KR101106380B1 - 고가용성 네트워크 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 제어 애플리케이션을 관리/실행하는 제1 제어기(CTRL1) 및 역시 제어 애플리케이션을 관리/실행하는 제2 제어기(CTLR2)에 각각 연결되어 있는 적어도 2개의 통신 인터페이스(MOD1, MOD2) 간의 통신을 위한 네트워크를 포함하는, 차량에 적합하게 되어 있는 통신 시스템에 관한 것으로서, 이 통신 인터페이스는, 제어기마다, 적어도 하나의 통신 포트를 가지며, 이 포트로부터 통신 링크가 가능하다. 2개의 통신 인터페이스 간의 제어 애플리케이션 전송을 위해, 통신 링크는 적어도 하나의 결합 변압기(PLC_coupler)를 통해 각자의 통신 포트에 각각 연결된 적어도 2개의 전기 전도성 링크(PLC1, PLC2)를 포함하는 PLC(Power Line Communication) 링크이다.

통신 시스템, PLC, 결합 변압기, 제어 애플리케이션

Description

고가용성 네트워크 시스템{HIGH AVAILABILITY NETWORK SYSTEM}

본 발명은 청구항 1의 특징 부분에 따른 통신 시스템에 관한 것이다.

본 발명은 특히 차량에 적합하게 되어 있다. 차량이라고 함으로써 다양한 교통 수단이 연관되어 있고, 더 구체적으로는, 승객 및/또는 물건을 운송하는 분야에 관련되어 있다는 것을 잘 알 것이다. 따라서, 예를 들어 철로, 전차 궤도 상의 기차 및 기차의 차량 등 철로에 의한 운송은 물론 철로를 갖거나 갖지 않는 공기-타이어 기차, 또는 적어도 하나의 칸막이를 갖는 버스가 본 발명의 범위 내에 포함된다. "페리보트"와 같은 해상 셔틀 서비스 등의 육지를 벗어나는 다른 교통 수단도 관련되어 있다. 상세하게는, 이들 차량 모두는, 예를 들어, 차량 유도 또는 심지어 운전자가 없는 차량의 경우 차량의 자동 제어를 위해 명령 애플리케이션이 생성 또는 실행될 수 있게 하는, 통상적으로 제어기라고 하는 제어 또는 명령 수단을 포함한다. 많은 다른 애플리케이션이 가능하다는 것을 잘 알 것이지만, 간명함을 위해 열거되어 있지 않다.

따라서, 차량의 내부에 대한 제1 측면에서, 적어도 2개의 통신 인터페이스 간의 통신 네트워크가 공지되어 있으며, 이들은 명령 애플리케이션을 생성하는 제1 제어기 및 그 명령 애플리케이션을 실행하는 제2 제어기에 각각 연결되어 있다. 이들 제어기는, 예를 들어, 이 경우에 차량에 탑재되어 있는 하나 이상의 이용가능한 컴퓨터를 포함할 수 있다. 이 통신 인터페이스는 모뎀, 스위치, 브리지-릴레이 등의 유형의 통신 인터페이스를 통해 제어기들 간의 정보의 전송을 가능하게 하기 위해, 각각의 제어기에 대해, 공통 이더넷, ADSL, WiFi 등 기타 통신 링크에 대한 적어도 하나의 통신 포트를 갖는다. 포인트-투-포인트 링크에 고장이 있는 경우에, 전환 스위치, 라우터에 의해, 예를 들어, 새로운 데이터 라우팅을 위해 작동될 전송 링크 또는 케이블을 증가시킴으로써, 예를 들어, 인터넷/이더넷 유형 프로토콜에 의해 규율되는 라우터를 재구성함으로써 중복 링크(redundant link)가 생성될 수 있다.

차량의 외부에 대한 다른 측면에서, 정보가 또한 예를 들어 차량의 경로 상에 배치된 지상에 있는 제1 통신 인터페이스로부터 차량에 탑재된 제2 통신 인터페이스로 전송될 수 있고, 그 역도 마찬가지이다. 게다가, 확장에 의해, 제1 통신 인터페이스는 또한, 예를 들어, 중앙 트래픽 관리 서버 또는 다른 차량 상의 액세스 포인트를 통해 지상에 있는 제3 통신 인터페이스와 네트워킹 또는 "서브넷(sub-net)"될 수 있다. 요약하면, 차량에 적합한, 환언하면 차량 내의 통신 시스템, 지상에 있는 통신 시스템, 및 차량과 지상 간의 통신 시스템이 복잡한 네트워크를 구성하고, 이 네트워크의 네트워크 링크의 구조가 멀티-포인트이며 데이터 전송 프로토콜이 원하는 응용에 따라 변할 수 있다는 것을 잘 알 것이다.

전기 현수선에 연결되어 있는 철로 상의 기차와 (예를 들어, 지상에 있는) 기차 외부에 있을 수 있는 "IP 네트워크"(IP = "Internet Protocol") 타입 네트워 크 간의 통신 네트워크의 복잡성을 설명하는 효과적인 예가 EP 1533913 A1에 주어져 있다. IP 네트워크의 통신 인터페이스가 차량에 탑재된 통신 인터페이스("최종 사용자")와 통신할 수 있게 하기 위해, "IP" 형식에 따라 전송 또는 수신되는 데이터를 "PLC"(Power Line Communications) 타입 형식으로 변환하기 위해 데이터 변환기("변환 수단")가 철로를 따라 배치된다. 데이터는, 예를 들어, 변환기 출력으로부터 PLC 형식으로 전기 현수선을 통해 기차의 통신 인터페이스로 전송된다. 현수선을 통해 필요한 전력을 획득하기 위해, 변환기는 철로를 따라 몇개의 변환 유닛을 포함하고 있다. "PLC" 타입 통신 기법(불어로 CPL("Courants Porteurs en Ligne")라고도 함)은, 특히 이 예에서, 기차로의 IP 네트워크를 통해 높은 처리량 데이터를 위한 충분히 넓은 대역폭이 사용될 수 있게 하고(그 역도 마찬가지임: 양방향 전송이 가능함) 다양한 길이의 기차에 대한 지상-기차 통신에 적합하게 될 수 있게 한다. 게다가, 사용되는 변환기는 데이터를 수신 또는 전송하는 리피팅(repeating) 수단과 연관되어 있으며, 이 데이터의 신호는 IP 네트워크와 기차 간의 데이터의 (쌍방) 전송 방향을 결정하기 위해 의도된 주파수 대역들로 분리된다. 운행 경로의 일부가 현수선을 포함하지 않는 경우, 데이터 전송의 방향에 따라 이중-주파수이기도 한 무선 링크를 제공하기 위해 PLC 타입 통신 스위치가 무선 주파수 타입 통신 스위치로 작동된다. 따라서, PLC 타입 링크 및 무선 주파수 타입 링크는 이들 링크 중 한쪽 또는 다른 한쪽의 사용이 가능하지 않은 경우에 중복 링크를 형성한다. 요약하면, 기차와 지상 네트워크 간의 유익하게도 중복적인 단일의 링크를 위해, 2가지 서로 다른 타입의 통신이 사용되며, 따라서, 예를 들어, 특히 PLC 또는 무선 주파수 채널을 선택하기 위해 통신 인터페이스의 출력 포트에 부가적인 라우팅 수단을 추가함으로써 장비의 스위칭이 필요하게 된다. 이것은 또한, 한 측면에서는, IP 네트워크에 대해, 그리고 다른 측면에서는, 차량에 대해, 사용되는 통신 프로토콜에 따라 라우터 및 데이터 라우팅의 구성의 변화를 필요로 한다. 새로운 라우팅에 관련된 이러한 재구성은 현재 몇초보다 훨씬 더 많은 시간을 필요로 하며, 예를 들어, 고장의 경우에 철로 교통의 소정의 자동 제어에서 요구되는 3초의 허용한계를 초과하게 된다.

일반적으로, 제어/명령을 처리하는 것에 관한 애플리케이션은 통상 교통에서, 특히 자동화된 교통, 예를 들어, 운전자가 없는 자동 시내 기차에서 사용된다. 이들 애플리케이션은, 상기한 바와 같이, 하나 이상의 컴퓨터 및 관련 인터페이스로 이루어져 있을 수 있는 제어기를 사용한다. 이들은 그의 기능에 따라 차량 선로를 따라 지상에 배치되거나 하나의 차량 또는 연결되어 있거나 연결되어 있지 않을 수 있는 몇대의 차량(몇대의 기차) 상에 탑재될 수 있다. 선로를 따라 기차를 모니터링 및 제어할 수 있게 하기 위해, 하나 이상의 네트워크(지상선, 현수선, 철로 등)에 의해 이들 기차 사이에 다양한 제어기가 연결되어 있다.

전체로서 볼 때, 제어/명령 처리 네트워크의 구조는 따라서 과도하게 복잡하고 상당한 장비 지출을 나타낼 수 있다.

이들 네트워크 각각은 또한 상당히 길고(기차 상에서 대략 300 미터, 선로를 따라 몇 킬로미터) 열악한 전자기 환경의 영향을 받는다.

게다가, 이들 네트워크 중 일부에 대해서는, 설정될 링크가 멀티포인트 타입 접속으로서, 특히 포인트-투-포인트 고장의 경우에 라우팅의 복잡성을 증가시킨다.

이들 다양한 제약조건 이외에도, 기차의 정정 동작을 보장하는 것이 필수적이며, 기차의 갑작스런 정지 또는 다른 오작동 문제가 승객에게 바람직하지 않고 기차의 경제적 효율성에도 바람직하지 않으며 승객의 안전에도 바람직하지 않다.

따라서, 차량에 적합하게 되어 있는 (차량 내부 및 외부의) 통신 시스템에서, 이하의 기술적 장애를 해결할 필요가 있다.

- 한편으로는, 통신 네트워크의 물리 계층에 대한 소정의 제약조건 이외에, 아주 높은 전송 품질(낮은 에러율)을 보장하면서 높은 데이터 처리용량(예를 들어, 10 메가비트/초의 처리용량이 유용함)을 가능하게 하는 것.

예를 들어, 기차에서, 전자기 환경이 아주 강력하며, 서로 다른 제어기들 간의 링크를 용이하게 하는 네트워크가 강하고 다양한 간섭에 의해, 특히 네트워크의 물리 계층이 직접 사용에 적합하지 않은 품질을 갖는 케이블("카테고리 5 및 6"에 있는 케이블)을 사용하는 경우 방해를 받을 수 있다. 유사하게, 기차 상의 장비에서, 네트워크의 구성이 변모될 수 있으며, 구체적으로는 네트워크가 연장가능한 기차 길이(예를 들어, 연결 후의 가변적인 차량의 수)와 부합되어야만 한다. 따라서, 예를 들어, 기차의 길이가 2배로 된 경우에, 복잡한 통신 시스템을 신속하고 간단하게(자동적으로) 재구성할 수 있는 것이 중요하다.

- 다른 한편으로, 복잡성 이외에, 시스템이 "투명"하고 안정된 방식으로 고장을 극복할 수 있도록 높은 통신 가용성이 보장되어야만 하며, 상세하게는, 통신 시스템(내부 차량 네트워크, 외부 지상 네트워크, 및 차량-지상 링크) 또는 연결된 장비에 관련된 간단한 고장이 제어/명령 시스템의 올바른 동작에 영향을 주지 못하도록 하는 것이 필요하다.

이 때문에, 명령 시스템이 고장을 극복하기 위해 종종 이중으로 되어 있으며, 상세하게는 네트워크 및 제어기가 고장의 경우에 PLC 타입 링크와 무선 주파수 타입 링크 간의 전환에 의해, 문헌 EP 1533913 A1에 개시되어 있는 바와 같이, 한쪽이 다른 한쪽을 대체할 수 있도록 쌍으로 구성되어 있다.

그러나, 이러한 가능한 전환, 실제로는 장비의 중복과 관련하여, 네트워크와 관련된 소정의 문제들이 해결되어야만 한다.

a) 앞서 간략히 언급한 바와 같이, 제어/명령 설비가 강한 시간 제약을 받는다. 예를 들어, 소정의 철도 교통 자동화는 고장의 경우에 기껏해야 대략 3초의 운전 중단을 극복할 수 있다. 이것은 고장난 네트워크 경로를 다른 것으로 교체하는 데 상당히 더 많은 시간을 필요로 하는 "레벨 3" 라우터(물리 네트워크 계층의 필수적인 부분)의 재구성 시간보다 작다.

b) 많은 수의 장비 또는 컴퓨터가 동일한 네트워크에 접속되어 있을 때 이 중복이 관리하기 어렵게 될 수 있다.

c) 게다가, 네트워크 자체에서의 고장이 몇개의 제어기 또는 컴퓨터에 동시에 영향을 줄 위험이 있기 때문에 더욱 중요하다. 유사하게, 다른 것들에 영향을 주는 네트워크 내의 단일 장비 또는 통신 인터페이스에서의 고장을 회피할 필요가 있다.

d) 기차 상에 위치한 네트워크와 관련하여, 이들의 구성이 변화될 수 있고, 구체적으로는 이들 네트워크가 객차/차량의 수에 따라 연장가능한 기차 길이에 부합되어야만 한다는 것을 기억할 필요가 있다. 이 특정의 제약은 또한 네트워크 중복성을 위해 고려되어야만 한다.

이러한 다양한 문제를 고려하여, 이후의 몇가지 해결책이 생각될 수 있지만, 여전히 본 발명이 회피하고자 하는 몇몇 단점들을 제공한다.

첫째로, 통신 시스템(네트워크)이 특히 열악한 환경(강한 스위칭 전류의 존재)의 경우에 아주 높은 전송 품질을 보증하면서 긴 거리에 걸쳐 높은 흐름율(예를 들어, 300 미터의 길이에 걸쳐 적어도 10 메가비트/초의 유효 처리용량)을 갖기 위해, 몇가지 해결책이 알려져 있다.

- 한 해결책은 통신 인터페이스들 간의 링크에 광섬유를 사용하는 것이지만, 이러한 타입의 해결책이 일부 경우에 상상하기 어려울 수 있으며, 예를 들어, 이러한 기술의 사용이 기차 상에서, 특히 연결될 기차의 2개의 구성요소(예를 들어, 객차) 간의 전기 커플러와 관련하여 아주 중요할 수 있고, 이것은 이 커플링이 자동적인 경우에 더욱더 그러하다.

- 다른 해결책은 ADSL-타입 링크를 생성하는 것이지만, 이것은 문제를 야기하며, 구체적으로는 이러한 타입의 링크는 통상적으로 포인트-투-포인트 링크를 생성하기 위해 제공되고, 멀티포인트 네트워크에 대한 응용의 경우에, 이 구조는 복잡하게 되며, 게다가 스타 분포(star distribution)가 생성되어 있지 않은 경우 ADSL 타입 통신 인터페이스에 연결된 제어기들 중 하나와 관련된 고장이 전체 네트워크에 소정의 영향을 미치게 되고, 이 경우에 네트워크와 연관된 케이블이 불가피 하게 너무 많아지게 된다.

- 현재 사용되는 해결책은 저처리용량의 링크를 사용하는 것이며, 이는 불행히도 제어/명령 설비에 많은 제약을 주게 된다.

둘째로, 고장을 극복하고, 특히 네트워크들 중 하나 또는 통신 시스템의 동작에 영향을 미치는 연결된 장비들 중 하나에서의 간단한 고장을 회피하기 위해, 몇 가지 해결책이 알려져 있다.

가장 통상적인 것처럼 보이는 해결책은 2개의 서로 다른 중복 네트워크를 사용하는 것이지만, 이러한 타입의 해결책은 상당한 장비 지출을 필요로 한다. 예를 들어, 각각의 제어기가 2개의 중복 컴퓨터로 이루어져 있는 경우, 아주 높은 가용성을 얻기 위해, 각각의 컴퓨터가 양호하게는 서로 다른 포트(따라서, 수가 많음)에 의해 2개의 네트워크에 연결되어 그의 메시지를 2개의 네트워크 각각에 있는 상대편 제어기 또는 컴퓨터로 전송해야만 한다는 것을 잘 알 것이다.

통신 시스템의 다른 실시예는 링 네트워크를 사용하여 중복 제어기 및 컴퓨터를 서로 다른 "스위치"에 연결하는 것이다. 그러나, 이러한 타입의 해결책은 (예를 들어, "고속 스패닝 트리(Fast Spanning Tree)"라고 하는 기법에 따라) 로컬화된 고장의 경우에 관련 "스위치"가 대안의 경로를 통해 신속하게 메시지를 "재라우팅"할 수 있기만 하면 된다. 이러한 현재 널리 퍼진 기법은 오히려 기차 및 철로를 따라 분포되어 있는 장비에 구현하기에 비용이 많이 드는 "광섬유" 타입 물리 계층에 적합하다.

<발명의 요약>

본 발명의 목적은 통신 시스템, 특히 차량 내부용으로, 또한 확장에 의해 차량과 지상 네트워크 간의 통신을 위해 또는 단일의 지상 네트워크 기반구조를 위해 차량 외부용으로, 차량에 적합하게 되어 있는 통신 시스템을 제안하는 데 있으며, 이러한 시스템은 상기한 것들과 같은 종래 기술의 단점을 나타내지 않는다.

본 발명의 제1 양태는 차량의 내부 또는 외부의 통신 시스템 및/또는 지상의 통신 시스템의 관점에 관계없이 일반적인 해결책을 제공한다.

본 발명은 통신 시스템에 관한 것으로서, 특히 차량에는 물론 심지어 빌딩에서의 임의의 다른 지상 네트워크 기반구조에도 적합한 통신 시스템에 관한 것이며, (예를 들어, 기차를 유도하는) 명령 애플리케이션을 관리(즉, 실행, 실제로는 생성)하는 제1 제어기(예를 들어, 2개의 중복 컴퓨터를 가짐) 및 제1 제어기에 의해 관리 또는 실행되는 것과 동일한 것일 수 있는 명령 애플리케이션 또는 실행될 임의의 다른 명령 애플리케이션을 관리(즉, 실행)하는 제2 제어기에 각각 연결되어 있는 적어도 2개의 통신 인터페이스(모뎀 등) 간의 통신 네트워크를 포함한다. 통신 인터페이스는, 각각의 제어기에 대해, 적어도 하나의 통신 포트를 가지며, 따라서 이 통신 포트로부터 제어기들 간의 통신 링크가 그 각자의 통신 인터페이스를 통해 보장된다.

2개의 통신 인터페이스 간에 명령 애플리케이션을 전송하기 위해, 통신 링크는 유익하게도 PLC(Powerline communication) 타입이고, 적어도 하나의 결합 변압기를 통해 각자의 통신 포트에 각각 연결되어 있는 적어도 2개의 전기 전도성 링크를 포함한다.

계속하기 전에, PLC 기법이 이미 주전원 전선(mains wires))을 서포트로서 사용하여 컴퓨터 네트워크를 생성하도록 설계되어 있고, 고처리용량의 링크가 전원(교류 [220V, 50Hz] 또는 [110V, 60Hz])의 전송과 병렬로 배열되어 있다는 것을 잘 알 것이다. 이러한 기술의 선택의 이점은 본 발명에 적합한 사용을 위해 PLC 타입 링크의 품질 및 토폴로지를 최적화하기 위해 비종래적인 지원을 바탕으로 물리적 특성이 주전원 전선과 다를 수 있는 고처리용량의 링크를 가능하게 한다는 것이다.

유사하게, PLC 네트워크의 다른 이점은 이 네트워크가 멀티포인트 타입 네트워크이고 (전송 매체에의 다중 접속이 아주 흔히 사용되는 CSMA(Carrier Sense Multiple Access) 등의 분산 프로토콜을 사용하여 관리되는 경우) 주요 장비의 설치를 필요로 하지 않고 각각의 워크스테이션(제어기, 컴퓨터, 제어/관리 장치, "최종 사용자" 등)에 대한 단일의 어댑터(예를 들어, 이더넷-PLC 브리지)로 충분하다는 것이다. 주전원 네트워크와 같이, 각각의 통신 인터페이스가 2개의 PLC 타입 링크와 병렬로 연결될 수 있다. 이 선택의 다른 이점은 네트워크의 변화를 허용하며, 구체적으로는 장치가 전기 네트워크에 연결 또는 그로부터 분리될 때 특성이 시간의 경과에 따라 변할 수 있다는 것이다. 이 양태는 (예를 들어, 기차의 차량을 연결 또는 분리시킨 후에 기차 길이를 수정할 때) 네트워크의 자동적인 재구성을 가능하게 한다. 본 발명의 이러한 양태는 또한 네트워크 상에서의 다수의 통신 장애로부터 보호한다.

PLC 기법의 사용의 결과, 통신 인터페이스들 간의(또는 확장에 의해 "전송/ 수신" 제어기 간의) 데이터 전송이 영구적으로 특히 아주 긴 기차 상에서 높은 전송 출력으로 보장된다. 전도성 링크들 중 하나의 고장의 경우에, 유익하게도 수동 회로 요소인 결합 변압기의 목적은 데이터의 전송이 손상없는 PLC 타입 전도성 링크를 통해 항상 보장되도록 2개의 링크 간의 임피던스의 분포를 재설정하는 것이다. 따라서, 스위칭, 보다 구체적으로는 임의의 "능동" 장비 또는 재라우팅 제어에 연결된 장비("스위치" 또는 다른 데이터 스위치 등)가 유익하게도 더 이상 필요하지 않다. 게다가, 제2 PLC 링크를 통해 데이터를 리디렉션하는 시간이 거의 순간적이고, 이는 고장 중에 철로 수송의 특정의 시간 요건을 만족시킨다. 다른 한편으로, PLC 타입 링크로부터 다른 타입의 통신 링크(무선 주파수, ADSL, WiFi, 이더넷 등)로의 병렬 또는 중복 타입 스위칭이 회피되고, 이는 제안된 통신 시스템의 동적 관리의 복잡성을 상당히 감소시키며 다양한 타입의 통신 링크에 특정의 장비의 추가를 필요로 하지 않는다. 물론, 예를 들어, 안전성의 증가를 위해, PLC 타입 링크 이외의 링크가 2개의 PLC 링크에 부가하여 추가될 수 있지만, PLC 타입 링크가 본 발명이 의도한 데이터 전송에 가장 안정적이고 최고 성능을 갖는다.

2개의 PLC 타입 링크가 있는 결과, 2개의 통신 인터페이스 간의 물리적 전송 중복이 가능하게 된다. 이러한 듀얼 링크가 또한 널리 보급되어 있고 고품질이며, 일상적인 대중 교통(대도시, 기차, 전차 등)이 이러한 듀얼 링크를 선로 또는 철로를 따라 신호를 보내는 데 적합한 케이블로서 사용한다. 이러한 케이블은 PLC 기법에 사용될 수 있는 적어도 2개의 전도성 링크를 포함한다. 게다가, 각각의 링크는, 적어도 한 쌍의 연선 케이블 및 차폐물을 포함하는, 예를 들어 당업자라면 잘 알고 있는 시내 교통 시그널링, 예를 들어 K23-타입을 위한 케이블에 의해 한 쌍의 서로 다른 전기 도체를 포함할 수 있다. 이것이 특히 본 발명에 적합한데, 그 이유는, 예를 들어, 어려운 기계적 조건에 관련된 열악한 환경에 대한 안정성을 보장하기 때문이다.

예를 들어, 저전압(24V, 72V 등)인 직류 네트워크 타입의 스택형 전기 전원이 또한 PLC 타입 링크들 중 적어도 하나에 연결되어 있을 수 있다. 이것은, 특히 상당히 긴 기차 또는 선로 상에 배치된 장비 등의 경우에 통신 인터페이스들 간의 장거리에 걸쳐 단일의 연선쌍(twisted pair)으로 높은 데이터 처리용량 및 원격 장비의 전원을 보장할 수 있다.

게다가, 종래 기술에 인용된 컴퓨터 네트워크의 고가용성의 문제를 처리할 수 있기 위해, 특히 장애 또는 고장이 극복될 수 있게 하기 위해, 본 발명은 2개의 중복 네트워크를 사용될 수 있게 하지만, 2개의 정말로 서로 다른 네트워크를 가짐으로써 100% 2배로 되려고 하지 않는다. 따라서, 본 발명의 구현이 더 유연하고, 게다가 장비의 상당한 감소가 있게 되는데, 그 이유는 링크를 2배로 하는 것이 새로운 통신 인터페이스 또는 새로운 모뎀 대신에 간단한 결합 변압기의 추가만을 수반하기 때문이다.

동시에, 원하는 목적은 네트워크 자체의 아주 높은 가용성을 보장하는 것이며, 다수의 이더넷 경로를 관리할 필요없이 이 네트워크 상에 중복 제어기들을 배치하는 것으로 충분하다.

이렇게 하기 위해, 통신 시스템에서의 고장에 대한 내성은 다음과 같은 새로 운 원칙의 정의에 의존한다. 본 발명에 따르면, 각각의 중복 제어기는 단일의 PLC(Powerline communication) 타입 네트워크에 연결되어 있지만, 이 네트워크의 물리 계층이 이중으로 되어 있다. 상세하게는, 서포트는 단일의 "구리" 쌍이 아니라 병렬로 된 2개의 "구리" 쌍이다.

극도의 가용성을 가능하게 하기 위해 각각의 제어기가 양호하게는 서로 다른 포트에 의해 2개의 네트워크에 연결되어 있어야만 했고 따라서 많은 수의 모뎀(각각의 제어기에 대해 2개씩)을 필요로 했던 종래 기술에서 설명된 해결책과 관련하여, 본 발명의 이점은 모뎀의 수를 절반으로 한다는 것이다. 이 이점은 아주 간단한 전자 회로를 통해 PLC 모뎀들(결합 변압기를 갖는 통신 인터페이스) 각각을 더 이상 단일 쌍에 연결시키지 않고 네트워크 상의 2개의 "구리" 쌍에 연결시키는 것을 포함한다. 따라서, 각각의 네트워크 접속에 대해, 네트워크의 2개의 쌍 또는 PLC 타입 링크가 병렬로 연결되어 있지만, 이들의 위치 또는 기능에 따라 다양한 전송 채널을 따라갈 수 있다.

예를 들어, 많은 수의 주파수-변조된 반송파를 사용할 수 있는 서로 다른 PLC 모뎀 간의 PLC 타입 링크는 2 쌍의 전도성 전선을 포함하며, 따라서 전도성 전선의 임피던스에 의존하는 데이터의 전송을 가능하게 한다.

네트워크 상의 쌍/링크 중 하나에서 고장, 예를 들어 단락 회로 또는 개방 회로가 나타나는 경우, 이것은 임피던스의 변동을 야기하고, 그에 따라 PLC 기술의 물리 계층의 높은 내성 덕분에 링크가 유지되도록 다양한 반송파를 통해 전송되는 데이터의 분포가 수정된다. 네트워크 상에서 PLC 인터페이스에 있는 접속점(게다 가 통신 포트)에서, 2개의 네트워크 쌍이 병렬로 연결되지만, 예방 조치가 취해진다. 본 발명은 구체적으로는, 예를 들어, 특히 접속점에 가까운 쌍에서의 단락 회로 또는 방해가 다른쪽 쌍에 존재하는 신호를 동시에 방해하거나, 상당히 약화시키는 것을 방지하기 위해 간단한 듀얼 접속 장치 및 2개의 쌍 사이에서 충분히 약한 결합을 보장하는 것을 위한 것이다.

본 발명은 따라서, 링크들 중 하나가 방해, 단락 회로, 기계적 효과 등에 의해 고장난 경우, 다른쪽 링크가 명령 애플리케이션의 전송을 보장하도록, 결합 변압기가 PLC 타입 링크들 간에 임피던스 분포를 제공하는 것으로 가정한다. 이렇게 하기 위해, PLC 타입 링크가, 양호하게는 공급 전류가 꼭 존재할 필요없이 PLC 기술에 전용되어 있는 도체 쌍들에 의해 연결되어 있고, 이는 또한 이 경우에 통신 시스템을 구성하는 컴포넌트의 수 및 복잡성을 감소시킨다는 것을 염두에 두어야 한다.

한가지 있을 수 있는 물리적으로 또한 경계적으로 중요한 양태는, 필요한 경우, PLC 타입 링크들 중 하나의 적어도 한 부분이 객차 또는 기차에 주전원 전선으로서 이미 설치되어 있을 수 있는 통신 네트워크 상의 컴포넌트의 전기 전원 접속부라는 것이다. 물론, 주전원 전선은 열악한 환경에서 높은 처리용량에 적합한 PLC 타입 케이블과 관련하여 최적의 특성을 제공하지 않지만, 소정의 링크가 높은 성능을 필요로 하지 않는 경우, 가능한 대안일 수 있다.

그 결과, 몇개의 간단한, 따라서 유익한 형태의 결합 변압기가 제공될 뿐만 아니라, 통신 인터페이스로 PLC 타입 링크를 향상시킬 수 있다.

통신 시스템의 제어, 보상 및 자체-모니터링 시스템 등의 장치도, 필요한 경우, 통신에서의 단절 문제를 피하기 위해 제공된다.

상기한 본 발명의 모든 양태들은 따라서 통신 시스템의 관점이 차량의 내부에 대한 것인지 외부에 대한 것인지에 상관없이 일반적인 해결책을 제공한다.

상세하게는, 본 발명은 몇가지 더 구체적인 통신 시스템 구성을 갖는 유익한 해결책이다.

1) 통신 시스템이 내부의 탑재형 통신 시스템이고, 통신 인터페이스, 제어기, 및/또는 적어도 하나의 PLC 타입 링크가 유도되거나 유도되지 않을 수 있는 대중 교통 수단 등의 차량에 탑재되어 있다. 기차 등의 대중 교통 수단을 포함한 차량의 길이를 따라 뻗어 있는 PLC 링크는 원하는 통신 인터페이스들을 연결시킨다. 따라서, 몇개의 차량이 연결되어 있는 경우, 이들의 통신 네트워크는, 예를 들어, (예를 들어, 커플링 장치에 있는) 차량들 간의 전기 커플러를 통해, 차량 전기 전원 현수선을 통해, 차량과 적어도 하나의 유도 선로의 접점을 통하는 등으로 중간의 PLC 타입 링크에 의해 연결된다. 다른 중간 접속이 생각될 수 있지만, 본 발명의 원하는 범위에 속하지 않는다.

2) 통신 시스템이 몇개의 서로 다른 대중 교통 수단에 분포되어 있을 수 있는 내부의 탑재형 장치이며, 이 경우에,

- 2개의 통신 인터페이스 간의 링크들의 적어도 한 부분이 각각 제1 대중 교통 수단 및 제2 대중 교통 수단에 배치되고,

- 2개의 교통 수단이 서로 이웃해 있지만, 이 경우에, 물리적으로 분리되어 있으며,

- 링크들의 다른 부분은 대중 교통 수단 각각과의 통신을 중앙 집중화시키는 중간의 지상 네트워크 없이 또는 부가하여 2개의 대중 교통 수단 간의 현수선 또는 전기 선로(적합한 채널 전송, 기존의 PLC 타입)로 이루어져 있다.

3) 통신 시스템이 (차량의 외부에 있고 그에 독립적인) 지상 네트워크이며, 이 네트워크의 적어도 하나의 로컬 서브-네트워크가 본 발명에 따른 PLC 타입이고 게다가 이동 중인 차량에서 공통 주파수를 공유하지만 필요한 경우 서로 다른 주파수를 갖는(종래 기술인 EP 1533913 A1에 기술되어 있음) 채널들로 이루어져 있을 수 있는 무선 주파수 타입 링크의 일부분(공중), 심지어 PLC 타입 링크의 일부분에 의한 임의의 유형의 전송에 적합하게 되어 있다. 실제로, PLC 기술은 이들 채널을 따라 특히 적합하다. 통신 인터페이스 출력에 결합 변압기를 삽입한 결과, 이러한 지상 네트워크는 이전의 섹션들에 기술된 이점을 가질 수 있다. 따라서, 특히 채널들을 따라 많은 비용이 드는 다수의 장비의 추가가 기존의 인터페이스에 간단한 결합 변압기를 배치함으로써 유익하게도 회피될 수 있다.

보다 구체적으로는, PLC 타입 지상 링크에 의해 연결된 지상 통신 인터페이스 모두는 양호하게는 차량 선로를 따라, 지상 통신 네트워크에, 또는 선로를 따라 연속적인 서브-네트워크의 클러스터 형태로 지상에 배치됨으로써, 양호하게는 적어도 하나의 탑재형 중복 타입 전송/수신 라우터를 포함하는 중복 장치(중복 양방향 전송)를 통해, 예를 들어, 차량 내의 PLC 타입 물리 링크에 연결된 라우터(들)의 2개의 논리 포트에 의해 차량에 탑재된 장치와의 무선 통신(양호하게는 공칭 모드로 서의 WLAN 타입)을 가능하게 한다.

본 발명에 따른 제어기와 그의 통신 인터페이스 간의 링크는 양호하게는 차량에 탑재된 및/또는 지상에 있는 PLC 네트워크에 연결된 물리 포트에 의해 이루어지며, 이 네트워크 상에 2개의 논리 포트(각각이 IP 주소, 라우팅 데이터 등을 포함함)가 생성되어 유익하게도 차량에 탑재된 및/또는 지상에 배치된 서로 다른 라우터 각각을 통해 기본적으로 2개의 논리 및 물리 통신 게이트웨이를 획득하며, 따라서 언제라도 기차에 있는 및/또는 지상에 있는 장비에 대한 적어도 2개의 가능한 통신 경로를 생성한다. 따라서, 차량에 탑재된 통신 인터페이스(및 관련 제어기(들))와 지상에 있는 2개의 통신 인터페이스(및 관련 제어기(들)) 간의 2개의 물리적 접속이 2개의 게이트웨이를 통한 고처리용량의 전송 또는 2개의 게이트웨이 간의 높은 중복 가용성을 보장한다. 이것은 새로운 통신 인터페이스의 추가 또는 교체 없이 달성된다.

마지막으로, 통신 인터페이스의 자체-모니터링 장치(self-monitoring device)는 통신 인터페이스에서의 고장의 경우에 관련 통신 포트에서 전류, 전압 및 간섭 데이터의 전송을 영구적으로 디스에이블(disable)한다.

일군의 하위 청구항도 본 발명의 이점들을 제공한다.

예시적인 실시예 및 응용이 첨부 도면을 사용하여 설명된다.

도 1은 PLC 통신 포트를 구비한 통신 인터페이스를 나타낸 도면이다.

도 2는 2개의 통신 인터페이스 간의 PLC 타입 통신 네트워크를 나타낸 도면 이다.

도 3은 차량 내에서의 또는 기차와 같은 2개의 차량 사이의 통신 시스템의 일례를 나타낸 도면이다.

도 4는 기본적인 차량/지상 통신 시스템을 나타낸 도면이다.

도 5는 차량으로부터 지상으로의 데이터 라우터에 고장이 있는 차량/지상 통신 시스템을 나타낸 도면이다.

도 1은 다른 통신 인터페이스가 연결되어 있는, 그러나 도면에는 도시되어 있지 않은, 예를 들어, 기차에 설치되어 있는 PLC 타입 네트워크와 통신 인터페이스(MOD1) 사이에 적어도 2개의 물리 링크(PLC1, PLC2)를 보장하기 위해 전기 결합 변압기(PLC_coupler)가 연결되어 있는 PLC 타입 "프론트 엔드" 통신 포트를 구비한 통신 인터페이스(MOD1)를 나타낸 것이다. 이 예에서, 각각의 링크(PLC1, PLC2)는 한 쌍의 서로 다른 전기 도체(예를 들어, 적어도 2쌍의 연선 케이블을 포함하는 K23 타입 시내 교통 시그널링을 위한 케이블 묶음 등) 및 차폐물(있는 경우)을 포함한다. 링크들(PLC1, PLC2) 중 하나(예를 들어, PLC1) 또는 그에 연결된 또 다른 링크가 고장난 경우(예를 들어, 방해, 단락 회로, 기계적 효과 등에 의해 야기됨), 다른쪽 링크(예를 들어, PLC2)가 통신 인터페이스(MOD1)를 통해(예를 들어, CPU 프로세서에 의해) 명령 애플리케이션의 전송을 보장하도록, 결합 변압기(PLC_coupler)는 이들 링크(PLC1, PLC2) 사이에 임피던스 분포를 제공한다. 이러한 명령 애플리케이션은 실제로는, 예를 들어, 컴퓨터(또는 중복성을 보장하는 몇대의 컴퓨터)를 포함하는 제어기(도시되지 않음)에 의해 관리되며, 간단한 예로서, 이 제어기는 10/100 BT 타입 이더넷 접속 매체(Et_line) 및 인터페이스(MOD1)에의 다른 이더넷 타입 커플링 컴포넌트(Et_coupler 커플러, Et_port 포트)를 통해 통신 인터페이스(MOD1)에 연결된다.

인터페이스(MOD1)에 있는 다른 물리 통신 포트(RS232 타입 UART 링크 접속이나 다른 이더넷 또는 PLC 타입 링크로 표시되어 있는 것 등)도 물론 생각될 수 있다. 본 발명에서, 그 자체가 PLC 타입 네트워크(예를 들어, 차량에 설치됨)인 네트워크에 PLC 기술에만 전용되어 있는 링크 또는 도체의 일부분/도체쌍을 사용하는 것이 원칙적으로 추천되지만, 이미 존재하는 또는 (가능하다면 그다지 길지 않거나 외란에 거의 노출되지 않은) 다른 타입의 일부분이 적어도 제어기 또는 명령 애플리케이션의 실행부와 명령 인터페이스 사이에서 여전히 사용된다. PLC 기술에 전용되어 있는 모든 링크 또는 도체쌍에 PLC 기술에 의해 제공되는 공급 전류가 꼭 존재할 필요는 없다. 동시에, 링크들(PLC1, PLC2) 중 하나의 적어도 일부분이 통신 네트워크의 컴포넌트에 대한 차량에 이미 설치되어 있는 전기 전원 접속부일 수 있다. 또한, 유의할 점은 저-감쇠 감쇠기(최대 몇 dB)의 결합 변압기(PLC_coupler)의 "PLC측"에서의 출력이, 예를 들어, 2개의 링크(PLC1, PLC2)와 직렬로 배치된/분포된 저항/임피던스의 네트워크에 의해 정해진다는 것이다. 이들은 결합 변압기(PLC_coupler)의 품질을 향상시키며, 이 점에서, 예를 들어, 링크(PLC1, PLC2) 상의 결합 변압기의 출력에서의 예기치 않은 단락 회로가 2개의 도체쌍(PLC1, PLC2) 상의 모든 신호를 차단시키는 것이 방지된다. 통신 인터페이스에 있는 회선 정합 저항에 의한 통신 포트에서의 임피던스 분포가 불충분하거나 사용가능하지 않은 경우에도 이것이 해당된다. 이러한 의미에서 다른 해결책들도 가능하다.

- 이를 위해, 결합 변압기는 로컬 단락 회로가 2개의 네트워크 상의 신호를 차단시키지 못하도록 하기 위해 충분한 직렬 임피던스를 제공하고,

- PLC 타입 네트워크의 브리지 스트랜드(bridged strand)(도 3의 STUB 참조)가 대략 20cm의 최소 길이를 가지며, 이는 인터페이스(MOD1) 또는 링크(PLC1, PLC2)에 단락 회로가 있는 경우 충분한 임피던스를 보장하고,

- 마찬가지로, 감쇠기를 추가하지 않고, 보통 모뎀 등의 통신 인터페이스(MOD1)의 중앙에 이미 존재하는 회선 정합 저항기를 직렬 임피던스로서 사용하는 것도 생각될 수 있으며, 따라서 PLC 타입 네트워크 상의 2개의 링크(PLC1, PLC2) 각각에 걸쳐 이를 분포시킴으로써 이 임피던스를 이동시키는 것으로 충분하다. 따라서, 본 발명의 이 양태는 PLC 물리 계층의 특성들을 사용함으로써 고장에 내성이 있는 고가용성 PLC 타입 네트워크에 대한 간단한 구조가 획득될 수 있게 한다. 게다가, 이러한 새로운 구조의 이점은 차량의 내부 네트워크[일반적으로, 각각의 링크쌍(도 1의 PLC1, PLC2)이 바이패스 배치로 연결되어 있는 적어도 하나의 탑재형 PLC 타입 링크쌍(차량을 따라 배치되어 있음)에 의해 구현됨]의 각각의 접속부에서 수동 중복을 가져오는 것이며, 네트워크의 2개의 쌍(PLC1, PLC2)은 병렬로 연결되어 있다. 이 해결책은 모뎀 등의 인터페이스의 수를 2배로 하고 논리 어드레싱(예를 들어, 제어기당 2개의 IP 주소)의 관리를 복잡하게 하는 2가지 단점을 갖는 중복 스트랜드의 이중 접속을 필요없게 한다. 따라서, 제안된 기술의 유익한 일례는 원칙적으로 이하의 것들에 기초하고 있다.

- 병렬로 된 2개의 "구리" 쌍으로 이루어진 서포트,

- 서로 간의 커플링을 충분히 낮게 하면서 각각의 통신 인터페이스가 병렬로 된 2개의 "구리" 쌍에 접속될 수 있게 하는 새로운 장치. 목표는 각각의 통신 인터페이스와 관련하여 물리 계층에 대해 더 이상 하나의 링크를 갖지 않고 2개의 링크를 갖는 것이다.

- 본 발명에 따르면, 몇가지 실시예 구성이 가능하지만, 수동 컴포넌트만을 사용하는 가장 간단한 해결책만이 본 명세서에 제안되어 있다.

예를 들어, PLC 타입 네트워크에의 이중 통신 인터페이스 접속(MOD1)의 한 방법이 다음과 같이 간단히 달성될 수 있다.

- 각각의 인터페이스(MOD1)의 포트에 있고 링크(PLC1, PLC2) 중 하나에 각각 연결되어 있는 결합 변압기(PLC_coupler)에서 제3의 별도의 코일(2개의 코일을 갖는 종래의 변압기로부터 나오는 바이패스 배치로 된 제3의 전도성 코일 등)을 사용함으로써,

- 링크(PLC1, PLC2) 중 하나에 각각 연결된 각각의 인터페이스(MOD1)에 제1 및 제2 출력 변압기를 배치함으로써,

- 인터페이스(MOD1)를 수정하지 않고 인터페이스(MOD1)와 2개의 PLC 타입 네트워크 링크 사이에 어댑터 회로를 삽입함으로써. 이 어댑터 회로는 3개의 개별 코일을 갖는 간단한 형태의 변압기(또는 2개의 변압기를 사용하는 등가 구성)일 수 있다. 차량에 적합하게 되어 있는 통신 시스템의 PLC 타입 네트워크에 통신 인터페이스를 연결시키기 위해, 본 발명은 또한 다른 이유로, 특히 이하의 목적으로 별도의 변압기 또는 코일의 사용을 권고하고 있다.

- 도체쌍의 다른 하나에 영향을 주는, 도체쌍의 하나에 있는 접지 또는 기타에의 단락 회로를 방지하기 위해,

- 2개의 도체쌍에 (예를 들어, 중첩된 피드 등에 의해) 아마도 서로 다른 전기 신호 또는 서로 다른 명령 신호를 부가할 수 있기 위해. 이를 위해, 적어도 링크(PLC1, PLC2) 중 하나에 대해, 낮은 전기 주파수를 단락시키지 않기 위해 커패시터가 결합 변압기의 출력 코일과 직렬로 배치된다. 이것은 도 1에서 결합 변압기(PLC_coupler)의 출력에 도시되어 있다.

- 고장을 검출하는 장치로 본 발명을 보완하는 방법을 제공하기 위해. 여기서의 목적은, 예를 들어, 도체쌍 중 하나에 고장(방해 또는 단락 회로)이 존재하는지를 판정하기 위해 각각의 도체쌍에 연속 신호(전류 또는 전압)를 주입하는 것이다. 보다 일반적으로, 통신 인터페이스(MOD1), 관련 제어기, 및/또는 링크(PLC1, PLC2) 중 하나가 이들 컴포넌트 중 적어도 하나의 다운스트림에 배치된 고장 감시 모듈(직류 주입기 또는 전압 발생기 등)(이들의 전류 또는 전압은 상기 컴포넌트들 중 적어도 하나의 업스트림에서 측정될 수 있음)에 연결되어 있다.

유사하게, 보호 다이오드(도 1에 따른 각각의 도체쌍에 병렬로 배치된 다이오드 등)가 통신 인터페이스 또는 PLC 타입 링크/네트워크의 각각의 출력에 병렬로 추가될 수 있다.

이 해결책을 완전하게 만들기 위해, 본 발명은 고장 이후에 연속적인 전송을 할 가능성이 있는 모뎀이 자동적으로 분리될 수 있도록 통신 인터페이스(모뎀)에 대한 자체-모니터링 메커니즘의 추가 및 생성에 의해 보완될 수 있다.

도 2는 도 1의 원리에 따른, 차량에 적합하게 되어 있는 통신 시스템을 나타낸 것으로서, 이 통신 시스템은 명령 애플리케이션을 관리 또는 발생하는 제1 제어기(CTRL1) 및 동일한 명령 애플리케이션을 실행하는 제2 제어기(CTRL2)에 각각 연결된 적어도 2개의 통신 인터페이스(MOD1, MOD2) 간의 통신 네트워크를 포함하고, 여기서 이들 통신 인터페이스는, 각각의 제어기에 대해, 적어도 하나의 물리 통신 포트를 가지며, 이 포트로부터 2개의 인터페이스 간의 통신 링크가 가능하다. 2개의 통신 인터페이스 간에 애플리케이션 명령을 전송하기 위해, 통신 링크는 적어도 하나의 결합 변압기(PLC_coupler)를 통해 각자의 통신 포트에 각각 연결된 적어도 2개의 전기 전도성 링크(PLC1, PLC2)를 포함하는 PLC(Powerline communication) 타입이다. 이러한 간단한 통신 장치는 2개의 PLC 타입 링크(PLC1, PLC2)에 대해, 예를 들어, 서로 다른 전송 길이(L1, L2)에 대해 스위칭 및 전송의 성능이 테스트될 수 있게 한다. 이러한 테스트 장치는, 특히 상당한 길이(L1)에 대해, 300m에서 대략 30 Mb/s 및 1 킬로미터까지에서 10 Mb/s의 링크(PLC1)에서의 대역폭의 측정을 가능하게 하며, 따라서, 예를 들어, 여정 중에 연결되지 않는 2대의 기차 간의 링크 또는 차량과 PLC 타입 시스템의 성능에 따라 일정 간격 떨어져 있을 수 있는 지상 네트워크의 통신 컴포넌트 사이의 링크와 같은 가변 길이를 갖는 기차에 적합하게 되어 있다. 물론, PLC 타입 네트워크는 멀티-포인트 구성으로 사용될 수 있으며, 따라서 MOD1, MOD2와 같은 3개 이상의 통신 인터페이스를 2개의 PLC 타입 중앙 채널(예를 들어, 이 자체가 기차를 따라 배치되어 있음)에 대해 바이패스 구성으로 배치함으로서 이들 통신 인터페이스 간에 통신이 설정될 수 있다. 통신 시스템의 일 실시예의 이 예에서, 유의할 점은 전기 전원(SUPPLY)(여기서 48V의 전압(U1)을 공급하는 "스택형"이라고 함)이 제1 통신 인터페이스(MOD1)의 PLC 출력에서 링크(PLC1)의 다운스트림에 연결되어 있다. 이 전원(SUPPLY)은 링크(PLC1)에 대해 테스트 장치("Test/SUPPLY")에 의해 보완될 수 있고 및/또는 제2 통신 인터페이스(MOD2)에 대해 서브-전원 장치("Test/SUPPLY")(및 5V DC/DC 컨버터)로서 기능할 수 있으며, 상기 장치는 링크(PLC1)의 업스트림에 위치한다. 테스트 벤치로서 사용되는 도 2의 장치로 인해, 제어기들(CTRL1, CTRL2) 간의 네트워크가 링크(PLC1, PLC2) 중 적어도 하나에서의 절단된, 교차된 또는 단락된 접속에 내성이 있는 것으로 판단된다. 이러한 상당한 안정성에 의해 고가용성의 고장-내성 네트워크의 실시예가 생각될 수 있고 수동 중복성있는 이러한 유형의 PLC 타입 접속으로 제작될 수 있다. 이 해결책은 통신 포트가 중복 스트랜드에 물리적으로 이중으로 부착될 필요(이는 인터페이스 또는 물리 포트의 수를 2배로 한다는 점에서 단점임)가 없게 한다.

도 3은 본 발명에 따른, 이하의 몇개의 서브시스템을 포함하는 통신 시스템의 가능한 실시예의 일례를 나타낸 것이다.

- 제1 차량(TRAIN1) 내의 탑재형 통신 시스템 또는 제2 기차 유형 차량(TRAIN2) 내의 탑재형 통신 시스템,

- 제2 기차 유형 차량(TRAIN2)의 객차 등의 2개의 연결된 차량 간의 통신 시스템,

- 현수선, 철도 선로, 무선 장치(공중) 및/또는 중간 지상 네트워크를 통한 차량 또는 기차(TRAIN2, TRAIN2) 간의 통신 시스템.

차량(TRAIN1)은 3개의 통신 인터페이스(MOD1, MOD2, MOD3) 및 2개의 무선 주파수 전송 모듈(ANT)을 포함한다. 제1 인터페이스(MOD1)는 차량(TRAIN1) 내부에 있는 본 발명에 따른 PLC 타입 링크에 연결된다. 동일한 제1 인터페이스(MOD1)는 또한 2개의 다른 물리 포트를 포함하며, 하나는 무선 전송을 위해 무선 주파수 전송 모듈(ANT) 중 하나에 대한 것이고, 다른 하나는 이더넷 케이블(Et_line)에 연결되어 있으며, 도 2에 따르면, 이 이더넷 케이블 자체는 선택적으로 제2 인터페이스(MOD2)의 물리 포트에 연결되어 있다. 동일한 이더넷 링크(Et_line)는 또한 도시되어 있지 않은 이더넷 타입 스위치를 통해 제3 인터페이스(MOD3)에 연결되어 있으며, 이 제3 인터페이스(MOD3)는 철도 선로(PLC_RAIL)(본 발명에 따른 PLC 타입 전송에 적합하게 되어 있음)로의 PLC 신호의 전송을 가능하게 하는 본 발명에 따른 부가의 PLC 타입 통신 포트, 또는 지상의 또는 다른쪽 기차(TRAIN2)의 통신 네트워크로의 또는 이를 통한 PLC 타입 선로 신호를 위한 지상의 케이블(PLC_WAYSIDE)을 갖는다. 제2 인터페이스(MOD2)는, 그의 이더넷 타입 포트 이외에, 제2 무선 주파수 전송 또는 WiFi 모듈(ANT)로의 포트는 물론 본 발명에 따른 PLC 타입 통신 포트도 가지며, 따라서 다른쪽 차량(TRAIN2) 또는 지상의 네트워크로의 링크를 가능하게 하기 위해 결합 변압기를 통해 철도 선로(PLC_WAYSIDE)의 현수선(PLC CAT)에 연결될 수 있다. 본 발명의 이 예에서, 2개의 차량(TRAIN1, TRAIN2)은 따라서 3가지 타입의 다양한 접속을 가지며, 이들 중 2개는 전송 고장의 경우에 가용성, 환경적 외란에 대한 내성 증가, 이중 중복성, 및 스위칭 필요없음을 보장하는 PLC 타입이다.

유사하게, 2개의 객차 또는 연결된 차량을 갖는 기차(TRAIN2)는 차량을 따라 병렬로 배치되어 연결된 차량들 간의 전기 결합 장치(이 자체가 아마도 본 발명에 따른 PLC 타입임)를 통과하는 적어도 2개의 "중앙" 링크(PLC1, PLC2)를 포함한다. 통신 인터페이스(MOD5)를 제외하고, 제1 차량 내의 다른 통신 인터페이스(MOD4, MOD6) 및 제2 차량 내의 통신 인터페이스(MOD7, MOD8) 모두는 스트랜드(STUB)에 의해 중앙 링크(PLC1, PLC2)에 연결되어 있으며, 이에 의해 적어도 하나의 통신 인터페이스에 단락 회로가 발생한 경우 링크(PLC1, PLC2)에서의 외란이 최소화될 수 있게 된다. 제2 기차(TRAIN2)의 인터페이스(MOD5)는 앞서 기술한 제1 기차(TRAIN1)의 제3 인터페이스(MOD3)와 같은 이더넷-PLC 브리지를 나타내고, 이 이더넷 접속은 차량(TRAIN2) 내부에 있으며 PLC 링크는 차량의 외부로 나간다. 인터페이스(MOD4)는 4개의 물리 포트, 즉 하나의 무선 주파수 타입 ANT 및/또는 WiFi 타입, 하나의 이더넷 타입, 및 본 발명에 따른 2개의 PLC 타입 포트(현수선을 통한 링크(PLC_CAT) 상의 하나의 포트 및 중앙 링크(PLC1, PLC2) 상의 하나의 포트)를 갖는다. 필요한 경우, 통신 인터페이스 옵션(MOD4)에 따라 서로 다른 타입 간의 몇가지 카테고리의 브리지가 만들어질 수 있다. 이것은 중복의 가능성 또는 통신 흐름을 증가시키거나 다른 것들이 과부하되거나 서비스되지 않을 때(현수선 없음, 심각한 전자기 외란, 터널, 공중 전송 장벽 등) 강제 링크에 대한 스위칭을 가능하게 한다. 인터페이스(MOD6)는, 본 발명에 따른 그의 PLC 타입 포트에 부가하여, 다른쪽 기차(TRAIN1), 또는 교통 수단(TRAIN1, TRAIN2) 각각과의 통신 또는 이들 교통 수단 간의 통신을 중앙 집중화시키는 지상 네트워크와의 제2 기차(TRAIN2) 내부에서는 물론 TRAIN2의 외부에서 데이터 라우팅을 관리할 수 있는 탑재형 라우터(ROUTER)로의 통신 포트를 갖는다.

요약하면, 본 발명에 따른 통신 시스템은 유익하게도 하나 이상의 차량에 적합하게 되어 있는 적어도 3가지 가능한 양태를 포함하며, 여기서

a) 통신 인터페이스, 제어기, 및/또는 링크(PLC1, PLC2) 중 적어도 하나는 유도형 대중 교통 수단(TRAIN1) 등의 차량에 탑재되어 있다. 이것은 자동-유도형 단일-차량 타입 기차에 해당된다.

b) 대중 교통 수단(TRAIN1)은 몇대의 연결된 차량을 포함하며, 여기서 통신 네트워크는, 예를 들어, 차량들 간의 커플링 장치 상의 전기 커플러를 통해, 차량의 전기 공급 현수선을 통해, 적어도 하나의 유도 선로와의 차량의 접점을 통하는 등에 의해, 또는 차량들 각각과의 통신을 관리하는 중간의 지상 또는 공중 네트워크 없이, 또는 이 네트워크에 부가하여, 중간 PLC 타입 링크(PLC1, PLC2)에 의해 연결되어 있다. 이것은 몇개의 보호 차량 유닛을 갖는 기차에 해당된다.

c) 2개의 통신 인터페이스 사이의 링크(PLC1, PLC2)의 적어도 한 부분은 각각 제1 대중 교통 수단(TRAIN1) 및 제2 대중 교통 수단(TRAIN2) 상에 각각 탑재되어 있다.

- 2개의 교통 수단(TRAIN1, TRAIN2)은 물리적으로 분리 및 연결된다.

- 링크(PLC1, PLC2)의 다른쪽 부분은, 대중 교통 수단 각각과의 통신을 관리하는 지상 또는 공중 중간 네트워크 없이 또는 부가하여, 2개의 대중 교통 수단(TRAIN1, TRAIN2) 간의 현수선 또는 전기 선로로 이루어져 있다. 이것은 선로 상에서 서로를 뒤따라가고 적어도 하나의 차량 유닛을 각각 소유하는 2개의 연결된 기차에 해당된다.

도 4는 기본적으로 동작하는, 환언하면 전송 장애가 없는 본 발명에 따른 차량/지상 통신을 위해 차량에 적합하게 되어 있는 통신 시스템의 일례를 나타낸 것이다. 제어기(OBCU1, OBCU2)(또는 컴퓨터, 명령 또는 실행 유닛, 이동 전화, 카메라 또는 기타 멀티미디어 장치와 같은 "최종 사용자" 등)는 기차의 PLC 타입 중앙 링크(PLC1, PLC2)에 본 발명에 따른 그 각자의 통신 인터페이스(MOD1, MOD2)를 통해 연결되어 있다. 제어기(OBCU1)와 통신 인터페이스(MOD1) 간의 물리 접속(예를 들어, 이더넷 타입)은 IP 주소 및 라우팅 데이터를 각각 갖는 2개의 논리 포트(a, b)를 갖는다. 예를 들어, 도 4의 라우팅 참조 버블(routing reference bubble)은 차량으로부터 지상으로 전송된 데이터 메시지(B)의 예에 기초하여 다음과 같이 이해되어야 한다.

- 지상 서버(ZC1)의 목적지: Dest = ZC1,

- 제어기(OBCU1)의 포트(b)의 소스: Src = OBCU1, b

- 탑재형 라우터(RT1F2)를 통한 경로: Gw = RT1F2

유사하게, 제어기(OBCU1)로부터의 데이터도 논리 포트(a)로 전송되어 제2 라우터(RT1F1)를 통해 지상 서버(ZC1)로 보내진다. 2개의 탑재형 라우터(RT1F1, RT1F2)는 또한 본 발명에 따른 탑재형 PLC 타입 링크(PLC1, PLC2)에 연결되어 있고, 따라서 단일 타입의 전송, 유익하게는 본 발명에 따른 PLC 타입 전송을 통해 통신 인터페이스(MOD1, MOD2)로부터 데이터를 수신할 수 있다. 탑재형 라우터(RT1F1, RT1F2)는 2개의 논리 포트(a, b)로부터의 데이터를 탑재형 무선 주파수 송신기(/수신기)(WC1F1, WC1F2)로 전송하는 일을 맡고 있으며, 이 송신기(/수신기)는, 이 예에서, 지상 네트워크로의 중복 통신을 고려하여 서로 다른 무선 주파수 방출(F1, F2)을 갖는다. 그러나, 무선 주파수(F1, F2)가 꼭 서로 달라야 하는 것은 아니다.

제2 제어기(OBCU2) 또는 탑재형 라우터(RT1F1, RT1F2)에 대한 임의의 다른 탑재형 제어기에 대해 PLC 타입 전송 원리는 동일하다. 그러나, 탑재형 라우터(RT1F1, RT1F2)는, 각각의 주파수에 대한 최선의 클라이언트에 의해 선택된 알고리즘에 따라, 전송될 데이터를 서로 다른(또는 서로 다르지 않은) 무선 주파수 방출(F1, F2)에 적합하게 되어 있는 부가의 무선 주파수 타입 송신기(/수신기)(WC2F1, WC2F2)를 통해 지상 네트워크로 리디렉션(redirect)할 수 있다. 주파수(F1, F2) 각각을 통해 및/또는 2개의 포트(a, b)를 통해 차량과 지상 간의 양방향 전송이 가능하다. 따라서, 탑재형 라우터 또는 통신 인터페이스의 통신 포트가 입력 및 출력 포트이다.

따라서, 본 발명에 따른 통신 시스템은 네트워크 또는 일련의 서브네트워크(Cluster1, Cluster2, RG1F1, RG1F2 등)의 형태로 지상으로 확장되며, 이들 서브네트워크는 지상에, 환언하면 지상의 통신 네트워크(Cluster1, Cluster2, RG1F1, RG1F2 등)에 배치된 PLC 타입 링크(PLC3, PLC4)에 의해 연결된 통신 인터페이스(MOD3, MOD4)도 가지며, 이들 통신 인터페이스는 2개의 중복 타입 전송/수신 탑재형 라우터(RT1F1, RT1F2)를 포함하는 중복 장치를 통해 탑재형 차량 장비와의 부가적인 무선 통신(예를 들어, WLAN 타입)을 용이하게 한다.

이와 같이, 적어도 제1 제어기(OBCU1) 및 관련 통신 인터페이스(MOD1)(둘다 차량에 탑재되어 있음)와 적어도 제2 제어기(RG1F1, RG1F2, ZC1U1 등) 및 관련 통신 인터페이스(MOD3, MOD4)(둘다 지상의 제2 통신 네트워크에 배치되어 있음) 간의 통신이 설정된다. 물론, 전환 요소는 지상으로/지상으로부터 무선 주파수 신호를 전송 또는 수신하기 위해 WLAN 타입 액세스 포인트(AP1F1, AP1F2, AP2F1, AP2F2 등; AP4F1, AP4F2, AP5F1, AP5F2 등)로서 설계되어 지상에서 기차의 여정을 따라 일정 간격으로 배치되어 있으며 또한 통신 인터페이스(MOD3, MOD4)를 통해 본 발명에 따른 PLC 타입 링크(PLC3, PLC4)를 포함하는 서브네트워크(Cluster1, Cluster2 등)에 연결되어 있다. 액세스 포인트의 쌍(AP1F1, AP1F2, AP2F1, AP2F2 등; AP4F1, AP4F2, AP5F1, AP5F2 등)은 각각 무선 주파수(F1)에서의 전송/수신 채널 및 다른 무선 주파수(F2)에서의 전송/수신 채널을 포함한다.

따라서, 탑재형 통신 인터페이스(MOD1)는 유익하게도 적어도 2개의 접속(L1, L2)(각각이 차량에 탑재된 하나의 PLC 타입 부분 및 지상에 있는 다른 PLC 타입 부분과 차량과 지상 간의 무선 전송을 위한 공중 부분을 포함함)에 의해 적어도 하나의 통신 인터페이스(MOD3, MOD4)에 연결되어 있다.

액세스 포인트(AP1F1, AP1F2; AP2F1, AP2F2; AP3F1, AP3F2)는 본 발명에 따른 통신 인터페이스(MOD3, MOD4)를 통해 2개의 지상 라우터(RG1F1, RG1F2)의 포트로 들어가고 또한 지상에 배치되어 있는 PLC 타입 링크(PLC2, PLC4)의 제2 부분을 통해 지상 네트워크에 연결되어 있다. 액세스 포인트(AP1F1, AP1F2; AP2F1, AP2F2; AP3F1, AP3F2)는 각각 탑재형 무선 송신기/수신기(WC1F1, WC1F2; WC2F1, WC2F2) 중 하나와의 무선 주파수 타입 전송/수신 채널을 포함한다. 지상에 배치된 2개의 서로 다른 라우터(RG1F1, RG1F2) 각각은 그의 통신 인터페이스(MOD3, MOD4)를 통해 각각의 액세스 포인트(AP1F1, AP1F2; AP2F1, AP2F2; AP3F1, AP3F2)와 통신하고 있도록 적어도 하나의 물리 포트 및 적어도 2개의 논리 포트를 갖는다. 게다가, 지상의 라우터(RG1F1, RG1F2)는 지상에 있는 광 전송 타입 중복 네트워크의 중앙 라우터(RR)(이 자체가 제2 제어기(ZC1)에 연결되어 있음)에 연결된 2개의 물리 포트를 갖는다.

유의할 점은, 기본적으로 2개의 서로 다른 라우터(RT1F1, RT1F2) 각각에 있는 적어도 2개의 차량/지상 통신 게이트웨이를 갖기 위해 또는 기본적으로 2개의 탑재형 차량/차량 통신 게이트웨이를 갖기 위해, 제어기와 그의 통신 인터페이스 간의 임의의 링크가 적어도 하나의 물리 포트 및 적어도 2개의 논리 포트(예를 들어, 2개의 IP 주소 및 라우팅 데이터를 포함함)에 의해 생성될 수 있기 때문에, 본 발명이 전체로서 아주 유익한 중복성 양태를 제공한다는 것이다. 따라서, 인터페이스의 통신 포트에 물리 스위치가 필요없는데, 그 이유는 물리적 서포트에서의 논리적 중복성이 통신 인터페이스 출력으로부터 또한 그의 결합 변압기로부터의 가능한 물리적 이중화를 적어도 보장하기 때문이다.

도 5는 탑재형 라우터(RT1F1)(인터페이스(MOD1) 또는 그의 탑재형 제어기(OBCU1)의 논리 포트(a)로부터 지상 서버(ZC1)로 무선 주파수 통신(F1)을 라우팅하기 위한 것임)와 관련한 고장을 갖는 도 4의 시스템을 나타낸 것이다. 이 고장은 또한 무선 주파수(F1)에 대응하는 지상의 라우터(RG1F1)에 기인한 것일 수 있다. 이 경우에, 다른 무선 주파수(F2)를 통한 WLAN 타입 네트워크에서의 공칭 패킷 라우팅 모드에서 차량에 있는 탑재형 라우터(RT1F2) 및 지상에 있는 라우터(RG1F2)는 2개의 무선 주파수(F1, F2)(그러나, 2개의 무선 주파수(F1, F2)가 동일할 수 있음을 상기할 것)를 통해 제공되는 WLAN 타입 네트워크에서의 패킷 라우팅을 책임지고 있다. 여기서, 라우터에서 물리적 타입 고장이 인지된 제2 논리 포트로부터의 메시지는 기본적으로 본 발명에 따른 탑재형 PLC 링크를 통해 손상되지 않은 물리 링크(예를 들어, 탑재형 라우터(RT1F2)로의 링크)로 직접 "재라우팅"되며, 사용되는 다른쪽 논리 포트는 방해없이 전송된다. 이어서, 라우터(RT1F1)는, 도 4에서와 같이, 논리 데이터에 따라 전송될 방해된 신호를 요구된 무선 송신기/수신기(WC1F2)로 보낸다. 제1 논리 포트 이후의 신호의 방해 없는 라우팅은 달라진 것이 없다. 따라서, 차량에 고장이 있는 경우, 본 발명에 따르면, 차량 외부에서의 (물리적) 라우팅이 변경되지 않는다면, 차량 내부에서의 새로운 PLC 타입 라우팅이 제어기(OBCU1)에 대해 유익한 투명한 방식으로 아주 쉽게 가능하게 되는데, 그 이유는 이 레벨의 전송에서, 이 라우팅이 이미 논리적 방식으로 보장되어 있기 때문이다. 따라서, 이것은 고장이 차량에서 발생한 이 예에서 특히 공중에서 지상으로, 네트워크 및 서브네트워크의 라우팅 방식의 수정을 방지한다. 그에 따라, 논리 포트의 중복에 의해 물리 포트의 보통의 재구성 노력을 최소화하는 동적 라우팅이 가능하게 된다.

보다 일반적으로, 고장이 2개의 무선 주파수 타입 링크(공통의 무선 주파수를 갖거나 갖지 않음) 중 하나에 대응하는 탑재형 라우터(RT1F2) 및/또는 지상 라우터(RG1F2)와 관련되어 있는 경우, WLAN 타입 네트워크에서의 패킷 라우팅 공칭 모드에서 다른 손상되지 않은 무선 주파수 타입 링크에 있는 차량 및 지상 라우터(RT1F1, RG1F1)는 유익하게도 2개의 무선 주파수 타입 링크에 제공되는 WLAN 타입 네트워크에서의 패킷 라우팅을 책임지고 있다.

마찬가지로, 본 발명에 따른 PLC 타입 링크(PLC3, PLC4)에 의해 "물리적"인 것으로 알려진 계층의 원하지 않은 이중화에 의한 새로운 스위칭을 하지 않고 "논리적"인 것으로 알려진 계층의 이중화를 사용함으로써, 지상에서의 고장이 더 이상 전체적인 재구성 또는 적어도 공중 경로 및 차량 네트워크의 재구성을 강요하지 않는다.

본 발명에서 제시된 통신 시스템은, 그의 안정성의 결과로서, 지상에만 있는 (차량 개입이 없는)(예를 들어, 환경이 심각한 방해와 관련되어 있는 또한 고가용성의 통신이 요구되는 빌딩 또는 장소에 대한) 통신 네트워크를 포함하는 시스템에도 적합할 수 있다. 지상(기차), 해상(페리) 또는 공중(비행기)에 대한 대중 교통 영역 이외에, 이 시스템은 임의의 다른 개인 차량(자동차, 트레일러를 갖거나 갖지 않는 트랙터, 특수 비행기 등)에 적합하게 되어 있다.

Claims (27)

1. 명령 애플리케이션을 관리하는 제1 제어기(CTRL1) 및 명령 애플리케이션을 관리하는 제2 제어기(CTRL2)에 각각 연결되어 있는 적어도 2개의 통신 인터페이스(MOD1, MOD2) 간의 통신 네트워크를 포함하는 통신 시스템으로서,

   상기 통신 인터페이스는, 각각의 제어기에 대해, 적어도 하나의 통신 포트를 가지고 있으며, 이 통신 포트로부터 통신 링크가 가능하고,

   상기 2개의 통신 인터페이스 간의 명령 애플리케이션의 전송을 위해, 상기 통신 링크는 적어도 하나의 결합 변압기(PLC_coupler)에 의해 각자의 통신 포트에 각각 연결되어 있는 적어도 2개의 전기 전도성 링크(PLC1, PLC2)를 포함하는 PLC(Powerline communication) 타입 링크이고, 각각의 링크(PLC1 또는 PLC2)는 한 쌍의 서로 다른 전기 도체를 포함하는 것을 특징으로 하는, 적어도 2개의 통신 인터페이스 간의 통신 네트워크를 포함하는 통신 시스템.
2. 제1항에 있어서,

   차량과 지상 네트워크 사이의 통신을 위해 또는 단일 지상 네트워크 기반구조(infrastructure)를 위해 차량 외부에 있거나, 차량 내부에 있는 통신 시스템.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   상기 한 쌍의 서로 다른 전기 도체를 포함하는 상기 각각의 링크(PLC1 또는 PLC2)는 적어도 한 쌍의 연선 케이블 및 차폐물(있는 경우)을 포함하는 K23 타입 시내 교통 시그널링을 위한 전선에 의해 제공되는, 적어도 2개의 통신 인터페이스 간의 통신 네트워크를 포함하는 통신 시스템.
4. 제1항에 있어서,

   상기 결합 변압기는, 상기 링크들(PLC1, PLC2) 중 하나가, 방해, 단락 회로, 기계적 영향 등에 의해 고장난 경우, 다른쪽 링크가 상기 명령 애플리케이션의 전송을 보장하도록, 상기 링크들 사이에 임피던스 분포(impedance distribution)를 갖는, 적어도 2개의 통신 인터페이스 간의 통신 네트워크를 포함하는 통신 시스템.
5. 제1항에 있어서,

   상기 링크들(PLC1, PLC2)은 스택형 전원 전류(stacked supply current)가 존재하지 않는 PLC 기술에 독점적으로 전용되어 있는 도체쌍들에 의해 연결되는, 적어도 2개의 통신 인터페이스 간의 통신 네트워크를 포함하는 통신 시스템.
6. 제1항에 있어서,

   상기 링크들(PLC1, PLC2) 중 하나의 적어도 한 부분이 상기 통신 네트워크의 컴포넌트의 전기 전원 접속부인, 적어도 2개의 통신 인터페이스 간의 통신 네트워크를 포함하는 통신 시스템.
7. 제1항에 있어서,

   상기 결합 변압기는 상기 링크들(PLC1, PLC2) 중 하나에 연결되어 있는 적어도 제3 전도성 코일로 이루어져 있는, 적어도 2개의 통신 인터페이스 간의 통신 네트워크를 포함하는 통신 시스템.
8. 제1항에 있어서,

   상기 결합 변압기는 상기 링크들(PLC1, PLC2) 중 하나에 각각 연결된 2개의 전기 변압기로 이루어져 있는, 적어도 2개의 통신 인터페이스 간의 통신 네트워크를 포함하는 통신 시스템.
9. 제1항에 있어서,

   상기 결합 변압기는 직렬 임피던스 및/또는 최소 누설 인덕턴스를 갖는, 적어도 2개의 통신 인터페이스 간의 통신 네트워크를 포함하는 통신 시스템.
10. 제1항에 있어서,

    상기 통신 인터페이스에 있는 회선 정합 저항기(line matching resistor)에 의한 통신 포트에서의 임피던스의 분포가 불충분하거나 사용가능하지 않은 경우, 저항기 네트워크와 같은 적어도 하나의 감쇠기가 상기 2개의 링크(PLC1, PLC2)와 상기 통신 포트 사이에 배치되는, 적어도 2개의 통신 인터페이스 간의 통신 네트워크를 포함하는 통신 시스템.
11. 제1항에 있어서,

    상기 2개의 링크(PLC1, PLC2)는 서로 다른 전기 주파수 반송파들을 포함하고 및/또는 서로 다른 명령 신호들을 전송하는, 적어도 2개의 통신 인터페이스 간의 통신 네트워크를 포함하는 통신 시스템.
12. 제1항에 있어서,

    적어도 상기 링크들(PLC1, PLC2) 중 하나에 대해, 전기 반송파들의 여러 가지 전류와 저주파 또는 직류 전원을 중첩시키기 위해 결합 변압기 출력 코일과 직렬로 커패시터가 배치되는, 적어도 2개의 통신 인터페이스 간의 통신 네트워크를 포함하는 통신 시스템.
13. 제1항에 있어서,

    상기 통신 인터페이스, 상기 제어기, 및/또는 상기 링크들(PLC1, PLC2) 중 하나가 이들 컴포넌트 중 적어도 하나의 다운스트림에 배치된 직류 주입기 또는 전압 발생기 등의 고장 감시 모듈에 연결되어 있고, 이들 컴포넌트의 전류 또는 전압이 상기 컴포넌트들 중 적어도 하나의 업스트림에서 측정될 수 있는, 적어도 2개의 통신 인터페이스 간의 통신 네트워크를 포함하는 통신 시스템.
14. 제1항에 있어서,

    상기 통신 인터페이스들, 상기 제어기들, 및/또는 상기 링크들(PLC1, PLC2) 중 적어도 하나가 대중 교통 수단(TRAIN1)과 같은 차량에 탑재되어 있는, 적어도 2개의 통신 인터페이스 간의 통신 네트워크를 포함하는 통신 시스템.
15. 제14항에 있어서,

    상기 대중 교통 수단(TRAIN1)은 몇대의 연결된 차량들을 포함하고, 이 차량들의 통신 네트워크들은, PLC 타입 중간 링크(PLC1, PLC2)에 의해 연결되어 있는, 적어도 2개의 통신 인터페이스 간의 통신 네트워크를 포함하는 통신 시스템.
16. 제14항에 있어서,

    2개의 통신 인터페이스 간의 상기 링크들(PLC1, PLC2)의 적어도 한 부분이 각각 제1의 상기 대중 교통 수단(TRAIN1) 및 제2의 대중 교통 수단(TRAIN2)에 탑재되어 있고,

    2개의 상기 대중 교통 수단(TRAIN1, TRAIN2)은 물리적으로 분리 및 연결되며,

    상기 링크들(PLC1, PLC2)의 다른쪽 부분은, 상기 대중 교통 수단 각각과의 통신을 관리하는 지상 또는 공중의 중간 네트워크 없이 또는 이 중간 네트워크에 부가하여, 2개의 상기 대중 교통 수단(TRAIN1, TRAIN2) 간의 현수선들 또는 전기 레일들로 이루어져 있는, 적어도 2개의 통신 인터페이스 간의 통신 네트워크를 포함하는 통신 시스템.
17. 제1항에 있어서,

    PLC 타입 링크(PLC3, PLC4)에 의해 연결된 상기 통신 인터페이스(MOD3, MOD4)는 지상에, 즉, 지상 통신 네트워크(Cluster1, Cluster2, RG1F1, RG1F2 등)에 배치되어, 2개의 중복 타입 탑재형 전송/수신 라우터(redundant type on-board transmission/receiving router)를 포함하는 중복 장치를 통해 차량에 탑재된 장비와의 무선 통신(WLAN)을 용이하게 하는, 적어도 2개의 통신 인터페이스 간의 통신 네트워크를 포함하는 통신 시스템.
18. 제1항에 있어서,

    적어도 상기 제1 제어기(OBCU1) 및 관련 통신 인터페이스(MOD1)는 차량에 탑재되어 있고, 적어도 제2 제어기(RG1F1, RG1F2, ZC1U1 등) 및 관련 통신 인터페이스(MOD3, MOD4)는 지상에 있는 제2 통신 네트워크에 배치되어 있으며,

    상기 통신 인터페이스(MOD1)는 상기 차량에 탑재된 하나의 PLC 타입 부분(PLC1, PLC2) 및 지상에 있는 다른 PLC 타입 부분(PLC3, PLC4) 및 상기 차량과 상기 지상 간의 무선 전송을 위한 공중 부분을 각각 포함하는 2개의 링크(L1, L2)에 의해 적어도 하나의 통신 인터페이스(MOD3, MOD4)에 연결되어 있는, 적어도 2개의 통신 인터페이스 간의 통신 네트워크를 포함하는 통신 시스템.
19. 제18항에 있어서,

    상기 통신 인터페이스(MOD1)는 동일한 무선 주파수 또는 2개의 서로 다른 무선 주파수(F1, F2)를 갖는 적어도 2개의 탑재형 무선 송신기/수신기(WC1F1, WC1F2; WC2F1, WC2F2)를 통해 지상으로/으로부터 데이터를 전송 및/또는 수신하는 2개의 차량 라우터(RT1F1, RT1F2)에 상기 링크들(PLC1, PLC2)의 제1 부분을 통해 연결되어 있는, 적어도 2개의 통신 인터페이스 간의 통신 네트워크를 포함하는 통신 시스템.
20. 제19항에 있어서,

    제어기와 그의 통신 인터페이스(MOD1) 간의 링크는, 기본적으로 2개의 서로 다른 탑재형 라우터(RT1F1, RT1F2) 각각에 2개의 차량/지상 또는 차량/차량 통신 게이트웨이를 갖기 위해, 적어도 하나의 물리 포트 및, 적어도 2개의 논리 포트로 이루어져 있는, 적어도 2개의 통신 인터페이스 간의 통신 네트워크를 포함하는 통신 시스템.
21. 제19항에 있어서,

    무선 송신기/수신기 타입 액세스 포인트들의 쌍들(AP1F1, AP1F2; AP2F1, AP2F2; AP3F1, AP3F2)은 상기 차량의 여정(journey)을 따라 지상에 분포되어 있고 탑재형 무선 송신기/수신기(WC1F1, WC1F2; WC2F1, WC2F2) 중 하나와의 무선 주파수 타입 전송/수신 채널을 각각 포함하며,

    상기 액세스 포인트들(AP1F1, AP1F2; AP2F1, AP2F2; AP3F1, AP3F2)은 지상에 배치된 상기 2개의 라우터(RG1F1, RG1F2)의 포트들로 리드(lead)하는 PLC 타입 링크들(PLC3, PLC4)의 제2 부분을 통해 지상에 연결되고, 이들 자체는 지상에 있는 중앙 라우터(RR)를 통해 상기 제2 제어기(ZC1U1)의 제2 통신 인터페이스(MOD2)에 연결된 2개의 포트를 갖는, 적어도 2개의 통신 인터페이스 간의 통신 네트워크를 포함하는 통신 시스템.
22. 제18항에 있어서,

    2개의 무선 주파수 타입 링크 중 하나에 대응하는 탑재형 라우터(RT1F2) 및/또는 지상 라우터(RG1F2)와 관련된 고장의 경우에, WLAN 타입 네트워크에서 패킷 라우팅 공칭 모드에 있는 다른쪽의 손상없는 무선 주파수 타입 링크 상의 상기 차량 및 지상 라우터들(RT1F1, RG1F1)은 상기 2개의 무선 주파수 타입 링크에 제공되는 상기 WLAN 타입 네트워크들에서의 패킷 라우팅을 책임지고 있는, 적어도 2개의 통신 인터페이스 간의 통신 네트워크를 포함하는 통신 시스템.
23. 제21항에 있어서,

    지상에 배치되어 있는 상기 2개의 서로 다른 라우터(RG1F1, RG1F2) 각각은, 그의 통신 인터페이스(MOD3, MOD4)를 통해, 이들 라우터가 각각의 액세스 포인트(AP1F1, AP1F2; AP2F1, AP2F2; AP3F1, AP3F2)와 통신하도록, 적어도 하나의 물리 포트 및 적어도 2개의 논리 포트를 갖는, 적어도 2개의 통신 인터페이스 간의 통신 네트워크를 포함하는 통신 시스템.
24. 제1항에 있어서,

    상기 통신 인터페이스들(MOD1, MOD2, MOD3, MOD4)은, 적어도 하나의 통신 인터페이스에서 단락 회로가 발생하는 경우, 상기 PLC 타입 링크들(PLC1, PLC2, PLC3, PLC4) 상에서의 방해를 최소화하는 바이패스 배치의 스트랜드들(STUB)을 통해 상기 PLC 타입 링크들(PLC1, PLC2, PLC3, PLC4)에 연결되는, 적어도 2개의 통신 인터페이스 간의 통신 네트워크를 포함하는 통신 시스템.
25. 제1항에 있어서,

    상기 통신 인터페이스들(MOD1, MOD2, MOD3, MOD4)에 대한 자체-모니터링 장치(self-monitoring device)는 상기 통신 인터페이스에 고장이 있는 경우에, 관련 통신 포트에서, 간섭 데이터의 영구적인 전송을 디스에이블시키는, 적어도 2개의 통신 인터페이스 간의 통신 네트워크를 포함하는 통신 시스템.
26. 제15항에 있어서,

    상기 통신 네트워크들은, 차량들 간의 커플링 장치에 있는 전기 커플러를 통해, 상기 차량들의 전기 공급 현수선들(electrical supply catenaries)을 통해, 상기 차량들과 적어도 하나의 유도 레일 간의 접점(contact)을 통하는 등에 의해, 또는 상기 차량들 각각과의 통신을 관리하는 지상 또는 공중의 중간 네트워크 없이, 또는 이 중간 네트워크에 부가하여, PLC 타입 중간 링크(PLC1, PLC2)에 의해 연결되어 있는, 적어도 2개의 통신 인터페이스 간의 통신 네트워크를 포함하는 통신 시스템.
27. 제20항에 있어서,

    상기 적어도 하나의 물리 포트 및 적어도 2개의 논리 포트는 2개의 IP 주소 및 라우팅 데이터를 포함하는 통신 시스템.

Images