情報伝送システム，列車伝送システム
【課題】複数系の伝送路に対応する複数の伝送インタフェースを持たない機器でも伝送路二重化に対応できるようにする鉄道車両システムを提供することを目的とする。
【解決手段】複数系の伝送路に対応する複数の伝送インタフェースを持たない機器は二重化変換装置を介して二重化伝送路に接続し、前記二重化変換装置は、前記機器から受信したパケットを複製し、一方のパケットは宛先ＩＰアドレスを１系伝送路を明示するＩＰアドレスに変換して１系伝送路へ送信し、他方のパケットは宛先ＩＰアドレスを２系伝送路を明示するＩＰアドレスに変換して２系伝送路へ送信する。さらに、１系伝送路あるいは２系伝送路からパケットを受信した前記二重化変換装置において、受信したパケットの宛先ＩＰアドレスを複数系の伝送路に対応する複数の伝送インタフェースを持たない機器が接続された伝送路を明示するＩＰアドレスに変換し、前記機器へ送信する。
【解決手段】複数系の伝送路に対応する複数の伝送インタフェースを持たない機器は二重化変換装置を介して二重化伝送路に接続し、前記二重化変換装置は、前記機器から受信したパケットを複製し、一方のパケットは宛先ＩＰアドレスを１系伝送路を明示するＩＰアドレスに変換して１系伝送路へ送信し、他方のパケットは宛先ＩＰアドレスを２系伝送路を明示するＩＰアドレスに変換して２系伝送路へ送信する。さらに、１系伝送路あるいは２系伝送路からパケットを受信した前記二重化変換装置において、受信したパケットの宛先ＩＰアドレスを複数系の伝送路に対応する複数の伝送インタフェースを持たない機器が接続された伝送路を明示するＩＰアドレスに変換し、前記機器へ送信する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道車両に搭載する情報伝送システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＥＥＥ８０２.３規格準拠のネットワークなどのような１対１接続を行う伝送路を使用し、二重系伝送路を構成する鉄道車両用伝送システムにおいて、伝送インタフェースを１個しか持たない機器を１系伝送路と２系伝送路からなる二重系伝送システムに接続するために、１系伝送路に接続された１系伝送器と２系伝送路に接続された２系伝送器と前記機器に接続される伝送切換器を設け、前記伝送切換器が、前記機器から送られてくるデータを前記１系伝送器及び２系伝送器にコピーして送信する。また、前記１系伝送器と２系伝送器の一方又は両方から送られてくるデータについては、前記伝送切換器は決められた基準に基づき一方のデータのみ選択してその宛先機器に送信することにより、伝送インタフェースを１個しか持たない機器を二重系伝送システムに接続することを可能としていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２９５２１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記先行技術では、１系伝送路および２系伝送路全体が同一のＩＰサブネット（同一のネットワークアドレス）の場合に有効であるが、伝送インタフェースを複数持ち１系伝送路および２系伝送路の両系へ同時に接続される機器や、伝送インタフェースを１個しか持たないが１系伝送路および２系伝送路の両系へ接続することが必要な機器や、伝送インタフェースを１個しか持たず１系伝送路あるいは２系伝送路の一方の系にしか接続されない機器などが混在するシステムでは、各機器の各伝送インタフェースをそれぞれＩＰアドレスを用いて識別する場合、パケット（packet：情報の伝送単位）を出力する伝送路をそれぞれ区別するため、二重化したネットワークをそれぞれ異なるＩＰサブネットで管理する必要がある。
【０００５】
しかし、前記先行技術において、１系伝送路と２系伝送路でそれぞれＩＰサブネットを分離し、異なるネットワークアドレスを割り当てる場合、機器から送信されたパケットは前記伝送切換器でコピーされて１系伝送路および２系伝送路の両系へ送信されるが、例えば伝送インタフェースを複数持ち１系伝送路および２系伝送路の両系へ同時に接続される機器に対してデータを送信した場合、１系伝送路へ接続された機器の伝送インタフェース宛ての宛先ＩＰアドレスを持つデータがそのまま２系伝送路へ流れても、２系伝送路に接続された機器の伝送インタフェースでは前記１系の伝送インタフェース宛てのパケットを受信できないため伝送路二重系の機能を実現できないという問題がある。
【０００６】
そこで本発明では、各系の伝送路が互いに異なるＩＰサブネットで構成されることが必要な多重系伝送システムにおいて、複数系の伝送路に対応する複数の伝送インタフェースを持たない機器でも伝送路多重化に対応できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するために、機器が送信した、宛先の伝送路の系を示す識別子を含むパケットから、各系に対応する宛先の識別子を有する複数のパケットを生成して、生成された複数のパケットを識別子に対応する系の伝送路へ送信することを特徴とする。
【０００８】
または、機器は、伝送路にパケットを送受信するための伝送インタフェースを有し、機器には、少なくとも二重化された伝送路の各系に対応した複数の伝送インタフェースを持たない第一の機器が含まれ、第一の機器が送信したパケットは、パケットの宛先を示す識別子の一部が、伝送するいずれかの系の伝送路を明示する識別子に変換され、明示された伝送路を伝送することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明では、各系の伝送路が互いに異なるＩＰサブネットで構成されることが必要な多重系伝送システムにおいて、複数系の伝送路に対応する複数の伝送インタフェースを持たない機器でも伝送路多重化に対応可能とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の１実施形態に係る列車伝送システムの構成を示す図である。
【図２】本発明の１実施形態に係る列車伝送システムの構成を示す図である。
【図３】本発明の１実施形態に係るパケット中継方法を示す図である。
【図４】本発明の１実施形態に係るパケット中継方法を示す図である。
【図５】本発明の１実施形態に係るパケットのアドレス変換方法を示す図である。
【図６】本発明の１実施形態に係る二重化変換装置の構成を示す図である。
【図７】本発明の１実施形態に係る列車伝送システムの構成を示す図である。
【図８】本発明の１実施形態に係る中継装置の構成を示す図である。
【図９】本発明の１実施形態に係るパケットのアドレス変換方法を示す図である。
【図１０】本発明の１実施形態に係るパケット伝送を示す図である。
【図１１】本発明の１実施形態に係るパケット伝送を示す図である。
【図１２】本発明の１実施形態に係るパケット中継方法を示す図である。
【図１３】本発明の１実施形態に係るパケット中継方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。
【００１２】
〔第１の実施形態〕
第１の実施形態について説明する。
【００１３】
まず、図１および図２に、第１の実施形態に係る鉄道車両システムの一構成例を示す。
【００１４】
図１における鉄道車両システムでは、列車の編成は少なくとも１両の車両１００から構成される。各車両１００は、データを伝送する伝送路が二重化され、すなわち１系幹線伝送路９１および２系幹線伝送路９２と１系支線伝送路９１０および２系支線伝送路９２０があり、各系の幹線伝送路と支線伝送路の間でパケットを中継する中継装置２１，２２から構成される。
【００１５】
さらに図２に示すように、各車両１００の各系の支線伝送路９１０，９２０には、少なくとも１系支線伝送路９１０に接続された１系伝送インタフェース２８１と２系支線伝送路９２０に接続された２系伝送インタフェース２８２とを持つ機器２９１や、一重化機器伝送路９３０に接続された伝送インタフェース２８３を持ち各系に対応した複数の伝送インタフェースを持たない機器２９２や、１系支線伝送路９１０と２系支線伝送路９２０と一重化機器伝送路９３０に接続された二重化変換装置２００と、１系支線伝送路９１０に接続された１系伝送インタフェース２８１のみを有する機器２９３や、２系支線伝送路９２０に接続された２系伝送インタフェース２８２のみを有する機器２９３などが接続されている。
【００１６】
各機器に設けられた前記各伝送インタフェース２８１，２８２，２８３には接続された伝送路を明示するＩＰアドレスが設定されている。ＩＰアドレスの設定例としては、例えば、各々の伝送インタフェースを特定する識別子として「１０.Ａ.Ｂ.Ｃ／１６」というＩＰアドレスを使用した場合、Ａは伝送インタフェースを接続する伝送路の系を表し、Ａ＝ａ１であれば１系支線伝送路９１０に接続されていることを表し、Ａ＝ａ２であれば２系支線伝送路９２０に接続されていることを表し、Ａ＝ａ３であれば一重化機器伝送路９３０に接続されていることを表し、Ｂは号車番号を表し、Ｃは機器の固有番号を表してもよい。なお、ａ３＝ａ１あるいはａ３＝ａ２であってもよい。
【００１７】
また、各伝送インタフェースから送信するパケットの宛先ＩＰアドレスとして、例えば、「２３９.Ａ.Ｄ.Ｅ」というマルチキャストＩＰアドレスを使用する場合、Ａ＝ａ１であれば１系支線伝送路９１０および１系幹線伝送路９１を伝送されることを表し、Ａ＝ａ２であれば２系支線伝送路９２０および２系幹線伝送路９２を伝送されることを表し、Ａ＝ａ３であれば一重化機器伝送路９３０を伝送されることを表し、ＤおよびＥはマルチキャストパケットの受信グループを指定する識別子を表してもよい。なお、ａ３＝ａ１あるいはａ３＝ａ２であってもよい。
【００１８】
次に二重化変換装置２００の動作について図３および図４および上述のＩＰアドレス設定例を用いて説明する。
【００１９】
図３において、各系に対応した複数の伝送インタフェースを持たない機器２９２からパケット（データ７００およびヘッダ７１３を含む）を受信した二重化変換装置２００は、前記パケットを複製し、図５に示すように、一方のパケット（データ７００およびヘッダ７１１を含む）は宛先ＩＰアドレス（Ａ＝ａ３）を１系伝送路を明示する宛先ＩＰアドレス（Ａ＝ａ１）に変換して１系支線伝送路９１０へ送信し、他方のパケット（データ７００およびヘッダ７１２を含む）は宛先ＩＰアドレス（Ａ＝ａ３）を２系伝送路を明示する宛先ＩＰアドレス（Ａ＝ａ２）に変換して２系支線伝送路へ送信する。
【００２０】
１系支線伝送路９１０へ送信された前記パケット（データ７００およびヘッダ７１１を含む）は１系中継装置２１により１系幹線伝送路９１へ中継されて伝送される。同様に、２系支線伝送路９２０へ送信された前記パケット（データ７００およびヘッダ７１２を含む）は２系中継装置２２により２系幹線伝送路９２へ中継されて伝送される。
【００２１】
一方、図４において、１系中継装置２１により１系幹線伝送路９１から１系支線伝送路９１０へ中継されたパケットのうち二重化変換装置２００が受信したパケット（データ７００およびヘッダ７１１を含む）は、宛先ＩＰアドレス（Ａ＝ａ１）を一重化機器伝送路９３０を明示する宛先ＩＰアドレス（Ａ＝ａ３）に変換したパケット（データ７００およびヘッダ７１３を含む）にして一重化機器伝送路９３０へ送信する。同様に、２系中継装置２２により２系幹線伝送路９２から２系支線伝送路９２０へ中継されたパケットのうち二重化変換装置２００が受信したパケット（データ７００およびヘッダ７１２を含む）は、宛先ＩＰアドレス（Ａ＝ａ２）を一重化機器伝送路９３０を明示する宛先ＩＰアドレス（Ａ＝ａ３）に変換したパケット（データ７００およびヘッダ７１３を含む）にして一重化機器伝送路９３０へ送信する。
【００２２】
なお、図４において１系支線伝送路９１０と２系支線伝送路９２０の双方から同じデータ７００のパケットを二重化変換装置２００が受信した場合、上記宛先ＩＰアドレス変換後、特許文献１の先行技術で述べられている方法と同様に、どちらか一方のパケットのみを選択して宛先アドレス変換して機器２９２へ送信してもよいし、いずれのパケットも機器２９２へ送信し、機器２９２でいずれか一方を選択させてもよい。
【００２３】
なお、二重化変換装置２００は、上述の処理を論理記号で表し、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）などでハードウェア化したり、ネットワークプロセッサを用いてパケット受信やデータ変換やパケット送信を並列に動作させることが可能である。さらに、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を備えたコンピュータ上で動作するソフトウェアにおいても実現可能であり、その場合のハードウェア構成例を図６に示す。
【００２４】
図６において、二重化変換装置２００は、各手段の処理を行うＣＰＵやキャッシュメモリや主記憶メモリなどを搭載する演算装置２０１と、送受信データを蓄積したり、処理プログラムや初期設定情報やログ情報などを蓄積しておくハードディスクやシリコンディスク，不揮発性メモリなどの記憶装置２０４と、１系支線伝送路９１０を介して１系中継装置２１との間のデータ送受信のインタフェース機能を持つ１系伝送路インタフェース装置２１１と、２系支線伝送路９２０を介して２系中継装置２２との間のデータ送受信のインタフェース機能を持つ２系伝送路インタフェース装置２１２と、一重化機器伝送路９３０を介して各系に対応した複数の伝送インタフェースを持たない機器２９２との間のデータ送受信のインタフェース機能を持つ機器インタフェース装置２１３と、から構成される。
【００２５】
また、必要であれば、アドレスや伝送路の動作モードなどの初期設定項目を入力するスイッチやキーボードなどの入力装置２０２と、設定項目の確認や、動作状態やログ情報を表示するＬＥＤや液晶パネルなどの出力装置２０３を実装してもよい。
【００２６】
また、各伝送路９１，９２，９１０，９２０，９３０は、ＩＥＥＥ８０２.３規格準拠のＬＡＮやＳＤＨ（Synchronous Digital Hierarchy），ＡＴＭ（Asynchronous Transfer Mode）などの有線伝送手段を使用してもよいし、ＩＥＥＥ８０２.１１規格準拠の無線ＬＡＮなどの無線伝送手段を使用してもよい。
【００２７】
また、上述の内容では、宛先ＩＰアドレスのみを変換したが、図９に示すように、宛先ＩＰアドレスと送信元ＩＰアドレスの双方を変換する方法もある。宛先ＩＰアドレスのみを変換する方法に比べて、宛先ＩＰアドレスと送信元ＩＰアドレスの双方を変換する方法では、パケットを受信した機器２９１，２９３側から見て、送信元の機器２９２が仮想的にそれぞれの系の伝送路に対応した伝送インタフェースを持っているように見せることができ、特にＴＣＰ／ＩＰ通信を行う場合の応答パケット（ＡＣＫ）を、１系伝送路から受信したものに対しては１系伝送路に、２系伝送路から受信したものに対しては２系伝送路に対して返信することが可能となる。
【００２８】
以上、第１の実施形態について説明した。
【００２９】
以上に述べたことにより、本実施例では、各系に対応した複数の伝送インタフェースを持たない機器や、伝送インタフェースを複数持ち複数の各系の伝送路へ接続される機器などが混在し、各系の伝送路で互いに異なるＩＰサブネットで構成することが必要な多重系伝送システムにおいて、各系に対応した複数の伝送インタフェースを持たない機器が送信したパケットを、他の機器が各系の伝送路から受信可能とし、また、複数の系の伝送路から送られてきたパケットを各系に対応した複数の伝送インタフェースを持たない機器が受信可能とすることにより、各系に対応した複数の伝送インタフェースを持たない機器でも伝送路多重化に対応可能とすることができる。
【００３０】
〔第２の実施形態〕
上述の第１の実施形態では、宛先アドレスの変換を二重化変換装置２００で実施したが、宛先アドレス変換の機能を各系の中継装置２１，２２で実施する方法も考えられる。
【００３１】
そこで、次に第２の実施形態について説明する。
【００３２】
二重化変換装置２００の動作および１系中継装置２１について、図１２および図１３により説明する。
【００３３】
図１２において、機器２９２からパケット（データ７００およびヘッダ７１３を含む）を受信した二重化変換装置２００は、前記パケットを複製し、１系支線伝送路９１０および２系支線伝送路９２０にそれぞれ送信する。
【００３４】
１系支線伝送路９１０から前記パケット（データ７００およびヘッダ７１３を含む）を受信した１系中継装置２１は、図５に示すように、パケット（データ７００およびヘッダ７１３を含む）の宛先ＩＰアドレス（Ａ＝ａ３）を１系伝送路を明示する宛先ＩＰアドレス（Ａ＝ａ１）に変換したパケット（データ７００およびヘッダ７１１を含む）を１系幹線伝送路９１へ送信する。
【００３５】
一方、２系支線伝送路９２０から前記パケット（データ７００およびヘッダ７１３を含む）を受信した２系中継装置２２は、図５に示すように、パケット（データ７００およびヘッダ７１３を含む）の宛先ＩＰアドレス（Ａ＝ａ３）を２系伝送路を明示する宛先ＩＰアドレス（Ａ＝ａ２）に変換したパケット（データ７００およびヘッダ７１２を含む）を２系幹線伝送路９２へ送信する。
【００３６】
また、図１３において、１系幹線伝送路９１からパケット（データ７００およびヘッダ７１１を含む）を受信した１系中継装置２１は、宛先ＩＰアドレス（Ａ＝ａ１）を一重化機器伝送路９３０を明示する宛先ＩＰアドレス（Ａ＝ａ３）に変換したパケット（データ７００およびヘッダ７１３を含む）にして１系支線伝送路９１０に送信する。二重化変換装置２００は１系支線伝送路９１０から前記パケット（データ７００およびヘッダ７１３を含む）を受信すると一重化機器伝送路９３０へ送信する。
【００３７】
一方、２系幹線伝送路９２からパケット（データ７００およびヘッダ７１２を含む）を受信した２系中継装置２２は、宛先ＩＰアドレス（Ａ＝ａ２）を一重化機器伝送路９３０を明示する宛先ＩＰアドレス（Ａ＝ａ３）に変換したパケット（データ７００およびヘッダ７１３を含む）にして２系支線伝送路９２０に送信する。二重化変換装置２００は２系支線伝送路９２０から前記パケット（データ７００およびヘッダ７１３を含む）を受信すると一重化機器伝送路９３０へ送信する。
【００３８】
なお、図１３において１系支線伝送路９１０と２系支線伝送路９２０の双方から同じデータ７００のパケットを二重化変換装置２００が受信した場合、特許文献１の先行技術で述べられている方法と同様に、どちらか一方のパケットのみを選択して宛先アドレス変換して機器２９２へ送信してもよいし、いずれのパケットも機器２９２へ送信し、機器２９２でいずれか一方を選択させてもよい。
【００３９】
また、１系中継装置２１および２系中継装置２２は、上述の処理を論理記号で表し、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）などでハードウェア化したり、ネットワークプロセッサを用いてパケット受信やデータ変換やパケット送信を並列に動作させることが可能である。さらに、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を備えたコンピュータ上で動作するソフトウェアにおいても実現可能であり、その場合のハードウェア構成例を図８に示す。
【００４０】
図８において、１系中継装置２１は、各手段の処理を行うＣＰＵやキャッシュメモリや主記憶メモリなどを搭載する演算装置２５１と、送受信データを蓄積したり、処理プログラムや初期設定情報やログ情報などを蓄積しておくハードディスクやシリコンディスク，不揮発性メモリなどの記憶装置２５４と、１系支線伝送路９１０を介して支線側に接続された機器との間のデータ送受信のインタフェース機能を持つ支線伝送路インタフェース装置２６３と、１系幹線伝送路９１を介して隣接した１系中継装置との間のデータ送受信のインタフェース機能を持つ幹線伝送路インタフェース２６１と、から構成される。なお、幹線伝送路インタフェース２６１は隣接した１系中継装置２１の数に合わせて複数装備してもよいし、１個の幹線伝送路インタフェース２６１で全ての隣接した１系中継装置２１に接続されてもよい。
【００４１】
なお、必要であれば、アドレスや伝送路の動作モードなどの初期設定項目を入力するスイッチやキーボードなどの入力装置２０２と、設定項目の確認や、動作状態やログ情報を表示するＬＥＤや液晶パネルなどの出力装置２０３を実装してもよい。
【００４２】
２系中継装置２２に関しては、上記１系中継装置２１と同様の構成であるため、説明は省略する。
【００４３】
以上、第２の実施形態について説明した。
【００４４】
第２の実施形態は第１の実施形態に比較して、ＩＰアドレス変換を実施するのが、二重化変換装置２００ではなく、各系の中継装置２１，２２に変わるだけで、発明の効果は第１の実施形態と同様である。
【００４５】
ただし、上述の第２の実施形態では、二重化変換装置２００は、ＩＰアドレス変換処理が不要となるため、内部処理を簡略化することができる。
【００４６】
〔第３の実施形態〕
上述の第２の実施形態では、二重化変換装置２００の内部処理を簡略化することができた。さらに簡略化して、二重化変換装置２００として、ＩＥＥＥ８０２.３規格準拠のＬＡＮで使用されるスイッチングハブの機能を持つ装置を適用する方法も考えられる。
【００４７】
そこで、次に第３の実施形態について説明する。
【００４８】
二重化変換装置２００に、ＩＥＥＥ８０２.３規格準拠のＬＡＮで使用されるスイッチングハブ（例えばアライドテレシス社のCentre COM FS808TP V1）を適用した場合、各系に対応した複数の伝送インタフェースを持たない機器２９２から送信されたマルチキャストパケットやブロードキャストパケットは１系支線伝送路９１０および２系支線伝送路９２０の両方へ送信され、それぞれの系の中継装置２１，２２において、上述の第２の実施形態のようにＩＰアドレスを変換されて各系の幹線伝送路９１，９２へ中継される。
【００４９】
しかし、二重化変換装置２００に、ＩＥＥＥ８０２.３規格準拠のＬＡＮで使用されるスイッチングハブを適用した場合の課題として、各系の幹線伝送路９１，９２からそれぞれ系の中継装置２１，２２により中継されてきたマルチキャストパケットやブロードキャストパケットが一方の系の支線伝送路（９１０あるいは９２０）から二重化変換装置２００へ流入した場合、機器２９２へ前記パケットを送信するだけでなく、他方の支線伝送路（９２０あるいは９１０）へも前記パケットを送信する。この後、図１０に示すように、他方の系の中継装置が前記マルチキャストパケットやブロードキャストパケットを他方の系の支線伝送路から他方の系の幹線伝送路へ中継してしまい、この現象が繰り返されると前記パケットが無限に両系の伝送路間を循環し、伝送路負荷が急激に高くなることにより、システム全体がパケット伝送できない状態に陥る可能性がある。
【００５０】
そこで、第１の実施形態におけるＩＰアドレスの例で述べたように、ＩＰアドレスに号車番号を表す数値を明示しておき、各系の中継装置２１、２２において、支線伝送路側から、その支線が属する車両の号車とは異なる号車を明示している送信元ＩＰアドレスを持つパケットを受信した場合に前記パケットを幹線伝送路に中継せずに廃棄する。
【００５１】
図１１にその例を示す。図１１では、号車番号Ｙから２系幹線伝送路９２へ送信されたマルチキャストパケットあるいはブロードキャストパケットのヘッダ内の送信元ＩＰアドレスに号車番号Ｙを明示しておき、前記号車番号Ｙから送信されたパケットが号車番号Ｚの１系中継装置２１で１系支線伝送路９１０から受信されると、前記号車番号Ｙから送信されたパケットを中継せずに廃棄することにより１系幹線伝送路を介して再び他の号車の車両へ伝送されることを防ぐことができる。
【００５２】
しかし、上述の方法では、同じ号車内の一方の中継装置が生成して支線伝送路へ送信したパケットが、他方の中継装置では廃棄されず、他方の系の幹線伝送路へ中継されてしまうという問題がある。そこで、各系の中継装置２１，２２において、支線伝送路側から、その支線が属する車両の号車とは異なる号車を明示している送信元ＩＰアドレスを持つパケットを受信した場合か、あるいは、送信元ＩＰアドレスが自号車内の他系の中継装置であるパケットを受信した場合には、前記パケットを幹線伝送路に中継せずに廃棄するとすればよい。
【００５３】
以上、第３の実施形態について説明した。
【００５４】
上述のパケット廃棄する機能を各系の中継装置２１，２２に実装することにより、二重化変換装置２００を簡略化してスイッチングハブの機能を持つ装置を適用することも可能となる。
【００５５】
〔第４の実施形態〕
第１および第２および第３の実施形態において、二重化変換装置２００への電力供給が中断すると両系にパケットを伝送できなくなるという課題がある。そこで、第４の実施形態として、図７に示すように、二重化変換装置２００は、１系中継装置２１または他の１系の機器へ電力供給している１系電源装置８５１と、２系中継装置２２または他の２系の機器へ電力供給している２系電源装置８５２の双方から電力を供給され、一方の電源装置で障害が発生して電力供給が止まっても、他方の電源装置から電力供給を受けてパケット伝送を継続できるようにする。
【００５６】
このとき、二重化変換装置２００は、電力が供給されている系を検知し、前記電源が供給されている系へのみＩＰアドレス変換してパケットを中継するようにすればよい。
【００５７】
以上、第４の実施形態について説明した。
【００５８】
以上に述べたことにより、本発明の実施例では、各系に対応した複数の伝送インタフェースを持たない機器や、伝送インタフェースを複数持ち複数の各系の伝送路へ接続される機器などが混在し、各系の伝送路で互いに異なるＩＰサブネットで構成することが必要な多重系伝送システムにおいて、各系に対応した複数の伝送インタフェースを持たない機器が送信したパケットを、他の機器が各系の伝送路から受信可能とし、また、複数の系の伝送路から送られてきたパケットを各系に対応した複数の伝送インタフェースを持たない機器が受信可能とすることにより、各系に対応した複数の伝送インタフェースを持たない機器でも伝送路多重化に対応可能とすることができる。
【００５９】
また、上述した各実施形態においては、パケットが伝送されるべき伝送路や車両の号車番号を明示する手段としてＩＰアドレスを使用したが、ＴＣＰやＵＤＰで使用するポート番号や、ＩＥＥＥ８０２.１Ｄ規格で規定されたＶＬＡＮＩＤなどを使用しても、上記各実施例を適用することは可能であり、上記各実施形態と同様の効果を奏する。
【００６０】
さらに、パケットが伝送される伝送路や車両の号車番号を明示する手段として、パケット内に独自の明示領域を設け、二重化変換装置２００や各系の中継装置２１，２２が前記明示領域の値を参照あるいは変換してもよい。この場合でも、上記各実施形態を適用することは可能であり、上記各実施形態と同様の効果を奏する。
【００６１】
また、上述した各実施形態における鉄道車両システムは二重化伝送路を想定しているが、三重化以上の多重化伝送路に関しても、各系に対応する伝送インタフェースを増やすことにより上記各実施形態を適用することは可能であり、上記各実施形態と同様の効果を奏する。つまり、上記した各実施例に記載した二重化変換装置の図２に示す伝送路インタフェース装置をさらに多重化して複数の系の伝送路に対応できるようにすれば良い。また、実施例４においては、二重化変換装置の電源を多重化された各系の電源装置から供給するようにすれば良い。
【００６２】
また、上述した各実施形態において二重化変換装置２００の一重化機器伝送路９３０側には複数の機器２９２が接続されても上記各実施形態と同様の効果を奏する。
【符号の説明】
【００６３】
２１ １系中継装置
２２ ２系中継装置
９１ １系幹線伝送路
９２ ２系幹線伝送路
１００ 車両
２００ 二重化変換装置
２０１ 演算装置
２０２ 入力装置
２０３ 出力装置
２０４ 記憶装置
２１１ １系伝送路インタフェース装置
２１２ ２系伝送路インタフェース装置
２１３ 機器インタフェース装置
２８１ １系伝送インタフェース
２８２ ２系伝送インタフェース
２８３ 伝送インタフェース
２９１，２９２，２９３ 機器
７００ データ
７１１，７１２，７１３ ヘッダ
８５１ １系電源装置
８５２ ２系電源装置
９１０ １系支線伝送路
９２０ ２系支線伝送路
９３０ 一重化機器伝送路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道車両に搭載する情報伝送システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＥＥＥ８０２.３規格準拠のネットワークなどのような１対１接続を行う伝送路を使用し、二重系伝送路を構成する鉄道車両用伝送システムにおいて、伝送インタフェースを１個しか持たない機器を１系伝送路と２系伝送路からなる二重系伝送システムに接続するために、１系伝送路に接続された１系伝送器と２系伝送路に接続された２系伝送器と前記機器に接続される伝送切換器を設け、前記伝送切換器が、前記機器から送られてくるデータを前記１系伝送器及び２系伝送器にコピーして送信する。また、前記１系伝送器と２系伝送器の一方又は両方から送られてくるデータについては、前記伝送切換器は決められた基準に基づき一方のデータのみ選択してその宛先機器に送信することにより、伝送インタフェースを１個しか持たない機器を二重系伝送システムに接続することを可能としていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２９５２１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記先行技術では、１系伝送路および２系伝送路全体が同一のＩＰサブネット（同一のネットワークアドレス）の場合に有効であるが、伝送インタフェースを複数持ち１系伝送路および２系伝送路の両系へ同時に接続される機器や、伝送インタフェースを１個しか持たないが１系伝送路および２系伝送路の両系へ接続することが必要な機器や、伝送インタフェースを１個しか持たず１系伝送路あるいは２系伝送路の一方の系にしか接続されない機器などが混在するシステムでは、各機器の各伝送インタフェースをそれぞれＩＰアドレスを用いて識別する場合、パケット（packet：情報の伝送単位）を出力する伝送路をそれぞれ区別するため、二重化したネットワークをそれぞれ異なるＩＰサブネットで管理する必要がある。
【０００５】
しかし、前記先行技術において、１系伝送路と２系伝送路でそれぞれＩＰサブネットを分離し、異なるネットワークアドレスを割り当てる場合、機器から送信されたパケットは前記伝送切換器でコピーされて１系伝送路および２系伝送路の両系へ送信されるが、例えば伝送インタフェースを複数持ち１系伝送路および２系伝送路の両系へ同時に接続される機器に対してデータを送信した場合、１系伝送路へ接続された機器の伝送インタフェース宛ての宛先ＩＰアドレスを持つデータがそのまま２系伝送路へ流れても、２系伝送路に接続された機器の伝送インタフェースでは前記１系の伝送インタフェース宛てのパケットを受信できないため伝送路二重系の機能を実現できないという問題がある。
【０００６】
そこで本発明では、各系の伝送路が互いに異なるＩＰサブネットで構成されることが必要な多重系伝送システムにおいて、複数系の伝送路に対応する複数の伝送インタフェースを持たない機器でも伝送路多重化に対応できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するために、機器が送信した、宛先の伝送路の系を示す識別子を含むパケットから、各系に対応する宛先の識別子を有する複数のパケットを生成して、生成された複数のパケットを識別子に対応する系の伝送路へ送信することを特徴とする。
【０００８】
または、機器は、伝送路にパケットを送受信するための伝送インタフェースを有し、機器には、少なくとも二重化された伝送路の各系に対応した複数の伝送インタフェースを持たない第一の機器が含まれ、第一の機器が送信したパケットは、パケットの宛先を示す識別子の一部が、伝送するいずれかの系の伝送路を明示する識別子に変換され、明示された伝送路を伝送することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明では、各系の伝送路が互いに異なるＩＰサブネットで構成されることが必要な多重系伝送システムにおいて、複数系の伝送路に対応する複数の伝送インタフェースを持たない機器でも伝送路多重化に対応可能とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の１実施形態に係る列車伝送システムの構成を示す図である。
【図２】本発明の１実施形態に係る列車伝送システムの構成を示す図である。
【図３】本発明の１実施形態に係るパケット中継方法を示す図である。
【図４】本発明の１実施形態に係るパケット中継方法を示す図である。
【図５】本発明の１実施形態に係るパケットのアドレス変換方法を示す図である。
【図６】本発明の１実施形態に係る二重化変換装置の構成を示す図である。
【図７】本発明の１実施形態に係る列車伝送システムの構成を示す図である。
【図８】本発明の１実施形態に係る中継装置の構成を示す図である。
【図９】本発明の１実施形態に係るパケットのアドレス変換方法を示す図である。
【図１０】本発明の１実施形態に係るパケット伝送を示す図である。
【図１１】本発明の１実施形態に係るパケット伝送を示す図である。
【図１２】本発明の１実施形態に係るパケット中継方法を示す図である。
【図１３】本発明の１実施形態に係るパケット中継方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。
【００１２】
〔第１の実施形態〕
第１の実施形態について説明する。
【００１３】
まず、図１および図２に、第１の実施形態に係る鉄道車両システムの一構成例を示す。
【００１４】
図１における鉄道車両システムでは、列車の編成は少なくとも１両の車両１００から構成される。各車両１００は、データを伝送する伝送路が二重化され、すなわち１系幹線伝送路９１および２系幹線伝送路９２と１系支線伝送路９１０および２系支線伝送路９２０があり、各系の幹線伝送路と支線伝送路の間でパケットを中継する中継装置２１，２２から構成される。
【００１５】
さらに図２に示すように、各車両１００の各系の支線伝送路９１０，９２０には、少なくとも１系支線伝送路９１０に接続された１系伝送インタフェース２８１と２系支線伝送路９２０に接続された２系伝送インタフェース２８２とを持つ機器２９１や、一重化機器伝送路９３０に接続された伝送インタフェース２８３を持ち各系に対応した複数の伝送インタフェースを持たない機器２９２や、１系支線伝送路９１０と２系支線伝送路９２０と一重化機器伝送路９３０に接続された二重化変換装置２００と、１系支線伝送路９１０に接続された１系伝送インタフェース２８１のみを有する機器２９３や、２系支線伝送路９２０に接続された２系伝送インタフェース２８２のみを有する機器２９３などが接続されている。
【００１６】
各機器に設けられた前記各伝送インタフェース２８１，２８２，２８３には接続された伝送路を明示するＩＰアドレスが設定されている。ＩＰアドレスの設定例としては、例えば、各々の伝送インタフェースを特定する識別子として「１０.Ａ.Ｂ.Ｃ／１６」というＩＰアドレスを使用した場合、Ａは伝送インタフェースを接続する伝送路の系を表し、Ａ＝ａ１であれば１系支線伝送路９１０に接続されていることを表し、Ａ＝ａ２であれば２系支線伝送路９２０に接続されていることを表し、Ａ＝ａ３であれば一重化機器伝送路９３０に接続されていることを表し、Ｂは号車番号を表し、Ｃは機器の固有番号を表してもよい。なお、ａ３＝ａ１あるいはａ３＝ａ２であってもよい。
【００１７】
また、各伝送インタフェースから送信するパケットの宛先ＩＰアドレスとして、例えば、「２３９.Ａ.Ｄ.Ｅ」というマルチキャストＩＰアドレスを使用する場合、Ａ＝ａ１であれば１系支線伝送路９１０および１系幹線伝送路９１を伝送されることを表し、Ａ＝ａ２であれば２系支線伝送路９２０および２系幹線伝送路９２を伝送されることを表し、Ａ＝ａ３であれば一重化機器伝送路９３０を伝送されることを表し、ＤおよびＥはマルチキャストパケットの受信グループを指定する識別子を表してもよい。なお、ａ３＝ａ１あるいはａ３＝ａ２であってもよい。
【００１８】
次に二重化変換装置２００の動作について図３および図４および上述のＩＰアドレス設定例を用いて説明する。
【００１９】
図３において、各系に対応した複数の伝送インタフェースを持たない機器２９２からパケット（データ７００およびヘッダ７１３を含む）を受信した二重化変換装置２００は、前記パケットを複製し、図５に示すように、一方のパケット（データ７００およびヘッダ７１１を含む）は宛先ＩＰアドレス（Ａ＝ａ３）を１系伝送路を明示する宛先ＩＰアドレス（Ａ＝ａ１）に変換して１系支線伝送路９１０へ送信し、他方のパケット（データ７００およびヘッダ７１２を含む）は宛先ＩＰアドレス（Ａ＝ａ３）を２系伝送路を明示する宛先ＩＰアドレス（Ａ＝ａ２）に変換して２系支線伝送路へ送信する。
【００２０】
１系支線伝送路９１０へ送信された前記パケット（データ７００およびヘッダ７１１を含む）は１系中継装置２１により１系幹線伝送路９１へ中継されて伝送される。同様に、２系支線伝送路９２０へ送信された前記パケット（データ７００およびヘッダ７１２を含む）は２系中継装置２２により２系幹線伝送路９２へ中継されて伝送される。
【００２１】
一方、図４において、１系中継装置２１により１系幹線伝送路９１から１系支線伝送路９１０へ中継されたパケットのうち二重化変換装置２００が受信したパケット（データ７００およびヘッダ７１１を含む）は、宛先ＩＰアドレス（Ａ＝ａ１）を一重化機器伝送路９３０を明示する宛先ＩＰアドレス（Ａ＝ａ３）に変換したパケット（データ７００およびヘッダ７１３を含む）にして一重化機器伝送路９３０へ送信する。同様に、２系中継装置２２により２系幹線伝送路９２から２系支線伝送路９２０へ中継されたパケットのうち二重化変換装置２００が受信したパケット（データ７００およびヘッダ７１２を含む）は、宛先ＩＰアドレス（Ａ＝ａ２）を一重化機器伝送路９３０を明示する宛先ＩＰアドレス（Ａ＝ａ３）に変換したパケット（データ７００およびヘッダ７１３を含む）にして一重化機器伝送路９３０へ送信する。
【００２２】
なお、図４において１系支線伝送路９１０と２系支線伝送路９２０の双方から同じデータ７００のパケットを二重化変換装置２００が受信した場合、上記宛先ＩＰアドレス変換後、特許文献１の先行技術で述べられている方法と同様に、どちらか一方のパケットのみを選択して宛先アドレス変換して機器２９２へ送信してもよいし、いずれのパケットも機器２９２へ送信し、機器２９２でいずれか一方を選択させてもよい。
【００２３】
なお、二重化変換装置２００は、上述の処理を論理記号で表し、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）などでハードウェア化したり、ネットワークプロセッサを用いてパケット受信やデータ変換やパケット送信を並列に動作させることが可能である。さらに、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を備えたコンピュータ上で動作するソフトウェアにおいても実現可能であり、その場合のハードウェア構成例を図６に示す。
【００２４】
図６において、二重化変換装置２００は、各手段の処理を行うＣＰＵやキャッシュメモリや主記憶メモリなどを搭載する演算装置２０１と、送受信データを蓄積したり、処理プログラムや初期設定情報やログ情報などを蓄積しておくハードディスクやシリコンディスク，不揮発性メモリなどの記憶装置２０４と、１系支線伝送路９１０を介して１系中継装置２１との間のデータ送受信のインタフェース機能を持つ１系伝送路インタフェース装置２１１と、２系支線伝送路９２０を介して２系中継装置２２との間のデータ送受信のインタフェース機能を持つ２系伝送路インタフェース装置２１２と、一重化機器伝送路９３０を介して各系に対応した複数の伝送インタフェースを持たない機器２９２との間のデータ送受信のインタフェース機能を持つ機器インタフェース装置２１３と、から構成される。
【００２５】
また、必要であれば、アドレスや伝送路の動作モードなどの初期設定項目を入力するスイッチやキーボードなどの入力装置２０２と、設定項目の確認や、動作状態やログ情報を表示するＬＥＤや液晶パネルなどの出力装置２０３を実装してもよい。
【００２６】
また、各伝送路９１，９２，９１０，９２０，９３０は、ＩＥＥＥ８０２.３規格準拠のＬＡＮやＳＤＨ（Synchronous Digital Hierarchy），ＡＴＭ（Asynchronous Transfer Mode）などの有線伝送手段を使用してもよいし、ＩＥＥＥ８０２.１１規格準拠の無線ＬＡＮなどの無線伝送手段を使用してもよい。
【００２７】
また、上述の内容では、宛先ＩＰアドレスのみを変換したが、図９に示すように、宛先ＩＰアドレスと送信元ＩＰアドレスの双方を変換する方法もある。宛先ＩＰアドレスのみを変換する方法に比べて、宛先ＩＰアドレスと送信元ＩＰアドレスの双方を変換する方法では、パケットを受信した機器２９１，２９３側から見て、送信元の機器２９２が仮想的にそれぞれの系の伝送路に対応した伝送インタフェースを持っているように見せることができ、特にＴＣＰ／ＩＰ通信を行う場合の応答パケット（ＡＣＫ）を、１系伝送路から受信したものに対しては１系伝送路に、２系伝送路から受信したものに対しては２系伝送路に対して返信することが可能となる。
【００２８】
以上、第１の実施形態について説明した。
【００２９】
以上に述べたことにより、本実施例では、各系に対応した複数の伝送インタフェースを持たない機器や、伝送インタフェースを複数持ち複数の各系の伝送路へ接続される機器などが混在し、各系の伝送路で互いに異なるＩＰサブネットで構成することが必要な多重系伝送システムにおいて、各系に対応した複数の伝送インタフェースを持たない機器が送信したパケットを、他の機器が各系の伝送路から受信可能とし、また、複数の系の伝送路から送られてきたパケットを各系に対応した複数の伝送インタフェースを持たない機器が受信可能とすることにより、各系に対応した複数の伝送インタフェースを持たない機器でも伝送路多重化に対応可能とすることができる。
【００３０】
〔第２の実施形態〕
上述の第１の実施形態では、宛先アドレスの変換を二重化変換装置２００で実施したが、宛先アドレス変換の機能を各系の中継装置２１，２２で実施する方法も考えられる。
【００３１】
そこで、次に第２の実施形態について説明する。
【００３２】
二重化変換装置２００の動作および１系中継装置２１について、図１２および図１３により説明する。
【００３３】
図１２において、機器２９２からパケット（データ７００およびヘッダ７１３を含む）を受信した二重化変換装置２００は、前記パケットを複製し、１系支線伝送路９１０および２系支線伝送路９２０にそれぞれ送信する。
【００３４】
１系支線伝送路９１０から前記パケット（データ７００およびヘッダ７１３を含む）を受信した１系中継装置２１は、図５に示すように、パケット（データ７００およびヘッダ７１３を含む）の宛先ＩＰアドレス（Ａ＝ａ３）を１系伝送路を明示する宛先ＩＰアドレス（Ａ＝ａ１）に変換したパケット（データ７００およびヘッダ７１１を含む）を１系幹線伝送路９１へ送信する。
【００３５】
一方、２系支線伝送路９２０から前記パケット（データ７００およびヘッダ７１３を含む）を受信した２系中継装置２２は、図５に示すように、パケット（データ７００およびヘッダ７１３を含む）の宛先ＩＰアドレス（Ａ＝ａ３）を２系伝送路を明示する宛先ＩＰアドレス（Ａ＝ａ２）に変換したパケット（データ７００およびヘッダ７１２を含む）を２系幹線伝送路９２へ送信する。
【００３６】
また、図１３において、１系幹線伝送路９１からパケット（データ７００およびヘッダ７１１を含む）を受信した１系中継装置２１は、宛先ＩＰアドレス（Ａ＝ａ１）を一重化機器伝送路９３０を明示する宛先ＩＰアドレス（Ａ＝ａ３）に変換したパケット（データ７００およびヘッダ７１３を含む）にして１系支線伝送路９１０に送信する。二重化変換装置２００は１系支線伝送路９１０から前記パケット（データ７００およびヘッダ７１３を含む）を受信すると一重化機器伝送路９３０へ送信する。
【００３７】
一方、２系幹線伝送路９２からパケット（データ７００およびヘッダ７１２を含む）を受信した２系中継装置２２は、宛先ＩＰアドレス（Ａ＝ａ２）を一重化機器伝送路９３０を明示する宛先ＩＰアドレス（Ａ＝ａ３）に変換したパケット（データ７００およびヘッダ７１３を含む）にして２系支線伝送路９２０に送信する。二重化変換装置２００は２系支線伝送路９２０から前記パケット（データ７００およびヘッダ７１３を含む）を受信すると一重化機器伝送路９３０へ送信する。
【００３８】
なお、図１３において１系支線伝送路９１０と２系支線伝送路９２０の双方から同じデータ７００のパケットを二重化変換装置２００が受信した場合、特許文献１の先行技術で述べられている方法と同様に、どちらか一方のパケットのみを選択して宛先アドレス変換して機器２９２へ送信してもよいし、いずれのパケットも機器２９２へ送信し、機器２９２でいずれか一方を選択させてもよい。
【００３９】
また、１系中継装置２１および２系中継装置２２は、上述の処理を論理記号で表し、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）などでハードウェア化したり、ネットワークプロセッサを用いてパケット受信やデータ変換やパケット送信を並列に動作させることが可能である。さらに、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を備えたコンピュータ上で動作するソフトウェアにおいても実現可能であり、その場合のハードウェア構成例を図８に示す。
【００４０】
図８において、１系中継装置２１は、各手段の処理を行うＣＰＵやキャッシュメモリや主記憶メモリなどを搭載する演算装置２５１と、送受信データを蓄積したり、処理プログラムや初期設定情報やログ情報などを蓄積しておくハードディスクやシリコンディスク，不揮発性メモリなどの記憶装置２５４と、１系支線伝送路９１０を介して支線側に接続された機器との間のデータ送受信のインタフェース機能を持つ支線伝送路インタフェース装置２６３と、１系幹線伝送路９１を介して隣接した１系中継装置との間のデータ送受信のインタフェース機能を持つ幹線伝送路インタフェース２６１と、から構成される。なお、幹線伝送路インタフェース２６１は隣接した１系中継装置２１の数に合わせて複数装備してもよいし、１個の幹線伝送路インタフェース２６１で全ての隣接した１系中継装置２１に接続されてもよい。
【００４１】
なお、必要であれば、アドレスや伝送路の動作モードなどの初期設定項目を入力するスイッチやキーボードなどの入力装置２０２と、設定項目の確認や、動作状態やログ情報を表示するＬＥＤや液晶パネルなどの出力装置２０３を実装してもよい。
【００４２】
２系中継装置２２に関しては、上記１系中継装置２１と同様の構成であるため、説明は省略する。
【００４３】
以上、第２の実施形態について説明した。
【００４４】
第２の実施形態は第１の実施形態に比較して、ＩＰアドレス変換を実施するのが、二重化変換装置２００ではなく、各系の中継装置２１，２２に変わるだけで、発明の効果は第１の実施形態と同様である。
【００４５】
ただし、上述の第２の実施形態では、二重化変換装置２００は、ＩＰアドレス変換処理が不要となるため、内部処理を簡略化することができる。
【００４６】
〔第３の実施形態〕
上述の第２の実施形態では、二重化変換装置２００の内部処理を簡略化することができた。さらに簡略化して、二重化変換装置２００として、ＩＥＥＥ８０２.３規格準拠のＬＡＮで使用されるスイッチングハブの機能を持つ装置を適用する方法も考えられる。
【００４７】
そこで、次に第３の実施形態について説明する。
【００４８】
二重化変換装置２００に、ＩＥＥＥ８０２.３規格準拠のＬＡＮで使用されるスイッチングハブ（例えばアライドテレシス社のCentre COM FS808TP V1）を適用した場合、各系に対応した複数の伝送インタフェースを持たない機器２９２から送信されたマルチキャストパケットやブロードキャストパケットは１系支線伝送路９１０および２系支線伝送路９２０の両方へ送信され、それぞれの系の中継装置２１，２２において、上述の第２の実施形態のようにＩＰアドレスを変換されて各系の幹線伝送路９１，９２へ中継される。
【００４９】
しかし、二重化変換装置２００に、ＩＥＥＥ８０２.３規格準拠のＬＡＮで使用されるスイッチングハブを適用した場合の課題として、各系の幹線伝送路９１，９２からそれぞれ系の中継装置２１，２２により中継されてきたマルチキャストパケットやブロードキャストパケットが一方の系の支線伝送路（９１０あるいは９２０）から二重化変換装置２００へ流入した場合、機器２９２へ前記パケットを送信するだけでなく、他方の支線伝送路（９２０あるいは９１０）へも前記パケットを送信する。この後、図１０に示すように、他方の系の中継装置が前記マルチキャストパケットやブロードキャストパケットを他方の系の支線伝送路から他方の系の幹線伝送路へ中継してしまい、この現象が繰り返されると前記パケットが無限に両系の伝送路間を循環し、伝送路負荷が急激に高くなることにより、システム全体がパケット伝送できない状態に陥る可能性がある。
【００５０】
そこで、第１の実施形態におけるＩＰアドレスの例で述べたように、ＩＰアドレスに号車番号を表す数値を明示しておき、各系の中継装置２１、２２において、支線伝送路側から、その支線が属する車両の号車とは異なる号車を明示している送信元ＩＰアドレスを持つパケットを受信した場合に前記パケットを幹線伝送路に中継せずに廃棄する。
【００５１】
図１１にその例を示す。図１１では、号車番号Ｙから２系幹線伝送路９２へ送信されたマルチキャストパケットあるいはブロードキャストパケットのヘッダ内の送信元ＩＰアドレスに号車番号Ｙを明示しておき、前記号車番号Ｙから送信されたパケットが号車番号Ｚの１系中継装置２１で１系支線伝送路９１０から受信されると、前記号車番号Ｙから送信されたパケットを中継せずに廃棄することにより１系幹線伝送路を介して再び他の号車の車両へ伝送されることを防ぐことができる。
【００５２】
しかし、上述の方法では、同じ号車内の一方の中継装置が生成して支線伝送路へ送信したパケットが、他方の中継装置では廃棄されず、他方の系の幹線伝送路へ中継されてしまうという問題がある。そこで、各系の中継装置２１，２２において、支線伝送路側から、その支線が属する車両の号車とは異なる号車を明示している送信元ＩＰアドレスを持つパケットを受信した場合か、あるいは、送信元ＩＰアドレスが自号車内の他系の中継装置であるパケットを受信した場合には、前記パケットを幹線伝送路に中継せずに廃棄するとすればよい。
【００５３】
以上、第３の実施形態について説明した。
【００５４】
上述のパケット廃棄する機能を各系の中継装置２１，２２に実装することにより、二重化変換装置２００を簡略化してスイッチングハブの機能を持つ装置を適用することも可能となる。
【００５５】
〔第４の実施形態〕
第１および第２および第３の実施形態において、二重化変換装置２００への電力供給が中断すると両系にパケットを伝送できなくなるという課題がある。そこで、第４の実施形態として、図７に示すように、二重化変換装置２００は、１系中継装置２１または他の１系の機器へ電力供給している１系電源装置８５１と、２系中継装置２２または他の２系の機器へ電力供給している２系電源装置８５２の双方から電力を供給され、一方の電源装置で障害が発生して電力供給が止まっても、他方の電源装置から電力供給を受けてパケット伝送を継続できるようにする。
【００５６】
このとき、二重化変換装置２００は、電力が供給されている系を検知し、前記電源が供給されている系へのみＩＰアドレス変換してパケットを中継するようにすればよい。
【００５７】
以上、第４の実施形態について説明した。
【００５８】
以上に述べたことにより、本発明の実施例では、各系に対応した複数の伝送インタフェースを持たない機器や、伝送インタフェースを複数持ち複数の各系の伝送路へ接続される機器などが混在し、各系の伝送路で互いに異なるＩＰサブネットで構成することが必要な多重系伝送システムにおいて、各系に対応した複数の伝送インタフェースを持たない機器が送信したパケットを、他の機器が各系の伝送路から受信可能とし、また、複数の系の伝送路から送られてきたパケットを各系に対応した複数の伝送インタフェースを持たない機器が受信可能とすることにより、各系に対応した複数の伝送インタフェースを持たない機器でも伝送路多重化に対応可能とすることができる。
【００５９】
また、上述した各実施形態においては、パケットが伝送されるべき伝送路や車両の号車番号を明示する手段としてＩＰアドレスを使用したが、ＴＣＰやＵＤＰで使用するポート番号や、ＩＥＥＥ８０２.１Ｄ規格で規定されたＶＬＡＮＩＤなどを使用しても、上記各実施例を適用することは可能であり、上記各実施形態と同様の効果を奏する。
【００６０】
さらに、パケットが伝送される伝送路や車両の号車番号を明示する手段として、パケット内に独自の明示領域を設け、二重化変換装置２００や各系の中継装置２１，２２が前記明示領域の値を参照あるいは変換してもよい。この場合でも、上記各実施形態を適用することは可能であり、上記各実施形態と同様の効果を奏する。
【００６１】
また、上述した各実施形態における鉄道車両システムは二重化伝送路を想定しているが、三重化以上の多重化伝送路に関しても、各系に対応する伝送インタフェースを増やすことにより上記各実施形態を適用することは可能であり、上記各実施形態と同様の効果を奏する。つまり、上記した各実施例に記載した二重化変換装置の図２に示す伝送路インタフェース装置をさらに多重化して複数の系の伝送路に対応できるようにすれば良い。また、実施例４においては、二重化変換装置の電源を多重化された各系の電源装置から供給するようにすれば良い。
【００６２】
また、上述した各実施形態において二重化変換装置２００の一重化機器伝送路９３０側には複数の機器２９２が接続されても上記各実施形態と同様の効果を奏する。
【符号の説明】
【００６３】
２１ １系中継装置
２２ ２系中継装置
９１ １系幹線伝送路
９２ ２系幹線伝送路
１００ 車両
２００ 二重化変換装置
２０１ 演算装置
２０２ 入力装置
２０３ 出力装置
２０４ 記憶装置
２１１ １系伝送路インタフェース装置
２１２ ２系伝送路インタフェース装置
２１３ 機器インタフェース装置
２８１ １系伝送インタフェース
２８２ ２系伝送インタフェース
２８３ 伝送インタフェース
２９１，２９２，２９３ 機器
７００ データ
７１１，７１２，７１３ ヘッダ
８５１ １系電源装置
８５２ ２系電源装置
９１０ １系支線伝送路
９２０ ２系支線伝送路
９３０ 一重化機器伝送路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも二重系の伝送路と、前記伝送路を介して接続され互いに情報の伝送が可能な機器と、を備える情報伝送システムにおいて、
前記機器が送信した、宛先の伝送路の系を示す識別子を含むパケットから、各系に対応する宛先の識別子を有する複数のパケットを生成して、生成された複数の前記パケットを前記識別子に対応する系の伝送路へ送信することを特徴とする情報伝送システム。
【請求項２】
請求項１記載の情報伝送システムにおいて、
前記パケットは、宛先および送信元の伝送路の系を示す識別子を含み、
前記機器が送信した前記パケットから、各系に対応する宛先および送信元の識別子を有する複数のパケットを生成して、生成された複数の前記パケットを前記識別子に対応する系の伝送路へ送信することを特徴とする情報伝送システム。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載の情報伝送システムにおいて、
前記機器および少なくとも二重系の前記伝送路にそれぞれ接続され、前記機器が送信した前記パケットに基づき、各系に対応する前記識別子を有する複数のパケットを生成して、生成された複数の前記パケットを前記識別子に対応する系の伝送路へ送信する変換装置を有することを特徴とする情報伝送システム。
【請求項４】
請求項３に記載の情報伝送システムにおいて、
前記伝送路は、異なる車両間を接続する基幹伝送路と、車両内の前記機器と接続する支線伝送路で構成され、
前記基幹伝送路と前記支線伝送路とを中継する少なくとも二重系の中継装置とを備え、
前記変換装置は、複数の前記中継装置へ電源を供給する複数の電源装置から電力の供給を受け、前記電源が供給されている系へパケットを送信することを特徴とする情報伝送システム。
【請求項５】
請求項１または請求項２記載の情報伝送システムにおいて、
前記伝送路は、異なる車両間を接続する基幹伝送路と、車両内の前記機器と接続する支線伝送路で構成され、
前記基幹伝送路と前記支線伝送路とを中継する少なくとも二重系の中継装置とを備え、
前記中継装置は、前記機器が送信した前記パケットの識別子を中継先の基幹伝送路の系に対応して変換して、前記基幹伝送路へ中継することを特徴とする情報伝送システム。
【請求項６】
請求項５記載の情報伝送システムにおいて、
前記パケットの送信元の機器は、送信元を示す識別子の一部に搭載される車両の号車情報を明示し、
前記中継装置は、前記支線伝送路から受信したパケットが、送信元を示す識別子の一部に自号車以外の号車が明記されている場合、あるいは、送信元を示す識別子の一部に自号車内の他系の中継装置が明記されている場合に、当該パケットを廃棄することを特徴とする情報伝送システム。
【請求項７】
同一車両内の機器および連結された異なる車両の機器を接続する少なくとも二重化された伝送路を有する列車伝送システムにおいて、
前記機器は、前記伝送路にパケットを送受信するための伝送インタフェースを有し、
前記機器には、少なくとも二重化された前記伝送路の各系に対応した複数の伝送インタフェースを持たない第一の機器が含まれ、
前記第一の機器が送信したパケットは、パケットの宛先を示す識別子の一部が、伝送するいずれかの系の伝送路を明示する識別子に変換され、前記明示された伝送路を伝送することを特徴とする列車伝送システム。
【請求項８】
請求項７記載の列車伝送システムにおいて、
前記第一の機器が送信したパケットは、パケットの宛先および送信元を示す識別子の一部が、伝送するいずれかの系の伝送路を明示する識別子に変換され、前記明示された伝送路を伝送することを特徴とする列車伝送システム。
【請求項９】
請求項７または請求項８記載の列車伝送システムにおいて、
前記第一の機器および少なくとも二重化された各伝送路にそれぞれ接続され、
前記第一の機器から受信したパケットを複製し、複製した各パケットの識別子の一部を、それぞれ伝送する系の伝送路を明示する識別子に変換し、前記各パケットを変換した前記識別子に明示された系の伝送路へ送信する機能を持つ変換装置を有することを特徴とする列車伝送システム。
【請求項１０】
請求項９記載の列車伝送システムにおいて、
前記伝送路は、連結された異なる車両間を接続する基幹伝送路と、同一車両内の前記機器と接続する支線伝送路で構成され、
前記基幹伝送路と前記支線伝送路との間でパケットを中継する中継装置とを備え、
前記変換装置は、少なくとも二重化された各系の前記中継装置または前記機器へ電力を供給する複数の電源装置から電力を供給され、
前記パケットの少なくとも宛先を示す識別子の一部を、電力の供給を受けている系の伝送路を明示する識別子に変換して、電力の供給を受けている系の伝送路へパケットを出力することを特徴とする列車伝送システム。
【請求項１１】
請求項７または請求項８記載の列車伝送システムにおいて、
前記第一の機器が送信したパケットを、同一車両内の機器を接続する支線伝送路から、連結された異なる車両間を接続する基幹伝送路へ中継する際に、少なくとも宛先を示す識別子の一部を中継先の基幹伝送路の系を明示する識別子に変換して中継する中継装置を有することを特徴とする列車伝送システム。
【請求項１２】
請求項１１記載の列車伝送システムにおいて、
前記パケットの送信元の機器は、送信元を示す識別子の一部に搭載される車両の号車情報を明示し、
前記中継装置は、同一車両内の機器間を接続する前記支線伝送路から受信したパケットのうち、送信元を示す識別子の一部に自号車以外の号車が明記されたパケットを廃棄するか、あるいは、送信元を示す識別子が自号車内の他の中継装置であることを示すパケットを廃棄することを特徴とする列車伝送システム。
【請求項１】
少なくとも二重系の伝送路と、前記伝送路を介して接続され互いに情報の伝送が可能な機器と、を備える情報伝送システムにおいて、
前記機器が送信した、宛先の伝送路の系を示す識別子を含むパケットから、各系に対応する宛先の識別子を有する複数のパケットを生成して、生成された複数の前記パケットを前記識別子に対応する系の伝送路へ送信することを特徴とする情報伝送システム。
【請求項２】
請求項１記載の情報伝送システムにおいて、
前記パケットは、宛先および送信元の伝送路の系を示す識別子を含み、
前記機器が送信した前記パケットから、各系に対応する宛先および送信元の識別子を有する複数のパケットを生成して、生成された複数の前記パケットを前記識別子に対応する系の伝送路へ送信することを特徴とする情報伝送システム。
【請求項３】
請求項１または請求項２記載の情報伝送システムにおいて、
前記機器および少なくとも二重系の前記伝送路にそれぞれ接続され、前記機器が送信した前記パケットに基づき、各系に対応する前記識別子を有する複数のパケットを生成して、生成された複数の前記パケットを前記識別子に対応する系の伝送路へ送信する変換装置を有することを特徴とする情報伝送システム。
【請求項４】
請求項３に記載の情報伝送システムにおいて、
前記伝送路は、異なる車両間を接続する基幹伝送路と、車両内の前記機器と接続する支線伝送路で構成され、
前記基幹伝送路と前記支線伝送路とを中継する少なくとも二重系の中継装置とを備え、
前記変換装置は、複数の前記中継装置へ電源を供給する複数の電源装置から電力の供給を受け、前記電源が供給されている系へパケットを送信することを特徴とする情報伝送システム。
【請求項５】
請求項１または請求項２記載の情報伝送システムにおいて、
前記伝送路は、異なる車両間を接続する基幹伝送路と、車両内の前記機器と接続する支線伝送路で構成され、
前記基幹伝送路と前記支線伝送路とを中継する少なくとも二重系の中継装置とを備え、
前記中継装置は、前記機器が送信した前記パケットの識別子を中継先の基幹伝送路の系に対応して変換して、前記基幹伝送路へ中継することを特徴とする情報伝送システム。
【請求項６】
請求項５記載の情報伝送システムにおいて、
前記パケットの送信元の機器は、送信元を示す識別子の一部に搭載される車両の号車情報を明示し、
前記中継装置は、前記支線伝送路から受信したパケットが、送信元を示す識別子の一部に自号車以外の号車が明記されている場合、あるいは、送信元を示す識別子の一部に自号車内の他系の中継装置が明記されている場合に、当該パケットを廃棄することを特徴とする情報伝送システム。
【請求項７】
同一車両内の機器および連結された異なる車両の機器を接続する少なくとも二重化された伝送路を有する列車伝送システムにおいて、
前記機器は、前記伝送路にパケットを送受信するための伝送インタフェースを有し、
前記機器には、少なくとも二重化された前記伝送路の各系に対応した複数の伝送インタフェースを持たない第一の機器が含まれ、
前記第一の機器が送信したパケットは、パケットの宛先を示す識別子の一部が、伝送するいずれかの系の伝送路を明示する識別子に変換され、前記明示された伝送路を伝送することを特徴とする列車伝送システム。
【請求項８】
請求項７記載の列車伝送システムにおいて、
前記第一の機器が送信したパケットは、パケットの宛先および送信元を示す識別子の一部が、伝送するいずれかの系の伝送路を明示する識別子に変換され、前記明示された伝送路を伝送することを特徴とする列車伝送システム。
【請求項９】
請求項７または請求項８記載の列車伝送システムにおいて、
前記第一の機器および少なくとも二重化された各伝送路にそれぞれ接続され、
前記第一の機器から受信したパケットを複製し、複製した各パケットの識別子の一部を、それぞれ伝送する系の伝送路を明示する識別子に変換し、前記各パケットを変換した前記識別子に明示された系の伝送路へ送信する機能を持つ変換装置を有することを特徴とする列車伝送システム。
【請求項１０】
請求項９記載の列車伝送システムにおいて、
前記伝送路は、連結された異なる車両間を接続する基幹伝送路と、同一車両内の前記機器と接続する支線伝送路で構成され、
前記基幹伝送路と前記支線伝送路との間でパケットを中継する中継装置とを備え、
前記変換装置は、少なくとも二重化された各系の前記中継装置または前記機器へ電力を供給する複数の電源装置から電力を供給され、
前記パケットの少なくとも宛先を示す識別子の一部を、電力の供給を受けている系の伝送路を明示する識別子に変換して、電力の供給を受けている系の伝送路へパケットを出力することを特徴とする列車伝送システム。
【請求項１１】
請求項７または請求項８記載の列車伝送システムにおいて、
前記第一の機器が送信したパケットを、同一車両内の機器を接続する支線伝送路から、連結された異なる車両間を接続する基幹伝送路へ中継する際に、少なくとも宛先を示す識別子の一部を中継先の基幹伝送路の系を明示する識別子に変換して中継する中継装置を有することを特徴とする列車伝送システム。
【請求項１２】
請求項１１記載の列車伝送システムにおいて、
前記パケットの送信元の機器は、送信元を示す識別子の一部に搭載される車両の号車情報を明示し、
前記中継装置は、同一車両内の機器間を接続する前記支線伝送路から受信したパケットのうち、送信元を示す識別子の一部に自号車以外の号車が明記されたパケットを廃棄するか、あるいは、送信元を示す識別子が自号車内の他の中継装置であることを示すパケットを廃棄することを特徴とする列車伝送システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１２−１０５１６４（Ｐ２０１２−１０５１６４Ａ）
【公開日】平成２４年５月３１日（２０１２．５．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２５３３７２（Ｐ２０１０−２５３３７２）
【出願日】平成２２年１１月１２日（２０１０．１１．１２）
【出願人】（０００００５１０８）株式会社日立製作所 (27,607)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月３１日（２０１２．５．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月１２日（２０１０．１１．１２）
【出願人】（０００００５１０８）株式会社日立製作所 (27,607)
【Ｆターム（参考）】
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