CN106375073A - 轨道列车多通道以太网中继器及其冗余设计方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种轨道列车多通道以太网中继器及其冗余设计方法，以太网中继器包括为所述以太网中继器提供工作电源的电源模块，以及至少两组用于接收以太网数据帧的以太网接口，每组以太网接口均包括两个存在正常工作和运行故障两种状态的以太网接口；在每组以太网接口中选择一个以太网接口组成节点组Ⅰ，各组以太网接口中剩余的另一个以太网接口组成节点组Ⅱ；所述以太网中继器正常工作状态下同组的两个以太网接口互通；每个以太网接口均包括运行状态数据库。本发明通过对以太网中继器的冗余设计，增加了中继传输和旁路传输两种数据帧传输方式，在中继器或中继器后端线缆出现故障时，保证数据传输通道正常工作，提高了列车数据传输的可靠性。

Description

轨道列车多通道以太网中继器及其冗余设计方法

技术领域

本发明属于通信网络技术领域，涉及以太网通信技术，具体地说，涉及一种轨道车辆多通道以太网中继器及其冗余设计方法。

背景技术

在轨道列车进行以太网网络布线过程中，当相邻车厢间交换设备的传输距离大于有效传输距离时，以太网网络线路上的信号功率会逐渐衰减，衰减到一定程度时将造成信号的失真，由此导致信号接收错误。在进行以太网网络拓扑架构设计时，通常会采用以下方式避免上述问题的发生：

1、采用光纤电缆作为传输介质。光纤电缆的传输距离可达几十公里，但相较于双绞线来说，光纤电缆的成本及工艺要求较高。

2、在交换设备间串联中继器。中继器通过在两个节点的物理层上实现信号的双向转发，完成信号的复制、调整和放大功能，从而延长传输距离。但增加中继器势必会增加故障点，且现有的中继器产品并未进行冗余设计，在中继器或中继器后端线缆出现故障时，没有任何补救措施，降低了信号传输的可靠性。

公开号为CN 102177729 A的专利文献公开了一种用于读表和其他通信服务的在电力线上的可靠的、长距离的数据通信，具体公开了如下技术特征：中继器和另一个中继器之间的电气电力线连接是变坏和丢失的任何一种，从连接接收的消息被按路线发送到另一个电气电力线连接、或可替代的通信连接。中继器和另一个中继器之间的电气电力线连接的复数条金属线中的一条或多条是变坏和丢失的任何一种，从一条或多条金属线接收的消息被按路线发送到同一电气电力线连接的其他金属线、或可替代的通信连接。该专利文献通过增加中继器与中继器之间的电气电力线实现两个中继器之间电气电力线连接出现故障后仍然能够发送数据。但当中继器出现故障时，同样没有任何不求措施，仍然存在数据传输可靠性低的问题。

发明内容

本发明针对现有轨道列车以太网传输信号的过程中存在的成本高、信号传输的可靠性低等上述问题，提供了一种成本低、可靠性高的轨道列车多通道以太网中继器及其冗余设计方法。通过实时检测以太网中继器的运行状态，制定相应的冗余设计策略，在中继器或中继器后端线缆出现故障时，保证数据传输通道正常工作，提高列车数据传输的可靠性。

为了达到上述目的，本发明提供了一种轨道列车多通道以太网中继器，包括为所述以太网中继器提供工作电源的电源模块，以及至少两组用于接收以太网数据帧的以太网接口，每组以太网接口均包括两个存在正常工作和运行故障两种状态的以太网接口；在每组以太网接口中选择一个以太网接口组成节点组Ⅰ，各组以太网接口中剩余的另一个以太网接口组成节点组Ⅱ；所述以太网中继器正常工作状态下同组的两个以太网接口互通；每个以太网接口均包括由以太网接口错误状态、以太网接口连接状态、以太网接口数据发送状态和自动协商结果组成的运行状态数据库。

作为本发明上述以太网中继器的进一步设计，所述以太网中继器采用的数据帧传输方式包括中继传输方式、旁路传输方式和中继传输和旁路传输相结合的方式。

作为本发明上述以太网中继器的优选设计，在以太网中继器断电时，所述以太网中继器自动打开旁路传输方式，在以太网中继器通电后，以太网数据帧的传输方式由旁路传输方式转换为中继传输方式。

作为本发明上述以太网中继器的优选设计，中继传输方式指所述以太网中继器把节点组Ⅰ的以太网接口接收的以太网数据帧转发至节点组Ⅱ的以太网接口，或所述以太网中继器把节点组Ⅱ的以太网接口接收的以太网数据帧转发至节点组Ⅰ的以太网接口；旁路传输方式指所述以太网中继器对接收的以太网数据帧不做处理，直接把同组以太网接口中的两个以太网接口在物理上连在一起。

作为本发明上述以太网中继器的优选设计，同组的两个以太网接口分别设于所述以太网中继器的两侧，位于所述以太网中继器一侧的各组以太网接口组成节点组Ⅰ，位于所述以太网中继器另一侧的各组以太网接口组成节点组Ⅱ。

作为本发明上述以太网中继器的进一步设计，以太网接口正常工作指对应以太网接口的运行状态数据库中以太网接口错误状态、以太网接口连接状态和自动协商结果都正常，以太网接口运行故障指对应以太网接口的运行状态数据库中以太网接口错误状态、或以太网接口连接状态、或自动协商结果出现故障。

作为本发明上述以太网中继器的优选设计，每个以太网接口均工作在全双工状态。

为了达到上述目的，本发明还提供了一种轨道列车多通道以太网中继器的冗余设计方法，其步骤为：

(一)以太网中继器把节点组Ⅰ的以太网接口接收的以太网数据帧转发至节点组Ⅱ的以太网接口、或把节点组Ⅱ的以太网接口接收的以太网数据帧转发至节点组Ⅰ的以太网接口定义为中继传输方式；以太网中继器对接收的数据帧不做处理，直接把同组以太网接口在物理上连接在一起定义为旁路传输方式；在以太网中继器断电的情况下，自动打开旁路传输方式，以太网中继器通电后，以太网数据帧的传输方式由旁路传输方式切换为中继传输方式；

(二)初始化以太网中继器，将以太网中继器的所有以太网接口初始状态初始化为正常工作状态，以太网中继器的数据帧传输方式初始化为中继传输方式；

(三)以太网中继器实时获取所有以太网接口的运行数据状态，并分别更新所有以太网接口的运行状态数据库；

(四)根据以太网中继器的以太网接口切换真值表，结合以太网中继器状态选择采用中继传输方式、旁路传输方式还是中继传输和旁路传输相结合的方式；

(五)以太网中继器的数据帧传输方式为旁路传输方式时，将以太网中继器同组中的以太网接口在物理上连接在一起，继续执行步骤(三)和步骤(四)，当以太网中继器上电或以太网接口故障恢复并满足中继传输方式的条件时，以太网中继器的数据帧传输方式恢复为中继传输方式；

(六)以太网中继器的数据帧传输方式为中继传输方式时，根据以太网中继器的以太网接口切换真值表确定数据帧传输路径，把以太网中继器中节点组Ⅰ的以太网接口接收的数据帧转发至节点组Ⅱ的以太网接口，或把以太网中继器中节点组Ⅱ的以太网接口接收的数据帧转发至节点组Ⅰ的以太网接口，继续执行步骤(三)和步骤(四)；

(七)以太网中继器的数据帧传输方式为中继传输和旁路传输相结合的方式时，根据以太网中继器的以太网接口切换真值表确定数据帧传输路径，采用中继传输的节点按照传输路径切换通道；采用旁路传输方式的节点指定的旁路路径在物理上将对应以太网接口连在一起，继续执行步骤(三)和步骤(四)。

作为本发明上述冗余设计方法的进一步设计，以太网中继器的初始化还包括以太网接口初始化，以太网接口初始化指配置以太网接口的传输速度和传输模式。

作为本发明上述冗余设计方法的进一步设计，在步骤(四)中，当节点组Ⅰ和节点组Ⅱ中的以太网接口中各存在至少一个以太网接口正常工作且同组以太网接口中至少一个以太网接口正常工作时，选择中继传输方式进行以太网中继器的数据帧传输；当节点组Ⅰ和节点组Ⅱ中任一节点组的以太网接口全部故障时，选择旁路传输方式进行以太网中继器的数据帧传输；在其余状态下，选择中继传输和旁路传输相结合的方式进行以太网中继器的数据帧传输。

本发明的有益效果为：

1、本发明在现有以太网中继器的基础上对其进行冗余设计，对以太网中继器的以太网接口进行设计，设有至少两组以太网接口，同组以太网接口的两个以太网接口在以太网中继器正常工作状态下互通，在每组以太网接口中选择一个以太网接口组成节点组Ⅰ，各组以太网接口剩余的另一个以太网接口组成节点组Ⅱ，使以太网中继器具有不同的数据帧传输方式，每个以太网接口均包括运行状态数据库，可以对以太网中继器的运行状态进行实时检测，根据以太网中继器的运行状态在以太网中继器正常工作和出现故障时，选择不同的数据帧传输方式，保证数据传输通道的稳定性，保证数据帧传输的可靠性。

2、本发明对以太网中继器进行冗余设计，通过定义以太网接口之间的数据帧传输方式，使以太网中继器增加了中继传输和旁路传输两种数据帧传输方式，通过实时检测以太网中继器的运行状态，在以太网中继器正常工作或出现故障时，选择相应的数据帧传输方式，保证数据传输通道的稳定性，从而提高以太网中继器数据帧传输的可靠性。

附图说明

图1为本发明实施例一所述的轨道列车四通道以太网中继器的结构示意图。

图2为本发明实施例二所述轨道列车四通道以太网中继器的冗余设计方法的流程图。

图3为本发明实施例三所述的轨道列车六通道以太网中继器的结构示意图。

图4为本发明实施例四所述的轨道列车六通道以太网中继器的冗余设计方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图说明本发明的具体实施方式：

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“左”、“右”、“两侧”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或结构部件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性

实施例一：参见图1，一种轨道列车四通道以太网中继器，包括为所述以太网中继器提供工作电源的电源模块、以及两组用于接收以太网数据帧的以太网接口，每组以太网接口均包括两个存在正常工作和运行故障两种状态的以太网接口。第一组以太网接口定义为A组，包括以太网接口A11和以太网接口A12两个以太网接口；以太网接口A11设于所述以太网中继器的左侧，以太网接口A12设于所述以太网中继器的右侧。第二组以太网接口定义为B组，包括以太网接口B11和以太网接口B12两个以太网接口；以太网接口B11设于所述以太网中继器的左侧，以太网接口B12设于所述以太网中继器的右侧。以太网接口A11和B11组成节点组Ⅰ，以太网接口A12和B12组成节点组Ⅱ。所述以太网中继器正常工作状态下，以太网接口A11和以太网接口A12互通，以太网接口B11和以太网接口B12互通。每个以太网接口均包括由以太网接口错误状态、以太网接口连接状态、以太网接口数据发送状态和自动协商结果组成的运行状态数据库，所述以太网中继器能够实时获取A11、A12、B11和B12四个以太网接口的运行状态数据，并根据获取的运行状态数据分别更新A11、A12、B11和B12四个以太网接口的运行状态数据库。

在本实施例中，所述以太网中继器采用的数据帧传输方式包括中继传输方式、旁路传输方式中继传输和旁路传输相结合的方式，其中，所述的中继传输方式指所述以太网中继器把节点组Ⅰ(或节点组Ⅱ)以太网接口接收的以太网数据帧转发至节点组Ⅱ(或节点组Ⅰ)的以太网接口，旁路传输方式指所述以太网中继器对接收的以太网数据帧不做处理，直接把A组以太网接口中的两个以太网接口A11和A12在物理上连在一起，或把B组以太网接口中的两个以太网接口B11和B12在物理上连在一起；所述的中继传输和旁路传输相结合的方式是前两种方式的结合。在以太网中继器断电时，所述以太网中继器自动打开A组和B组的旁路传输方式，在以太网中继器通电后，以太网数据帧的传输方式由旁路传输方式转换为中继传输方式。

本实施例中，上面所述以太网接口正常工作指对应以太网接口的运行状态数据库中以太网接口错误状态、以太网接口连接状态和自动协商结果都正常；上面所述以太网接口运行故障指对应以太网接口的运行状态数据库中以太网接口错误状态、或以太网接口连接状态、或自动协商结果出现故障。

本实施例中，所述所有以太网接口均工作在全双工状态，能够同时接收和发出数据，数据传输的工作效率高。

在以太网轨道列车网络布线时，采用本实施例上述轨道列车四通道以太网中继器，不仅能够实现信号的双向转发，完成信号的复制、调整和放大功能，来延长传输距离。且当中继器或中继器后端线缆出现故障时，由于本实施例上述轨道列车四通道以太网中继器对自身以太网接口的设计，根据故障的严重程度可选在不同的数据帧传输方式，保证数据传输通道的正常运行，提高以太网中继器数据帧传输的可靠性。当节点组Ⅰ和节点组Ⅱ以太网接口中各存在至少一个以太网接口正常工作且同组以太网接口中至少一个以太网接口正常工作时，本实施例中所述轨道列车四通道以太网中继器选择中继传输方式进行数据帧传输；当节点组Ⅰ和节点组Ⅱ中任一节点组的以太网接口全部故障时，本实施例中所述轨道列车四通道以太网中继器则选择旁路传输方式进行数据帧传输；在其余情况下，本实施例中所述轨道列车四通道以太网中继器则选择中继传输和旁路传输相结合的方式进行数据帧传输。

实施例二：一种轨道列车四通道以太网中继器的冗余设计方法，应用于实施例一所述的四通道的以太网中继器，参见图2，图2为本实施例所述冗余设计方法的流程图，该冗余设计方法的具体步骤为：

步骤S1：以太网中继器把节点组Ⅰ(或节点组Ⅱ)以太网接口接收的以太网数据帧转发至节点组Ⅱ(或节点组Ⅰ)以太网接口的数据传输方式定义为中继传输方式；以太网中继器对接收的数据帧不做处理，直接把A组以太网接口中的两个以太网接口A11和A12在物理上连在一起，或把B组以太网接口中两个以太网接口B11和B12在物理上连在一起，定义为旁路传输方式。在以太网中继器断电情况下，自动打开A组和B组的旁路传输方式，以太网中继器通电后，以太网数据帧的传输方式由旁路传输方式切换为中继传输方式。

步骤S2：初始化以太网中继器，将以太网中继器的所有以太网接口初始状态初始化为正常工作状态，以太网中继器数据帧传输方式初始化为中继传输方式，并对所有以太网接口初始化，所述以太网接口初始化指配置以太网接口的传输速度和传输模式。

步骤S3：以太网中继器实时获取所有以太网接口的运行数据状态，并分别更新所有以太网接口的运行状态数据库。

步骤S4：参见表1，表1为四通道以太网中继器接口切换真值表，表中Y表示以太网中继器数据帧传输方式，P表示以太网接口之间的连接关系和数据帧传输方向。A11、A12、B11和B12表示以太网中继器的四个以太网接口。表1中，所述的旁路传输-A指A组以太网接口在物理上直接连接，以太网中继器不对数据帧处理；旁路传输-B指B组以太网接口在物理上直接连接，以太网中继器不对数据帧处理。根据表1所述四通道以太网中继器接口切换真值表，结合以太网中继器状态选择数据帧传输方式和传输路径。

表1 四通道以太网中继器接口切换真值表

由表1可知，当节点组Ⅰ和节点组Ⅱ中的以太网接口中各存在至少一个以太网接口正常工作且同组以太网接口中至少一个以太网接口正常工作时，选择中继传输方式进行以太网中继器的数据帧传输；当节点组Ⅰ和节点组Ⅱ中任一节点组的以太网接口全部故障时，选择旁路传输方式进行以太网中继器的数据帧传输；在其余状态下，选择中继传输和旁路传输相结合的方式进行以太网中继器的数据帧传输。

步骤S5：以太网中继器的数据帧传输方式为旁路传输方式时，将以太网中继器A组中的两个以太网接口A11、A12在物理上连接在一起，或把以太网中继器B组中的两个以太网接口B11、B12在物理上连接在一起，继续执行步骤S3和步骤S4，当以太网中继器上电或以太网接口故障恢复并满足中继传输方式的条件时，以太网中继器的数据帧传输方式恢复为中继传输方式。

步骤S6：以太网中继器的数据帧传输方式为中继传输方式时，根据四通道以太网中继器接口切换真值表确定数据帧传输路径，把节点组Ⅰ以太网接口接收的以太网数据帧转发至节点组Ⅱ以太网接口，或把以太网中继器中节点组Ⅱ的以太网接口接收的数据帧转发至节点组Ⅰ的以太网接口，继续执行步骤S3和步骤S4。

步骤S7：以太网中继器的数据帧传输方式为中继传输和旁路传输相结合的方式时，根据四通道以太网中继器接口切换真值表确定数据帧传输路径，采用中继传输的节点按照P表示的数据帧方向将组Ⅰ以太网接口接收的以太网数据帧转发至节点组Ⅱ以太网接口，或把以太网中继器中节点组Ⅱ的以太网接口接收的数据帧转发至节点组Ⅰ的以太网接口；采用旁路传输方式的节点按照P中指定的旁路在物理上将对应的以太网接口连在一起。继续执行步骤S3和步骤S4。

实施例三：参见图3，一种轨道列车六通道以太网中继器，包括为所述以太网中继器提供工作电源的电源模块、以及三组用于接收以太网数据帧的以太网接口，每组以太网接口均包括两个存在正常工作和运行故障两种状态的以太网接口。第一组以太网接口定义为A组，包括以太网接口A11和以太网接口A12两个以太网接口；以太网接口A11设于所述以太网中继器的左侧，以太网接口A12设于所述以太网中继器的右侧。第二组以太网接口定义为B组，包括以太网接口B11和以太网接口B12两个以太网接口；以太网接口B11设于所述以太网中继器的左侧，以太网接口B12设于所述以太网中继器的右侧。第三组以太网接口定义为C组，包括以太网接口C11和以太网接口C12两个以太网接口；以太网接口C11设于所述以太网中继器的左侧，以太网接口C12设于所述以太网中继器的右侧。以太网接口A11、B11和C11组成节点组Ⅰ，以太网接口A12、B12和C12组成节点组Ⅱ。所述以太网中继器正常工作状态下，以太网接口A11和以太网接口A12互通，以太网接口B11和以太网接口B12互通，以太网接口C11和以太网接口C12互通。每个以太网接口均包括由以太网接口错误状态、以太网接口连接状态、以太网接口数据发送状态和自动协商结果组成的运行状态数据库，所述以太网中继器能够实时获取A11、A12、B11、B12、C11和C12六个以太网接口的运行状态数据，并根据获取的运行状态数据分别更新A11、A12、B11、B12、C11和C12六个以太网接口的运行状态数据库。

在本实施例中，所述以太网中继器采用的数据帧传输方式包括中继传输方式、旁路传输方式和中继传输和旁路传输相结合的方式，其中，所述的中继传输方式指所述以太网中继器把节点组Ⅰ(或节点组Ⅱ)以太网接口接收的以太网数据帧转发至节点组Ⅱ(或节点组Ⅰ)的以太网接口，旁路传输方式指所述以太网中继器对接收的以太网数据帧不做处理，直接把A组以太网接口中的两个以太网接口A11和A12在物理上连在一起，或把B组以太网接口中两个以太网接口B11和B12在物理上连在一起，或把C组以太网接口中两个以太网接口C11和C12在物理上连在一起；所述的中继传输和旁路传输相结合的方式是前两种方式的结合。在以太网中继器断电时，所述以太网中继器自动打开A组、B组和C组的旁路传输方式，在以太网中继器通电后，以太网数据帧的传输方式由旁路传输方式转换为中继传输方式。

本实施例中，上面所述以太网接口正常工作指对应以太网接口的运行状态数据库中以太网接口错误状态、以太网接口连接状态和自动协商结果都正常；上面所述以太网接口运行故障指对应以太网接口的运行状态数据库中以太网接口错误状态、或以太网接口连接状态、或自动协商结果出现故障。

本实施例中，所述所有以太网接口均工作在全双工状态，能够同时接收和发出数据，数据传输的工作效率高。

在以太网轨道列车网络布线时，采用本实施例上述轨道列车六通道以太网中继器，不仅能够实现信号的双向转发，完成信号的复制、调整和放大功能，来延长传输距离。且当中继器或中继器后端线缆出现故障时，由于本实施例上述轨道列车六通道以太网中继器对自身以太网接口的设计，根据故障的严重程度可选在不同的数据帧传输方式，保证数据传输通道的正常运行，提高以太网中继器数据帧传输的可靠性。当节点组Ⅰ和节点组Ⅱ以太网接口中各存在至少一个以太网接口正常工作且同组以太网接口中至少一个以太网接口正常工作时，本实施例中所述轨道列车六通道以太网中继器选择中继传输方式进行数据帧传输；当节点组Ⅰ和节点组Ⅱ中任一节点组的以太网接口全部故障时，本实施例中所述轨道列车六通道以太网中继器则选择旁路传输方式进行数据帧传输；在其余情况下，本实施例中所述轨道列车六通道以太网中继器则选择中继传输和旁路传输相结合的方式进行数据帧传输。

实施例四：一种轨道列车六通道以太网中继器的冗余设计方法，应用于实施例三所述的六通道的以太网中继器，参见图4，图4为本实施例所述冗余设计方法的流程图，该冗余设计方法的具体步骤为：

步骤S1：以太网中继器把节点组Ⅰ(或节点组Ⅱ)以太网接口接收的以太网数据帧转发至节点组Ⅱ(或节点组Ⅰ)以太网接口的数据传输方式定义为中继传输方式；以太网中继器对接收的数据帧不做处理，直接把A组以太网接口中的两个以太网接口A11和A12在物理上连在一起，或把B组以太网接口中两个以太网接口B11和B12在物理上连在一起，或把C组以太网接口中两个以太网接口C11和C12在物理上连在一起定义为旁路传输方式。在以太网中继器断电情况下，自动打开A组、B组和C组的旁路传输方式，以太网中继器通电后，以太网数据帧的传输方式由旁路传输方式切换为中继传输方式。

步骤S2：初始化以太网中继器，将以太网中继器的所有以太网接口初始状态初始化为正常工作状态，以太网中继器的数据帧传输方式初始化为中继传输方式，并对所有以太网接口初始化，所述以太网接口初始化指配置以太网接口的传输速度和传输模式。

步骤S3：以太网中继器实时获取所有以太网接口的运行数据状态，并分别更新所有以太网接口的运行状态数据库。

步骤S4：参见表2，表2为六通道以太网中继器接口切换真值表，表中Y表示以太网中继器数据帧传输方式，P表示以太网接口之间的连接关系和数据帧传输方向。A11、A12、B11、B12、C11和C12表示以太网中继器的六个以太网接口。表3中，所述的旁路传输-A指A组以太网接口在物理上直接连接，以太网中继器不对数据帧处理；旁路传输-B指B组以太网接口在物理上直接连接，以太网中继器不对数据帧处理；旁路传输-C指C组以太网接口在物理上直接连接，以太网中继器不对数据帧处理。IDEL-节点组Ⅰ表示从节点组Ⅰ中所有正常工作的节点中找出第一个数据发送状态不是Busy的节点，节点查找顺序为A11-B11-C11。IDEL-节点组Ⅱ表示从节点组Ⅱ中所有正常工作的节点中找出第一个数据发送状态不是Busy的节点，节点查找顺序为A12-B12-C12。根据表2所述六通道以太网中继器接口切换真值表，结合以太网中继器状态选择数据帧传输方式和传输路径。

表2 六通道以太网中继器接口切换真值表

由表2可知，当节点组Ⅰ和节点组Ⅱ中的以太网接口中各存在至少一个以太网接口正常工作且同组以太网接口中至少一个以太网接口正常工作时，选择中继传输方式进行以太网中继器的数据帧传输；当节点组Ⅰ和节点组Ⅱ中任一节点组的以太网接口全部故障时，选择旁路传输方式进行以太网中继器的数据帧传输；在其余状态下，选择中继传输和旁路传输相结合的方式进行以太网中继器的数据帧传输。

步骤S5：以太网中继器的数据帧传输方式为旁路传输方式时，将以太网中继器A组中的两个以太网接口A11、A12在物理上连接在一起，或把太网中继器B组中的两以太网接口B11、B12在物理上连接在一起，或把太网中继器C组中的两以太网接口C11、C12在物理上连接在一起，继续执行步骤(三)和步骤(四)，当以太网中继器上电或以太网接口故障恢复并满足中继传输方式的条件时，以太网中继器的数据帧传输方式恢复为中继传输方式。

步骤S6：以太网中继器的数据帧传输方式为中继传输方式时，根据六通道以太网中继器接口切换真值表确定数据帧传输路径，把节点组Ⅰ以太网接口接收的以太网数据帧转发至节点组Ⅱ以太网接口，或把以太网中继器中节点组Ⅱ的以太网接口接收的数据帧转发至节点组Ⅰ的以太网接口，继续执行步骤S3和步骤S4。

步骤S7：以太网中继器的数据帧传输方式为中继传输和旁路传输相结合的方式时，根据六通道以太网中继器接口切换真值表确定数据帧传输路径，采用中继传输的节点按照P表示的数据帧方向将组Ⅰ以太网接口接收的以太网数据帧转发至节点组Ⅱ以太网接口，或把以太网中继器中节点组Ⅱ的以太网接口接收的数据帧转发至节点组Ⅰ的以太网接口；采用旁路传输方式的节点按照P中指定的旁路在物理上将对应的以太网接口连在一起。继续执行步骤S3和步骤S4。

上述实施例用来解释本发明，而不是对本发明进行限制，在本发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明做出的任何修改和改变，都落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种轨道列车多通道以太网中继器，其特征在于，包括为所述以太网中继器提供工作电源的电源模块，以及至少两组用于接收以太网数据帧的以太网接口，每组以太网接口均包括两个存在正常工作和运行故障两种状态的以太网接口；在每组以太网接口中选择一个以太网接口组成节点组Ⅰ，各组以太网接口中剩余的另一个以太网接口组成节点组Ⅱ；所述以太网中继器正常工作状态下同组的两个以太网接口互通；每个以太网接口均包括由以太网接口错误状态、以太网接口连接状态、以太网接口数据发送状态和自动协商结果组成的运行状态数据库。

2.如权利要求1所述的轨道列车多通道以太网中继器，其特征在于，所述以太网中继器采用的数据帧传输方式包括中继传输方式、旁路传输方式和中继传输和旁路传输相结合的方式。

3.如权利要求2所述的轨道列车多通道以太网中继器，其特征在于，在以太网中继器断电时，所述以太网中继器自动打开旁路传输方式，在以太网中继器通电后，以太网数据帧的传输方式由旁路传输方式转换为中继传输方式。

4.如权利要求2或3任意一项所述的轨道列车多通道以太网中继器，其特征在于，中继传输方式指所述以太网中继器把节点组Ⅰ的以太网接口接收的以太网数据帧转发至节点组Ⅱ的以太网接口，或所述以太网中继器把节点组Ⅱ的以太网接口接收的以太网数据帧转发至节点组Ⅰ的以太网接口；旁路传输方式指所述以太网中继器对接收的以太网数据帧不做处理，直接把同组以太网接口中的两个以太网接口在物理上连在一起。

5.如权利要求4所述的轨道列车多通道以太网中继器，其特征在于，同组的两个以太网接口分别设于所述以太网中继器的两侧，位于所述以太网中继器一侧的各组以太网接口组成节点组Ⅰ，位于所述以太网中继器另一侧的各组以太网接口组成节点组Ⅱ。

6.如权利要求1或5所述的轨道列车多通道以太网中继器，其特征在于，以太网接口正常工作指对应以太网接口的运行状态数据库中以太网接口错误状态、以太网接口连接状态和自动协商结果都正常，以太网接口运行故障指对应以太网接口的运行状态数据库中以太网接口错误状态、或以太网接口连接状态、或自动协商结果出现故障。

7.如权利要求6所述的轨道列车多通道以太网中继器，其特征在于，每个以太网接口均工作在全双工状态。

8.一种轨道列车多通道以太网中继器的冗余设计方法，应用于权利要求1所述的轨道列车多通道以太网中继器，其特征在于，其步骤为：

(一)以太网中继器把节点组Ⅰ的以太网接口接收的以太网数据帧转发至节点组Ⅱ的以太网接口、或把节点组Ⅱ的以太网接口接收的以太网数据帧转发至节点组Ⅰ的以太网接口定义为中继传输方式；以太网中继器对接收的数据帧不做处理，直接把同组以太网接口在物理上连接在一起定义为旁路传输方式；在以太网中继器断电的情况下，自动打开旁路传输方式，以太网中继器通电后，以太网数据帧的传输方式由旁路传输方式切换为中继传输方式；

(二)初始化以太网中继器，将以太网中继器的所有以太网接口初始状态初始化为正常工作状态，以太网中继器的数据帧传输方式初始化为中继传输方式；

(三)以太网中继器实时获取所有以太网接口的运行数据状态，并分别更新所有以太网接口的运行状态数据库；

(四)根据以太网中继器的以太网接口切换真值表，结合以太网中继器状态选择采用中继传输方式、旁路传输方式还是中继传输和旁路传输相结合的方式；

(五)以太网中继器的数据帧传输方式为旁路传输方式时，将以太网中继器同组中的以太网接口在物理上连接在一起，继续执行步骤(三)和步骤(四)，当以太网中继器上电或以太网接口故障恢复并满足中继传输方式的条件时，以太网中继器的数据帧传输方式恢复为中继传输方式；

(六)以太网中继器的数据帧传输方式为中继传输方式时，根据以太网中继器的以太网接口切换真值表确定数据帧传输路径，把以太网中继器中节点组Ⅰ的以太网接口接收的数据帧转发至节点组Ⅱ的以太网接口，或把以太网中继器中节点组Ⅱ的以太网接口接收的数据帧转发至节点组Ⅰ的以太网接口；继续执行步骤(三)和步骤(四)；

(七)以太网中继器的数据帧传输方式为中继传输和旁路传输相结合的方式时，根据以太网中继器的以太网接口切换真值表确定数据帧传输路径，采用中继传输的节点按照传输路径切换通道；采用旁路传输方式的节点指定的旁路路径在物理上将对应以太网接口连在一起，继续执行步骤(三)和步骤(四)。

9.如权利要求8所述的轨道列车多通道以太网中继器的冗余设计方法，其特征在于，在步骤(二)中，以太网中继器的初始化还包括以太网接口初始化，以太网接口初始化指配置以太网接口的传输速度和传输模式。

10.如权利要求8或9任意一项所述的轨道列车多通道以太网中继器的冗余设计方法，其特征在于，在步骤(四)中，当节点组Ⅰ和节点组Ⅱ中的以太网接口中各存在至少一个以太网接口正常工作且同组以太网接口中至少一个以太网接口正常工作时，选择中继传输方式进行以太网中继器的数据帧传输；当节点组Ⅰ和节点组Ⅱ中任一节点组的以太网接口全部故障时，选择旁路传输方式进行以太网中继器的数据帧传输；在其余状态下，选择中继传输和旁路传输相结合的方式进行以太网中继器的数据帧传输。