KR102542456B1 - 차상 철도통신망 시스템 및 차상 철도통신망의 메시지 전송 방법 - Google Patents

차상 철도통신망 시스템 및 차상 철도통신망의 메시지 전송 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102542456B1
KR102542456B1 KR1020230012764A KR20230012764A KR102542456B1 KR 102542456 B1 KR102542456 B1 KR 102542456B1 KR 1020230012764 A KR1020230012764 A KR 1020230012764A KR 20230012764 A KR20230012764 A KR 20230012764A KR 102542456 B1 KR102542456 B1 KR 102542456B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
type
data
network
identifier
communication network
Prior art date
Application number
KR1020230012764A
Other languages
English (en)
Inventor
전병천
주용진
김기연
Original Assignee
(주)넷비젼텔레콤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)넷비젼텔레콤 filed Critical (주)넷비젼텔레콤
Application granted granted Critical
Publication of KR102542456B1 publication Critical patent/KR102542456B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/40—Bus networks
    • H04L12/40052—High-speed IEEE 1394 serial bus
    • H04L12/40071—Packet processing; Packet format
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L69/00—Network arrangements, protocols or services independent of the application payload and not provided for in the other groups of this subclass
    • H04L69/08—Protocols for interworking; Protocol conversion
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/40—Bus networks
    • H04L2012/40208—Bus networks characterized by the use of a particular bus standard
    • H04L2012/40215—Controller Area Network CAN
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00—Data switching networks
    • H04L12/28—Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/40—Bus networks
    • H04L2012/40267—Bus for use in transportation systems
    • H04L2012/40293—Bus for use in transportation systems the transportation system being a train

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Small-Scale Networks (AREA)

Abstract

본 발명은 로컬 차상 철도통신망 연동 지원 메시지 포맷 시스템 및 그 방법에 관한 것이다. 기존 메시지 포맷 시스템에서는 로컬 차상 철도통신망 간 연동에 관한 고려를 하지 않고 필요에 따라 각각의 응용 계층 메시지 포맷을 사용하였으나 본 발명은 시스템적 프레임워크를 활용하여 단일 응용 계층 메시지 포맷에 의해 열차 백본망 및 다양한 유형의 열차로컬망으로 구성되는 차상 철도통신망에서 안정적이고 효율적인 연동을 수행할 수 있도록 한다.

Description

차상 철도통신망 시스템 및 차상 철도통신망의 메시지 전송 방법{On-board railway communication network system and message transmission method of on-board railway communication network}
본 발명은 로컬 차상 철도통신망 연동 지원 메시지 포맷 시스템 및 그 방법에 관한 것이다. 기존 메시지 포맷 시스템에서는 로컬 차상 철도통신망 간 연동에 관한 고려를 하지 않고 필요에 따라 각각의 응용 계층 메시지 포맷을 사용하였으나 본 발명은 시스템적 프레임워크를 활용하여 단일 응용 계층 메시지 포맷에 의해 열차 백본망 및 다양한 유형의 열차로컬망으로 구성되는 차상 철도통신망에서 안정적이고 효율적인 연동을 수행할 수 있도록 한다.
최근 철도차량의 고속화와 더불어 차량의 주요 기기들에 대한 정밀한 제어 및 감시의 필요가 더욱 필요하게 되었고 승객 수요 등에 따라 유연하게 철도차량을 편성할 필요가 대두되고 있다. 이에 따라 철도 차량의 전자 장치들은 추진, 제동의 기능 뿐 아니라 차량의 상태에 대한 감시, 진단, 승객 정보 등 다양한 기능을 제공하도록 발전하고 있다.
철도 시스템에서 차량 내의 전자장치들이 효율적으로 본래의 기능을 발휘하고 해당 기능에 대한 진단, 감시를 할 수 있기 위해서는 장치들 간에 정보를 효과적으로 전송, 재생산, 공유하는 네트워크가 필요하다. 과거에는 회사별로 비표준 규약을 사용하거나 통신망이 아닌 실 배선을 사용하였으나 유럽, 미국, 일본, 중국의 주요 철도업체들로 이루어진 IEC WG((International Electrotechnical Commission Working Group) 22에서 1999년에 철도 차량에서의 통신 네트워크 시스템인 TCN(Train Communication Network)을 IEC 61375 시리즈로 표준화하였다.
TCN(Train Communication Network)은 열차 내 데이터 통신 시스템으로 열차 내 차량 간의 데이터 통신, 차량 내 데이터 통신, 열차와 지상간의 데이터 통신을 담당한다.
도 1, 2를 참고하면 TCN의 기본 구조는 차량들을 연결하는 열차 백본(TBN, Train Backbone)(101)(201) 및 차량 네트워크(CN, Consist Network)(102)(202)의 계층 구조로 분리되어 있고 계층 간의 통신은 표준화되어 호환성을 보장한다.
도 2에 따르면 TCN에서 하나의 Consist는 하나 이상의 차량(204) 또는 하나 이상의 차량 네트워크(CN)(202)로 구성될 수 있다.
TCN은 단일 충돌 도메인으로 데이터를 브로드캐스트하는 버스 기반의 MVB, CANopen, WTB 또는 스위치에 의해 브로드캐스트 또는 충돌 도메인을 분리하는 스위치 기반의 ETB, ECN으로 분류할 수 있다.
TCN을 구성하는 구체적인 하드웨어 요소들은 케이블, 커넥터, 리피터, 브리지, 스위치, 라우터, 응용 계층 게이트웨이인 네트워크 장치(ND: Network Device), 컨트롤러/표시기 등의 데이터 소스 또는 싱크로 동작하는 종단 장치(ED: End Device)가 있다.
열차 백본(TBN)은 열차 조성이 바뀔 때마다 통신 토폴로지가 변화하는 동적 네트워크이고 대표적으로는 WTB(Wire Train Bus), ETB(Ethernet Train Bus)가 있다. 최근에는 무선 열차 백본인 WLTB(Wireless Train Backbone)이 화물열차용 표준으로 제정되었고 무선 통신의 안전성 문제를 극복하고 상용화하기 위해 노력 중이다.
WTB(Wire Train Bus)는 차량과 차량 간의 통신을 담당하는 버스로서 1Mbps의 대역폭을 바탕으로 25ms의 주기로 정보 데이터를 전송하고 유효거리 860m 안에서 32개까지의 노드를 지원하며 리피터를 사용하는 경우 최대 62개 노드까지 확장이 가능하다. 결정론적 데이터 전송이 가능하다는 장점이 있으나 대용량 데이터 전송에는 한계가 있다.
ETB(Ethernet Train Bus)는 IEEE 802.3 표준에 따라 물리 계층 및 데이터 링크 계층이 동작하고 열차가 재구성될 때 편성차량(Consist)을 파악하여 유연하게 새로운 열차통신 네트워크를 구성하고 IP(Internet Protocol) 주소를 재배정하는 열차조성(Inauguration)을 수행한다. 열차 조성은 TTDP(Train Topology Protocol)를 기반으로 작동한다.
차량 네트워크(CN)는 정적으로 미리 구성된 네트워크로서 철도 차량 내에서 제어기기 간 상호 연결을 담당하는 네트워크로 게이트웨이(Gateway)를 통해서 열차 백본과 연결된다. 일반적으로 한 칸의 철도 차량 또는 하나의 편성으로 묶인 어려 칸의 철도 차량이 하나의 차량 네트워크로 구성되며, 일반적으로 MVB(Multifunction Vehicle Bus), CANopen, ECN(Ethernet Consist Network) 기술이 복합적으로 적용되어 철도차량 내의 출입문 개폐, 냉난방, CCTV 데이터 전송 등 다양한 데이터 송수신을 수행한다.
MVB(Multifunction Vehicle Bus)는 차량 제어(도어, 조명, 환기 등) 및 탑승자 정보 및 승객 편의와 관련된 시스템을 담당한다. 전송거리가 비교적 짧은 거리에서 기본 주기를 반복하며 통신하기 때문에 신호의 왜곡이나 중첩이 없다.
CANopen은 CCN(CANopen Consist Network)이라고도 하며 자동화 임베디드 시스템에서 사용하기 위해 개발되어 철도차량에서 제동, 디젤엔진 제어 시스템, 내/외부 조명 제어 시스템 등을 담당한다. 버스 토폴로지를 지원하며 차량(자동차, 기차 등) 뿐만 아니라 산업자동화, 의료 등 다양한 분야에서 사용되고 PDO(Process Data Object), SDO(Service Data Object) 등 다양한 세부 프로토콜을 지원한다. PDO는 센서에서 읽어들인 값을 실시간으로 전송하기 위한 프로토콜이고 SDO는 노드의 ODB에서 값을 읽거나 쓰기 위해 사용하는 프로토콜이다. CANopen은 데이터 링크 계층과 물리 계층을 위한 하위 계층으로 보통 CAN 버스를 사용한다.
ECN(Ethernet Consist Network)은 열차 백본과 연결된 IP 기반 네트워크로 철도 차량 내 하위 시스템을 연결하는 통신망을 스타 토폴로지를 지원한다. 스위치 이더넷을 기반으로 IEEE 802.3 표준에 따라 동작한다. ECN의 주요 기능은 가상 LAN(Local Area Network), 이중화(Redundancy) 관리, QoS(Quality of Service) 보장, 게이트웨이, 열차통신 네트워크 관리 등을 담당하고, 특히 열차 조성시 변화하는 네트워크 관리를 위해 동적 IP 주소 할당, 이름 변환 기능도 수행한다.
ECN, CCN, IECN(Industrial ECN, 철도통신망에 적용되는 이더넷 유형의 통신망을 통칭하고 EtherCAT 등이 있다) 등이 CN을 지원할 때 통상적으로 TRDP(Train Realtime Data Protocol)를 사용한다.
도 3에 따르면 TRDP는 열차 차상에 설치되어 장치들 간 데이터 교환을 지원하는 통신용 미들웨어로서 응용 프로그램과 소켓(Socket) 사이에 위치하여 응용 프로그램에게 통신 관련 기능을 요청받아 처리하고 하단의 소켓과 협력하여 응용 프로그램으로부터 요청받은 통신 기능을 최종적으로 통신선을 통해 상대편 통신 연결자에게 전달한다.
TRDP는 데이터 전달에 PD-PDU(Process Data Protocol Data Unit), MD-PDU(Message Data Protocol Data Unit)를 이용한다. PD-PDU는 단말장치 간에 주기적으로 발생할 때마다 보내야 하는, 길이가 짧은 프로세스 데이터(Process Data)를 송수신하기 위한 것이고 MD-PDU는 단말장치 간 필요시 또는 이벤트 발생 시 메시지 데이터(Message Data)를 전송하되 PD-PDU로는 한번에 보내기 어려운 길이의 데이터를 전송하는데 사용된다.
그런데 TRDP에는 아직 응용계층 메시지 정의가 없고 이로 인해 TRDP 사용자 영역 미정의로 적용 가능한 응용계층 통신 프로토콜을 구성하기 어려운 실정이다.
즉 기술이 계속 발전함에 따라 새로운 토폴로지, 새로운 프로토콜을 적용한 차량이 생산되어 기존의 차량과 연결하여 운용되는 경우가 다수 존재하고 필요에 따라 수시로 서로 다른 프로토콜로 동작하는 이기종 열차들로 조성이 바뀌는 등 통신 토폴로지가 변화하는 동적 네트워크인 열차 백본을 호환성을 보장하며 유연하게 구성하기 어렵기 때문에 어플리케이션 레이어 레벨의 프로토콜 개선이 필요하나 현재는 로컬 차상 철도통신망 간 연동 방안을 제공하고 있지 않고 이에 대한 해결책도 미비한 실정이다.
이와 관련해서, 국내 공개 특허 제10-2022-0103514호(2022. 7. 22. 공개)에서는 고속 열차 환경에서 통신 방법 및 장치에 관한 것으로 제1 기지국의 제1 수신 신호 품질을 측정하고 제2 기지국의 제2 수신 신호 품질을 측정하되 이에 기반하여 제1 PDU(Protocol Data Unit)을 제1 릴레이에 설정된 제1 베어러를 통해 제1 기지국에 전송하고 제2 PDU를 제2 릴레이어 설정된 제2 베어러를 통해 제2 기지국으로 전송하되 패킷 중복 방식이 사용되는 경우에는 제1 PDU와 제2 PDU를 동일하게 하고 분리 전송 방식에서는 서로 다르게 하여 선택적으로 운용되도록 하여 열차의 핸드오버 상황에서 무선 링크의 신뢰도를 높이고 자원을 효과적으로 이용하게 하기 위한 것이다.
위 선행기술은 열차에서의 통신 방법을 개시하고 있지만 신호 품질, 무결성 점검, 버스 구조 변경을 이용한 신뢰성 향상을 꾀하는 정도에 머무를 뿐 다양한 네트워크로 구성된 열차를 효과적으로 연동할 수 있는 구체적인 방법에 대해서는 별다른 아이디어를 제시하고 있지 못하다.
공개특허공보 제10-2022-0103514호(2022. 7. 22. 공개)
본 발명은 로컬 차상 철도통신망 연동 지원 메시지 포맷 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
도 4는 기존의 TDRP의 패킷 포맷에 관한 것이고 도 5는 TRDP 내의 ComId 항목에 미리 지정된 항목들의 목록이다.
응용 계층(Application Layer)과 같은 상위 계층에서 TRDP로 FDU(Functional Data Unit)를 넘겨주는데 FDU는 TRDP의 PDU가 되고 상위 계층에서 지정한 다양한 기능을 담고 있다. 이후 TRDP는 TCP/IP 계층에 넘겨져 TCP/IP 계층의 PDU가 된다.
TRDP는 기능과 필요에 따라 PD-PDU 또는 MD-PDU를 포함할 수 있다. PD-PDU는 단말장치 간에 주기적으로 발생할 때마다 보내야 하는, 길이가 짧은 프로세스 데이터(Process Data)를 송수신하기 위한 것이고 MD-PDU는 단말장치 간 필요시 또는 이벤트 발생 시 메시지 데이터(Message Data)를 전송하되 PD-PDU로는 한번에 보내기 어려운 길이의 데이터를 전송하는데 사용된다.
종래의 TRDP의 데이터 셋 내부에는 PD-PDU, MD-PDU로는 상위계층 사용자 계층 메시지에 대한 정의가 없어 다양한 로컬 차상 철도통신망 간 연동을 지원할 수 없으므로 정의되지 않은 메시지부에 각자 때에 따라 필요한 정의를 추가함으로써 이를 해결한다. 이를 위해 신뢰할 수 있는 다양한 시스템적 프레임워크, 즉 객체사전 정의, 디바이스 프로파일 정의, CANopen 네트워크 접근 방법 등에 관한 지원 방법을 정의한다.
도 6은 종래의 FDU의 일부인 헤더 및 데이터의 일 실시예를 보인 것이다. 헤더에는 FunctionId, FunctionSubId, ChannelID, InstanceInfo, ControlInfo, Lifesign, DataLength로 구성되고 데이터는 User Dataset으로 구성될 수 있다.
이러한 FDU의 일부를 구성하는 헤더 및 데이터는 표준화되지 않아 각 회사별로 임의로 구성하여 사용되고 있다.
즉 기존 메시지 포맷 시스템에서는 로컬 차상 철도통신망 간 연동에 관한 고려를 하지 않고 필요에 따라 각각의 응용 계층 메시지 포맷을 사용하고 있기에 서로 다른 통신 방식을 가지는 차량에 응용 계층의 서비스를 제공하기 위해서는 각각의 응용 계층에 맞는 메시지 포맷을 사용해야 하는 불편이 있었다.
본 발명에 따른 로컬 차상 철도통신망 연동 지원 메시지 포맷 시스템 및 그 방법에 의하면 다양한 로컬 차상 철도통신망 간 연동을 할 수 있다.
이러한 불편을 해소하기 위해 본 발명에 따른 로컬 차상 철도통신망 연동 지원 메시지 포맷 시스템 및 그 방법은 FDU 부분을 ALP(Application Layer Protocol)이라 호칭하고 그 내부 구조를 정의하여 표준화함으로써 상위 레이어 서비스를 회사, 장치 유형에 영향을 받지 않고 제공할 수 있게 한다.
앞서 살핀바와 같이 차상 철도통신망은 백본망 및 로컬망으로 구성된다. 백본망은 Train Backbone Network으로 ETB 등을 말하고 로컬망은 Consist Network으로 ECN, CCN, RS485 등을 말한다.
본 발명에 따른 로컬 차상 철도통신망 연동 지원 메시지 포맷 시스템 및 그 방법은 CCN 기반의 다양한 설계, 구현, 시험 프레임워크를 지원하는 등 시스템적 접근 방법을 확장할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 로컬 차상 철도통신망 연동 지원 메시지 포맷 시스템 및 그 방법은 하부 통신망 관련 버스, 스타, 트리 등 다양한 토폴로지를 지원할 수 있는 EtherCAT 기반 로컬 차상 철도 통신망(IECN, Industrial Ethernet Consist Network) 기술도 적용이 가능하다.
또한 본 발명에 따른 로컬 차상 철도통신망 연동 지원 메시지 포맷 시스템 및 그 방법은 다양한 로컬 차상 철도통신망(ECN, CCN, RS485, IECN 등)을 지원할 수 있고 백본망(ETB)을 통해 열차제어기(TC)의 다양한 로철 차상 철도통신망(CC, ED)를 제어하는 구조를 제공하게 된다.
이를 위해 본 발명에 따른 로컬 차상 철도통신망 연동 지원 메시지 포맷 시스템 및 그 방법은 Across-CNs 구간에서 TRDP의 PD-PDU, MD-PDU의 dataset 필드를 확장하고 재정의한다.
본 발명에 따른 로컬 차상 철도통신망 연동 지원 메시지 포맷 시스템 및 그 방법은 응용계층 프로토콜(ALP, Application Layer Protocol)의 메시지 포맷에서 Reserved ComId를 확장하고, TRDP 사용자 데이터로써 다수의 ALP 메시지를 구성할 수 있는 헤더 포맷을 제공하며, ALP 메시지 내 정보요소들 이외의 정보(또는 객체)는 ALP 메시지의 user dataset으로 처리하고, SDO, PDO 등에 적용할 때의 ALP 메시지 포맷도 새로 정의한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차상 철도통신망 시스템은 열차의 복수 개의 차량 각각에 구비되고, 적어도 하나 이상의 차량 ED(종단 장치)와 연결되어 ED를 제어하는 적어도 하나의 CC(차량 제어기), CC와 연결되어 데이터를 송수신하는 복수의 로컬 차상 철도통신망으로서, 적어도 둘 이상의 서로 다른 프로토콜로 동작하는 이종 네트워크로 구성된 CN(차량 네트워크), 및 CN을 통해 CC와 양방향 통신하는 TC(열차 제어기)를 포함하되, TC 또는 CC는, CN을 통해 응용 계층(ALP)에서 전송되는 데이터로 ED를 제어하거나 모니터링하되, 송수신하려는 데이터 유형이 PDO(Process Data Object), NMT(Network Management), SYNC(Synchronization), EMCY(Emergency), TIME, 및 SDO(Service Data Object) 중 어느 하나인 경우에 응용 계층의 데이터는 제 1 메시지 포맷을 갖되, 제 1 메시지 포맷은 Service type, Req-Res type(Request-Response type), CN-ID(Consist Network identifier), Object counter, ID type(Identifier type), IID(Index Identifier type), COB-ID(Communication object identifier) 또는 Node-ID(Node identifier), Multiplexer 또는 PDO(Process data object) number, Transmission type 또는 Reserved, Data length, 및 User Dataset 필드를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차상 철도통신망 시스템은 제1항에 있어서 제 1 메시지 포맷은, Comm. channel type(Common channel type), Additional control information, SDO(Service data object) number, SYNC start value, Inhibit time, Event timer 필드를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차상 철도통신망 시스템은 열차의 복수 개의 차량 각각에 구비되고, 적어도 하나 이상의 차량 ED(종단 장치)와 연결되어 ED를 제어하는 적어도 하나의 CC(차량 제어기), CC와 연결되어 데이터를 송수신하는 복수의 로컬 차상 철도통신망으로서, 적어도 둘 이상의 서로 다른 프로토콜로 동작하는 이종 네트워크로 구성된 CN(차량 네트워크), 및 CN을 통해 CC와 양방향 통신하는 TC(열차 제어기)를 포함하되, TC 또는 CC는, CN을 통해 응용 계층(ALP)에서 전송되는 데이터로 ED를 제어하거나 모니터링하되, 송수신하려는 데이터 유형이 SDO(Service Data Object)인 경우에, 응용 계층의 데이터는 제 2 메시지 포맷을 갖되, 제 2 메시지 포맷은 Service type, Req-Res type(Request-Response type), Comm. channel type(Common channel type), Additional control information, CN-ID(Consist Network identifier), Object counter, ID type(Identifier type), IID(Index Identifier type), COB-ID(Communication object identifier) 또는 Node-ID(Node identifier), Multiplexer, SDO(Service data object) number, Data length, 및 User dataset 필드를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차상 철도통신망 시스템은 열차의 복수 개의 차량 각각에 구비되고, 적어도 하나 이상의 차량 ED(종단 장치)와 연결되어 ED를 제어하는 적어도 하나의 CC(차량 제어기), CC와 연결되어 데이터를 송수신하는 복수의 로컬 차상 철도통신망으로서, 적어도 둘 이상의 서로 다른 프로토콜로 동작하는 이종 네트워크로 구성된 CN(차량 네트워크), 및 CN을 통해 CC와 양방향 통신하는 TC(열차 제어기)를 포함하되, TC 또는 CC는, CN을 통해 응용 계층(ALP)에서 전송되는 데이터로 ED를 제어하거나 모니터링하되, 송수신하려는 데이터 유형이 PDO(Process Data Object), NMT(Network Management), SYNC(Synchronization), EMCY(Emergency), TIME 중 어느 하나인 경우 응용 계층의 데이터는 제 3 메시지 포맷을 갖되, 제 3 메시지 포맷은 Service type, Req-Res type(Request-Response type), Comm. channel type(Common channel type), Additional control information, CN-ID(Consist Network identifier), Object counter, ID type(Identifier type), IID(Index Identifier type), COB-ID(Communication object identifier) 또는 Node-ID(Node identifier), PDO number, Transmission type, SYNC start value, Event timer, Inhibit time, Data length, 및 User dataset 필드를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차상 철도통신망 시스템은 User Dataset 필드는 Object-ID, Object-length, 및 Object-value 값을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차상 철도통신망 시스템은 CN(차량 네트워크)는 ECN(Ethernet Consist Network), CCN(CAN Consist Network), 및 IECN(Industrial Ethernet Consist Network) 중 적어도 하나 이상을 지원하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차상 철도통신망의 메시지 전송 방법은 ED(종단 장치)와 연결되어 ED를 제어하는 적어도 하나의 CC(차량 제어기)를종 네트워크로 구성된 CN(차량 네트워크), 및 CN을 통해 CC와 양방향 통신하는 TC(열차 제어기)를 포함하는 철도에 있어서, TC 또는 CC는, CN을 통해 응용 계층(ALP)에서 전송되는 데이터로 ED를 제어하거나 모니터링하되, 송수신하려는 데이터 유형이 PDO(Process Data Object), NMT(Network Management), SYNC(Synchronization), EMCY(Emergency), TIME, 및 SDO(Service Data Object) 중 어느 하나인 경우에 응용 계층의 데이터는 제 1 메시지 포맷을 갖되, 제 1 메시지 포맷은 Service type, Req-Res type(Request-Response type), CN-ID(Consist Network identifier), Object counter, ID type(Identifier type), IID(Index Identifier type), COB-ID(Communication object identifier) 또는 Node-ID(Node identifier), Multiplexer 또는 PDO(Process data object) number, Transmission type 또는 Reserved, Data length, 및 User Dataset 필드를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차상 철도통신망의 메시지 전송 방법은 제 1 메시지 포맷은, Comm. channel type, Additional control information, SDO(Service data object) number, SYNC start value, Inhibit time, Event timer 필드를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차상 철도통신망의 메시지 전송 방법은 ED(종단 장치)와 연결되어 ED를 제어하는 적어도 하나의 CC(차량 제어기)를종 네트워크로 구성된 CN(차량 네트워크), 및 CN을 통해 CC와 양방향 통신하는 TC(열차 제어기)를 포함하는 철도에 있어서, TC 또는 CC는, CN을 통해 응용 계층(ALP)에서 전송되는 데이터로 ED를 제어하거나 모니터링하되, 송수신하려는 데이터 유형이 SDO(Service Data Object)인 경우에, 응용 계층의 데이터는 제 2 메시지 포맷을 갖되, 제 2 메시지 포맷은 Service type, Req-Res type(Request-Response type), Comm. channel type(Common channel type), Additional control information, CN-ID(Consist Network identifier), Object counter, ID type(Identifier type), IID(Index Identifier type), COB-ID(Communication object identifier) 또는 Node-ID(Node identifier), Multiplexer, SDO(Service data object) number, Data length, 및 User dataset 필드를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차상 철도통신망의 메시지 전송 방법은 ED(종단 장치)와 연결되어 ED를 제어하는 적어도 하나의 CC(차량 제어기)를종 네트워크로 구성된 CN(차량 네트워크), 및 CN을 통해 CC와 양방향 통신하는 TC(열차 제어기)를 포함하는 철도에 있어서, TC 또는 CC는, CN을 통해 응용 계층(ALP)에서 전송되는 데이터로 ED를 제어하거나 모니터링하되, 송수신하려는 데이터 유형이 PDO(Process Data Object), NMT(Network Management), SYNC(Synchronization), EMCY(Emergency), TIME 중 어느 하나인 경우 응용 계층의 데이터는 제 3 메시지 포맷을 갖되, 제 3 메시지 포맷은 Service type, Req-Res type(Request-Response type), Comm. channel type(Common channel type), Additional control information, CN-ID(Consist Network identifier), Object counter, ID type(Identifier type), IID(Index Identifier type), COB-ID(Communication object identifier) 또는 Node-ID(Node identifier), PDO number, Transmission type, SYNC start value, Event timer, Inhibit time, Data length, 및 User dataset 필드를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차상 철도통신망의 메시지 전송 방법은 User Dataset 필드는 Object-ID, Object-length, 및 Object-value 값을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 차상 철도통신망의 메시지 전송 방법은 CN(차량 네트워크)는 ECN(Ethernet Consist Network), CCN(CAN Consist Network), 및 IECN(Industrial Ethernet Consist Network) 중 적어도 하나 이상을 지원하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 기록매체는 상기 차상 철도통신망의 메시지 전송 방법을 수행하는 프로그램을 기록한 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 로컬 차상 철도통신망 연동 지원 메시지 포맷 시스템 및 그 방법에 의하면 로컬 차상철도통신망 간 연동 방안을 제공할 수 있다.
본 발명에 따른 로컬 차상 철도통신망 연동 지원 메시지 포맷 시스템 및 그 방법에 의하면 ETB 기반 공통 응용계층 통신 프로토콜 포맷을 바탕으로 다양한 CN 유형으로 확장이 가능하다.
본 발명에 따른 로컬 차상 철도통신망 연동 지원 메시지 포맷 시스템 및 그 방법에 의하면 TRDP PD-PDU, MD-PD의 데이터셋 필드 확장을 통해 ECN, CCN, IECN 등 다양한 CN 유형 지원 시 필요한 응용계층 메시지 포맷을 정의할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 로컬 차상 철도통신망 연동 지원 메시지 포맷 시스템 및 그 방법에 의하면 CAN 기반 시스템적 프레임워크의 활용으로 CCN, IECN, ECN, Across-CN을 통합하여 지원할 수 있다.
도 1은 TCN의 기본 구조에 대한 개념도이다.
도 2는 편성(Consist)의 개념도이다.
도 3은 전체 프로토콜 스택에서 TRDP의 위치와 기능을 설명한 것이다.
도 4는 기존의 TDRP의 패킷 포맷에 관한 것이다.
도 5는 TRDP 내의 ComId 항목에 미리 지정된 항목들의 목록이다.
도 6은 종래의 FDU의 일부인 헤더 및 데이터의 일 실시예를 보인 것이다.
도 7은 TRDP 서비스 모델을 보인 것이다.
도 8은 본 발명에 따른 TCN 확장 구조의 일 실시예이다.
도 9는 확장 TCN 제어 구조의 SAP(Service Access Point) 관점의 개념도이다.
도 10은 본 발명에 따른 TRDP ComId의 실시예를 나타낸 것이다.
도 11, 12는 본 발명에 따른 ALP(FDU) 메시지 포맷의 일 실시예 및 그 의미를 나타낸 것이다.
도 13은 본 발명에 따른 ALP(FDU) 메시지 포맷 중 SDO를 이용(MD-PDU)할 때를 나타낸 것이다.
도 14는 본 발명에 따른 ALP(FDU) 메시지 포맷 중 PDO, NMT, LSS 등을 이용(PD-PDU)할 때를 나타낸 것이다.
본 명세서에 따른 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요가 없으며, 기재된 특정 형상, 구조 및 특성은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 사람이라면 출원 당시의 기술상식, 기술수준에 비추어 보아 쉽게 고려할 수 있는 통상의 창작범위 또는 단순설계사항에 의한 변형은 본 발명이 개시하는 기술사상의 범위에 속하는 것이다.
또한 각 실시예의 개별 구성요소의 위치, 배치, 결합관계는 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않은 한 변형이 가능하고, 명세서에 사용된 특정 단어들은 설명을 위해 선택된 단어들일 뿐 유사한 의미로 사용되는 다른 단어들을 배제하고 한정적인 의미로 제한하여 기술범위를 축소하고자 하는 것이 아님을 인지해야 할 것이다.
이하 본 발명에 따른 로컬 차상 철도통신망 연동 지원 메시지 포맷 시스템 및 그 방법을 이 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 사람이 쉽게 실시할 수 있도록 도면과 함께 설명한다.
도 7은 일반적인 TRDP 서비스 모델을 보인 것이다.
TRDP는 IEC TC9/WG43 표준위원회에서 IEC 61375-2-3 Communication Profile에서 정의한 표준으로서 차상통신망에 연결된 단말장치 간의 데이터를 주고 받기 위한 규격이다. 열차 차상에 설치된 단말장치들 간에 Ethernet Train Backbone을 이용하여 데이터를 교환하기 위해 사용된다.
단말 장치가 데이터를 주고 받기 위한 프로토콜 정의는 장치별 응용 프로그램 영역에서 정의하여야 하고 TRDP는 정의된 프로토콜을 상대편에게 전달하기 위한 라이브러리 형태의 소프트웨어이다. 소프트웨어 모델에서 TRDP가 차지하는 위치는 도 7에 나타낸 바와 같으며 이는 TRDP가 독립적인 소프트웨어가 아니라 응용 프로그램과 밀접하게 관련되어 하나의 프로그램으로 통합되어 수행되는 프로그램이라는 것을 알 수 있다.
여기서 IEC 61375-2-3은 PD-PDU, MD-PDU헤더 포맷만을 규정하고 있을 뿐 데이터 셋의 구성에 대해서는 아무런 제안을 하고 있지 않다.
또한 필요에 따라 PD-PDU, MD-PDU를 이용하도록 권고하고만 있으나 본 발명은 어느 형식을 이용하더라도 데이터 셋을 일정한 형식을 갖도록 전달함으로써 보다 효과적인 데이터 전달 및 네트워크 제어가 가능하다.
도 8은 본 발명에 따른 TCN 확장 구조의 일 실시예이다.
열차 한 칸에는 하나 이상의 ETBN(Ethernet Train Bus Node)(801)이 존재하고 ETBN 하위에 로컬 CN(Consist Network)(803)(804)(805)(806)이 존재하여 ED(End Device)(809)를 연결하고 있다. ED들은 필요한 중요 정보를 표출하는 디스플레이부(810)를 가질 수 있다.
각 ETBN이 연결되어 하나의 네트워크를 구성하기 위해서는 모든 노드가 동일한 CSTUID를 가져야 하며 최상위(top) 노드 방향을 DIR1, 최하위(bottom) 노드 방향을 DIR2로 인지하고 장애를 대비하여 우회가 가능하도 구성된다.
각 CN은 ETBN과의 사이에 ECNN(Ethernet Consist Network Node)(802)라는 Consist Backbone network으로 연결되는 구조를 가지고 ECNN이 각 CN의 동작을 제어할 수 있다. 각 CN은 ECN(803)(806), IECN(804), CCN(805) 등 다양한 프로토콜과 토폴로지로 동작할 수 있다.
예를 들어 ECN(Ethernet Consist Network)(803)(806)은 ECNN(802)이 ED(809)와 직접 송수신을 수행하는 구조를 가질 수 있다.
또는 예를 들어 IECN(804)의 CC-1(Car Control)(808)은 한편으로는 ECCN과 연결되어 있으면서 IECN(804) 내부의 ED들과 링 형태의 Ethernet으로 연결될 수 있다. 이 때 CC(808)에는 게이트웨이 기능이 추가될 수 있다.
또는 예를 들어 CCN(805)의 CC-2는 한편으로는 ECNN과 연결되고 한편으로는 ED들과 CANbus로 연결되는 구조를 가질 수 있다.
또는 예를 들어 ECN(806)의 CC-3은 ECCN이 ED들과 직접 송수신을 수행하는 구조를 가질 수 있다.
이와 같이 차량마다 각기 다른 CN 및 동작 방식을 가지고 하나의 Train Backbone Network으로 묶여 연동될 수 있다.
본 발명에 따른 TCN에서 각 차량의 CN은 Master(M) 역할의 TC(Train Control), Slave(S) 역할의 CC(Car Control)로 연동된다.
도 9는 확장 TCN 제어 구조의 SAP(Service Access Point) 관점의 개념도이다.
SAP은 개방형 시스템에서 하위 계층에 속한 개체로부터 가까이에 있는 상위 계층의 객체를 알 수 있게 하는 식별자이고 각 계층 간 인터페이스 사이에 프리미티브(Primitive)라는 4개의 트랜잭션을 SAP을 통해 호출한다.
사용자측의 드라이버에서 제공된 데이터는 TC에서 CC로 ALP에 의해 데이터를 송신하고 이를 다시 각 CN의 ED를 제어하는 형태로 운용된다.
도 10은 본 발명에 따른 TRDP ComId의 실시예를 나타낸 것이다.
TDRP 패킷 헤더의 ComId 설정값에 따라 TDRP 패킷의 PDU는 NMT, SYNC, TIME, EMCY, PDO 송수신, SDO 송수신, Error Control, LSS, MPDO로 데이터의 의미가 해석될 수 있다.
도 11, 12는 본 발명에 따른 ALP(FDU) 메시지 포맷의 일 실시예 및 그 의미를 나타낸 것이다.
본 발명에 따른 ALP 메시지 포맷은 다수의 헤더 및 데이터의 세트로 구성되어 TRDP의 PDU가 될 수 있다.
본 발명에 따른 ALP 메시지 포맷의 헤더는 Service type, Comm. channel type, Request-Response type, Additional control information, Consist Network identifier, Object counter, Identifier type, Reserved, COB-ID(Communication object identifier) 또는 Node identifier, Multiplexer, PDO(Process data object) number, SDO(Service data object) number, Inhibit time, Event timer, Transmission type, SYNC start value, Data length 필드들로 구성된다.
여기서 반드시 있어야 하는 필드(M: Mandatory)는 Service type, Req-Res type, CN-ID, Object counter, ID type, IID type, Data length, User dataset 필드들이다.
조건에 따라 내용이 변할 수 있는 필드(C: Conditional)는 COB-ID, Node-ID, Multiplexer, PDO number, Transmission type 필드들이다.
필요에 따라 첨삭이 가능한 필드(O: Optional)는 Comm. channel type, Additional control info, SDO number, SYNC start value, Inhibit time, Event time 필드들이다.
조금 더 구체적으로 각 필드의 의미를 살펴보면:
Service type은, 예를 들면, SDO 액세스 서비스 중 SDO upload와 같이, 서비스 프리미티브(Service primitive) 유형을 나타낸다.
Req-Res type은 Request, Abort, Response 유형을 표시하고, Response는 성공 또는 실패를 표시한다.
Comm. channel type은 송수신자 간 통신채널의 유형을 표시한다. 예를 들어 p2p 통신임을 표시할 수 있다.
Additional control info는 하나의 ISAP(헤더, 데이터)에 액세스하기 위해 사용하는 추가 제어 정보를 나타낸다. 이는 해당 ISAP 메시지에 따라 다양하게 정의하여 사용이 가능하다.
CN-ID는 Consist Network의 식별자이다.
Object counter는 User dataset에 포함되는 객체 수를 나타낸다. CN 상에서 하나의 PDO-SDO 프레임으로 전달되는 데이터 스트림은 하나의 객체로 적용이 가능하다.
ID type은 전송하고자 하는 정보가 COB-ID인지 또는 Node-ID인지 표시한다.
IID type은 전송하고자 하는 Index ID 정보를 표시하는 것으로 예를 들어 Multiplexer, PDO number, SDO number 등을 표시한다.
COB-ID는 CAN-ID 및 제어 비트를 포함하고 있는 식별자이다. CAN-ID가 29비트인 경우 Reserved 필드를 사용할 수 있다.
Node-ID는 하나의 디바이스 그룹에 대한 식별자 및 디바이스 그룹 내 해당 디바이스 식별자를 표시한다.
Multiplexer는 객체 사전에서 하나의 객체를 정의하는 정보로서 index 및 sub-index로 구성된다.
PDO number는 PDO 파라미터 정의에 대한 순서번호를 나타낸다.
SDO number는 SDO 파라미터 정의에 대한 순서번호를 나타낸다.
Transmission type은 PDO에 대한 전송 모드 및 트리거링 모드를 정의한다.
SYNC start value는 PDO에서 동기 처리를 지원하기 위한 SYNC 메시지의 수를 나타낸다.
Inhibit time은 해당 통신객체에 대한 2번 연속 전송 시 최소 경과 시간단위이이고 100㎲를 단위로 한다.
Event time은 Transmissioin type에 대한 PDO 전송의 최대 간격을 의미하고 단위는 1㎳이다.
Data length는 User dataset에 대한 길이로서 바이트(옥텟) 수로 표현한다.
User dataset은 하나의 ISAP 패킷에서 헤더 이외의 사용자 데이터 전체를 나타낸다.
도 13은 본 발명에 따른 ALP(FDU) 메시지 포맷 중 SDO를 나타내는 경우의 일 실시예 및 그 의미를 나타낸 것으로 MD-PDU를 이용할 때 실제 사용하는 부분을 표시한 것이다.
SDO를 송수신하는 경우 메시지 포맷의 헤더는 Service type, Req-Res type, Comm. channel type, Additional control info., CN-ID, Object number. ID type, IID type, COB-ID 또는 Node-ID, Multiplexer, SDO number, Data length 필드에 정보를 싣는다.
도 14는 본 발명에 따른 ALP(FDU) 메시지 포맷 중 PDO, NMT, LSS 등을 나타내는 경우의 일 실시예 및 그 의미를 나타낸 것으로 PD-PDU를 이용할 때 실제 사용하는 부분을 표시한 것이다.
PDO를 송수신하는 경우 메시지 포맷의 헤더는 Service type, Req-Res type, Comm. channel type, Additional control info., CN-ID, Object number. ID type, IID type, COB-ID 또는 Node-ID, Transmission type, SYNC start value, Event timer, Inhibit time, Data length 필드에 정보를 싣는다.
도 11 내지 14를 참고하면 ALP의 헤더 부분은 MD-PDU, PD-PDU를 사용하는 여부에 따라 그 내용이 변화하지만 User Dataset 필드는 공통적으로 Object-ID, Object-length, Object-value 값을 가진다.
이러한 특징을 통해 기존의 철도통신망에서는 각 CN에 전달되는 어플리케이션의 제어 의미를 해당 하위 네트워크 종류에 대응하는 응용계층의 포맷에 포함시켜 보내어야 하기에 효율적으로 제어를 수행할 수 없었던 점을 개선하여 주기적으로 또는 이벤트 발생에 따라 긴급하게 전송해야 하는 오브젝트의 데이터를 MD-PDU, PD-PDU 중 어느 것을 통해서도 일의적으로 전달할 수 있게 함으로써 보다 효과적이고 신속한 제어를 가능하게 한다.
101, 201: TBN, Train Backbone Node
102, 202: CN, Consist Network
103, 203, 809: ED, End Device
204: 차량
801: ETBN, Ethernet TB Node
802: ECNN, Ethernet CN Node
803, 806: ECN, Ethernet CN
804: IECN, Industrial ECN
805: CCN, CANopen Consist Network
807: TC, Train Control
808: CC, Car Control
810: Display

Claims (13)

  1. 열차의 복수 개의 차량 각각에 구비되고, 적어도 하나 이상의 차량 ED(종단 장치)와 연결되어 상기 ED를 제어하는 적어도 하나의 CC(차량 제어기);
    상기 CC와 연결되어 데이터를 송수신하는 복수의 로컬 차상 철도통신망으로서, 적어도 둘 이상의 서로 다른 프로토콜로 동작하는 이종 네트워크로 구성된 CN(차량 네트워크); 및
    상기 CN을 통해 상기 CC와 양방향 통신하는 TC(열차 제어기);를 포함하되,
    상기 TC 또는 CC는,
    상기 CN을 통해 응용 계층(ALP)에서 전송되는 데이터로 상기 ED를 제어하거나 모니터링하되, 송수신하려는 데이터 유형이 PDO(Process Data Object), NMT(Network Management), SYNC(Synchronization), EMCY(Emergency), TIME, 및 SDO(Service Data Object) 중 어느 하나인 경우에 상기 응용 계층의 데이터는 제 1 메시지 포맷을 갖되,
    상기 제 1 메시지 포맷은
    Service type, Req-Res type(Request-Response type), CN-ID(Consist Network identifier), Object counter, ID type(Identifier type), IID(Index Identifier type), COB-ID(Communication object identifier) 또는 Node-ID(Node identifier), Multiplexer 또는 PDO(Process data object) number, Transmission type 또는 Reserved, Data length, 및 User Dataset 필드를 포함하는 것을 특징으로 하는
    차상 철도통신망 시스템.
  2. 제1항에 있어서
    상기 제 1 메시지 포맷은,
    Comm. channel type(Common channel type), Additional control information, SDO(Service data object) number, SYNC start value, Inhibit time 및 Event timer 필드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    차상 철도통신망 시스템.
  3. 열차의 복수 개의 차량 각각에 구비되고, 적어도 하나 이상의 차량 ED(종단 장치)와 연결되어 상기 ED를 제어하는 적어도 하나의 CC(차량 제어기);
    상기 CC와 연결되어 데이터를 송수신하는 복수의 로컬 차상 철도통신망으로서, 적어도 둘 이상의 서로 다른 프로토콜로 동작하는 이종 네트워크로 구성된 CN(차량 네트워크); 및
    상기 CN을 통해 상기 CC와 양방향 통신하는 TC(열차 제어기);를 포함하되,
    상기 TC 또는 CC는,
    상기 CN을 통해 응용 계층(ALP)에서 전송되는 데이터로 상기 ED를 제어하거나 모니터링하되, 송수신하려는 데이터 유형이 SDO(Service Data Object)인 경우에, 상기 응용 계층의 데이터는 제 2 메시지 포맷을 갖되,
    상기 제 2 메시지 포맷은
    Service type, Req-Res type(Request-Response type), Comm. channel type(Common channel type), Additional control information, CN-ID(Consist Network identifier), Object counter, ID type(Identifier type), IID(Index Identifier type), COB-ID(Communication object identifier) 또는 Node-ID(Node identifier), Multiplexer, SDO(Service data object) number, Data length, 및 User dataset 필드를 포함하는 것을 특징으로 하는
    차상 철도통신망 시스템.
  4. 열차의 복수 개의 차량 각각에 구비되고, 적어도 하나 이상의 차량 ED(종단 장치)와 연결되어 상기 ED를 제어하는 적어도 하나의 CC(차량 제어기);
    상기 CC와 연결되어 데이터를 송수신하는 복수의 로컬 차상 철도통신망으로서, 적어도 둘 이상의 서로 다른 프로토콜로 동작하는 이종 네트워크로 구성된 CN(차량 네트워크); 및
    상기 CN을 통해 상기 CC와 양방향 통신하는 TC(열차 제어기);를 포함하되,
    상기 TC 또는 CC는,
    상기 CN을 통해 응용 계층(ALP)에서 전송되는 데이터로 상기 ED를 제어하거나 모니터링하되, 송수신하려는 데이터 유형이 PDO(Process Data Object), NMT(Network Management), SYNC(Synchronization), EMCY(Emergency), TIME 중 어느 하나인 경우 상기 응용 계층의 데이터는 제 3 메시지 포맷을 갖되,
    상기 제 3 메시지 포맷은
    Service type, Req-Res type(Request-Response type), Comm. channel type(Common channel type), Additional control information, CN-ID(Consist Network identifier), Object counter, ID type(Identifier type), IID(Index Identifier type), COB-ID(Communication object identifier) 또는 Node-ID(Node identifier), PDO number, Transmission type, SYNC start value, Event timer, Inhibit time, Data length, 및 User dataset 필드를 포함하는 것을 특징으로 하는
    차상 철도통신망 시스템.
  5. 제1항, 제3항 및 제4항 중 어느 한 항에 있어서
    상기 User Dataset 필드는
    Object-ID, Object-length, 및 Object-value 값을 포함하는 것을 특징으로 하는
    차상 철도통신망 시스템.
  6. 제1항, 제3항 및 제4항 중 어느 한 항에 있어서
    상기 CN(차량 네트워크)는 ECN(Ethernet Consist Network), CCN(CAN Consist Network), 및 IECN(Industrial Ethernet Consist Network) 중 적어도 하나 이상을 지원하는 것을 특징으로 하는
    차상 철도통신망 시스템.
  7. ED(종단 장치)와 연결되어 상기 ED를 제어하는 적어도 하나의 CC(차량 제어기), 이종 네트워크로 구성된 CN(차량 네트워크), 및 상기 CN을 통해 상기 CC와 양방향 통신하는 TC(열차 제어기)를 포함하는 철도의 차상 철도통신망의 메시지 전송 방법에 있어서,
    상기 TC 또는 CC는,
    상기 CN을 통해 응용 계층(ALP)에서 전송되는 데이터로 상기 ED를 제어하거나 모니터링하되, 송수신하려는 데이터 유형이 PDO(Process Data Object), NMT(Network Management), SYNC(Synchronization), EMCY(Emergency), TIME, 및 SDO(Service Data Object) 중 어느 하나인 경우에 상기 응용 계층의 데이터는 제 1 메시지 포맷을 갖되,
    상기 제 1 메시지 포맷은
    Service type, Req-Res type(Request-Response type), CN-ID(Consist Network identifier), Object counter, ID type(Identifier type), IID(Index Identifier type), COB-ID(Communication object identifier) 또는 Node-ID(Node identifier), Multiplexer 또는 PDO(Process data object) number, Transmission type 또는 Reserved, Data length, 및 User Dataset 필드를 포함하는 것을 특징으로 하는
    차상 철도통신망의 메시지 전송 방법.
  8. 제7항에 있어서
    상기 제 1 메시지 포맷은,
    Comm. channel type, Additional control information, SDO(Service data object) number, SYNC start value, Inhibit time, 및 Event timer 필드를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    차상 철도통신망의 메시지 전송 방법.
  9. ED(종단 장치)와 연결되어 상기 ED를 제어하는 적어도 하나의 CC(차량 제어기), 이종 네트워크로 구성된 CN(차량 네트워크), 및 상기 CN을 통해 상기 CC와 양방향 통신하는 TC(열차 제어기)를 포함하는 철도의 차상 철도통신망의 메시지 전송 방법에 있어서,
    상기 TC 또는 CC는,
    상기 CN을 통해 응용 계층(ALP)에서 전송되는 데이터로 상기 ED를 제어하거나 모니터링하되, 송수신하려는 데이터 유형이 SDO(Service Data Object)인 경우에, 상기 응용 계층의 데이터는 제 2 메시지 포맷을 갖되,
    상기 제 2 메시지 포맷은
    Service type, Req-Res type(Request-Response type), Comm. channel type(Common channel type), Additional control information, CN-ID(Consist Network identifier), Object counter, ID type(Identifier type), IID(Index Identifier type), COB-ID(Communication object identifier) 또는 Node-ID(Node identifier), Multiplexer, SDO(Service data object) number, Data length, 및 User dataset 필드를 포함하는 것을 특징으로 하는
    차상 철도통신망의 메시지 전송 방법.
  10. ED(종단 장치)와 연결되어 상기 ED를 제어하는 적어도 하나의 CC(차량 제어기), 이종 네트워크로 구성된 CN(차량 네트워크), 및 상기 CN을 통해 상기 CC와 양방향 통신하는 TC(열차 제어기)를 포함하는 철도의 차상 철도통신망의 메시지 전송 방법에 있어서,
    상기 TC 또는 CC는,
    상기 CN을 통해 응용 계층(ALP)에서 전송되는 데이터로 상기 ED를 제어하거나 모니터링하되, 송수신하려는 데이터 유형이 PDO(Process Data Object), NMT(Network Management), SYNC(Synchronization), EMCY(Emergency), TIME 중 어느 하나인 경우 상기 응용 계층의 데이터는 제 3 메시지 포맷을 갖되,
    상기 제 3 메시지 포맷은
    Service type, Req-Res type(Request-Response type), Comm. channel type(Common channel type), Additional control information, CN-ID(Consist Network identifier), Object counter, ID type(Identifier type), IID(Index Identifier type), COB-ID(Communication object identifier) 또는 Node-ID(Node identifier), PDO number, Transmission type, SYNC start value, Event timer, Inhibit time, Data length, 및 User dataset 필드를 포함하는 것을 특징으로 하는
    차상 철도통신망의 메시지 전송 방법.
  11. 제7항, 제9항 및 제10항 중 어느 한 항에 있어서
    상기 User Dataset 필드는
    Object-ID, Object-length, 및 Object-value 값을 포함하는 것을 특징으로 하는
    차상 철도통신망의 메시지 전송 방법.
  12. 제7항, 제9항 및 제10항 중 어느 한 항에 있어서
    상기 CN(차량 네트워크)는
    ECN(Ethernet Consist Network), CCN(CAN Consist Network), 및 IECN(Industrial Ethernet Consist Network) 중 적어도 하나 이상을 지원하는 것을 특징으로 하는
    차상 철도통신망의 메시지 전송 방법.
  13. 제7항, 제9항 및 제10항 중 어느 한 항의 방법을 수행하는 프로그램을 기록한 기록매체.
KR1020230012764A 2022-11-29 2023-01-31 차상 철도통신망 시스템 및 차상 철도통신망의 메시지 전송 방법 KR102542456B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220162981 2022-11-29
KR20220162981 2022-11-29

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102542456B1 true KR102542456B1 (ko) 2023-06-14

Family

ID=86744593

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020230012764A KR102542456B1 (ko) 2022-11-29 2023-01-31 차상 철도통신망 시스템 및 차상 철도통신망의 메시지 전송 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102542456B1 (ko)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200115759A (ko) * 2019-03-25 2020-10-08 한국철도기술연구원 열차제어 메시지 보안 장치 및 방법
KR20210122923A (ko) * 2020-03-31 2021-10-13 한국철도기술연구원 철도 통신네트워크의 메시지 보안 시스템 및 방법
KR20220103514A (ko) 2021-01-15 2022-07-22 한국전자통신연구원 고속 열차 환경에서의 통신 방법 및 장치

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200115759A (ko) * 2019-03-25 2020-10-08 한국철도기술연구원 열차제어 메시지 보안 장치 및 방법
KR20210122923A (ko) * 2020-03-31 2021-10-13 한국철도기술연구원 철도 통신네트워크의 메시지 보안 시스템 및 방법
KR20220103514A (ko) 2021-01-15 2022-07-22 한국전자통신연구원 고속 열차 환경에서의 통신 방법 및 장치

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN113204226B (zh) 整车诊断系统及方法
CN102801597B (zh) 一种基于以太网的列车通信网络实现方法
JP5595768B2 (ja) 車両編成用の車両ネットワークシステムおよび車両ネットワーク制御装置
EP3244577B1 (en) Broadband communication network architecture for train control and service common network, and communication method
TWI387265B (zh) 鐵道車輛用通訊裝置
Kirrmann et al. The IEC/IEEE train communication network
CN109561006B (zh) 基于以太网的列车通信网络拓扑结构
CN105579318A (zh) 控制设备在诊断总线和外部的以太网连接之间的模式转换
CN102047611B (zh) 考虑远程访问解决网络地址冲突的通用即插即用设备和方法
US8260855B2 (en) Train communication system, communication device and relay device
CN111181829A (zh) 列车以太网数据传输设备及列车以太网数据传输方法
WO2011129088A1 (en) Address distributing method and device thereof
Ludicke et al. Train communication networks and prospects
CN104618202B (zh) 一种城轨列车环形通信网络
JP2011250496A (ja) 列車情報伝送装置
KR102542456B1 (ko) 차상 철도통신망 시스템 및 차상 철도통신망의 메시지 전송 방법
Schifers et al. IEC 61375-1 and UIC 556-international standards for train communication
CN112793624A (zh) 基于tsn的列车控制及监控系统
CN106993033A (zh) 基于自组网的车载以太网系统以及具有其的车辆
Laplante et al. IEEE 1472: an open-source communications protocol for railway vehicles
CN114339682A (zh) 车辆组合体和用于形成车辆组合体的方法
Onwuchekwa et al. Performance Evaluation of Deterministic Communication in the Railway Domain.
CN110958313A (zh) 一种全自动驾驶地铁车辆数据的车地传输方法
WO1998043392A1 (en) Method and apparatus for interconnecting control networks with time division multiplexing link
JP2000302039A (ja) 車両編成認識装置

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant