一种基于多时钟域的TSN列车网络拓扑制造技术

本发明专利技术一种基于多时钟域的TSN列车网络拓扑，包括由TSN

【技术实现步骤摘要】
一种基于多时钟域的TSN列车网络拓扑


[0001]本专利技术属于全自动化产品领域，涉及一种基于多时钟域的TSN列车网络拓扑。

技术介绍

[0002]应用于TSN网络的多时钟域技术是基于gPTP协议的。gPTP全称为generalized precision time protocol，即广义精确时钟同步协议，是IEEE TSN规范协议中的一个组成部分。gPTP协议内容是基于IEEE 1588(PTP)协议基础上结合某些固定特性形成的，仅支持在二层协议上承载，且只支持两种节点类型：PTP End Instances和PTP Relay Instances。用于实现不同TSN网络场景下各TSN网络设备之间的精准时钟同步。gPTP domain由一个或多个满足本标准要求的PTP实例和链路组成，它们按照IEEE 802.1AS协议的定义相互通信。gPTP域定义了gPTP消息通信的范围、状态、操作、数据集和时间尺度。gPTP域存在的意义是保障网络系统的健壮性，通过多域gPTP报文实现本设备时钟冗余及他设备热备冗余，以确保某条时钟域出现故障后，不影响整个网络的时钟同步。
[0003]列车网络控制系统是由CCU、GW、交换机、RIOM、HMI等网络设备组成，通过一系列通用数据接口将所有列车子系统连在一起，用于实现如TCU、BCU、辅变单元、空调、车门等设备之间的数据传输交互、设备状态监视控制等功能。
[0004]由于TSN技术是大势所趋，因此在不同行业实现TSN应用是非常值得研究的。

技术实现思路

[0005]现有的这个列车网络拓扑结构下，在进行时间同步的时候，如果某台时钟设备故障，将会影响到整个列车网络设备的时间同步及数据通信，为了解决上述问题，本专利技术提供本专利技术采用的技术方案是：
[0006]一种基于多时钟域的TSN列车网络拓扑，包括由TSN
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ECN交换机构成的TSN
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ECN环网、多个TSN终端设备、多个非TSN设备和多个时钟域；
[0007]所述多个TSN终端设备布置在TSN
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ECN环网里，所述多个TSN终端设备分别与TSN
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ECN交换机相连接；
[0008]所述非TSN设备则布置在所述TSN
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ECN环网外部一侧，所述非TSN设备分别TSN
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ECN交换机相连接；
[0009]所述时钟域布置在所述TSN
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ECN环网的角落上，与所述TSN
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ECN交换机相连接。
[0010]进一步地：所述时钟域的数量选用2—4个。
[0011]进一步地：当所选时钟域设备数量为4个时，所述时钟域设备采用容错平均算法实时计算各时钟偏差值后，用于同步本地时钟信息。
[0012]进一步地：该列车网络拓扑适用于固定编组列车，即城轨车辆。
[0013]进一步地：该列车网络拓扑采用A/B平面的方式，即为两组不同vlan的数据，数据互不通信，形成逻辑隔离，以实现数据层面的安全冗余。
[0014]进一步地：所述时钟域设备实现时钟域信息冗余通过路径冗余或热备冗余实现。
[0015]本专利技术提供的一种基于多时钟域的TSN列车网络拓扑，可以实现列车网络控制系统下各TSN设备的多域精准时钟同步；该列车网络拓扑，可以实现多时钟域下不同TSN列车网络设备间数据的确定性传输，本申请基于多时钟域下TSN列车网络拓扑设计的空白，同时通过多时钟域技术与TSN列车网络技术的结合，提升了TSN列车网络的可靠性、健壮性、安全性，采用多种时钟信息冗余方式避免了由于某台时钟设备故障影响到整个列车网络设备的时钟同步及数据通信。
附图说明
[0016]为了更清楚地说明本专利技术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做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0017]图1是基于多时钟域的TSN列车网络拓扑的结构图。
具体实施方式
[0018]需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合，下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。
[0019]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本专利技术及其应用或使用的任何限制。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0020]需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本专利技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
[0021]除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本专利技术的范围。同时，应当清楚，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员己知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任向具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
[0022]在本专利技术的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理
解为对本专利技术保护范围的限制：方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
[0023]为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在
……
之上”、“在
……
上方”、“在
……
上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于多时钟域的TSN列车网络拓扑，其特征在于：包括由TSN
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ECN交换机构成的TSN
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ECN环网、多个TSN终端设备、多个非TSN设备和多个时钟域；所述多个TSN终端设备布置在TSN
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ECN环网里，所述多个TSN终端设备分别与TSN
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ECN交换机相连接；所述非TSN设备则布置在所述TSN
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ECN环网外部一侧，所述非TSN设备分别TSN
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ECN交换机相连接；所述时钟域布置在所述TSN
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ECN环网的角落上，与所述TSN
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ECN交换机相连接。2.根据权利要求1所述的一种基于多时...

【专利技术属性】
技术研发人员：樊闯，王欣立，张立斌，马志明，刘军雨，李畅，
申请(专利权)人：中车大连电力牵引研发中心有限公司，
类型：发明
国别省市：