die Datenübertragungssteuerung gemäß der fünften Ausführungsform zeigt. - AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
- Verschiedene Ausführungsformen der Erfindung werden mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
- [Erste Ausführungsform]
-
1 zeigt eine Konfiguration von Übertragungsleitungen in einer Übertragungsvorrichtung für Schienenfahrzeugwagen gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung, und2 zeigt eine Struktur eines Repeaters, der in der Übertragungsvorrichtung aufgenommen ist. - Gemäß der ersten Ausführungsform umfasst die Übertragungsvorrichtung für Schienenfahrzeugwagen eine Mehrzahl von Repeatern
1a bis1n , die jeweils in den Wagen installiert sind. Jeder Repeater umfasst drei (zwei, wenn keine Daten an eine Station übertragen oder von dieser empfangen werden) oder mehrere Sender-Empfänger-Ports4a ,4b und4c , einen Repeater-Controller2 , um zwischen den Ports wiederholte Daten und ein durch die Repeater zirkuliertes Exklusiv-Paket zu steuern, und eine Mehrzahl von Stationen5 , um Daten innerhalb des Wagen zu übertragen und zu empfangen. Die Repeater1a bis1n sind miteinander über einen Übertragungsleitungs-Bus3a bis3(n-1) verbunden. - In jedem Wagen sind die Stationen
5 innerhalb des Repeaters1 oder außerhalb des Repeaters1 angeordnet. Sogar wenn die Stationen5 außerhalb des Repeaters1 angeordnet sind, sind die Sender-Empfänger-Ports4a ,4b und4c innerhalb des Repeaters1 angeordnet. In2 ist die Station5a innerhalb des Repeaters1 und die Station5b außerhalb des Repeaters1 . Der Repeater1 darf eine Mehrzahl von Stationen und eine Mehrzahl von mit den Stationen5 verbundene Sender-Empfänger-Ports4 aufweisen. - Die Übertragungsleitung
3a bis3(n-1) können aus verdrillten Drahtpaaren von beispielsweise 10Base-T oder 100Base-T oder optischen Faserkabeln von beispielsweise 10Base-F oder 100Base-Fx hergestellt sein. - Obwohl die erste Ausführungsform die in einem Bus verbundenen Übertragungsleitungen
3a bis3(n-1) benutzt, ist es möglich, in einer Schleife mit einer Steuertechnik verbundenen Übertragungsleitungen zu benutzen, die in der ungeprüftenjapanischen Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 2004-96159 - Der Betrieb der Übertragungsvorrichtung für Schienenfahrzeugwagen gemäß der ersten Ausführungsform wird erläutert.
3 bis9 zeigen Flüsse von Exklusiv-Paketen durch die Repeater1a bis1e , und10 und14 zeigen eine Übertragungssteuerung, die an den Stationen5 in dem Repeater1 ausgeführt wird. - Die erste Ausführungsform wird in Verbindung mit einem Zug von fünf Wagen, d. h. n = e, ausgeführt. Der Wagen
1 ist mit dem Repeater1a ausgestattet, der durch die Übertragungsleitung3a mit dem in dem Wagen2 installierten Repeater1b verbunden ist. Die Wagen2 bis5 werden jeweils mit den Repeatern1b bis1e ausgestattet, die miteinander über die in einer Buskonfiguration angeordneten Übertragungsleitungen3b bis3d verbunden sind. - Anfangs bestimmen die Repeater
1a bis1e jeweils eine Link-Puls-Netzwerkstruktur der IEEE802.3. Gemäß der ersten Ausführungsform sind die Repeater1a bis1e in einer Buskonfiguration verbunden, um ein Netzwerk zu bilden. Diese Ausführungsform nimmt an, dass der Repeater1a an einem stromauf gelegenen Ende des Netzwerks, und der Repeater1e an einem stromab gelegenen Ende des Netzwerks ist. Die Definitionen von stromauf und stromab sind umkehrbar. Der Repeater1a ist der am weitesten stromauf gelegene Repeater und dient als ein Stammrepeater. Der Repeater1e ist der am weitesten stromab gelegne Repeater, und die Repeater1b bis1d sind Zwischen-Repeater. - Der Betrieb des Netzwerks mit der oben erwähnten Anordnung wird mit Bezug auf
3 bis9 erläutert. - (1) Initialisierung
- In
3 sendet der am weitesten stromauf gelegene Repeater als ein Signal, um die Übertragungssteuerung zu starten, ein Rücksetzpaket an die Übertragungsleitung3a . Bei Empfang des Rücksetzpakets erkennt jeder der Repeater1b bis1e , dass er kein Übertragungsrecht hat, unterdrückt Datenübertragung und wiederholt das Rücksetzpaket für die stromab gelegene Seite. - Wenn das Rücksetzpaket den am weitesten stromab gelegenen Repeater
1e erreicht, ist der am weitesten stromauf gelegene Repeater1a der einzige Repeater mit Übertragungsrecht. - (2) Datenübertragung (
1a ) - In
4 überträgt der am weitesten stromauf gelegene Repeater1a mit dem Übertragungsrecht von einer Station5 gesendete DATA1, die in dem Repeater1a vorhanden sind. Jeder der Repeater1b bis1e , die kein Übertragungsrecht haben, wiederholt die DATA1 für die stromab gelegene Seite sowie auch für Stationen5 , die in dem Repeater vorhanden sind. Als Ergebnis empfangen alle Stationen die DATA1 im Wesentlichen gleichzeitig. - (3) Übertragungsrechttransfer (
1a bis1b ) - In
5 transferiert bei Ende der Übertragung der DATA1 der Repeater das Übertragungsrecht mit einem Token-Paket an die stromab gelegene Seite. Dann wechselt der Repeater1a in einen Zustand ohne Übertragungsrecht. Der Repeater1b empfängt das Token-Paket und behält das Übertragungsrecht ohne Wiederholen des Token-Pakets für die stromab gelegenen Seite. - (4) Datenübertragung (1b
) - In
6 überträgt der Repeater1b , der das Übertragungsrecht erhalten hat, von einer Station5 gesendete DATA2, die in dem Repeater1b vorhanden ist. Die Repeater1a und1c bis1e , die kein Übertragungsrecht haben, wiederholen die DATA2 für den nächsten Repeater sowie auch für die Stationen5 , die in jedem Repeater vorhanden sind. - (5) Übertragungsrechttransfer (
1d bis1e ) - In
7 werden der Übertragungsrechttransfer und die Datenübertragung zu der stromab gelegenen Seite hin wiederholt. Der Repeater1d überträgt ein Token-Paket zu dem am weitesten stromab gelegenen Repeater1e , sodass der Repeater1e das Übertragungsrecht haben kann. - (6) Datenübertragung (
1e ) - In
8 überträgt der am weitesten stromab gelegenen Repeater1e , der das Übertragungsrecht erhalten hat, DATA3 von einer Station5 , die in dem Repeater1e vorhanden ist. - (7) Rücksetzen
- In
9 überträgt bei Ende der Datenübertragung der Repeater1e ein Rückgabepaket an die stromauf gelegene Seite, da der Repeater1e der am weitesten stromab gelegenen Repeater ist. Das Rückgabepaket gibt an, dass das Übertragungsrecht zirkuliert wurde. Dann wechselt der Repeater1e in einen Kein-Übertragungsrecht-Zustand. Die Zwischenrepeater1d bis1e wiederholen sukzessiv das Rückgabepaket für die stromauf gelegene Seite. Bei Empfang des Rückgabepakets erkennt der am weitesten stromauf gelegene Repeater1e , dass das Übertragungsrecht zirkuliert wurde und startet die Übertragungsrecht-Steuerung von dem Schritt (1) erneut. - Wenn der am weitesten stromauf gelegene Repeater
1a nicht im Stande ist, das Rückgabepaket innerhalb einer vorbestimmten Zeit zu empfangen, wird bestimmt, dass eine Schwierigkeit in dem Netzwerk aufgetreten ist, und der Initialisierungsschritt (1) wird gestartet, um eine Übertragungsrecht-Zirkulation ohne Unterbrechung fortzusetzen. - Jeder der Repeater
1a bis1e umfasst einen Zirkulationszeit-Überwachungszeitgeber. Wenn irgendeiner der Repeater eine von einer Station5 zu übertragene große Datenmenge aufweist, die in dem Repeater vorhanden ist, und wenn bestimmt wird, dass das Übertragungsrecht nicht innerhalb der vorbestimmten Zeit aufgrund der großen Übertragungsdaten zirkuliert wird, wird dass den Stationen5 in dem Repeater gegebene Übertragungsrecht gemäß dem vorbestimmten Prioritäten eingeschränkt, um die Übertragungsrechtezirkulationszeit einzuhalten. Diese Technik kann eine Zirkulationszeit von bedeutenden Daten, wie beispielsweise Zugsteuerdaten, sicherstellen, die in Echtzeit übertragen werden müssen. - Eine Technik zum Einschränken der Datenübertragung von den Stationen
5 in jedem Repeater wird mit Bezug auf10 und14 erläutert. - (1) Übertragungseinschränkung
- In
10 überträgt, wenn ein vorgegebener Repeater1 kein Übertragungsrecht hat, der Repeater-Controller2 in dem Repeater1 kontinuierlich ein PAUSE_A-Paket (in IEEE802.3 spezifiziert, wobei ”A” eine Übertragungsbeschränkungszeit angibt) zum Beschränken der Übertragung an die Stationen5a bis5d , die in dem Repeater1 vorhanden sind. Ein Übertragungsintervall des PAUSE_A-Pakets wird eingestellt, so dass es kürzer als die Pausenzeit ”A” ist. - (2) Freigeben der Übertragung von der Station
5a - Wenn der Repeater
1 in11 ein Übertragungsrecht empfängt, ermöglicht er beispielsweise der Station5a , selbst Daten zu übertragen. Dann überträgt der Repeater-Controller2 in dem Repeater1 ein PAUSE_B-Paket (Zeit B = 0), um die Übertragung freizugeben) an die Station5a . Bei Empfang des PAUSE_B-Pakets wechselt die Station5a in einen Übertragungs-Freigabe-Zustand. Die anderen Stationen5a bis5d in dem Repeater1 empfangen kein PAUSE_B-Paket und behalten daher den Übertragungs-Sperr-Zustand mit dem PAUSE_A-Paket bei. - (3) Datenübertragung von Station
5a - In
12 überträgt die Übertragungs-Freigabe-Station5a DATA1. Der Repeater-Controller2 wiederholt die DATA1 von der Station5 für die anderen Stationen5b bis5d sowie auch für die stromauf und stromab gelegenen Repeater. Wenn die Übertragungs-Freigabe-Station keine zu übertragenen Daten aufweist, wird keine Übertragung ausgeführt, und der nächste Schritt (4) wird nach einer vorbestimmten Zeit ausgeführt. - (4) Sperren der Übertragung von der Station
5a - In
13 überträgt nach Empfang der DATA1 von der Station5a der Repeater-Controller2 ein PAUSE_A-Paket an die Station5a , wodurch die Übertragung von der Station5a gesperrt wird. Dann sind die Stationen5a bis5d in einem Übertragungs-Sperr-Zustand. - (5) Freigeben der Übertragung von der Station
5b - In
14 überträgt der Repeater-Controller2 ein PAUSE_B-Paket an die Station5b , um die Übertragung von der Station5b freizugeben. Bei Empfang des PAUSE_B-Pakets wechselt die Station5b in einen Übertragungs-Freigabe-Zustand. - Der Repeater-Controller
2 gibt die Übertragung von den Stationen5a bis5d eine nach der anderen frei, um eine Datenkollision in dem CSMA/CD-Netzwerk zu vermeiden. Der Repeater-Controller2 kann die Anzahl der Übertragungspakete verändern, die den Stationen5a bis5d zugeteilt sind, um einen Echtzeitbetrieb beizubehalten. - Wie oben erwähnt verbindet die Übertragungsvorrichtung für Schienenfahrzeugwagen gemäß der ersten Ausführungsform Übertragungsleitungen
3 in einer Buskonfiguration und überträgt ein Exklusiv-Paket durch die Übertragungsleitungen3 und eine Mehrzahl von Repeatern1 , um eine Kollision zu vermeiden. Gemäß dem Exklusiv-Paket steuert jeder der Repeater1 in der richtigen Weise die Ports, um Daten zu wiederholen. Diese Konfiguration kann eine Datenkollision in einem CSMA/CD-Netzwerk vermeiden, eine Einschränkung in der Anzahl von verbindbaren Stufen beseitigen und Daten mit kleiner Verzögerung wiederholen. Das Exklusiv-Paket wird verwendet, um ein Übertragungsrecht von einem Repeater1 zu einem anderen zu transferieren. Die Repeater-Controller2 zirkulieren das Exklusiv-Paket durch die Repeater1 von der stromauf gelegenen Seite zu der stromab gelegenen Seite. D. h., das Übertragungsrecht wird gesteuert, um durch alle Repeater1 innerhalb einer vorbestimmten Zeit zirkuliert zu werden. - Gemäß der ersten Ausführungsform umfasst jeder der Repeater
1 eine Mehrzahl von Stationen5 . Wenn ein gegebener Repeater1 ein Übertragungsrecht empfängt, gibt der Repeater-Controller2 des gegebenen Repeater1 das Übertragungsrecht an die Stationen5 nacheinander aus, um eine Datenkollision zu vermeiden und Daten mit hoher Geschwindigkeit zu wiederholen. Der Repeater-Controller2 überwacht eine Zeit, um das Übertragungsrecht innerhalb des Repeaters1 zu zirkulieren. Wenn eine vorbestimmte Zeit abläuft, hält der Repeater-Controller2 das Zirkulieren des Übertragungsrechts durch die Station5 mit Ausnahme einer besonderen Station an und transferiert das Übertragungsrecht an den nächsten stromab gelegenen Repeater1 . Diese Technik kann das Übertragungsrecht schnell an stromab gelegene Repeater1 übertragen und ein Übertragungsrechtzirkulationsintervall beibehalten. - Die erste Ausführungsform schränkt die Übertragung von den Stationen
5a bis5d gemäß der in IEEE802.3x spezifizierten Flusssteuerung ein. Wenn eine Halbduplexschaltung benutzt wird, kann ein Gegendruck (back Pressure) kontinuierlich angelegt werden, um die Übertragung einzuschränken. - [Zweite Ausführungsform]
- Eine Übertragungsvorrichtung für Schienenfahrzeugwagen gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung wird erläutert. Wie in
15 gezeigt, umfasst die Übertragungsvorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform Repeater11a bis11n und Übertragungsleitungen13a bis13(n-1) , um die Repeater miteinander zu verbinden. Die Übertragungsleitungen sind in einer Buskonfiguration angeordnet. Jeder der Repeater11a bis11n umfasst Trunk-Sender-Empfänger, Stations-Sender-Empfänger, Stationen, um Daten innerhalb des Repeaters zu übertragen und zu empfangen, und einen Repeater-Controller, um die Datenwiederholung zwischen den Sender-Empfängern zu steuern und ein Exklusiv-Paket zum Steuern eines Netzwerks zu bilden. Die Repeater benutzen eine erweiterte Art der Übertragungsrechtszirkulations- und -Steuertechnik der ersten Ausführungsform, um Kollisionen zu vermeiden und die Zirkulationsregelmäßigkeit zu verbessern. -
15 zeigt eine Anordnung der Übertragungsleitungen für die Übertragungsvorrichtung für Schienenfahrzeugwagen gemäß der zweiten Ausführungsform.16 zeigt eine Struktur eines Repeaters der Übertragungsvorrichtung. Jeder der Repeater11a bis11n gemäß der zweiten Ausführungsform umfasst zwei oder mehrere Trunk-Sender-Empfänger-Ports14a und14b , einen (Null, wenn der Repeater keine Datenübertragung oder -empfang innerhalb des Wagen durchführt, in dem der Repeater installiert ist) oder mehrere Stationen-Sender-Empfänger-Ports15a und15b , den Repeater-Controller12 , um Datenwiederholung zwischen den Ports zu steuern, sowie auch ein Exklusiv-Paket (Token-Paket), das durch die Repeater geleitet wird, und die Stationen16a und16b , um Daten innerhalb des Repeaters zu übertragen und zu empfangen. - Die Stationen
16a und16b können innerhalb des Repeaters11 oder außerhalb des Repeaters11 angeordnet sein. Wenn die Stationen außerhalb des Repeaters11 angeordnet sind, sind die Stationen-Sender-Empfänger15 innerhalb des Repeaters11 angeordnet. In16 ist die Station16a innerhalb des Repeaters11 und die Station16b außerhalb des Repeaters11 angeordnet. Jeder Repeater kann eine Mehrzahl von Stationen und an den Stationen angebrachte Stations-Sender-Empfänger benutzen. - Gemäß der zweiten Ausführungsform sind die Repeater
11a bis11n miteinander mit den Trunk-Übertragungsleitungen13a bis13(n-1) verbunden, die in einer Buskonfiguration angeordnet sind. - Der Betrieb der Übertragungsvorrichtung für Schienenfahrzeugwagen gemäß der zweiten Ausführungsform wird mit Bezug auf
17 bis24 erläutert. Die folgende Erläuterung basiert auf einem Zug von sechs Wagen (d. h. n = f). - (1) Rücksetzen
- In
17 wird angenommen, dass der Repeater11a an einem stromauf gelegenen Ende des Netzwerks und der Repeater11f an einer stromab gelegenen Ende ist. Die Definitionen von stromauf und stromab sind umkehrbar. Innerhalb eines wirksamen Bereichs des Netzwerk dient der am weitesten stromauf gelegene Repeater11a als ein Stammrepeater. - Der Repeater
11a gibt ein Rücksetzpaket als eine Angabe aus, um eine Übertragungsrechtzirkulation zu starten. Wenn das Rücksetzpaket empfangen wird, führt jeder der Repeater11b bis11f eine Initialisierung durch und bereitet sich selbst auf den Datenempfang vor. Jeder der Repeater11a bis11f löscht einen internen Zeitgeber, wenn das Rücksetzpaket übertragen oder (empfangen) wird. Der Repeater11a überträgt Daten, falls vorhanden, und transferiert das Übertragungsrecht an den nächsten stromab gelegenen Repeater. - (2) Übertragungsrechttransfer (von
11a bis11b ) - In
18a gibt nach dem Übertragen notwendiger Daten der Repeater11a ein Token-Paket aus, um das Übertragungsrecht an den nächsten Repeater zu transferieren. Der Repeater11b empfängt das Token-Paket von dem Repeater11a und sichert das Übertragungsrecht. Der Repeater11b mit dem Übertragungsrecht überträgt Daten, falls vorhanden, und gibt ein Token-Paket an den stromab gelegenen Repeater11c aus. Auf diese Art und Weise wird das Übertragungsrecht zirkuliert. - Während der Datenübertragung von dem Repeater
11c wird angenommen, dass eine Zeit ”ta” nach der Ausgabe des Rücksetzpakets (t = 0) verstrichen ist. Jeder Repeater hat seinen eigenen Zeitgeber bei der Übertragung (Empfang) des Rücksetzpakets gestartet, und daher erkennen die Repeater im Wesentlichen gleichzeitig, dass die Zeit ta abgelaufen ist. - (3) Übertragungsrechttransfer (von
11c bis11d ) - In
19 transferiert, wenn der Ablauf der Zeit ta erfasst wird, der Repeater11c , gerade nach dem Ende der vorliegenden Datenübertragung, das Übertragungsrecht an den stromab gelegenen Repeater11d mit einem Token-Paket. - (4) Through (
11d ) - In
20 empfängt der Repeater11d das Token-Paket von dem Repeater11c . Zu diesem Zeitpunkt ist die Zeit ta bereits abgelaufen, und daher überträgt der Repeater11d keine Daten von den Stationen des Repeaters11d und transferiert sofort das Übertragungsrecht an den stromab gelegenen Repeater mit einem Token-Paket. - (5) Through (
11e ) - In
21 empfängt der Repeater11e das Token-Paket von dem Repeater11d . Zu diesem Zeitpunkt ist die Zeit ta bereits abgelaufen, und daher überträgt der Repeater11e keine Daten von den Stationen des Repeaters11e und transferiert sofort das Übertragungsrecht an den stromab gelegenen Repeater11f mit einem Token-Paket. - (6) Steueranweisungsübertragung (
11f ) - In
22 ist der Repeater11f ein Repeater, um eine Steueranweisung zu übertragen, und überträgt daher eine Steueranweisung DATA1, wenn das Token-Paket von dem Repeater11e empfangen wird. Die Steueranweisung DATA1 wird durch die Repeater11e bis11a wiederholt. - Gemäß dieser Ausführungsform dient der Repeater
11f als ein Steueranweisungsübertragungsknoten. Wenn der Repeater11f nicht der Steueranweisungsübertragungsknoten ist, überträgt der Repeater11f nicht die DATA1, und der nächste Schritt wird ausgeführt. - (7) Rückgabe
- In
23 gibt der Repeater11f nach Übertragen der Steueranweisung ein Rücksetzpaket aus. Das Rücksetzpaket wird durch die Repeater11e bis11a geleitet, und das zirkulierte Übertragungsrecht wird an den Repeater11a zurückgegeben. - Durch die oben erwähnten Schritte und wie in einem Timing-Diagramm von
24 gezeigt, wird das Übertragungsrecht innerhalb einer Target-Zeit zirkuliert, und eine Steueranweisung wird an die Repeater innerhalb einer vorbestimmten Zeit übertragen. - Bei der nächsten Zirkulation können die Repeater, die Daten bei der vorhergehenden Zirkulation übertragen haben, durchlaufen werden, und die Repeater, die bei der vorhergehenden Zirkulation durchlaufen wurden, können das Übertragungsrecht empfangen, um die Last zwischen den Repeatern auszugleichen und die Übertragungsintervalle der Steueranweisungen beizubehalten.
- Anstatt des Rücksetzpakets kann eine Steueranweisung als eine Zeitreferenz verwendet werden. In diesem Fall wird eine in einem IP-Header enthaltene Dienstart verwendet, um die Priorität der Steueranweisungsdaten zu erhöhen und die Priorität der anderen Daten abzusenken. Anstatt des IP-Headers kann ein Datenfeld verwendet werden, um die Priorität zu definieren.
- Ein Vorgang eines vorübergehenden Haltens eines Übertragungsrechts bei einem Repeater, der eine Steueranweisung überträgt, sodass die Steueranweisung bei vorbestimmten Intervallen übertragen wird, wird mit Bezug auf
25 erläutert. Bei dieser Erläuterung dient der Repeater11a als ein Repeater, um eine Steueranweisung zu übertragen. - Der Repeater
11a , der als ein Repeater dient, um eine Steueranweisung zu übertragen, löscht einen Zeitgeber, wenn eine Steueranweisung übertragen wird. Die Repeater11b bis11f zirkulieren ein Übertragungsrecht nacheinander, und nur der Repeater, der das Übertragungsrecht hat, kann Daten übertragen. - Wenn der Repeater
11a das Übertragungsrecht nach einer Zeit ”ta” empfängt (die eingestellt ist, um kürzer als ein Target-Steueranweisungsübertragungsintervall zu sein), bestimmt der Repeater11a , dass der Übertragungsintervall nicht eingehalten werden wird, wenn das Übertragungsrecht noch einmal zirkuliert wird, und hält die Zirkulation des Übertragungsrechts an, bis das Target-Steueranweisungsübertragungsintervall abläuft. Wenn das Timing der Übertragung einer Steueranweisung kommt, behält der Repeater11a das Übertragungsrecht und ist bereit, eine Steueranweisung zu übertragen, und somit überträgt der Repeater11a sofort die Steueranweisung an die Repeater11b bis11f . - Wenn die Übertragungsrichtung umgekehrt wird, um den Repeater
11f zu dem Steueranweisungsübertragungsrepeater zu machen, behält der Repeater11f das Übertragungsrecht und bereitet sich selbst vor, eine Steueranweisung auszugeben. - Auf diese Art und Weise behält ein zum Übertragen einer Steueranweisung angewiesener Repeater vorübergehend ein Übertragungsrecht und überträgt eine Steueranweisung zu vorbestimmten Intervallen.
- Als nächstes wird ein Vorgang zum vorübergehenden Anhalten eines Übertragungsrechts und zum Übertragen einer Steueranweisung mit vorbestimmten Intervallen ohne Rückgabe des Übertragungsrechts an den stromauf gelegenen Repeater mit Bezug auf
26 bis32 beschrieben. Bei der folgenden Erläuterung führen die Trunk-Sender-Empfänger14a und14b in jedem Repeater eine Vollduplexkommunikation durch. Die Anzahl der bei der Vollduplexkommunikation beteiligten Leitungen kann vier oder zwei sein. Durch Verwenden einer Echolöscheinrichtung ist die Vollduplexkommunikation mit zwei Leitungen erreichbar. Der Repeater11a dient als ein Steueranweisungsübertragungsrepeater, und ein Rücksetzpaket wird als eine Zeitreferenz verwendet. - (1) Übertragung vom Repeater
11d - In
26 sei angenommen, dass der Repeater11d ein Übertragungsrecht hat und eine Zeitgrenze ”ta” während der Datenübertragung von dem Repeater11d abgelaufen ist. - (2) Time-Out (übertragen eines vorübergehenden Stopp-Pakets)
- In
27 überträgt, wenn die Zeitgrenze ta (Steueranweisungsübertragungsintervall – Maximalzeit ein Paket) abläuft, der Repeater11a , der eine Steueranweisung übertragen muss, ein Stopp-Paket zum Suspendieren des Übertragungsrechts an den Repeater11d , der gegenwärtig das Übertragungsrecht hält. DATA1 von dem Repeater11d werden durch einen stromauf gelegenen Pfad wiederholt, und kollidieren somit nicht mit dem von dem Repeater11a ausgegebenen Stopp-Paket. Sogar wenn der Repeater11a als der Repeater dient, um eine Steueranweisung zu übertragen, wird das Stopp-Paket nicht mit den Daten von dem Repeater11d aufgrund unterschiedlicher Pfade kollidieren. - Bei Empfang des Stopp-Pakets suspendiert der Repeater
11d das Übertragungsrecht nach Abschließen eines gegenwärtig übertragenen Pakets. Dann werden keine Daten durch das Netzwerk fließen, da die anderen Repeater kein Übertragungsrecht haben. - (3) Senden der Steueranweisung (
11a ) - In
28 bestätigt der Repeater11a , dass das Netzwerk frei ist, und überträgt bei einem vorbestimmten Übertragungsintervall eine Steueranweisung DATA2. Die anderen Repeater11b bis11f empfangen im Wesentlichen gleichzeitig die DATA2. - (4) Wiederaufnahme
- In
29 gibt der Repeater11a nach dem Ende der Übertragung der Steueranweisung DATA2 ein Freigabepaket zur Wiederaufnehmen der Übertragungsrechtzirkulation an die stromab gelegene Seite aus. Das Freigabepaket ist nur für den Repeater wirksam, der das Übertragungsrecht hält, und die Repeater, die kein Übertragungsrecht halten, wiederholen das Freigabepaket. Bei Empfang des Freigabepakets kehrt der Repeater11d , der das Übertragungsrecht hält, von dem Übertragungsrechtreservierungszustand in einen Übertragungsrechtsicherungszustand zurück. - (5) Übertragen von Daten von dem Repeater
11d - In
30 überträgt, nach Rückgabe an den Übertragungsrechtsicherungszustand, der Repeater11d die DATA3. Wenn der Repeater11d keine zu übertragenden Daten aufweist, wird der nächste Schritt ausgeführt. - (6) Übertragungsrechttransfer
- In
31 gibt der Repeater11d nach Übertragen der DATA3 ein Token-Paket aus, um das Übertragungsrecht an den Repeater11e zu transferieren. - Wie oben erläutert und in
32 gezeigt, wird das Übertragungsrecht vorübergehend suspendiert, und eine Steueranweisung wird in regelmäßigen Intervallen übertragen, ohne einmal das Übertragungsrecht an den am weitesten stromauf gelegenen Repeater zurückzugeben. - Gemäß der zweiten Ausführungsform muss der Repeater, für den ein Stopp-Paket gesendet wird, nach dem Übertragen von vorliegenden Daten in einen Übertragungsrecht-Suspendierzustand gehen. Statt dessen kann die aktuelle Datenübertragung bei dem Empfang eines Stopp-Pakets beendet werden, um den Übertragungsrechtsuspendierzustand zu starten. In diesem Fall kann die Grenzzeit ”ta” näher zu den Übertragungsintervall als ”Übertragungsintervall-Wiederholungszeit” gebracht werden. Die Daten, deren Übertragung beendet wurde, müssen erneut nach Wiederaufnahme des Übertragungsrechts übertragen werden.
- [Dritte Ausführungsform]
- Eine Übertragungsvorrichtung für Schienenfahrzeugwagen gemäß der dritten Ausführungsform der Erfindung wird erläutert. Die dritte Ausführungsform benutzt primäre und sekundäre Trunk-Leitungen, um in den Wagen installierte Repeater miteinander zu verbinden, und eine in jedem Wagen angeordnete Trunk-Trunk-Leitung, um die primären und sekundären Trunk-Leitungen in dem Wagen miteinander zu verbinden. Die primären, sekundären und Trunk-Trunk-Leitungen bilden ein leiterähnliches Übertragungsleitungsnetzwerk, bei dem die primären und sekundären Trunkleitungen sich horizontal und die Trunk-Trunk-Leitungen vertikal erstrecken. Diese Übertragungsleitungen werden von den Repeatern verwendet, um Daten von einem Repeater zu einem anderen zu wiederholen. Jeder Repeater führt eine Übertragungssteuerung durch, die von der Übertragungsrechtzirkulationssteuerung der ersten Ausführungsform erweitert wurde, um Kollisionen zu vermeiden und Daten mit wenig Verzögerung zu wiederholen.
-
33 zeigt die Übertragungsleitungen der Übertragungsvorrichtung für Schienenfahrzeugwagen gemäß der dritten Ausführungsform, und34 zeigt eine Struktur eines Repeaters der Übertragungsvorrichtung. Die Repeater umfassen primäre Repeater21a bis21n und sekundäre Repeater21a' bis21n' . Jeder dieser Repeater umfasst zwei Trunk-Sender-Empfänger-Ports24a und24b , einen Port eines Trunk-Trunk-Sender-Empfängers24c , einen (Null, wenn der Repeater keine Datenübertragung oder keinen Empfang innerhalb des Wagen durchführt, in dem der Repeater installiert ist) oder mehrere Stations-Sender-Empfängern-Ports25a und25b , einen Repeater-Controller22 , um die Datenwiederholung zwischen den Ports zu steuern, sowie auch ein Exklusiv-Paket (Token-Paket), das durch die Repeater übertragen wird, und eine Mehrzahl von Stationen26a und26b , um Daten in dem Wagen zu übertragen und zu empfangen. In jedem Wagen können die Stationen26a und26b innerhalb des Repeaters oder außerhalb des Repeaters angeordnet sein. Wenn die Station26 außerhalb des Repeaters ist, wie in34 gezeigt, ist der Stations-Sender-Empfänger25 innerhalb des Repeaters installiert. Wie in34 gezeigt, können eine Mehrzahl von Stationen und Stations-Sender-Empfänger, die an den Stationen angebracht sind, angeordnet sein. - Gemäß der Übertragungsvorrichtung der dritten Ausführungsform sind die primären Repeater
21a bis21n miteinander mit den primären Trunk-Leitungen23a bis23(n-1) und die sekundären Repeater21a' bis21n' miteinander mit den sekundären Trunk-Leitungen23a' bis23(n-1)' verbunden. Die primären Repeater21a bis21n sind jeweils mit den sekundären Repeatern21a' bis21n' mit den Trunk-Trunk-Leitungen23a'' bis23n'' verbunden. Diese Konfiguration als ein Ganzes bildet das leiterähnliche Übertragungsleitungsnetzwerk. - Der Betrieb der dritten Ausführungsform mit der oben erwähnten Konfiguration wird mit Bezug auf
35 bis46 erläutert.35 bis39 zeigen Datenflüsse gemäß der dritten Ausführungsform, und40 und42 zeigen Exklusiv-Paket-Flüsse gemäß der dritten Ausführungsform. Die folgende Erläuterung basiert auf einem Zug von sechs Wagen, d. h. n = f. - Zuerst werden Datenflüsse gemäß der dritten Ausführungsform mit Bezug auf
35 bis39 erläutert. - Eine Übertragungsleitungskonfiguration wird erläutert. In
35 enthält der Wagen1 den primären Repeater21a und den sekundären Repeater21a' , die mit dem primären Repeater21b und dem sekundären Repeater21b' des Wagens2 jeweils mit der primären Trunk-Leitung23a und der sekundären Trunk-Leitung23a' verbunden sind. Der primäre Repeater21a und der sekundäre Repeater21a' sind miteinander mit der Trunk-Trunk-Leitung23a'' verbunden. Die Wagen2 bis6 enthalten jeweils die Repeater21b und21b' bis21f bis21f' . Diese Repeater sind miteinander in einer leiterähnlichen Konfiguration mit den Trunk-Leitungen23b und23b' bis23e und23e' und den Trunk-Trunk-Leitungen23a'' bis23f'' verbunden. - Diese Ausführungsformen nimmt an, dass der Repeater
21a an einem stromauf gelegenen Ende des Netzwerks und der Repeater21f an einem stromab gelegenen Ende ist. Die Definitionen von stromauf und stromab sind umkehrbar. Innerhalb eines wirksamen Bereichs des Netzwerks dient der am weitesten stromauf gelegene Repeater21a als ein Stammrepeater. Den primären Repeatern21a bis21f werden gegenüber den sekundären Repeatern21a' bis21f' Priorität gegeben. Wenn der primäre Repeater21a beispielsweise normal arbeitet, dient der primäre Repeater21a als ein Stammrepeater, und wenn der primäre Repeater21a anormal ist, dient der sekundäre Repeater21a' als ein Stammrepeater. - (1) Datenfluss im normalen Zustand (Datenübertragung von
21a ) - In
36 arbeitet das Netzwerk normal und der primäre Repeater21a weist ein Übertragungsrecht auf. Der primäre Repeater21a überträgt gleichzeitig DATA1 an den stromab gelegenen primären Repeater21b durch die primäre Trunk-Leitung23a und an den sekundären Repeater21a' durch die Trunk-Trunk-Leitung23a'' . Grundsätzlich wiederholt jeder Repeater empfangene Daten an alle Ports (eine primäre oder sekundäre Trunk-Leitung und Stationen) mit der Ausnahme des Ports, der die Daten empfangen hat. Dies bringt jeden Repeater dazu, die DATA1 von der Trunk-Leitung sowie auch von der Trunk-Trunk-Leitung zu empfangen, um mehrere Stücke der DATA1 aufzuweisen. Um dies zu vermeiden, wenn die gleichen Daten von der Trunk-Leitung und der Trunk-Trunk-Leitung empfangen werden, gibt jeder Repeater den zuerst empfangenen Daten Priorität und führt einen Wiederholungsvorgang mit den zuerst empfangenen Daten durch. - Die Bestimmung, ob empfangene Daten die gleichen wie die zuvor empfangenen sind oder nicht, kann gemäß einem Identifizierer (gewöhnlicherweise um Eins inkrementiert, wann immer ein IP-Paket übertragen wird), der in einem IP-Header enthalten ist, bestimmt werden. Die dritte Ausführungsform benutzt diese Technik. Stattdessen ist es möglich, eine Technik zum Einbetten einer sequentiell aktualisierten Zahl in einem Datenframe zu benutzen.
- Der Betrieb jedes Repeaters wird erläutert.
- Der primäre Repeater
21a überträgt die DATA1 an den primären21b und den sekundären Repeater21a' . - Der sekundäre Repeater
21a' empfängt die DATA1 durch die Trunk-Trunk-Leitung23a'' und wiederholt die DATA1 für den stromab gelegenen sekundären Repeater21b' . - Der primäre Repeater
21b empfängt die DATA1 durch die primäre Trunk-Leitung23a und wiederholt die DATA1 für den stromab gelegenen primären Repeater21c durch die primäre Trunk-Leitung23b und für den sekundären Repeater21b durch die Trunk-Trunk-Leitung23b'' . - Der sekundäre Repeater
21b' empfängt die DATA1 von dem stromauf gelegenen sekundären Repeater21a' durch die sekundäre Trunk-Leitung23a' und von dem primären Repeater21b durch die Trunk-Trunk-Leitung23b'' , wählt die zuerst empfangenen DATA1 aus und wiederholt die DATA1 für den stromab gelegenen sekundären Repeater21c' . - Hier hat der sekundäre Repeater
21b' die DATA1 von der Trunk-Trunk-Leitung23b'' empfangen, und überträgt somit niemals die DATA1 an die Trunk-Trunk-Leitung23b'' . Alternativ kann der sekundäre Repeater21b' die DATA1 an die Trunk-Trunk-Leitung23b' übertragen, und der primäre Repeater21b kann die von der Trunk-Trunk-Leitung23b'' empfangenen DATA1 verwerfen. - Der primäre Repeater
21c empfängt die DATA1 durch die primäre Trunk-Leitung23b und wiederholt die DATA1 für den stromab gelegenen Repeater21d durch die primäre Trunk-Leitung23c und für den sekundären Repeater21c' durch die Trunk-Trunk-Leitung23c'' . - Der sekundäre Repeater
21c' empfängt die DATA1 von der sekundären Trunk-Leitung23b' und von dem primären Repeater21c durch die Trunk-Trunk-Leitung23c'' , wählt die zuerst empfangenen DATA1 aus und wiederholt die DATA1 für den stromab gelegenen Repeater21d' . - Diese Vorgänge werden wiederholt, bis alle Repeater die DATA1 empfangen haben.
- (2) Datenfluss, wenn der primäre Repeater
21c nicht in Ordnung ist (Datenübertragung von21a ) - Ein Datenfluss, wenn der primäre Repeater
21c versagt, wird mit Bezug auf37 erläutert. - Der primäre Repeater
21a überträgt DATA1 an den primären Repeater21b und den sekundären Repeater21a' . - Der sekundäre Repeater
21a' empfängt die DATA1 von der Trunk-Trunk-Leitung23a'' und wiederholt die DATA1 für den stromab gelegenen sekundären Repeater21b' . - Der primäre Repeater
21b empfängt die DATA1 von der primären Trunk-Leitung23a und wiederholt die DATA1 für den stromab gelegenen primären Repeater21c durch die primäre Trunk-Leitung23b und für den sekundären Repeater21b' durch die Trunk-Trunk-Leitung23b'' . - Der sekundäre Repeater
21b' empfängt die DATA1 von dem stromab gelegenen sekundären Repeater21a' durch die sekundäre Trunk-Leitung23a' und von der Trunk-Trunk-Leitung23b' , nimmt die zuerst empfangene DATA1 an und wiederholt die DATA1 für den stromab gelegenen sekundären Repeater21c' . - Hier hat der sekundäre Repeater
21b' die DATA1 von der Trunk-Trunk-Leitung23b'' empfangen und überträgt somit niemals die DATA1 an die Trunk-Trunk-Leitung23b'' . Stattdessen kann der sekundäre Repeater21b' die DATA1 an die Trunk-Trunk-Leitung23b'' übertragen, und der primäre Repeater21b kann die von der Trunk-Trunk-Leitung23b'' empfangenen DATA1 verwerfen. - Der primäre Repeater
21c ist außer Betrieb und somit nicht imstande, Daten zu empfangen oder zu übertragen. - Der sekundäre Repeater
21c' empfängt die DATA1 von der sekundären Datenleitung23b' und wiederholt die DATA1 für den sekundären Repeater21d' und den primären Repeater21c , da keine Daten von der Trunk-Trunk-Leitung23c'' kommen. - Der primäre Repeater
21d empfängt keine Daten von dem fehlerhaften primären Repeater21c , empfängt die DATA1 von dem sekundären Repeater21d' und wiederholt die DATA1 für die stromab gelegenen Seite. - Der sekundäre Repeater
21d' empfängt die DATA1 von der sekundären Trunk-Leitung23c' und wiederholt die DATA1 für den sekundären Repeater21e' und den primären Repeater21d , da keine Daten von der Trunk-Trunk-Leitung23d'' kommen. - Auf diese Art und Weise empfangen alle Repeater die DATA1, sogar wenn der primäre Repeater
21c außer Betrieb ist. - (3) Datenfluss im normalen Zustand (Datenübertragung von
21c ) - Ein Betrieb mit dem primären Repeater
21c , der ein Übertragungsrecht hat, wird mit Bezug auf38 erläutert. - Der primäre Repeater
21c überträgt die DATA2 an den stromauf gelegenen primären Repeater21b , den stromab gelegenen primären Repeater21d und den sekundären Repeater21c' . - Der sekundäre Repeater
21c' empfängt die DATA2 von dem primären Repeater21c und wiederholt die DATA2 für den stromab gelegenen sekundären Repeater21d' und den stromauf gelegenen sekundären Repeater21b' . - Der primäre Repeater
21d empfängt die DATA2 von dem stromauf gelegenen primären Repeater21c und wiederholt die DATA2 für den stromab gelegenen primären Repeater21e und den sekundären Repeater21d' . - Der sekundäre Repeater
21d' empfängt die DATA2 von dem stromab gelegenen sekundären Repeater21c' und von dem primären Repeater21d , wählt die zuerst empfangenen DATA2 aus und wiederholt die DATA2 für den stromab gelegenen sekundären Repeater21e' . - Der primäre Repeater
21b empfängt die DATA2 von dem stromab gelegenen primären Repeater21c und wiederholt die DATA2 für den stromab gelegenen primären Repeater21a und den sekundären Repeater21b' . - Der sekundäre Repeater
21b' empfängt die DATA2 von dem stromab gelegenen sekundären Repeater21c' und von dem primären Repeater21b , nimmt die zuerst empfangenen DATA2 an und wiederholt die DATA2 für den stromauf gelegenen sekundären Repeater21a' . - Der primäre Repeater
21a empfängt die DATA2 von dem stromab gelegenen primären Repeater21b und wiederholt die DATA2 für den sekundären Repeater21a' . - Der sekundäre Repeater
21a' empfängt die DATA2 von dem stromab gelegenen sekundären Repeater21b' und von dem primären Repeater21a und nimmt die zuerst empfangenen DATA2 an. - Diese Vorgänge werden wiederholt, bis alle Repeater die DATA2 empfangen.
- (4) Datenfluss, wenn der primäre Repeater
21b nicht in Ordnung ist (Datenübertragung von21c ) - Ein Datenfluss, wenn der primäre Repeater
21b fehlerhaft ist, wird mit Bezug auf39 erläutert. - Der primäre Repeater
21c überträgt DATA2 an den stromauf gelegenen primären Repeater21b , den stromab gelegenen primären Repeater21d und den sekundären Repeater21c' . - Der sekundäre Repeater
21c' empfängt die DATA2 von dem primären Repeater21c und wiederholt die DATA2 für den stromab gelegenen sekundären Repeater21d' und den stromauf gelegenen sekundären Repeater21b' . - Der primäre Repeater
21d empfängt die DATA2 von dem stromauf gelegenen primären Repeater21c und wiederholt die DATA2 für den stromab gelegenen primären Repeater21e und den sekundären Repeater21d' . - Der sekundäre Repeater
21d' empfängt die DATA2 von dem stromauf gelegenen sekundären Repeater21c' und von dem primären Repeater21d , nimmt die zuerst empfangenen DATA2 an und wiederholt die DATA2 für den stromab gelegenen sekundären Repeater21e' . - Der primäre Repeater
21b ist außer Betrieb und somit nicht imstande, die Daten zu empfangen oder zu übertragen. - Der sekundäre Repeater
21b' empfängt die DATA2 von dem stromab gelegenen sekundären Repeater21c' und wiederholt die DATA2 für den stromab gelegenen sekundären Repeater21a' und dem primären Repeater21b , da keine Daten von dem primären Repeater21b kommen. - Der sekundäre Repeater
21a' empfängt die DATA2 von dem stromab gelegenen sekundären Repeater21b' und wiederholt die DATA2 für den primären Repeater21b , da keine Daten von dem primären Repeater21a kommen. - Der primäre Repeater
21a empfängt die DATA2 nur von dem sekundären Repeater21a' , da keine Daten von dem stromab gelegenen primären Repeater21b kommen, der außer Betrieb ist. - Auf diese Art und Weise können alle Repeater die DATA2 empfangen, sogar wenn der primäre Repeater
21b fehlerhaft ist. - Als nächstes wird ein Fluss eines Exklusiv-Pakets durch die Repeater gemäß der Ausführungsform mit Bezug auf
40 bis46 erläutert. - (1) Rücksetzen
- Wie in
40 gezeigt, gibt der stromauf gelegenste primäre Repeater21a ein Rücksetzpaket als ein Signal aus, um das Zirkulieren eines Übertragungsrechts zu starten. Bei Empfang des Rücksetzpakets hält jeder Repeater einen gegenwärtig ausgeführten Vorgang an und wechselt in einen Token-Wartezustand. Dies ist eine Initialisierung des Netzwerks. - Jeder Repeater, der das Rücksetzpaket empfängt, wiederholt das Rücksetzpaket für die stromab gelegene Seite und für den Repeater in dem gleichen Wagen, wenn kein Rücksetzpaket von dem Repeater in dem gleichen Wagen kommt.
- Der primäre Repeater
21a überträgt das Rücksetzpaket an den stromab gelegenen primären Repeater21b und den sekundären Repeater21a' . - Der sekundäre Repeater
21a' empfängt das Rücksetzpaket von dem primären Repeater21a und überträgt es an die stromab gelegene Seite. - Der primäre Repeater
21b empfängt das Rücksetzpaket von dem stromauf gelegenen primären Repeater21a und wiederholt es für den stromab gelegenen primären Repeater21c und den sekundären Repeater21b' . - Der sekundäre Repeater
21b' empfängt das Rücksetzpaket von dem stromauf gelegenen sekundären Repeater21a' und von dem primären Repeater21b und wiederholt es für die stromab gelegene Seite. Wenn das Rücksetzpaket nicht von dem primären Repeater21b kommt, wiederholt der sekundäre Repeater21b' das Rücksetzpaket für den primären Repeater21b . - Diese Vorgänge werden wiederholt, und alle Repeater empfangen das von dem primären Repeater
21a gesendete Rücksetzpaket. - (2) Token (
21a bis21b ) - Ein Token-Paket ist ein Paket, um ein Übertragungsrecht von einem Repeater zu einem anderen zu übertragen und wird von der stromauf gelegenen Seite zu der stromab gelegenen Seite geleitet. Bei dem folgenden, mit Bezug auf
41 erläuterten Beispiel wird das Übertragungsrecht von dem primären Repeater21a zu dem primären Repeater21b übertragen. - Der primäre Repeater
21a überträgt ein Token-Paket zu den stromab gelegenen primären Repeater21b . Der primäre Repeater21b empfängt das Token-Paket und gibt ein Token-ACK-Paket zurück. Wenn der primäre Repeater21a das Token-ACK-Paket empfängt, ist der Transfer des Übertragungsrechts abgeschlossen. Auf diese Art und Weise wird das Übertragungsrecht bis zu dem am weitesten stromab gelegenen primären Repeater21f zirkuliert. - Anstatt das Token-ACK-Paket zu benutzen, kann der primäre Repeater
21a bestimmen, ob das Übertragungsrecht zu dem primären Repeater21b übertragen wurde oder nicht, indem geprüft wird, ob Daten von dem primären Repeater21b innerhalb einer vorbestimmten Zeit übertragen werden. Diese Alternative ist möglich, weil, wenn das Übertragungsrecht zu den primären Repeater21b übertragen wurde, der primäre Repeater21a Daten von dem primären Repeater21b innerhalb der vorbestimmten Zeit empfangen muss. - (3) Token (
21b außer Betrieb) - In
42 gibt der primäre Repeater21a ein Token-Paket an den primären Repeater21b aus, und kein Token-ACK-Paket wird von dem primären Repeater21b innerhalb einer vorbestimmten Zeit zurückgegeben. In diesem Fall bestimmt der primäre Repeater21a , dass der primäre Repeater21b außer Betrieb ist oder dass die Übertragungsleitung anormal ist, und wählt eine andere Route für das Token-Paket aus. - D. h., der primäre Repeater
21a gibt ein Token-Paket an den sekundären Repeater21a' durch die Trunk-Trunk-Leitung23a' aus. Der sekundäre Repeater21a' ist sekundär und es ist ihm somit nicht gestattet, das Übertragungsrecht zu behalten, sogar wenn er das Token-Paket von dem primären Repeater21a empfängt. Daher wiederholt der sekundäre Repeater21a' das Token-Paket für den stromab gelegenen sekundären Repeater21b' . Der sekundäre Repeater21b' ist ebenfalls sekundär, und wiederholt somit das von der stromab gelegenen Seite empfangene Token-Paket für den primären Repeater21b durch die Trunk-Trunk-Leitung23b'' und überwacht, ob das Token-Paket von dem primären Repeater21b empfangen wird. - Wenn ein Token-ACK-Paket von dem primären Repeater
21b zurückgegeben wird, wird bestimmt, dass der primäre Repeater21b fehlerfrei und die primäre Trunk-Leitung23a fehlerhaft ist, und das Übertragungsrecht wird zu dem primären Repeater21b transferiert. D. h. das Übertragungsrecht wird von dem primären Repeater21a zu dem primären Repeater21b und dem primären Repeater21c durch eine Route transferiert, die durch den primären Repeater21a , den sekundären Repeater21a' , den sekundären Repeater21b' , den primären Repeater21b und den primären Repeater21c läuft. - Wenn kein Token-ACK-Paket von dem primären Repeater
21b zurückgegeben wird, hält der primäre Repeater21c das Übertragungsrecht und gibt ein Token-ACK-Paket aus. Der sekundäre Repeater21a' wiederholt das Token-ACK-Paket für den primären Repeater21a , um den Transfer des Übertragungsrechts von dem primären Repeater21a zu dem primären Repeater21c abzuschließen. - Bei diesem Beispiel wird dem sekundären Repeater
21a' kein Übertragungsrecht gegeben. Es ist möglich, dem sekundären Repeater21a' das Übertragungsrecht zu geben. In diesem Fall übertragen die primären und sekundären Repeater21a und21a' in dem Wagen1 Daten an die anderen Repeater, und somit muss eine höhere Anwendung bestimmen, welches Stück der Daten freigegeben ist. Wenn der primäre Repeater21b ein Token-NAK-Paket als Reaktion auf das Token-Paket zurückgibt, wird der Token verworfen, um die Erzeugung einer Mehrzahl von Token zu verhindern. Dies kann geschehen, wenn nur die Übertragungsleitung von dem primären Repeater21b zu dem primären Repeater21a fehlerhaft ist. In diesem Fall können Daten von der stromab gelegenen Seite für eine lange Zeit nicht empfangen werden, und somit bestimmt der primäre Repeater21a , dass der primäre Repeater21b fehlerhaft ist, und muss die Schaltung trennen. - (4) Token (Wiederherstellung zum primären System)
- In
43 transferiert der sekundäre Repeater21b' , der ein Übertragungsrecht hat, Daten und transferiert danach das Übertragungsrecht an die stromab gelegene Seite. D. h., dass das sekundäre Repeater21b' ein Token-Paket an den stromab gelegenen sekundären Repeater21c' ausgibt. Der sekundäre Repeater21c' , der das Token empfangen hat, ist sekundär und prüft somit, ob er das Übertragungsrecht an den primären Repeater21c zurückgeben kann. Dafür gibt der sekundäre Repeater21c' ein Token-Paket an den primären Repeater21c aus. Wenn ein Token-ACK-Paket von dem primären Repeater21c empfangen wird, transferiert der sekundäre Repeater21c' das Übertragungsrecht zu dem primären Repeater21c . - (5) Tokenfluss (
21b außer Betrieb) -
44 fasst die oben erwähnten Vorgänge zusammen. Wenn der primäre Repeater21b außer Betrieb ist, fließt ein Token-Paket durch eine Route, die die Repeater21a ,21a' ,21b' ,21c' ,21c ,21d ,21e und21f durchläuft. Unter diesen Repeatern halten die sekundären Repeater21a' und21c' kein Übertragungsrecht, um einen Netzwerklastanstieg zu minimieren. - (6) Rückgabe
- In
45 erreicht das Token-Paket den am weitesten stromab gelegenen primären Repeater21f . Nach dem Abschluss der Datenübertragung gibt der primäre Repeater21f ein Rückgabepaket aus, um zu informieren, dass das Übertragungsrecht zirkuliert wurde. Ähnlich dem Rücksetzpaket wird das Rückgabepaket sukzessiv für die stromauf gelegene Seite wiederholt und erreicht schließlich den am weitesten stromauf gelegenen primären Repeater21a . - (7) Rückgabe (
21c außer Betrieb) - In
46 ist ein Zwischenrepeater außer Betrieb (bei diesem Beispiel der primäre Repeater21c ). Sogar in diesem Fall kann das Rückgabepaket den primären Repeater21a mittels der Trunk-Trunk-Leitungen erreichen. - [Vierte Ausführungsform]
- Eine Übertragungsvorrichtung für Schienenfahrzeugwagen gemäß der vierten Ausführungsform der Erfindung wird erläutert. Die vierte Ausführungsform benutzt primäre und sekundäre Trunk-Leitungen, um Repeater, die in den Wagen installiert sind, miteinander zu verbinden, und eine Trunk-Trunk-Leitung, die in jedem Wagen angeordnet ist, um die primären und sekundären Trunk-Leitungen in dem Wagen miteinander zu verbinden. Die primären, sekundären Trunk-Leitungen und Trunk-Trunk-Leitungen bilden ein leiterähnliches Übertragungsleitungsnetzwerk, bei dem sich die primären und sekundären Trunk-Leitungen horizontal und die Trunk-Trunk-Leitungen vertikal erstrecken. Die primären und sekundären Trunk-Leitungen werden in einem normalen Zustand verwendet und bilden busähnliche Übertragungsleitungen. In einem normalen Zustand benutzen die Repeater die primären und sekundären Trunk-Leitungen, um Daten zu wiederholen. Wenn eine Anormalität in den Repeatern oder in den Trunk-Leitungen auftritt, verwenden die Repeater die Trunk-Trunk-Leitungen, um Daten zu wiederholen. Jeder Repeater führt eine Übertragungsrechtzirkulationssteuerung ähnlich der ersten Ausführungsform durch, um Kollisionen zu vermeiden und Daten mit geringer Verzögerung zu wiederholen.
- Die vierte Ausführungsform wird mit Bezug auf
47 bis63 erläutert.47 zeigt eine Konfiguration von Übertragungsleitungen in der Übertragungsvorrichtung für Schienenfahrzeugwagen gemäß der vierten Ausführungsform, und48 zeigt eine Struktur einer der Repeater der Übertragungsvorrichtung. - Die Repeater umfassen primäre Repeater
31a bis31n und sekundäre Repeater31a' bis31n' . Jeder dieser Repeater umfasst zwei Trunk-Sender-Empfänger-Ports34a und34b , ein Trunk-Trunk-Sender-Empfänger-Port34c , einen (Null, wenn der Repeater keine Datenübertragung oder keine Datenempfang innerhalb des Wagen durchführt, in dem der Repeater installiert ist) oder mehrere Stations-Sender-Empfänger-Ports35a und35b , einen Repeater-Controller32 , um die Datenwiederholung zwischen den Ports zu steuern, sowie auch ein Exklusiv-Paket (Token-Paket), das durch die Repeater geleitet wird, und eine Mehrzahl von Stationen36a und36b , um Daten in dem Wagen zu übertragen und zu empfangen. In jedem Wagen sind die Stationen36a und36b innerhalb des Repeaters oder außerhalb des Repeaters angeordnet. Wenn die Station36b außerhalb des Repeaters ist, wie in48 gezeigt, ist der Stations-Sender-Empfänger35b innerhalb des Repeaters installiert. In48 ist die Station36a innerhalb des Repeaters31 und die Station36b außerhalb des Repeaters31 . Eine Mehrzahl von Stationen36a und36b und Stations-Sender-Empfänger35a und35b , die jeweils an den Stationen angebracht sind, können benutzt werden. - Gemäß der Übertragungsvorrichtung der vierten Ausführungsform sind die primären Repeater
31a bis31n miteinander mit den primären Trunk-Leitungen33a bis33(n-1) und die sekundären Repeater31a' bis31n' miteinander mit den sekundären Trunk-Leitungen33a' bis33(n-1)' verbunden. Die primären Repeater31a bis31n sind mit den sekundären Repeatern31a' bis31n' jeweils mit dem Trunk-Trunk-Leitungen33a'' und33n'' verbunden. Diese Konfiguration als Ganzes bildet ein leiterähnliches Übertragungsleitungsnetzwerk. - Der Betrieb der vierten Ausführungsform mit der oben genannten Konfiguration wird mit Bezug auf
49 bis63 erläutert.49 zeigt eine Netzwerkkonfiguration in einem Normalbetrieb. Die in49 gezeigte Konfiguration basiert auf einem Zug von sieben Wagen, d. h. n = g. - Der Wagen
1 enthält den primären Repeater31a und den sekundären Repeater31a' , die jeweils mit dem primären Repeater31b und dem sekundären Repeater31b' des Wagens2 mit der primären Trunk-Leitung33a und der sekundären Trunk-Leitung33a' verbunden sind. Der primäre Repeater31a und der sekundäre Repeater31a' sind miteinander mit der Trunk-Trunk-Leitung33a'' verbunden. Die Wagen2 bis7 enthalten jeweils die Repeater31b und31b' bis31g bis31g' . Diese Repeater sind miteinander mit den Trunk-Leitungen33b und33b' bis33f und33f' und den Trunk-Trunk-Leitungen33b'' bis33g'' in der leiterähnlichen Konfiguration verbunden. - Diese Ausführungsform nimmt an, dass der Repeater
31a an einem stromauf gelegenen Ende des Netzwerks und der Repeater31g an einem stromab gelegenen Ende davon ist. Die Definitionen von stromauf und stromab sind umkehrbar. Innerhalb eines wirksamen Bereichs des Netzwerks dient der am weitesten stromauf gelegene Repeater31a als ein Stammrepeater. Wenn die Netzwerkstruktur geändert wird, bewegt sich der als ein Stammrepeater dienende Repeater. - Vorgänge der vierten Ausführungsform werden erläutert.
- (1) Normalbetrieb
- Eine Netzwerkkonfiguration in einem normalen Zustand wird mit Bezug auf
49 erläutert. Im normalen Zustand bilden die primären Repeater31a bis31g ein primäres Netzwerk (1) und die sekundären Repeater31a' bis31g' ein sekundäres Netzwerk (2). Die Netzwerke (1) und (2) sind voneinander unabhängig. Demgemäß kann das primäre Netzwerk (1) Zugsteuerdaten und das sekundäre Netzwerk (2) IT-Dienstdaten weiterleiten, um die Netzwerkkapazität zu erhöhen. Natürlich können die Netzwerke (1) und (2) die gleiche Art von Daten leiten. - Durch das primäre Netzwerk (1) übertragen die primären Repeater
31a ,31b ,31c ,31d ,31e ,31f und31g ein exklusives Token-Paket und Daten für die primären Repeater. Das exklusive Token-Paket ist das mit der ersten Ausführungsform erläuterte Übertragungsrechtzirkulationspaket. - (2) Ausfall des primären Repeaters
31c - In
50 ist der primäre Repeater31c außer Betrieb. In diesem Fall erfassen die primären Repeater31b und31d an jeder Seite des primären Repeaters31c den Ausfall primären Repeater31c . Zu dieser Zeit ist das primäre Netzwerk (1) in ein Netzwerk (1)', das die primären Repeater31a und31b beinhaltet, und ein Netzwerk (1)'', das die primären Repeater31d ,31e ,31f und31g beinhaltet, aufgeteilt. Um das primäre Netzwerk (1) zu rekonfigurieren, wiederholen die primären Repeater31b und31d Daten jeweils für die Trunk-Trunk-Leitungen33b'' und33d'' . - (3) Rekonfigurieren des primären Netzwerks (1)
- In
51 empfangen die sekundären Repeater31b' und31d' Daten von den Trunk-Trunk-Leitungen, bestimmen, dass das primäre Netzwerk (1) eine Anormalität aufweist, und teilen das sekundäre Netzwerk (2) auf, um das primäre Netzwerk (1) zu rekonfigurieren. - Dafür prüft der sekundäre Repeater
31b' eine Adresse (IP-Adresse) der empfangenen Daten. Wenn die Adresse die stromauf gelegene Seite des sekundären Repeaters31b' angibt, d. h. wenn die Adresse von dem primären Repeater31a ist, bestimmt der sekundäre Repeater31b' , dass die Netzwerkanormalität an der stromab gelegenen Seite des primären Repeaters31b ist, gibt die stromab gelegene sekundäre Übertragungsleitung frei und wiederholt die Daten. - Der sekundäre Repeater
31d' prüft eine Adresse (IP-Adresse) der empfangenen Daten. Wenn die Adresse die stromab gelegene Seite des sekundären Repeaters31d' angibt, d. h. wenn die Adresse von einem der primären Repeater31e ,31f und31g ist, bestimmt der sekundäre Repeater31d' , dass die Netzwerkanormalität an der stromauf gelegenen Seite des primären Repeaters31d ist, gibt die stromauf gelegene sekundäre Übertragungsleitung frei und wiederholt die Daten. - Als Ergebnis wird das in die Netzwerke (1)' und (1)'' aufgeteilte primäre Netzwerk (1) rekonfiguriert, indem die Repeater
31a ,31b ,31b' ,31c' ,31d' ,31d ,31e ,31f und31g beteiligt sind. In diesem Fall ist das sekundäre Netzwerk (2) in ein Netzwerk (2)', das die sekundären Repeater31e' ,31f' , und31g' , beinhaltet, und ein Netzwerk (2)'', das nur den sekundären Repeater31a' beinhaltet, aufgeteilt. - (4) Netzwerkwiederherstellung
- In
52 wird das Netzwerk, das aufgrund des Ausfalls des primären Repeaters31c rekonfiguriert ist, um die Repeater31a ,31b ,31b' ,31c' ,31d' ,31d ,31e ,31f und31g zu beinhalten, wiederhergestellt. Dafür überträgt jeder primäre Repeater31b und31d regelmäßig ein Prüfpaket zu dem primären Repeater31c . - Wenn eine Antwort von den primären Repeater
31c empfangen wird, wird bestimmt, dass der primäre Repeater31c repariert wurde, und das ursprüngliche Netzwerk wird wieder hergestellt. - Gemäß dieser Ausführungsform überträgt jeder der primären Repeater ein Prüfpaket. Stattdessen kann das Prüfpaket nur von der stromauf gelegenen Seite des Netzwerks übertragen werden. In diesem Fall wird ein verdrilltes Kabelpaar ausreichend sein.
- Gemäß dieser Ausführungsform wird ein anormaler Punkt in dem primären Netzwerk (1) aus einer in der empfangenen Daten enthaltenen Adresse erfasst. Stattdessen können der primäre Repeater
31b und der sekundäre Repeater31b' direkt Daten zwischen ihnen kommunizieren, oder eine anormale Information kann direkt mittels spezieller Kommunikationsmittel oder digitaler Signale kommuniziert werden. - Ein weiteres Beispiel einer Netzwerkkonfiguration, um ein Token-Paket gemäß der vierten Ausführungsform weiterzuleiten, wird mit Bezug auf
53 und54 erläutert. Das Beispiel von53 basiert auf einem Zug von sieben Wagen, d. h. n = g. Ein Betrieb, wenn das Netzwerk normal ist, und ein Betrieb, wenn der primäre Repeater31c außer Betrieb ist, sind die gleichen wie diejenigen, die mit Bezug auf48 und49 erläutert wurden, und werden daher nicht erneut erläutert. - (1) Rekonfigurieren des primären Netzwerks (1)
- In
53 empfängt jeder der sekundären Repeater31b' und31d' Daten von der Trunk-Trunk-Leitung, bestimmt, dass das primäre Netzwerk (1) eine Anormalität aufweist, teilt das sekundäre Netzwerk (2) auf und versucht, das primäre Netzwerk (1) zu rekonfigurieren. - Der sekundäre Repeater
31b' prüft eine Adresse (IP-Adresse) von empfangenen Daten. Wenn die Adresse eine stromauf gelegene Seite des sekundären Repeaters31b' angibt, d. h. wenn die Adresse von dem primären Repeater31a ist, bestimmt der sekundäre Repeater31b' , dass die Netzwerkanormalität auf der stromab gelegenen Seite des primären Repeaters31b ist, gibt die stromab gelegene sekundäre Übertragungsleitung frei und wiederholt die empfangenen Daten. - Der sekundäre Repeater
31d' prüft eine Adresse (IP-Adresse) der empfangenen Daten. Wenn die Adresse eine stromab gelegene Seite des sekundären Repeaters31d' angibt, d. h., wenn die Adresse von einem der primären Repeater31e ,31f und31g ist, bestimmt er, dass die Netzwerkanormalität an der stromauf gelegenen Seite des primären Repeaters31d ist, gibt die stromauf gelegene sekundäre Übertragungsleitung frei und wiederholt die empfangenen Daten. - Als Ergebnis wird das primäre Netzwerk (1), das in die Netzwerke (1)' und (1)'' aufgeteilt ist, rekonfiguriert, um die Repeater
31a ,31b ,31b' ,31c' ,31d' ,31d ,31e ,31f und31g zu beinhalten. - Gemäß diesem Beispiel wird ein anormaler Punkt in dem primären Netzwerk (1) aus einer in den empfangenen Daten enthaltenen Adresse bestimmt. Stattdessen können der primäre Repeater
31b und der sekundäre Repeater31b' Daten direkt zwischen ihnen kommunizieren, oder anormale Information kann direkt mittels spezieller Kommunikationsmittel oder digitaler Signale kommuniziert werden. - Gemäß diesem Beispiel wiederholt der sekundäre Repeater
31b' ebenfalls Daten für die stromauf gelegene Seite, und der sekundäre Repeater31d' wiederholt ebenfalls Daten für die stromab gelegene Seite. Als Ergebnis empfangen die sekundären Repeater31a' ,31e' ,31f' und31g' , die bei der oben erwähnten Übertragungssteuerung getrennt sind, ebenfalls Daten, die durch das primäre Netzwerk (1) übertragen wurden. - (2) Fluss des Steuerpakets, wenn der primäre Repeater
31c außer Betrieb ist - In
54 ist der primäre Repeater31c außer Betrieb. In diesem Fall wird ein Token-Paket durch die Repeater31a ,31b ,31b' ,31c' ,31d' ,31d ,31e ,31f und31g in dieser Reihenfolge geleitet. Der sekundäre Repeater31b' uberträgt kein Token-Paket zu dem stromab gelegenen sekundären Repeater31a' und sendet nur ein Rücksetzpaket zu dem stromab gelegenen sekundären Repeater31a' . Der sekundäre Repeater31d' überträgt kein Token-Paket zu dem stromab gelegenen sekundären Repeater31e' und sendet nur ein Rücksetzpaket dahin. Bei Empfang des Rücksetzpakets wiederholt der sekundäre Repeater31e' automatisch dasselbe für den sekundären Repeater31f' . Als Ergebnis empfangen die sekundären Repeater31a' ,31e' ,31f' und31g' kein Übertragungsrecht, sondern können Daten, die durch die primären Repeater geleitet wurden, gemeinsam benutzen. - Noch ein weiteres Beispiel einer Netzwerkkonfiguration gemäß der vierten Ausführungsform, um ein Token-Paket weiterzuleiten, wird mit Bezug auf
55 bis63 erläutert. Ein Betrieb, wenn das Netzwerk normal ist, und ein Betrieb, wenn der primäre Repeater31c außer Betrieb ist, sind die gleichen wie diejenigen, die mit Bezug auf48 und49 erläutert wurden, und werden somit nicht erneut erläutert. - (1) Rekonfigurieren des primären Netzwerks (1)
- In
55 empfängt jeder der sekundären Repeater31b' und31d' Daten von der Trunk-Trunk-Leitung, bestimmt, dass das primäre Netzwerk (1) eine Anormalität aufweist, teilt das sekundäre Netzwerk (2) auf und versucht das primäre Netzwerk (1) zu rekonfigurieren. - Der sekundäre Repeater
31b' prüft eine Adresse (IP-Adresse) von empfangenen Daten. Wenn die Adresse eine stromauf gelegene Seite des sekundären Repeaters31b' angibt, d. h. wenn die Adresse von dem primären Repeater31a ist, bestimmt der sekundäre Repeater31b' , dass die Netzwerkanormalität an der stromab gelegenen Seite des primären Repeaters31b ist, gibt die stromab gelegene sekundäre Übertragungsleitung frei und wiederholt die empfangenen Daten. - Der sekundäre Repeater
31d' prüft eine Adresse (IP-Adresse) von empfangenen Daten. Wenn die Adresse eine stromab gelegene Seite des sekundären Repeaters31d' angibt, d. h. wenn die Adresse von einem der primären Repeater31e ,31f und31g ist, bestimmt er, dass die Netzwerkanormalität an der stromab gelegenen Seite des primären Repeaters31d ist, gibt die stromauf gelegene sekundäre Übertragungsleitung frei und wiederholt die empfangenen Daten. - Als Ergebnis wird das in die Netzwerke (1)' und (1)'' aufgeteilte primäre Netzwerk (1) rekonfiguriert, um die Repeater
31a ,31b ,31b' ,31c' ,31d' ,31d ,31e ,31f und31g zu beinhalten. - Gemäß diesem Beispiel wurde ein anormaler Punkt in dem primären Netzwerk aus einer in den empfangenen Daten enthaltenen Adresse bestimmt. Stattdessen können der primäre Repeater
31b und der sekundäre Repeater31b' Daten direkt zwischen ihnen kommunizieren, oder anormale Information kann direkt mittels spezieller Kommunikationsmittel oder digitale Signale kommuniziert werden. - Gemäß diesem Beispiel zirkuliert der sekundäre Repeater
31b' einen Token und wiederholt ebenfalls Daten für die stromab gelegene Seite. Auf ähnliche Weise zirkuliert der sekundäre Repeater31d' einen Token und wiederholt ebenfalls Daten für die stromab gelegene Seite. Als Ergebnis werden die sekundären Repeater31a ,31e' ,31f' und31g' , die bei der Steuerung von49 bis52 getrennt sind, in das primäre Netzwerk (1) aufgenommen. - (2) Fluss eines Steuerpakets (Rücksetzen), wenn der primäre Repeater
31c außer Betrieb ist - In
56 gibt der primäre Repeater31a ein Rücksetzpaket aus, das durch die Repeater31a ,31b ,31b' ,31c' ,32d' ,31d ,31e ,31f und31g wiederholt wird. Zur gleichen Zeit wird das Rücksetzpaket von dem sekundären Repeater31b' für den stromauf gelegenen sekundären Repeater31a und von dem sekundären Repeater31d' für den stromab gelegenen sekundären Repeater31e' wiederholt. - (3) Fluss des Steuerpakets (Token), wenn der primäre Repeater
31c außer Betrieb ist. - In
57 wird ein Token-Paket durch die Repeater31a ,31b ,31b' ,31c' ,31d' ,31d ,31e ,31f und31g in dieser Reihenfolge wiederholt. - (4) Fluss des Steuerpakets (Rückgabe), wenn der primäre Repeater
31c außer Betrieb ist. - In
58 ist der primäre Repeater31g ein Endrepeater, und somit gibt der primäre Repeater31g ein Rückgabepaket nach übertragen von Daten aus. Das Rückgabepaket wird durch die Repeater31g ,31f ,31e ,31d und31d' wiederholt. Der sekundäre Repeater31c' kann erkennen, dass das Netzwerk aufgeteilt ist, und hält somit vorübergehend das Wiederholen des empfangenen Rückgabepakets an. - (5) Fluss des Steuerpakets (Token
2 ), wenn der primäre Repeater31c außer Betrieb ist. - In
59 gibt der sekundäre Repeater31d' nach Empfangen des Rückgabepakets ein Token-Paket an die stromab gelegene Seite aus, anstatt das Rückgabepaket für die stromauf gelegenen Seite zu wiederholen. Das von dem sekundären Repeater31d' ausgegebene Token-Paket wird durch die Repeater31b' ,31d' ,31f' und31g' wiederholt. - (6) Fluss des Steuerpakets (Rückgabe
2 ), wenn der primäre Repeater31c außer Betrieb ist. - In
60 ist der sekundäre Repeater31g' , der das Token-Paket empfangen hat, ein Endrepeater, und gibt somit ein Rückgabepaket nach übertragen von Daten aus. Das Rückgabepaket wird durch den Repeater31g' ,31f' ,31e' ,31d' ,31c' und31b' wiederholt. Der sekundäre Repeater31d' hat bereits ein Token an die Repeater31d und31e' ausgegeben, und wiederholt daher das Rückgabepaket für die stromauf gelegene Seite, ohne es anzuhalten. Der sekundäre Repeater31b' kann erkennen, dass das Netzwerk aufgeteilt ist, und hält somit vorübergehend das empfangene Rückgabepaket an, ohne dieses für die stromauf gelegene Seite zu wiederholen. - (7) Fluss des Steuerpakets (Token
3 ), wenn der primäre Repeater31c außer Betrieb ist. - In
61 gibt der sekundäre Repeater31b' , der das Rückgabepaket empfangen hat, ein Token-Paket an die sekundäre stromauf gelegene Seite aus, anstatt das Rückgabepaket für den primären Repeater31b zu wiederholen. Das von dem sekundären Repeater31b' ausgegebene Token-Paket wird zu dem sekundären Repeater31a' übertragen. - (8) Fluss des Steuerpakets (Token
3 ), wenn der primäre Repeater31c außer Betrieb ist. - In
62 ist der sekundäre Repeater31a' der das Token-Paket empfangen hat, ein Endrepeater und gibt somit ein Rückgabepaket nach übertragen von Daten aus. Das Rückgabepaket wird durch die Repeater31a' ,31b' ,31b und31a wiederholt. Der sekundäre Repeater31b hat bereits ein Token-Paket an die sekundären Repeater31c' und31a' ausgegeben und wiederholt somit das Rückgabepaket für die stromauf gelegene Seite ohne dieses anzuhalten. Wenn das Rückgabepaket den primären Repeater31a erreicht, ist eine Zirkulation des Übertragungsrechts abgeschlossen. - (9) Zustand jedes Repeater, wenn der primäre Repeater
31c außer Betrieb ist. - In
63 ist, wenn der primäre Repeater31c fehlerhaft ist, der primäre Repeater31a der am weitesten stromauf gelegene Repeater, die Repeater31a' ,31g und31g' sind am weitesten stromab gelegenen Repeater, und die anderen Repeater sind Zwischenrepeater. - Als Ergebnis kann ein Token-Paket durch alle Repeater zirkuliert werden, sogar wenn die Netzwerke aufgeteilt sind.
- [Fünfte Ausführungsform]
- Eine Übertragungsvorrichtung für Schienenfahrzeugwagen gemäß der fünften Ausführungsform der Erfindung wird erläutert. Wie in
64 gezeigt, umfasst die Übertragungsvorrichtung gemäß der fünften Ausführungsform Repeater41a bis41n und Übertragungsleitungen43a bis43(n-1) , um die Repeater miteinander zu verbinden. Jeder der Repeater41a bis41n umfasst Trunk-Sender-Empfänger, Stations-Sender-Empfänger, Stationen, um Daten in den Repeater zu übertragen und zu empfangen, und einen Repeater-Controller, um die Datenwiederholung zwischen den Sender-Empfängern zu steuern und ein Exklusiv-Paket zum Steuern des Netzwerks zu bilden. Die Repeater benutzen eine erweiterte Art der Übertragungsrechtszirkulations- und Steuertechnik der ersten Ausführungsform, um Kollisionen zu vermeiden und eine regelmäßige Zirkulation sicherzustellen. - Jeder der Repeater
41a bis41n weist eine in65 gezeigte interne Struktur auf. D. h., dass jeder Repeater umfasst zwei oder mehr Trunk-Sender-Empfänger-Ports44a und44b , einen (Null, wenn der Repeater keine Datenübertragung oder keinen Empfang innerhalb des Wagen durchführt, in dem der Repeater installiert ist) oder mehrere Ports von Stations-Sender-Empfängern45a und45b , den Repeater-Controller42 , um die Datenwiederholung zwischen den Ports, sowie auch ein Exklusiv-Paket (Token-Paket) zu steuern, das durch die Repeater geleitet wird, und die Stationen46a und46b , um Daten in den Repeater zu übertragen und von diesem zu empfangen. - Die Stationen
46a und46b können innerhalb des Repeaters41 oder außerhalb des Repeaters41 angeordnet sein. Wenn die Stationen außerhalb des Repeaters41 angeordnet sind, sind die Stations-Sender-Empfänger45 innerhalb des Repeaters41 angeordnet. In65 ist die Station46a innerhalb des Repeaters41 und die Station46b außerhalb des Repeaters41 angeordnet. Jeder Repeater kann eine Mehrzahl der Stationen und der an den Stationen angebrachten Stations-Sender-Empfänger benutzen. - Gemäß der fünften Ausführungsform sind die Repeater
41a bis41n miteinander mit den in einer Buskonfiguration angeordneten Trunk-Übertragungsleitungen43a bis43(n-1) angeordnet. Obwohl die Repeater dieser Ausführungsform miteinander mit dem busähnlichen Netzwerk verbunden sind, können die Repeater miteinander mit dem leiterähnlichen Übertragungsnetzwerk der dritten und vierten Ausführungsformen verbunden sein. - Der Betrieb der Übertragungsvorrichtung für Schienenfahrzeugwagen gemäß der fünften Ausführungsform wird erläutert. Die folgende Erläuterung basiert auf einem Zug von acht Wagen, d. h. n = h.
- (1) Rücksetzen
- In
66 ist der Repeater41a an einem stromauf gelegenen Ende des Netzwerks und der Repeater41H an einem stromab gelegenen Ende davon. Die Definitionen von stromauf und stromab sind umkehrbar. Innerhalb eines wirksamen Bereichs des Netzwerks dient der am weitesten stromauf gelegene Repeater41a als ein Stammrepeater. - Die Repeater
41a bis41h werden mit Repeaternummern im voraus ausgestattet. Bei diesem Beispiel sind die den Repeatern41a bis41h zugewiesenen Repeaternummern41a = 00h,41b = 01h,41c = 02h,41d = 03h,41e = 04h,41f = 05h,41g = 06h und41h = 07h. Die Repeaternummern können beliebige eindeutige Nummern, beispielsweise IP-Adressen der Repeater, sein. - Der Repeater
41a gibt ein Rücksetzpaket als eine Angabe aus, um eine Übertragungsrechtzirkulation zu starten. Wenn das Rücksetzpaket empfangen wird, führt jeder der Repeater41b bis41h eine Initialisierung durch und bereitet sich auf den Datenempfang vor. Jeder der Repeater41a bis41h vergleicht eine in dem Rücksetzpaket enthaltene Übertragungsrepeaternummer und die eigene Repeaternummer. Die Übertragungsrepeaternummer kann aktualisiert werden, wann immer ein Rücksetzpaket ausgegeben wird. Bei diesem Beispiel ist die Übertragungsrepeaternummer 02h. - (2) Zugbetriebsanweisungsübertragung (
41a ) - In
67 findet der Repeater41a heraus, dass die Übertragungsrepeaternummer mit seiner eigenen Repeaternummer nicht übereinstimmt, und überträgt somit nur eine Zugbetriebsanweisung, die für den Betrieb des Zugs notwendig ist. - (3) Übertragungsrecht (von
41a bis41b ) - In
68 beendet der Repeater41a die Übertragung der Zugbetriebsanweisung und gibt danach ein Token-Paket aus, um das Übertragungsrecht an die stromab gelegene Seite zu transferieren. - (4) Übertragungsrecht (von
41b bis41c ) - In
69 findet der Repeater41b heraus, dass die Übertragungsrepeaternummer mit seiner eigenen Repeaternummer nicht übereinstimmt, und überträgt somit nur eine Steuerantwort, die für den Betrieb des Zugs erforderlicht ist, und transferiert das Übertragungsrecht an die stromab gelegene Seite. - (5) Übertragung einer Betriebsanweisung, Überwachungsdaten und Dienstdaten (
41c ) - In
70 findet der Repeater heraus, dass die Übertragungsrepeaternummer mit seiner eigenen Übertragungsrepeaternummer übereinstimmt, und überträgt somit eine Steuerantwort, die für den Betrieb des Zugs notwendig ist, sowie auch Überwachungsdaten, Dienstdaten und dergleichen zusätzlich zu der Steuerantwort. - (6) Übertragungsrecht (von
41c bis41d ) - In
71 beendet der Repeater41c die Übertragung aller Daten und gibt ein Token-Paket aus, um das Übertragungsrecht zu der stromab gelegenen Seite zu transferieren. - Die oben erwähnten Vorgänge werden wiederholt, wie in einem Timing-Diagramm von
72 gezeigt, um die Übertragung der Daten mit Ausnahme einer Zugbetriebsanweisung (Anweisung und Antwort) zu verteilen, sodass das Übertragungsrecht innerhalb der vorbestimmten Zeit zirkuliert und die Zugbetriebsanweisung an alle Repeater innerhalb einer vorbestimmten Zeit ”t” übertragen werden kann. - Die fünfte Ausführungsform vergleicht eine gegebene Übertragungsrepeaternummer mit der Repeaternummer eines Repeaters, der die Übertragungsrepeaternummer empfangen hat, um eine vollständige Übereinstimmung zwischen ihnen zu finden. Stattdessen kann eine Maske verwendet werden, um Daten mit Ausnahme einer Zugbetriebsanweisung von einer Mehrzahl von Repeatern zu übertragen. Beispielsweise wird das Bit 2 einer Repeaternummer maskiert, und das Bit 0 und Bit 1 davon werden mit einer gegebenen Übertragungsrepeaternummer verglichen. In diesem Fall kann eine Übertragungsrepeaternummer von beispielsweise 02h den Repeater
41c , der mit der Repeaternummer 02h ausgestattet ist, und den Repeater41g , der mit der Repeaternummer 06h ausgestattet ist, dazu bringen, Überwachungsdaten und Dienstdaten zu übertragen. - Ein Übertragungsrecht kann mehrmals zirkuliert werden, um die Übertragung von Zugbetriebsanweisungen zu regeln und eine Bandbreite zu optimieren, die für andere Daten als die Zugbetriebsanweisungen zugeteilt ist. Dies wird mit Bezug auf
73 erläutert. Der Repeater41a gibt ein Rücksetzpaket (Bit 7 = 0 in diesem Beispiel) aus, um die Übertragung von Zugbetriebsdaten anzufordern. Wenn alle Repeater41a bis41h die Übertragung von Zugbetriebsdaten beenden, gibt der Repeater41a ein Rücksetzpaket (Bit 7 = 1 bei diesem Beispiel) aus, um die Übertragung von Daten mit Ausnahme der Zugbetriebsdaten in der verbleibenden Zeit anzufordern. Jeder Repeater umfasst ähnlich der zweiten Ausführungsform einen Zeitgeber zum Überwachen von Zeit, und wenn die Zeit abgelaufen ist, gibt das Übertragungsrecht schnell an den Stammrepeater41a zurück. Dieser Vorgang ist der gleiche, wie der der zweiten Ausführungsform. - In
73 werden Überwachungsdaten getrennt von Zugbetriebsdaten übertragen. Wenn die Überwachungsdaten in regelmäßigen Intervallen übertragen werden müssen, können sie in den Zugbetriebsdaten enthalten sein, die periodisch übertragen werden. D. h. durch Aufnehmen einer Übertragungsrepeaternummer in einem Rücksetzpaket werden die Überwachungsdaten in regelmäßigen Intervallen übertragen. Wie oben erwähnt erweitert ein Zirkulieren eines Übertragungsrechts zum übertragen von Daten mit Ausnahme der Zugbetriebsdaten in einer redundanten Zeit eine Bandbreite zum Übertragen der Daten mit Ausnahme der Zugbetriebsdaten in einem kurzen Zug von Schienenfahrzeugwagen und sichert die Regelmäßigkeit der Übertragung der Zugbetriebsanweisungen. - Obwohl diese Ausführungsform eine Mehrzahl von Übertragungsrechten zirkuliert, ist es möglich, Daten mit Ausnahme der Zugbetriebsdaten zu übertragen, wenn ein Rückgabepaket übertragen wird.
- Wie oben erläutert, liefert die Erfindung eine Übertragungsvorrichtung für Schienenfahrzeugwagen, die ein CSMA/CD-Netzwerk benutzt und ein Exklusiv-Paket durch miteinander mit einem Bus verbundene Repeater weiterleitet, um Datenkollisionen zu vermeiden, eine Einschränkung in der Zahl von verbundenen Stufen zu beseitigen und Daten mit geringer Verzögerung zu wiederholen.
- Die Erfindung liefert ebenfalls eine Übertragungsvorrichtung für Schienenfahrzeugwagen, die imstande ist, ein CSMA/CD-Verfahren zu benutzen, die mit niedrigen Kosten herstellbar ist und eine hohe Vielseitigkeit aufweist.
- Die Erfindung liefert ebenfalls eine Übertragungsvorrichtung für Schienenfahrzeugwagen, die ein CSMA/CD-Netzwerk benutzt, das Repeater miteinander mit primären und sekundären Trunk-Leitungen und Trunk-Trunk-Leitungen (in jedem Wagen angeordnet) verbindet, um ein leiterähnliches Übertragungsleitungsnetzwerk zu bilden, wobei die Trunk-Trunk-Leitungen Redundanz verbessern.
Claims (3)
- Übertragungsvorrichtung für Schienenfahrzeugwagen, mit: einem ersten primären Repeater (
21a ) und einem ersten sekundären Repeater (21a' ), die in einem Schienenfahrzeugwagen installiert sind, wobei der erste primäre Repeater (21a ) einen ersten primären Repeater-Controller (22 in21a ) aufweist, und eine erste Haupt-Schnittstelle (24a in21a ) und eine zweite Haupt-Schnittstelle (24b in21a ) zum Kommunizieren über eine primäre Trunk-Leitung (23 ) mit primären Repeatern (21 ), die jeweils in benachbarten Schienenfahrzeugwagen installiert sind, und eine erste Sub-Schnittstelle (24c in21a ) zum Kommunizieren über eine Trunk-Trunk-Leitung (23a'' ) mit dem ersten sekundären Repeater (21a' ) aufweist, und der erste sekundäre Repeater (21a' ) einen ersten sekundären Repeater-Controller (22 in21a' ) aufweist, und eine dritte Haupt-Schnittstelle (24a in21a' ) und eine vierte Haupt-Schnittstelle (24b in21a' ) zum Kommunizieren über eine sekundäre Trunk-Leitung (23' ) mit sekundären Repeatern (21' ), die jeweils in benachbarten Schienenfahrzeugwagen installiert sind, und eine zweite Sub-Schnittstelle (24c in21a' ) zum Kommunizieren über die Trunk-Trunk-Leitung (23a'' ) mit dem ersten primären Repeater (21a ) aufweist; wobei, der erste primäre Repeater-Controller (22 in21a ), nachdem eine Datenübertragung beendet ist, ein Übertragungsrecht an einen zweiten primären Repeater (21b ), der in dem benachbarten Schienenfahrzeugwagen installiert ist, über die zweite Haupt-Schnittstelle (24b in21a ) überträgt und auf eine Bestätigungsnachricht von dem zweiten primären Repeater (21b ) wartet, und, falls die Bestätigungsnachricht von dem zweiten primären Repeater (21b ) nicht empfangen ist, das Übertragungsrecht an den ersten sekundären Repeater (21a' ) über die erste Sub-Schnittstelle (24c in21a ) überträgt und auf eine Bestätigungsnachricht von dem ersten sekundären Repeater (21a' ) wartet, und der zweite primäre Repeater (21b ) ein Übertragungsrecht zum Übertragen von Daten erhält, falls das Übertragungsrecht von dem ersten primären Repeater (21a ), der in dem benachbarten Schienenfahrzeugwagen installiert ist, über die erste Haupt-Schnittstelle (24a in21b ) empfangen ist, und ein zweiter sekundärer Repeater-Controller (22 in21b' ), falls das Übertragungsrecht von dem ersten sekundären Repeater (21a' ), der in dem benachbarten Schienenfahrzeugwagen installiert ist, über die dritte Haupt-Schnittstelle (24a in21b' ) empfangen ist, das Übertragungsrecht an den zweiten primären Repeater (21b ) über die zweite Sub-Schnittstelle (24c in21b' ) überträgt und auf eine Bestätigungsnachricht von dem zweiten primären Repeater (21b ) wartet, und der zweite sekundäre Repeater (21b' ) ein Übertragungsrecht zum Übertragen von Daten erhält, falls die Bestätigungsnachricht von dem zweiten primären Repeater (21b ) nicht empfangen ist, wobei, ein zweiter primärer Repeater-Controller (22 in21b ) Daten sowohl an den zweiten sekundären Repeater (21b' ) über die erste Sub-Schnittstelle (24c in21b ) als auch an einen dritten primären Repeater (21c ), der in dem benachbarten Schienenfahrzeugwagen installiert ist, über die zweite Haupt-Schnittstelle (24b in21b ) überträgt, falls die Daten nur von dem ersten primären Repeater (21a ), der in dem benachbarten Schienenfahrzeugwagen installiert ist, über die erste Haupt-Schnittstelle (24a in21b ) empfangen sind, und die Daten nur an den dritten primären Repeater (21c ), der in dem benachbarten Schienenfahrzeugwagen installiert ist, über die zweite Haupt-Schnittstelle (24b in21b ) überträgt, falls die Daten sowohl von dem zweiten sekundären Repeater (21b' ) über die erste Sub-Schnittstelle (24c in21b ) als auch von dem ersten primären Repeater (21a ), der in dem benachbarten Schienenfahrzeugwagen installiert ist, über die zweite Haupt-Schnittstelle (24b in21b ) empfangen sind, und der zweite sekundäre Repeater-Controller (22 in21b' ) Daten sowohl an den zweiten primären Repeater (21b ) über die zweite Sub-Schnittstelle (24c in21b' ) als auch an den dritten sekundären Repeater (21c' ), der in dem benachbarten Schienenfahrzeugwagen installiert ist, über die vierte Haupt-Schnittstelle (24b in21b' ) überträgt, falls die Daten nur von dem ersten sekundären Repeater (21a' ), der in dem benachbarten Schienenfahrzeugwagen installiert ist, über die dritte Haupt-Schnittstelle (24a in21b' ) empfangen sind, und die Daten nur an den dritten sekundären Repeater (21c' ), der in dem benachbarten Schienenfahrzeugwagen installiert ist, über die vierte Haupt-Schnittstelle (24b in21b' ) überträgt, falls die Daten sowohl von dem zweiten primären Repeater (21b ) über die zweite Sub-Schnittstelle (24c in21b' ) als auch von dem ersten sekundären Repeater (21a' ), der in dem benachbarten Schienenfahrzeugwagen installiert ist, über die dritte Haupt-Schnittstelle (24a in21b' ) empfangen sind. - Übertragungsvorrichtung nach Anspruch 1, bei der: wenn der erste primäre Repeater (
21a ) in einem Führungsfahrzeugwagen installiert ist, der erste primäre Repeater-Controller (22 in21a ) Daten sowohl an den zweiten primären Repeater (21b ), der in dem benachbarten Schienenfahrzeugwagen installiert ist, über die zweite Haupt-Schnittstelle (24b in21a ) und an den ersten sekundären Repeater (21a' ) über die erste Sub-Schnittstelle (24c in21a ) überträgt, und der erste primäre Repeater (21a ) das Übertragungsrecht erzeugt und an den zweiten primären Repeater (21b ) über die zweite Haupt-Schnittstelle (24b in21a ) überträgt. - Übertragungsvorrichtung nach Anspruch 2, bei der: wenn ein letzter primärer Repeater (
21f ) in einem letzten Fahrzeugwagen installiert ist und der letzte primäre Repeater (21f ) eine Datenübertragung beendet, ein letzter primärer Repeater-Controller (22 in21f ) ein Freigabepaket erzeugt und sowohl an einen vorletzten primären Repeater (21e ), der in dem benachbarten Schienenfahrzeugwagen installiert ist, über die erste Haupt-Schnittstelle (24a in21f ) als auch an einen letzten sekundären Repeater (21f' ) über die erste Sub-Schnittstelle (24c in21f ) überträgt, um zu informieren, dass das Übertragungsrecht zirkuliert wurde.
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