CN105323134A - 一种列车以太环网及其布线方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种列车以太环网及其布线方法，列车以太环网包括交换机和双绞线，每节车厢中均设置有交换机，并通过双绞线将所有的交换机串联成一个环形网络，任意两个相连的交换机之间双绞线的长度不大于100米。列车以太环网采用部分交换机之间相邻布线，其余交换机之间间隔布线的结构串联成环形网络。本发明能够有效地解决列车以太网交换机环形网络中传统布线方法头交换机和尾部交换机之间的距离超过100米，不能直接采用双绞线进行连接，需要增加中继器或者交换机才能通信的技术问题，在不增加中继器或者交换机的情况下，能够很好地满足以太网可靠通信的要求。

Description

一种列车以太环网及其布线方法

技术领域

本发明涉及列车网络通信领域，尤其是涉及一种应用于列车通信网络的以太环网及其布线方法。

背景技术

新一代的列车通信网络采用实时以太网技术，分为骨干网和组成网。为了提高列车实时以太网的可靠性，组成网的交换机网络采取环形网络的结构。在列车中使用实时以太网作为通信网络时，需要每节车厢4安装一个交换机1，需要将些交换机1组成一个环形网络，如附图1和附图2所示。一列六节编组的列车3，总共需要安装六个交换机1，将这六个交换机1组成一个环形网络，总共需要六根双绞线2。但是，出于对以太网数据传输安全性和可靠性的考虑，每两个交换机1之间的双绞线最大长度不能无限制地增长，而必须小于一个设定的临界值。

一般情况下，交换机1的安装位置通常距离车厢的地平面一定高度，而交换机1之间的双绞线2走线通常位于车厢4的底部。而目前，一节车厢4的长度在26米左右，考虑到交换机1的安装布线位置，两节车厢4之间的连接过渡部分，以及网络布线的安全余量，两个交换机1之间的双绞线2的长度通常将达到40米左右（如果不考虑安全余量等非必要因素，这一长度通常不能低于30米）。因此，两个交换机1之间的双绞线2的长度一般为30米～40米。而位于列车3的头部和尾部车厢4的交换机1之间的双绞线2的长度通常也会不低于30米。如果采取传统的相邻车厢的交换机直接相连的方法，仅以一列六节车厢4编组的列车3为例，则交换机一和交换机六之间的连接线—双绞线六的长度将达到150米～180米的长度，远远大于以太网数据安全、可靠传输的要求。

在现有列车以太环网网络中，当采用双绞线2作为传输线时，最大传输距离不能超过保证数据安全、可靠传输的长度。因此，交换机一和交换机六之间不能直接采用双绞线2相连，而是需要在交换机一和交换机六之间的双绞线六上另外添加中继器或者交换机，从而满足列车以太环网对数据传输安全性和可靠性的要求，这就大大增加了整个列车以太网络的复杂性和建设成本。

另外，要克服现有以太环网采用双绞线对相邻车厢的交换机直接相连的方法所存在的列车头部和尾部车厢的交换机之间的双绞线长度远远大于以太网数据安全、可靠传输要求的技术问题，还可以采用光网络交换机，以及在光网络交换机之间采用光纤的方案。但是，该技术方案将大大增加列车以太环网的成本，同时不利用与列车已有设备之间的兼容。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种列车以太环网及其布线方法，能够有效地解决列车实时以太网交换机环形网络中传统的布线方法头交换机和尾部交换机之间的长度超过安全距离，不能直接采用双绞线连接，需要增加中继器或者交换机才能通信的技术问题。

为了实现上述发明目的，本发明具体提供了一种列车以太环网的技术实现方案，一种列车以太环网，包括交换机和双绞线，每节车厢中均设置有交换机，并通过所述双绞线将所有的交换机串联成一个环形网络，任意两个相连的交换机之间双绞线的长度不大于100米。

优选的，所述交换机为以太网电口交换机。

优选的，在所述每节车厢中均只设置有一部交换机。

优选的，所述列车以太环网采用部分交换机之间相邻布线，其余交换机之间间隔布线的结构串联成环形网络。

优选的，当列车包括六节车厢时，所述六节车厢分别设置有交换机一、交换机二、交换机三、交换机四、交换机五和交换机六；所述交换机一通过双绞线一与交换机三相连，所述交换机三通过双绞线二与交换机五相连，所述交换机五通过双绞线三与交换机六相连，所述交换机六通过双绞线四与交换机四相连，所述交换机四通过双绞线五与交换机二相连，所述交换机二通过双绞线六与交换机一相连。

优选的，当列车包括八节车厢时，所述八节车厢分别设置有交换机一、交换机二、交换机三、交换机四、交换机五、交换机六、交换机七和交换机八；所述交换机一通过双绞线一与交换机三相连，所述交换机三通过双绞线二与交换机五相连，所述交换机五通过双绞线三与交换机七相连，所述交换机七通过双绞线四与交换机八相连，所述交换机八通过双绞线五与交换机六相连，所述交换机六通过双绞线六与交换机四相连，所述交换机四通过双绞线七与交换机二相连，所述交换机二通过双绞线八与交换机一相连。

本发明还另外具体提供了一种列车以太环网布线方法的技术实现方案，所述方法包括以下步骤：

在列车的每节车厢中设置一部交换机；

通过所述双绞线将所有的交换机串联成一个环形网络；

任意两个相连的交换机之间双绞线的长度不大于100米。

优选的，所述交换机采用以太网电口交换机，对部分交换机之间进行相邻布线，对其余交换机之间采用间隔布线。

优选的，当列车包括六节车厢时，所述六节车厢分别设置有交换机一、交换机二、交换机三、交换机四、交换机五和交换机六；

通过双绞线一对所述交换机一和交换机三进行连接；

通过双绞线二对所述交换机三和交换机五进行连接；

通过双绞线三对所述交换机五和交换机六进行连接；

通过双绞线四对所述交换机六和交换机四进行连接；

通过双绞线五对所述交换机四和交换机二进行连接；

通过双绞线六对所述交换机二和交换机一进行连接。

优选的，当列车包括八节车厢时，所述八节车厢分别设置有交换机一、交换机二、交换机三、交换机四、交换机五、交换机六、交换机七和交换机八；

通过双绞线一对所述交换机一和交换机三进行连接；

通过双绞线二对所述交换机三和交换机五进行连接；

通过双绞线三对所述交换机五和交换机七进行连接；

通过双绞线四对所述交换机七和交换机八进行连接；

通过双绞线五对所述交换机八和交换机六进行连接；

通过双绞线六对所述交换机六和交换机四进行连接；

通过双绞线七对所述交换机四和交换机二进行连接；

通过双绞线八对所述交换机二和交换机一进行连接。

通过实施上述本发明提供的列车以太环网及其布线方法，具有如下技术效果：

（1）本发明在不额外增加交换机或中继器等设备，不增加连接线总长度的情况下，采用相邻布线结合间隔布线的方法，能够很好地满足列车实时以太网环网结构的要求；

（2）本发明能够满足列车以太网中任意两个相连的交换机之间使用双绞线作为传输线时，最大传输距离不能超出列车以太网数据安全、可靠传输的要求；

（3）本发明大大降低了列车网络的复杂性和成本，增强了整个列车网络和通信系统的安全性和可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有技术列车网络的结构示意图；

图2是现有技术以太环网的连接结构示意图；

图3是本发明列车以太环网一种具体实施例的连接结构示意图；

图4是本发明列车以太环网另一种具体实施例的连接结构示意图；

图5是本发明列车以太环网第三种具体实施例的连接结构示意图；

图6是本发明列车以太环网第四种具体实施例的连接结构示意图；

图7是本发明列车以太环网所应用的列车网络的结构示意图；

图中：1-交换机，2-双绞线，3-列车，4-车厢。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如附图3至附图7所示，给出了本发明列车以太环网及其布线方法的具体实施例，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

如附图3至附图7所示，列车以太环网的具体实施例，包括交换机1和双绞线2，每节车厢4中均设置有交换机1，并通过双绞线2将所有的交换机1串联成一个环形网络，任意两个相连的交换机1之间双绞线2的长度不大于100米。经过反复试验得出，将任意两个相连的交换机1之间双绞线2的长度控制在100米以内，就能够满足在任何条件下以太网数据安全、可靠传输的要求。

作为本发明一种典型的具体实施例，交换机1进一步为以太网电口交换机，在每节车厢4中均只设置有一部交换机1。为了满足任意两个相连的交换机1之间双绞线2的长度不大于100米的要求，列车以太环网采用部分交换机1之间相邻布线，其余交换机1之间间隔布线的结构串联成环形网络。以下实施例1至实施例4给出了四种不同的相邻布线结合间隔布线的列车环形网络结构。

实施例1：

如附图3所示，当列车3包括六节车厢4时，六节车厢4分别设置有交换机一、交换机二、交换机三、交换机四、交换机五和交换机六。交换机一通过双绞线一与交换机三相连，交换机三通过双绞线二与交换机五相连，交换机五通过双绞线三与交换机六相连，交换机六通过双绞线四与交换机四相连，交换机四通过双绞线五与交换机二相连，交换机二通过双绞线六与交换机一相连。此时，任意两个相连的交换机1之间双绞线2的最大长度可以控制在最低56米，最长不超过66米，很好地满足了任意两个相连的交换机1之间双绞线2的长度不大于100米的要求。如附图7所示，为本发明实施例1所描述的列车以太环网具体应用于列车网络的结构示意图。

实施例2：

如附图4所示，当列车3包括六节车厢4时，六节车厢4分别设置有交换机一、交换机二、交换机三、交换机四、交换机五和交换机六。交换机一通过双绞线一与交换机四相连，交换机四通过双绞线二与交换机六相连，交换机六通过双绞线三与交换机五相连，交换机五通过双绞线四与交换机三相连，交换机三通过双绞线五与交换机二相连，交换机二通过双绞线六与交换机一相连。此时，任意两个相连的交换机1之间双绞线2的最大长度可以控制在最低84米，最长不超过94米，很好地满足了任意两个相连的交换机1之间双绞线2的长度不大于100米的要求。

实施例3：

如附图5所示，当列车3包括八节车厢4时，八节车厢4分别设置有交换机一、交换机二、交换机三、交换机四、交换机五、交换机六、交换机七和交换机八。交换机一通过双绞线一与交换机三相连，交换机三通过双绞线二与交换机五相连，交换机五通过双绞线三与交换机七相连，交换机七通过双绞线四与交换机八相连，交换机八通过双绞线五与交换机六相连，交换机六通过双绞线六与交换机四相连，交换机四通过双绞线七与交换机二相连，交换机二通过双绞线八与交换机一相连。此时，任意两个相连的交换机1之间双绞线2的最大长度可以控制在最低56米，最长不超过66米，很好地满足了任意两个相连的交换机1之间双绞线2的长度不大于100米的要求。

实施例4：

如附图6所示，当列车3包括八节车厢4时，八节车厢4分别设置有交换机一、交换机二、交换机三、交换机四、交换机五、交换机六、交换机七和交换机八。交换机一通过双绞线一与交换机四相连，交换机四通过双绞线二与交换机七相连，交换机七通过双绞线三与交换机八相连，交换机八通过双绞线四与交换机六相连，交换机六通过双绞线五与交换机五相连，交换机五通过双绞线六与交换机三相连，交换机三通过双绞线七与交换机二相连，交换机二通过双绞线八与交换机一相连。此时，任意两个相连的交换机1之间双绞线2的最大长度可以控制在最低84米，最长不超过94米，很好地满足了任意两个相连的交换机1之间双绞线2的长度不大于100米的要求。

如附图3至附图7所示，列车以太环网布线方法的具体实施例，包括以下步骤：

在列车3的每节车厢4中设置一部交换机1；

通过双绞线2将所有的交换机1串联成一个环形网络；

任意两个相连的交换机1之间双绞线2的长度不大于100米。

作为本发明一种典型的具体实施例，交换机1采用以太网电口交换机。为了满足任意两个相连的交换机1之间双绞线2的长度不大于100米的要求，对部分交换机1之间进行相邻布线，对其余交换机1之间采用间隔布线。以下实施例5至实施例8给出了采用四种不同的相邻布线结合间隔布线方法的列车环形网络结构。

实施例5：

如附图3所示，当列车3包括六节车厢4时，六节车厢4分别设置有交换机一、交换机二、交换机三、交换机四、交换机五和交换机六；

通过双绞线一对交换机一和交换机三进行连接；

通过双绞线二对交换机三和交换机五进行连接；

通过双绞线三对交换机五和交换机六进行连接；

通过双绞线四对交换机六和交换机四进行连接；

通过双绞线五对交换机四和交换机二进行连接；

通过双绞线六对交换机二和交换机一进行连接。

实施例6：

如附图4所示，当列车3包括六节车厢4时，六节车厢4分别设置有交换机一、交换机二、交换机三、交换机四、交换机五和交换机六；

通过双绞线一对交换机一和交换机四进行连接；

通过双绞线二对交换机四和交换机六进行连接；

通过双绞线三对交换机六和交换机五进行连接；

通过双绞线四对交换机五和交换机三进行连接；

通过双绞线五对交换机三和交换机二进行连接；

通过双绞线六对交换机二和交换机一进行连接。

实施例7：

如附图5所示，当列车3包括八节车厢4时，八节车厢4分别设置有交换机一、交换机二、交换机三、交换机四、交换机五、交换机六、交换机七和交换机八；

通过双绞线一对交换机一和交换机三进行连接；

通过双绞线二对交换机三和交换机五进行连接；

通过双绞线三对交换机五和交换机七进行连接；

通过双绞线四对交换机七和交换机八进行连接；

通过双绞线五对交换机八和交换机六进行连接；

通过双绞线六对交换机六和交换机四进行连接；

通过双绞线七对交换机四和交换机二进行连接；

通过双绞线八对交换机二和交换机一进行连接。

实施例8：

如附图6所示，当列车3包括八节车厢4时，八节车厢4分别设置有交换机一、交换机二、交换机三、交换机四、交换机五、交换机六、交换机七和交换机八；

通过双绞线一对交换机一和交换机四进行连接；

通过双绞线二对交换机四和交换机七进行连接；

通过双绞线三对交换机七和交换机八进行连接；

通过双绞线四对交换机八和交换机六进行连接；

通过双绞线五对交换机六和交换机五进行连接；

通过双绞线六对交换机五和交换机三进行连接；

通过双绞线七对交换机三和交换机二进行连接；

通过双绞线八对交换机二和交换机一进行连接。

本发明具体实施例描述的技术方案只针对六节或八节车厢的列车以太环网布线进行了具体的说明，其它任意数量的车厢也可以采用本发明具体实施例描述的布线结构和方法。

通过实施本发明具体实施例描述的以太环网及其布线方法，能够达到以下技术效果：

（1）本发明具体实施例描述的以太环网及其布线方法在不额外增加交换机或中继器等设备，不增加连接线总长度的情况下，采用相邻布线结合间隔布线的方法，能够很好地满足列车实时以太网环网结构的要求；

（2）本发明具体实施例描述的以太环网及其布线方法能够满足列车以太网中任意两个相连的交换机之间使用双绞线作为传输线时，最大传输距离不能超出列车以太网数据安全、可靠传输的要求；

（3）本发明具体实施例描述的以太环网及其布线方法大大降低了列车网络的复杂性和成本，增强了整个网络和通信系统的安全性和可靠性。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明的精神实质和技术方案的情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同替换、等效变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (10)

1.一种列车以太环网，包括交换机（1）和双绞线（2），每节车厢（4）中均设置有交换机（1），并通过所述双绞线（2）将所有的交换机（1）串联成一个环形网络，其特征在于：任意两个相连的交换机（1）之间双绞线（2）的长度不大于100米。

2.根据权利要求1所述的一种列车以太环网，其特征在于：所述交换机（1）为以太网电口交换机。

3.根据权利要求1或2所述的一种列车以太环网，其特征在于：在所述每节车厢（4）中均只设置有一部交换机（1）。

4.根据权利要求3所述的一种列车以太环网，其特征在于：所述列车以太环网采用部分交换机（1）之间相邻布线，其余交换机（1）之间间隔布线的结构串联成环形网络。

5.根据权利要求1、2、4中任一权利要求所述的一种列车以太环网，其特征在于：当列车（3）包括六节车厢（4）时，所述六节车厢（4）分别设置有交换机一、交换机二、交换机三、交换机四、交换机五和交换机六；所述交换机一通过双绞线一与交换机三相连，所述交换机三通过双绞线二与交换机五相连，所述交换机五通过双绞线三与交换机六相连，所述交换机六通过双绞线四与交换机四相连，所述交换机四通过双绞线五与交换机二相连，所述交换机二通过双绞线六与交换机一相连。

6.根据权利要求1、2、4中任一权利要求所述的一种列车以太环网，其特征在于：当列车（3）包括八节车厢（4）时，所述八节车厢（4）分别设置有交换机一、交换机二、交换机三、交换机四、交换机五、交换机六、交换机七和交换机八；所述交换机一通过双绞线一与交换机三相连，所述交换机三通过双绞线二与交换机五相连，所述交换机五通过双绞线三与交换机七相连，所述交换机七通过双绞线四与交换机八相连，所述交换机八通过双绞线五与交换机六相连，所述交换机六通过双绞线六与交换机四相连，所述交换机四通过双绞线七与交换机二相连，所述交换机二通过双绞线八与交换机一相连。

7.一种列车以太环网布线方法，其特征在于，包括以下步骤：

在列车（3）的每节车厢（4）中设置一部交换机（1）；

通过双绞线（2）将所有的交换机（1）串联成一个环形网络；

任意两个相连的交换机（1）之间双绞线（2）的长度不大于100米。

8.根据权利要求7所述的一种列车以太环网布线方法，其特征在于：所述交换机（1）采用以太网电口交换机，对部分交换机（1）之间进行相邻布线，对其余交换机（1）之间采用间隔布线。

9.根据权利要求7或8所述的一种列车以太环网布线方法，其特征在于：当列车（3）包括六节车厢（4）时，所述六节车厢（4）分别设置有交换机一、交换机二、交换机三、交换机四、交换机五和交换机六；

通过双绞线一对所述交换机一和交换机三进行连接；

通过双绞线二对所述交换机三和交换机五进行连接；

通过双绞线三对所述交换机五和交换机六进行连接；

通过双绞线四对所述交换机六和交换机四进行连接；

通过双绞线五对所述交换机四和交换机二进行连接；

通过双绞线六对所述交换机二和交换机一进行连接。

10.根据权利要求7或8所述的一种列车以太环网布线方法，其特征在于：当列车（3）包括八节车厢（4）时，所述八节车厢（4）分别设置有交换机一、交换机二、交换机三、交换机四、交换机五、交换机六、交换机七和交换机八；

通过双绞线一对所述交换机一和交换机三进行连接；

通过双绞线二对所述交换机三和交换机五进行连接；

通过双绞线三对所述交换机五和交换机七进行连接；

通过双绞线四对所述交换机七和交换机八进行连接；

通过双绞线五对所述交换机八和交换机六进行连接；

通过双绞线六对所述交换机六和交换机四进行连接；

通过双绞线七对所述交换机四和交换机二进行连接；

通过双绞线八对所述交换机二和交换机一进行连接。