TW201541905A - 通訊裝置、車輛統合管理系統及路由表更新方法 - Google Patents

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Abstract

本發明之複數個通信裝置連接而構成車輛統合管理系統的通信裝置，係具備：項目抽出部11，從列車網路目錄表(TND table)21，依每一個項目抽出資訊；位址產生部12，在前述項目抽出部11所抽出之項目的資訊之中，使用用以識別連接前述通信裝置之子網路的子網路識別資訊，而產生成為封包之傳送目的地的對象位址，並使用用以識別通信裝置的通信裝置識別資訊，而產生用以顯示從本身裝置轉送封包之轉送目的地之通信裝置之位址的下一個中繼位址；網路網際協定(IP)埠資訊取得部13，取得對下一個中繼位址之通信裝置傳送封包時使用之IP埠的資訊；及項目追加部14，對路由表42追加對象位址、下一個中繼位址、及IP埠的資訊。

Description

通訊裝置、車輛統合管理系統及路由表更新方法
本發明係有關通信裝置、車輛統合管理系統(system)及路由表(routing table)更新方法。
以往，在由複數個車輛所編成的列車編組中，係在車輛之間進行通信。一般而言，列車編組並非固定者，而係進行分割或合併。當進行列車編組之分割或合併時，通信對象的機器也要變更。關於此種情形，在例如以下記載的專利文獻1中，已揭示在有線LAN(區域網路(Local Area Network))用的靜態的IP(網際網路協定(Internet Protocol))位址(address)與無線LAN用的靜態的IP位址之間，依據路由表而變換IP位址的技術。
此外，依據TCMS(列車控制及監控系統(Train Control and Monitoring System))進行列車編組的合併時，ETBN(乙太網路列車架構網路(Ethernet(登錄商標)Train Backbone Network))之路由(routing)功能中，無法將以合併對象編組子網路(subnet)為對象的項目(entry)追加到 ETBN之路由表。在此情形，係能使用OSPF(Open Shortest Path First，開放最短路徑優先)等路由協定(routing protocol)來更新路由表。
(先前技術文獻) (專利文獻)
專利文獻1：日本特開2011-10279號公報
然而，OSPF的協定(protocol)複雜。因此，存在有於通信裝置中，會大幅地消費CPU(Central Processing Unit)等之資源(resource)的問題。此外，OSPF並非以頻繁的變更床前提所製成者，因此存在有須要故多的結束時間的問題。
本發明係鑒於上述問題而研創完成的發明，目的在於獲得：可於TCMS中簡易地更新ETBN的路由表的通信裝置、車輛統合管理系統及路由表更新方法。
為解決上述課題而達成目的，本發明之通信裝置，係複數個通信裝置連接而構成車輛統合管理系統的通信裝置，係具備：項目抽出部，從列車網路目錄(TND；Train Network Directory)表(table)，依每一個項目抽出資訊；位址產生部，在前述項目抽出部所抽出之項目的資訊之中，使用用以識別連接前述通信裝置之子網路的子網路 識別資訊，而產生成為封包之傳送目的地的對象位址，並使用用以識別前述通信裝置的通信裝置識別資訊，而產生用以顯示從本身裝置轉送封包之轉送目的地之通信裝置之位址的下一個中繼位址(hop address)；IP埠資訊取得部，取得對前述下一個中繼位址之通信裝置傳送封包時使用之網路網際協定(IP；Internet Protocol)埠(port)的資訊；及項目追加部，對路由表追加前述對象位址、前述下一個中繼位址、及前述網路網際協定埠的資訊。
依據本發明，能達成可於TCMS中簡易地更新ETBN的路由表的效果。
1、2、3‧‧‧TBN(通信裝置)
4、5、6、7‧‧‧子網路
10‧‧‧路由項目更新部
11‧‧‧項目抽出部
12‧‧‧位址產生部
13‧‧‧IP埠資訊取得部
14‧‧‧項目追加部
20‧‧‧TTDP部
21‧‧‧TND表
30‧‧‧NAT部
40‧‧‧OS部
41‧‧‧IP部
42‧‧‧路由表
50‧‧‧乙太網路驅動器部
第1圖係顯示本發明之車輛統合管理系統之構成例的圖。
第2圖係顯示TBN之構成例的圖。
第3圖係顯示TBN之路由表更新方法的流程圖(flowchart)。
第4圖係顯示TND表之構成例的圖。
第5圖係顯示路由表之構成例的圖。
以下，依據圖式來詳細說明本發明之通信裝置、車輛統合管理系統及路由表更新方法的實施形態。。此外，並非以該實施形態來限定本發明。
實施形態
第1圖係顯示本實施形態之車輛統合管理系統之構成例的圖。在此假設為TCMS。車輛統合管理系統具備屬於通信裝置的TBN(列車架構節點(Train Backbone Node))1、2、3，TBN1係與子網路4的網路(network)連接，TBN2係與子網路5的網路(network)連接，TBN3係與子網路6、7的網路(network)連接。在第1圖係顯示於1個車輛或1個編組設置1個TBN而形成1個以上的子網路時，合併有3個車輛或3個編組的狀態。於第1圖中，上側係顯示ETB(乙太網路列車架構(Ethernet Train Backbone))側，下側係顯示TCN(乙太編組網路(Ethernet consist Backbone))側。
各子網路4至7進行乙太網路(Ethernet(登錄商標))通信，1個子網路內連接有1個以上的終端設備(end device)(終端機)。在合併後，第1圖所示之車輛統合管理系統中，從某一個子網路內的終端機對於位於其他子網路之終端機，可視為同一個乙太網路而傳送接收封包。於各TBN 1至3，黑圓點顯示IP埠。各TBN 1至3係以IP埠# 1與其他的IP埠連接，以IP埠# 2與子網路側連接。第1圖中具有3個TBN(1至3)作為車輛統合管理系統。舉其一例，也可設有2個或4個以上的TBN 2。
接著，說明TBN1至3的構成。第2圖係顯示TBN 1的構成例之圖。舉其一例，雖是說明TBN 1，惟TBN 1至3是同樣的構成。TBN 1具有：路由項目(routing entry)更新部10、列車拓撲探索協定(TTDP；Train Topology Discovery Protocol)部20、網路位址轉換(NAT；Network Address Translation)部30、作業系統(OS；Operating System)部40、及乙太網路驅動器(Ethernet driver)部50。
路由項目更新部10在本身裝置的TBN 1與其他TBN合併的情形下，對將於後述之OS部40的IP部41具有的路由表42追加項目，並進行更新路由表42的處理
路由項目更新部10具有：項目抽出部11，從將於後述之TTDP部20具有的TND(Train Network Directory)表21抽出記載於各項目之資訊；位址產生部12，使用記載於以項目抽出部11所抽出之項目的資訊，產生要記載於路由表42之對象位址及下一個中繼位址；IP埠位址資訊取得部13，取得從OS部40對於成為封包之轉送目的地之TBN側連接之IP埠的資訊；及項目追加部14，將位址產生部12所產生的對象位址、下一個中繼位址的資訊、及IP埠位址資訊取得部13所取得之IP埠的資訊，追加至路由表42。
TTDP部20具有TND表21。TTDP部20在本身裝置的TBN1與其他的TBN合併的情形下，藉由TTDP的協定處理而更新TND表21，並將其他的TBN的資訊追加至TND表21。在複數個TBN合併的情形下，各TBN依據在TTDP部20執行同樣的協定處理而保持相同內容的TND表21。
NAT部30具備記錄有從ECN側位址朝ETB側位址、及從ETB側位址朝ECN側位址進行位址變換時之資訊的NAT變換表。路由項目更新部10的位址產生部12於位址產生時參照NAT變換表。
OS部20係控制TBN1的動作。OS部40具有包含封包之轉送處理時使用之路由表42的IP部41。路由表42係登錄有依據要轉送的封包的對象位址而顯示下一個TBN之下一個中繼位址、顯示輸出封包之IP埠之IP埠之資訊的表。
乙太網路驅動器部50控制其他的TBN、及與本身裝置之TBN 1連接之子網路的乙太網路通信。
接著，說明TBN 1與其他的TBN 2、3位併的情形下，於路由項目更新部10之路由表42的更新處理。第3圖係顯示TBN 1之路由表更新方法的流程圖。首先，在TBN 1中，路由項目更新部10的項目抽出部11將來自於TND表21之抽出對象的項目設為0(步驟(step)s1)，並參照TTDP部20之TND表21，而抽出項目0的資訊作為項目的抽出對象(步驟S2)。
第4圖係顯示TND表21之構成例的圖。TND表21針對各項目記錄CstUUID、CNid、subnetid、ETBNid、CstOrientation等資訊。本實施形態係使用其中的subnetid及ETBNid等的資訊。在各項目顯示符合的項目記載之具有ETBNid的ETB與要連接之子網路的關係。
項目抽出部11確認在已抽出之項目的資訊 中，ETBNid與顯示本身裝置之ETBNid是否一致(步驟S3)。如前述一般，於合併後，各TBN保持有相同內容的TND表21。因此，TND表21也包含本身裝置的內容。項目抽出部11針對符合於本身裝置的項目，由於不須要路由表42之更新，因此將其從更新處理的對象排除。項目抽出部11一旦參照項目0之ETBNid=05，由於與本身裝置之ETBNid一致(步驟S3：是)，就省略步驟S4至S7而轉移至步驟S8。項目抽出部11未就TND表21之所有的項目實施資訊的抽出時(步驟S8：否)，將由TND表21來的抽出對象項目(步驟S9)予以增量(increment)。具體上，項目抽出部11將抽出對象之項目從0設成1並回到步驟S2。
項目抽出部11參照TTDP部20之TND表21，而抽出項目1的資訊作為項目的抽出對象(步驟S2)。項目抽出部11確認在已抽出之項目的資訊中，ETBNid與顯示本身裝置之ETBNid是否一致(步驟S3)。項目抽出部11參照項目1之ETBNid=06而確認與本身裝置之ETBNid不一致(步驟S3：否)。項目抽出部11將已抽出之項目的資訊通知位址產生部12。
接著，位址產生部12一旦從項目抽出部11接收到項目之資訊的通知，就使用在項目抽出部11所抽出之項目1的資訊中，屬於子網路之識別資訊之subnetid=6的資訊來產生對象位址(步驟S4)。具體而言，位址產生部12參照NAT部30之NAT變換表，對於以2進位標記ETB側位址「10.128.0.0/18」之下述位址(1)，將以2進位標記 subnetid=6之「000110」加入相當於下述位址(2)顯示之6位數的「s」的部分，而得到下述位址(3)。
(1)00001010.10000000.00000000.00000000/18
(2)00001010.1000ssss.ss000000.00000000/18
(3)00001010.10000001.10000000.00000000/18
位址產生部12將上述位址(3)變換成10進位而得之「10.129.128.0/18」設為相對於項目1的對象位址。
接著，位址產生部12使用項目抽出部11所抽出之項目1的資訊中，屬於TBN(通信裝置)之識別資訊之ETBNid=6的資訊而產生下一個中繼位址(步驟S5)。具體而言，位址產生部12參照NAT部30的NAT變換表，對於上述位址(1)，將以2進位標記ETBNid=6而得之「000110」加入符合下述位址(4)顯示之6位數的「t」的部分，而得到下述位址(5)。
(4)00001010.10000000.00000000.00tttttt/18
(5)00001010.10000000.00000000.00000110/18
位址產生部12上述位址(5)變換成10進位而得之「10.128.0.6/18」設為相對於項目1的下一個中繼位址。
接著，IP埠資訊取得部13從OS部40，從OS部40所管理的IP埠的資訊，取得相當於位址產生部12 所產生的下一個中繼位址「10.128.0.6/18」之TBN所連接的IP埠的資訊(步驟S6)。如第1圖所示，由於各TBN1至3以IP埠# 1連接有其他的TBN，因此，IP埠資訊取得部13取得IP埠# 1的資訊。
此外，項目追加部14使用位址產生部12所產生的對象位址、下一個中繼位址的資訊、以及IP埠資訊取得部13所取得的IP埠的資訊，而構成1個項目，並將該項目的資訊追加至路由表42(步驟S7)。
第5圖係顯示路由表42之構成例的圖。路由表42針對各項目來登錄對象位址、下一個中繼位址、以及介面(interface)的資訊。具體而言，項目追加部14對路由表42，在項目「xx1」追加(登錄)「10.129.128.0/18」作為對象位址，追加(登錄)「10.128.6.0/18」作為下一個中繼位址，追加(登錄)顯示IP埠# 1之「# 1」的資訊作為介面。
路由項目更新部10實施上述路由表更新的處理至抽出TND表21之所有的項目的資訊。在未實施的情形下(步驟S8：否)，則如前述情形般，項目抽出部11將來自於TND表21之抽出對象的項目予以增量(步驟S9)，而回到步驟S2。相對於此，在己針對所有的項目實施了資訊之抽出的情形下(步驟S8：是)，路由項目更新部10結束路由表42的更新。
當路由項目更新部10針對第4圖所示之TND表21之項目0至3實施了路由表42的更新處理時， 如第5圖所示，就能將與TND表21之項目1對應的項目「xx1」、與TND表21之項目2對應的項目「xx2」、以及與TND表21之項目3對應的項目「xx3」的資訊追加到登錄完了的項目的資訊。
此外，本實施形態中，雖於路由項目更新部10係分別以個別的構成來建構：抽出TND表21之項目的構成、產生對象位址及下一個中繼位址的構成、取得IP埠之資訊的構成、對路由表42追加項目的構成，惟其為一例，而非限定於此者。例如，也可將產生位址的構成及對路由表42追加項目的構成設為1個構成。
如以上說明，依據本實施形態，在屬於構成車輛統合管理系統之通信裝置的TBN中，有列車編組的合併時，於TCMS，從TND表抽出項目的資訊，使用經抽出之項目所記載的資訊而產生對象位址及下一個中繼位址，而且，取得與下一個中繼位址對應的IP埠的資訊，而追加對象位址、下一個中繼位址、以及IP埠的資訊，作為路由表的項目。藉此，TBN能以簡易的處理來更新ETBN的路由表。
(產業上之可利用性)
如以上所述，本發明之通信裝置、車輛統合管理系統及路由表更新方法，對於在列車編組中的通信有效用，特別是適用於合併列車編組的情形。
1‧‧‧TBN(通信裝置)
10‧‧‧路由項目更新部
11‧‧‧項目抽出部
12‧‧‧位址產生部
13‧‧‧IP埠資訊取得部
14‧‧‧項目追加部
20‧‧‧TTDP部
21‧‧‧TND表
30‧‧‧NAT部
40‧‧‧OS部
41‧‧‧IP部
42‧‧‧路由表
50‧‧‧乙太網路驅動器部

Claims (9)

  1. 一種通信裝置，係複數個通信裝置連接而構成車輛統合管理系統的通信裝置，包括：項目抽出部，從列車網路目錄(TND；Train Network Directory)表，依每一個項目抽出資訊；位址產生部，在前述項目抽出部所抽出之項目的資訊之中，使用用以識別連接前述通信裝置之子網路的子網路識別資訊，而產生成為封包之傳送目的地的對象位址，並使用用以識別前述通信裝置的通信裝置識別資訊，而產生用以顯示從本身裝置轉送封包之轉送目的地之通信裝置之位址的下一個中繼位址；IP埠資訊取得部，取得對前述下一個中繼位址之通信裝置傳送封包時使用之IP(網路網際協定)埠的資訊；及項目追加部，對路由表追加前述對象位址、前述下一個中繼位址、及前述IP埠的資訊。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之通信裝置，其中，前述項目抽出部於前述TND表登錄有複數個項目時，依序抽出已登錄之所有的項目的資訊，前述位址產生部前述項目抽出部所抽出之各項目的資訊，針對各項目而產生對象位址及下一個中繼位址，前述IP埠資訊取得部取得各項目之與下一個中繼位址對應的IP埠的資訊， 前述項目抽出部針對各項目，對路由表追加前述對象位址、前述下一個中繼位址、及前述IP埠的資訊。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之通信裝置，其中，前述項目抽出部於已抽出之項目之資訊係關於本身裝置之資訊時，不將已抽出的資訊通知前述位址產生部，而係從前述TND表抽出下一個項目的資訊。
  4. 一種車輛統合管理系統，係由複數個通信裝置所構成車輛的統合管理系統，前述通信裝置包括：項目抽出部，從列車網路目錄(TND；Train Network Directory)表，依每一個項目抽出資訊；位址產生部，在前述項目抽出部所抽出之項目的資訊之中，使用用以識別連接前述通信裝置之子網路的子網路識別資訊，而產生成為封包之傳送目的地的對象位址，並使用用以識別前述通信裝置的通信裝置識別資訊，而產生用以顯示從本身裝置轉送封包之轉送目的地之通信裝置之位址的下一個中繼位址；IP埠資訊取得部，取得對前述下一個中繼位址之通信裝置傳送封包時使用之IP(網路網際協定)埠的資訊；及項目追加部，對路由表追加前述對象位址、前述下一個中繼位址、及前述IP埠的資訊。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之車輛統合管理系統，其中，前述項目抽出部於前述TND表登錄有複數個項目時，依序抽出已登錄之所有的項目的資訊， 前述位址產生部使用前述項目抽出部所抽出之各項目的資訊，針對各項目而產生對象位址及下一個中繼位址，前述IP埠資訊取得部取得各項目之與下一個中繼位址對應的IP埠的資訊，前述項目抽出部針對各項目，對路由表追加前述對象位址、前述下一個中繼位址、及前述IP埠的資訊。
  6. 如申請專利範圍第5項所述之車輛統合管理系統，其中，前述項目抽出部於已抽出之項目之資訊係關於本身裝置之資訊時，不將已抽出的資訊通知前述位址產生部，而係從前述TND表抽出下一個項目的資訊。
  7. 一種路由表更新方法，係複數個通信裝置連接而構成車輛統合管理系統之通信裝置的路由表更新方法，包括：項目抽出步驟，從列車網路目錄(TND；Train Network Directory)表，依每一個項目抽出資訊；對象位址產生步驟，在已抽出之項目的資訊之中，使用用以識別連接前述通信裝置之子網路的子網路識別資訊，而產生對象位址；下一個中繼位址產生步驟，在已抽出之項目的資訊之中，使用用以識別前述通信裝置的通信裝置識別資訊，而產生下一個中繼位址；IP埠資訊取得步驟，取得對前述下一個中繼位址之通信裝置傳送封包時使用之IP(網路網際協定)埠的 資訊；及項目追加步驟，對路由表追加前述對象位址、前述下一個中繼位址、及前述IP埠的資訊。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之路由表更新方法，其中，前述TND表登錄有複數個項目時，針對各項目，反覆執行前述項目抽出步驟、前述對象位址產生步驟、前述下一個中繼位址產生步驟、前述IP埠資訊取得步驟、及前述項目追加步驟的處理。
  9. 如申請專利範圍第2項所述之通信裝置，其中，於前述項目抽出步驟所抽出之項目之資訊係關於本身裝置之資訊時，不針對該項目執行前述對象位址產生步驟、前述下一個中繼位址產生步驟、前述IP埠資訊取得步驟、及前述項目追加步驟的處理，前述項目抽出步驟係從前述TND表抽出下一個項目的資訊。
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