KR20230057965A - Method And Apparatus for Managing TSN According to The Physical And Virtual Combination Environment of Train - Google Patents
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Abstract
본 개시의 일 실시예에 의하면, 시간 민감형 네트워크(Time Sensitive Networking: TSN) 기반 열차 네트워크의 TSN 관리방법에 있어서, 제1 열차차량의 TSN과 제2 열차차량의 TSN을 연결하여 열차 네트워크를 구성하는 과정; 상기 제1 열차차량의 TSN 및 상기 제2 열차차량의 TSN 중에서 상기 제1 열차차량의 TSN을 상기 열차 네트워크의 메인 네트워크로 설정하는 과정; 및 네트워크 상태신호를 기초로 상기 열차 네트워크에 이상이 발생하였다고 결정되면, 상기 제2 열차차량의 TSN을 상기 열차 네트워크의 메인 네트워크로 재설정하는 과정을 포함하는 TSN 관리방법을 제공한다.According to an embodiment of the present disclosure, in the TSN management method of a train network based on Time Sensitive Networking (TSN), a train network is configured by connecting the TSN of a first train car and the TSN of a second train car. process of doing; setting the TSN of the first train car among the TSN of the first train car and the TSN of the second train car as a main network of the train network; and resetting the TSN of the second train car to the main network of the train network when it is determined that an abnormality has occurred in the train network based on the network state signal.
Description
본 개시는 열차의 물리결합 및 가상결합 환경에 따른 TSN의 관리장치 및 방법에 관한 것이다.The present disclosure relates to an apparatus and method for managing TSN according to physical coupling and virtual coupling environments of trains.
이하에 기술되는 내용은 단순히 본 실시예와 관련되는 배경 정보만을 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것이 아니다.The contents described below merely provide background information related to the present embodiment and do not constitute prior art.
시간 민감형 네트워크(Time Sensitive Network, 이하, TSN)는 표준 이더넷 네트워크에서 시민감 데이터의 확정적 데이터 전송을 구현하기 위한 네트워크 기술이다. TSN은 CUC(Centralized User Configuration), CNC(Centralized Network Configuration), TSN 브릿지(bridge), 토커(Talker) 및 리스너(Listener)로 구성된다.Time Sensitive Network (TSN) is a network technology for realizing deterministic data transmission of citizen data in a standard Ethernet network. TSN consists of Centralized User Configuration (CUC), Centralized Network Configuration (CNC), TSN bridge, Talker, and Listener.
CUC는 TSN의 말단(endpoint)들인 토커 및 리스너와 인터페이싱(interfacing)하며, 토커로부터 시민감 데이터 스트림(time sensitive data stream)에 관한 정보를 수신하고 스트림 프로파일(stream profile)을 생성하여 CNC에 전송한다. CNC는 CUC 및 TSN 브릿지와 인터페이싱하며, CUC로부터 수신한 시민감 데이터 스트림 프로파일을 바탕으로 데이터 전송 경로상의 TSN 브릿지들이 원활하게 시민감 데이터 스트림을 포워딩(forwarding)할 수 있도록 TSN 브릿지의 설정값을 도출하여 TSN 브릿지들에게 전송한다. TSN 브릿지는 토커에서 리스너까지의 데이터 전송 경로에서 데이터 스트림들을 처리 또는 포워딩하며 데이터 전송을 수행한다. The CUC interfaces with the Talker and Listener, which are the endpoints of the TSN, and receives information about time sensitive data streams from the Talker, creates a stream profile, and transmits it to the CNC. . The CNC interfaces with the CUC and the TSN bridge, and based on the citizenship data stream profile received from the CUC, the TSN bridges on the data transmission path derive the setting value of the TSN bridge so that the citizenship data stream can be smoothly forwarded. and transmits it to TSN bridges. The TSN bridge performs data transmission by processing or forwarding data streams in the data transmission path from the Talker to the Listener.
TSN은 특정 데이터를 원하는 시간에 확정적으로 전송할 수 있으므로, 데이터의 안정적인 전송여부가 안전과 직결되는 차량간 통신이나 열차에서의 통신 네트워크에 적용될 수 있다.Since TSN can reliably transmit specific data at a desired time, it can be applied to inter-vehicle communication or a communication network in trains where the stable transmission of data is directly related to safety.
종래의 TSN은 TSN 브릿지, CUC 및 CNC가 고정된 네트워크 토폴로지(topology)에서 동작하는 것을 가정하고 있다. 그러나, 열차의 차상 네트워크에 적용된 TSN은 열차 편성을 위하여 열차차량들이 분리 또는 결합되는 형태에 따라서 네트워크 토폴로지가 유동적일 수 있다. 이 경우, 복수의 CUC 및 CNC가 하나의 네트워크에 병존하게 되어, 네트워크의 효율 및 안정성 측면에서 다양한 문제가 야기될 수 있다. 따라서, 열차의 차상 네트워크와 같은 유동적인 토폴로지 환경에서 안정적이고 유기적인 TSN을 구축하고 운용할 수 있는 기술의 개발이 요구된다.Conventional TSN assumes that the TSN bridge, CUC and CNC operate in a fixed network topology. However, the TSN applied to the onboard network of trains may have a flexible network topology depending on the form in which train cars are separated or combined for train organization. In this case, a plurality of CUCs and CNCs coexist in one network, which may cause various problems in terms of efficiency and stability of the network. Therefore, it is required to develop a technology capable of constructing and operating a stable and organic TSN in a flexible topology environment such as an on-board network of a train.
일 실시예에 따른 TSN 관리장치 및 방법은 메인 네트워크를 기초로 제1 열차차량의 TSN과 제2 열차차량의 TSN을 연결하여, TSN 기반의 열차 네트워크를 구성할 수 있다.The TSN management apparatus and method according to an embodiment may configure a TSN-based train network by connecting the TSN of a first train car and the TSN of a second train car based on a main network.
일 실시예에 따른 TSN 관리장치 및 방법은 네트워크 상태신호를 기초로 열차 네트워크에 발생한 이상을 감지하고, 열차 네트워크의 메인 네트워크를 재설정할 수 있다.An apparatus and method for managing a TSN according to an embodiment may detect an abnormality occurring in a train network based on a network state signal and reset the main network of the train network.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems to be solved by the present invention are not limited to the problems mentioned above, and other problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.
본 개시의 일 실시예에 의하면, 시간 민감형 네트워크(TSN) 기반 열차 네트워크의 TSN 관리방법에 있어서, 제1 열차차량의 TSN과 제2 열차차량의 TSN을 연결하여 열차 네트워크를 구성하는 과정; 상기 제1 열차차량의 TSN 및 상기 제2 열차차량의 TSN 중에서 상기 제1 열차차량의 TSN을 상기 열차 네트워크의 메인 네트워크로 설정하는 과정; 및 네트워크 상태신호를 기초로 상기 열차 네트워크에 이상이 발생하였다고 결정되면, 상기 제2 열차차량의 TSN을 상기 열차 네트워크의 메인 네트워크로 재설정하는 과정을 포함하는 TSN 관리방법을 제공한다.According to an embodiment of the present disclosure, in a TSN management method of a train network based on a time sensitive network (TSN), the TSN of a first train car and the TSN of a second train car are connected to form a train network; setting the TSN of the first train car among the TSN of the first train car and the TSN of the second train car as a main network of the train network; and resetting the TSN of the second train car to the main network of the train network when it is determined that an abnormality has occurred in the train network based on the network status signal.
본 개시의 다른 실시예에 따르면, 하나 이상의 인스트럭션을 저장하는 메모리; 및 상기 메모리에 저장된 상기 하나 이상의 인스트럭션을 실행하는 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는, 상기 하나 이상의 인스트럭션을 실행함으로써, 제1 열차차량의 TSN과 제2 열차차량의 TSN을 연결하여 열차 네트워크를 구성하고, 상기 제1 열차차량의 TSN 및 상기 제2 열차차량의 TSN 중에서 상기 제1 열차차량의 TSN을 상기 열차 네트워크의 메인 네트워크로 설정하고, 네트워크 상태신호를 기초로 상기 열차 네트워크에 이상이 발생하였다고 결정되면, 상기 제2 열차차량의 TSN을 상기 열차 네트워크의 메인 네트워크로 재설정하는 TSN 관리장치를 제공한다.According to another embodiment of the present disclosure, a memory for storing one or more instructions; and a processor executing the one or more instructions stored in the memory, wherein the processor, by executing the one or more instructions, configures a train network by connecting the TSN of the first train car and the TSN of the second train car; , Among the TSN of the first train car and the TSN of the second train car, the TSN of the first train car is set as the main network of the train network, and it is determined that an error has occurred in the train network based on the network status signal. When configured, a TSN management device for resetting the TSN of the second train car to the main network of the train network is provided.
일 실시예에 의하면, TSN 관리장치 및 방법은 메인 네트워크를 기초로 제1 열차차량의 TSN과 제2 열차차량의 TSN을 연결한 TSN 기반의 열차 네트워크를 구성함으로써, TSN 기반 열차 네트워크의 효율을 향상시키는 효과가 있다.According to an embodiment, the TSN management apparatus and method configures a TSN-based train network in which the TSN of a first train car and the TSN of a second train car are connected on the basis of a main network, thereby improving the efficiency of the TSN-based train network. has the effect of
또 다른 실시예에 의하면, TSN 관리장치 및 방법은 네트워크 상태신호를 기초로 열차 네트워크에 발생한 이상을 감지하고, 열차 네트워크의 메인 네트워크를 재설정함으로써, TSN 기반 열차 네트워크의 유지 및 관리가 용이해지는 효과가 있다.According to another embodiment, the TSN management apparatus and method has an effect of facilitating maintenance and management of the TSN-based train network by detecting an abnormality occurring in the train network based on the network status signal and resetting the main network of the train network. there is.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 TSN 관리장치의 블록구성도이다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 TSN 관리장치가 열차 네트워크를 구성하는 과정을 설명하기 위한 열차차량의 TSN의 블록구성도이다.
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따라 TSN 관리장치가 구성한 열차 네트워크의 블록구성도이다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따라 TSN 관리장치가 구성한 열차 네트워크에서 데이터 스트림이 전송되는 과정을 나타내는 흐름도이다.
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따라 TSN 관리장치가 열차 네트워크의 메인 네트워크를 재설정하는 과정을 나타내는 흐름도이다.
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 TSN 관리방법을 설명하기 위한 순서도이다.1 is a block diagram of a TSN management device according to an embodiment of the present disclosure.
2 is a block diagram of a TSN of a train car for explaining a process in which a TSN management apparatus configures a train network according to an embodiment of the present disclosure.
3 is a block diagram of a train network configured by a TSN management device according to an embodiment of the present disclosure.
4 is a flowchart illustrating a process of transmitting a data stream in a train network configured by a TSN management apparatus according to an embodiment of the present disclosure.
5 is a flowchart illustrating a process of resetting a main network of a train network by a TSN management device according to an embodiment of the present disclosure.
6 is a flowchart illustrating a TSN management method according to an embodiment of the present disclosure.
이하, 본 개시의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 이용해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면 상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 개시를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, some embodiments of the present disclosure are described in detail using exemplary drawings. In adding reference numerals to components of each drawing, it should be noted that the same components have the same numerals as much as possible even if they are displayed on different drawings. In addition, in describing the present disclosure, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the gist of the present disclosure, the detailed description will be omitted.
본 개시에 따른 실시예의 구성요소를 설명하는 데 있어서, 제1, 제2, i), ii), a), b) 등의 부호를 사용할 수 있다. 이러한 부호는 그 구성요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 부호에 의해 해당 구성요소의 본질 또는 차례나 순서 등이 한정되지 않는다. 명세서에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 '포함' 또는 '구비'한다고 할 때, 이는 명시적으로 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.In describing the components of the embodiment according to the present disclosure, symbols such as first, second, i), ii), a), and b) may be used. These codes are only for distinguishing the component from other components, and the nature or sequence or order of the corresponding component is not limited by the codes. In the specification, when a part is said to 'include' or 'include' a certain component, it means that it may further include other components, not excluding other components unless explicitly stated otherwise. .
본 발명에 따른 장치 또는 방법의 각 구성요소는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나, 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, 각 구성요소의 기능이 소프트웨어로 구현되고 마이크로프로세서가 각 구성요소에 대응하는 소프트웨어의 기능을 실행하도록 구현될 수도 있다.Each component of the apparatus or method according to the present invention may be implemented as hardware or software, or a combination of hardware and software. Also, the function of each component may be implemented as software, and the microprocessor may be implemented to execute the software function corresponding to each component.
도 1은 본 개시의 일 실시예에 따른 TSN 관리장치의 블록구성도이다.1 is a block diagram of a TSN management apparatus according to an embodiment of the present disclosure.
도 1을 참조하면, 일 실시예에 따른 TSN 관리장치(100)는 통신부(communication unit, 110), 프로세서(processor, 120) 및 메모리(memory, 130)를 전부 또는 일부 포함한다. 여기서, 통신부(110), 프로세서(120) 및 메모리(130)는 버스(140)를 통하여 상호 데이터를 전송하는 것이 가능하다.Referring to FIG. 1 , a
도 1에 도시된 모든 블록이 TSN 관리장치(100)의 필수 구성요소는 아니며, 다른 실시예에서 TSN 관리장치(100)에 포함된 일부 블록이 추가, 변경 또는 삭제될 수 있다. All blocks shown in FIG. 1 are not essential components of the
통신부(110)는 TSN의 네트워크 정보를 수신할 수 있다. 예를 들면, 통신부(110)는 열차를 구성하는 복수의 열차차량 각각에 대한 TSN의 식별정보, 열차차량의 연결정보, 각각의 TSN을 구성하는 토커, CNC, CUC, TSN 브릿지 및 리스너 등과 같은 구성요소들에 대한 식별정보, 열차차량 간의 유선 또는 무선 네트워크의 설정정보, 네트워크 상태신호의 수신주기에 관한 정보 등을 수신할 수 있다.The
통신부(110)는 TSN의 제어정보를 송신할 수 있다. 예를 들면, 통신부(110)는 토커, CNC, CUC, TSN 브릿지 및 리스너와 같은 TSN의 구성요소와 통신적으로 연결되어, 열차 네트워크에서 데이터 전송이 수행되는 과정에서 각각의 구성요소를 제어하는 신호뿐만 아니라, 열차 네트워크의 토폴로지 설정정보, 메인 네트워크 설정정보, TSN의 구성요소의 식별정보 등을 송신할 수 있다. The
프로세서(120)는 제1 열차차량의 TSN과 제2 열차차량의 TSN을 연결하여 열차 네트워크를 구성한다. 여기서, 제1 열차차량 및 제2 열차차량은 하나의 열차 편성을 구성하는 복수의 열차차량 중에서 인접한 위치의 두 열차차량일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 동일 열차편성의 복수의 열차차량 중에서 임의로 선택된 두 열차차량일 수 있다.The
열차차량에는 열차의 운행에 필요한 다양한 서버가 탑재될 수 있다. 예를 들면, 열차차량에는 열차의 구동에 관련된 제어값을 연산하는 연산서버, 다양한 차량 내 장치에 제어신호를 전송하는 제어서버, 관제 및 타 열차와 통신을 수행하기 위한 통신서버 등이 탑재될 수 있다. Various servers necessary for train operation may be mounted on the train car. For example, a train car may be equipped with an operation server that calculates control values related to train operation, a control server that transmits control signals to various in-vehicle devices, and a communication server that controls and communicates with other trains. there is.
그리고, 열차차량에는 제어서버로부터 수신한 제어신호를 기초로 동작하는 다양한 차량 내 장치(In- vehicle device)가 존재한다. 예를 들면, 차량 내 장치는 열차의 가속 또는 감속을 위한 추진장치 또는 제동장치, 다른 열차나 열차차량과의 데이터 송수신을 위한 통신장치, 보조 전원장치, 출입문 개폐장치, 열차차량 내 공조를 위한 HVAC(Heating, Ventilation, and Air Conditioning) 장치 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. And, there are various in-vehicle devices that operate based on the control signal received from the control server in the train car. For example, in-vehicle devices include a propulsion device or braking device for train acceleration or deceleration, a communication device for transmitting/receiving data with other trains or train cars, an auxiliary power device, a door opening/closing device, and an HVAC for air conditioning in a train car. (Heating, Ventilation, and Air Conditioning) may include at least one of the devices.
이러한 장치들은 제어서버로부터 제어신호를 수신하고, 제어결과와 같은 피드백 정보를 제어서버에 주기적으로 전송한다. 예를 들면, 제어서버는 열차의 가속 또는 감속을 위하여 열차차량 내의 추진장치 또는 제동장치에 제어신호를 전송하고, 추진장치 또는 제동장치는 제어를 수행한 뒤 제어결과를 제어서버에 피드백 할 수 있다.These devices receive control signals from the control server and periodically transmit feedback information such as control results to the control server. For example, the control server transmits a control signal to a propulsion device or braking device in a train vehicle to accelerate or decelerate the train, and the propulsion device or braking device performs control and then feeds back the control result to the control server. .
열차차량 내의 서버와 장치들간에 전송되는 신호 또는 피드백 정보들은 일반적으로 동일한 데이터 포맷을 가지며, 일정 주기로 전송된다. 따라서, 열차차량에 TSN을 구축하고, 제어신호 또는 피드백에 관한 데이터 스트림을 TSN을 이용하여 적시에 확정적으로 전송할 수 있다. Signals or feedback information transmitted between servers and devices in train cars generally have the same data format and are transmitted at regular intervals. Therefore, TSN can be established in train cars, and data streams related to control signals or feedback can be transmitted timely and reliably using TSN.
열차차량의 TSN은 CNC, CUC 및 TSN 브릿지를 포함한다. 구체적으로는, 상술한 열차차량 내의 다양한 서버와 장치는 TSN에서 데이터의 송신 또는 수신상황에 따라 송수신 말단인 토커 또는 리스너로 구성되며, 열차차량 내의 다양한 서버와 장치들은 적어도 하나의 TSN 브릿지로 통신적으로 연결된다. 그리고, 열차차량의 TSN에서의 데이터 전송 과정을 설정 및 제어하기 위하여 CNC 및 CUC가 열차차량마다 구비될 수 있다.The TSN of the train car includes CNC, CUC and TSN bridges. Specifically, various servers and devices in the above-described train car are composed of talkers or listeners, which are transmitting and receiving ends, according to data transmission or reception conditions in TSN, and various servers and devices in the train car are communicative with at least one TSN bridge. connected to In addition, a CNC and a CUC may be provided for each train car in order to set and control a data transmission process in the TSN of the train car.
하나의 편성에 대한 열차는 앞 뒤로 연결된 일련의 복수의 열차차량을 포함한다. 따라서, 각 열차차량에는 인접 열차차량과 통신적으로 연결되기 위한 유선 통신장치 및 무선 통신장치가 탑재되어 있으며, 이러한 통신장치는 열차차량의 TSN 브릿지와 연결된다. 인접한 두 열차차량이 연결되는 경우, 인접한 두 열차차량은 각 유선 통신장치를 물리적으로 연결하여 열차차량간의 통신을 수행하는 열차 네트워크를 구성할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 두 열차차량의 무선 통신장치를 이용하여, 열차차량간의 통신을 수행하는 무선 열차 네트워크를 구성할 수 있다.A train for a formation includes a series of plural train cars connected back and forth. Therefore, each train car is equipped with a wired communication device and a wireless communication device for communicatively connecting with adjacent train cars, and these communication devices are connected to the TSN bridge of the train car. When two adjacent train cars are connected, the two adjacent train cars may configure a train network that performs communication between train cars by physically connecting each wired communication device, but is not limited thereto, and the wireless communication device of the two train cars Using, it is possible to configure a wireless train network that performs communication between train cars.
프로세서(120)는 제1 열차차량의 TSN 및 제2 열차차량의 TSN을 구성하는 TSN 브릿지 중에서 각 열차차량의 통신장치에 연결된 TSN 브릿지를 서로 연결하여 전체 열차 네트워크를 구성한다. 여기서, 열차 네트워크는 제1 열차차량의 내부 데이터 스트림 전송을 수행하는 제1 로컬 TSN, 제2 열차차량의 내부 데이터 스트림 전송을 수행하는 제2 로컬 TSN 및 제1 열차차량 및 상기 제2 열차차량 간의 데이터 스트림 전송을 수행하는 차량간 TSN을 포함할 수 있다. 즉, 열차차량 각각의 TSN은 열차 네트워크의 로컬 TSN에 해당하는 부분과 열차 네트워크의 차량간 TSN에 해당하는 부분으로 구분될 수 있다. The
제1 열차차량 및 제2 열차차량이 연결된 하나의 열차에서, 열차의 구동과 관련된 제어신호는 선두 차량인 제1 열차차량의 제어서버에서 연산되어 후속 차량인 제2 열차차량에게 전송된다. 여기서, 제어신호는 열차 네트워크의 차량간 TSN을 통해 전송된다. In one train where the first train car and the second train car are connected, a control signal related to the driving of the train is calculated by the control server of the first train car, which is the lead car, and transmitted to the second train car, which is the next car. Here, the control signal is transmitted through TSN between vehicles of the train network.
제어신호가 제2 열차차량의 제어서버에 전송되면, 제2 열차차량의 제어서버는 제2 열차차량의 중량, 추진장치의 동작특성 또는 제동장치 동작특성 등을 반영하여, 제2 열차차량의 구동 관련 차량 내 장치에 전송할 제어신호를 생성한다. 제2 열차차량의 제어서버에서 생성된 제어신호는 제2 로컬 TSN을 이용하여 제2 열차차량의 차량 내 장치에 전송된다.When the control signal is transmitted to the control server of the second train car, the control server of the second train car reflects the weight of the second train car, the operating characteristics of the propulsion device or the operating characteristics of the braking device, and the like, to drive the second train car. Generates control signals to be transmitted to related in-vehicle devices. The control signal generated by the control server of the second train car is transmitted to an in-vehicle device of the second train car using the second local TSN.
상술한 열차 네트워크에서의 데이터 전송 과정에서, 각각의 열차차량에 대한 복수의 네트워크가 하나의 열차 네트워크를 구성하게 되므로, 열차 네트워크는 중복 구성요소에 의한 문제가 발생할 수 있다. 예를 들면, 제1 열차차량의 TSN의 제1 CNC와, 제2 열차차량의 TSN의 제2 CNC가 중복 동작하는 문제가 발생할 수 있다.In the process of data transmission in the above-described train network, since a plurality of networks for each train car form one train network, problems due to redundant components may occur in the train network. For example, a problem in which the first CNC of the TSN of the first train car and the second CNC of the TSN of the second train car overlap may occur.
프로세서(120)는 제1 열차차량의 TSN 및 제2 열차차량의 TSN 중에서 제1 열차차량의 TSN을 열차 네트워크의 메인 네트워크로 설정한다. 여기서, 프로세서(120)는 메인 네트워크로 설정된 제1 열차차량의 TSN에 대한 제1 CNC를, 열차 네트워크의 제1 로컬 TSN, 제2 로컬 TSN 및 차량간 TSN 중 적어도 하나의 TSN을 설정 및 제어하는 CNC로 설정할 수 있다.The
일 실시예에 따라, 프로세서(120)는 메인 네트워크로 결정된 제1 열차차량의 TSN에 대한 제1 CNC를 열차 네트워크의 제1 로컬 TSN, 제2 로컬 TSN 및 차간 TSN의 CNC로 설정하고, 제2 열차차량의 TSN에 대한 제2 CNC는 비활성으로 설정할 수 있다. According to an embodiment, the
프로세서(120)는 제1 CNC가 전체 열차 네트워크를 구성하는 모든 TSN 브릿지들을 통합적으로 관리하도록 설정 및 제어한다. 따라서, 제1 CNC는 열차를 구성하는 모든 열차차량에 포함되어 있는 TSN 브릿지 각각에, 데이터 스트림에 관한 정보 및 데이터 전송 스케쥴링 정보와 같은 TSN 설정정보를 전송한다.The
여기서, CUC의 경우에는 전체 열차 네트워크 내에서 이루어지는 데이터 전송에 대한 토커 및 리스너와 데이터 스트림에 관한 정보를 송수신하게 되므로, 프로세서(120)는 제1 CUC 및 제 2 CUC가 각각 대응하는 열차차량의 TSN의 말단과 통신적으로 연결되어 데이터 스트림에 관한 정보를 수집하고, 전체 열차 네트워크에 대한 메인 CNC로 설정된 제1 CNC에 해당 정보를 전송하도록 제1 CUC 및 제 2 CUC를 설정 및 제어할 수 있다. Here, in the case of the CUC, since information on the data stream is transmitted and received with the talker and listener for data transmission within the entire train network, the
제1 CNC가 열차 네트워크를 구성하는 모든 TCN을 설정 및 제어하게 되면, CNC의 중복 동작으로 인한 비효율 또는 시스템상의 충돌 오류를 방지할 수 있는 장점이 있다. 그러나, 열차의 열차차량 수가 증가할수록 열차 네트워크의 TCN 의 말단인 토커 및 리스너의 수가 증가하게 된다. 따라서, 하나의 CNC가 모든 데이터 스트림을 관리하기 위하여 수행하여야 할 연산량이 크게 증가할 수 있으며, CNC가 전송하는 TSN 브릿지 설정 및 제어 메시지가 여러 홉을 거쳐서 대상 열차차량의 리스너까지 도달하는 경우 예상하지 못한 전송 지연이 발생하는 등의 문제가 발생할 수 있다.If the first CNC sets and controls all the TCNs constituting the train network, there is an advantage in preventing inefficiency or collision errors in the system due to overlapping operations of the CNCs. However, as the number of train cars increases, the number of talkers and listeners, which are ends of the TCN of the train network, increases. Therefore, the amount of computation to be performed by one CNC to manage all data streams can greatly increase, and when the TSN bridge setting and control message transmitted by the CNC reaches the listener of the target train car through several hops, it is not expected. Problems such as unexpected transmission delay may occur.
따라서, 본 개시의 다른 실시예에 따라, 프로세서(120)는 메인 네트워크로 결정된 제1 열차차량의 TSN에 대한 제1 CNC를 열차 네트워크의 제1 로컬 TSN 및 차간 TSN의 CNC로 설정하고, 제2 열차차량의 TSN에 대한 제2 CNC는 제2 로컬 TSN의 CNC로 설정할 수 있다. Therefore, according to another embodiment of the present disclosure, the
여기서, 제1 CNC는 제1 열차차량 내부에서 이루어지는 데이터 스트림의 전송 및 열차차량간에 이루어지는 데이터 스트림의 전송과 관련된 TSN 브릿지들을 설정 및 제어하고, 제2 CNC는 제2 열차차량 내부에서 이루어지는 데이터 스트림의 전송과 관련된 TSN 브릿지를 설정 및 제어할 수 있다. 즉, 열차차량 각각의 TSN에 대한 CNC가 각 열차차량 내부의 데이터 스트림 전송을 관리하며, 메인 네트워크로 설정된 제1 열차차량 TSN의 제1 CNC는 열차간 데이터 스트림의 전송을 관리하도록 설정되므로, 제1 CNC의 연산량 부담을 경감할 수 있고, TSN 브릿지 설정 및 제어 메시지를 최종 리스너까지 전송하지 않으므로, 상술한 전송 지연도 방지할 수 있다.Here, the first CNC sets up and controls TSN bridges related to transmission of data streams within the first train car and data streams between train cars, and the second CNC controls the transmission of data streams within the second train car. TSN bridges related to transmission can be configured and controlled. That is, since the CNC for each TSN of each train car manages data stream transmission inside each train car, and the first CNC of the first train car TSN set as the main network manages the transmission of data streams between trains, It is possible to reduce the burden of 1 CNC operation, and since the TSN bridge setting and control message is not transmitted to the final listener, the above-mentioned transmission delay can be prevented.
본 개시의 또 다른 실시예에 따라, 제1 열차차량의 TSN 및 제2 열차차량의 TSN 간의 데이터 전송 경로가 무선 통신 경로로 구성되는 경우, 프로세서(120)는 차간 데이터 스트림 전송경로를 하나의 가상 TSN 브릿지로 간주하여 열차 네트워크를 구성할 수 있다. According to another embodiment of the present disclosure, when the data transmission path between the TSN of the first train car and the TSN of the second train car is configured as a wireless communication path, the
그러나, 열차차량 간의 데이터 통신이 무선으로 이루어지는 경우, 채널 상태 및 채널 접속 스킴(scheme)에 따라 무선 경로의 지연 특성이 불확정적으로 나타날 수 있으므로, 해당 무선 경로를 전체 TSN의 일부분으로 구성하는 것이 비효율적일 수 있다. 따라서, 열차차량 간의 데이터 통신이 무선으로 이루어지는 경우, 예를 들면, 열차의 가상편성에서 프로세서(120)는 각 열차차량의 CNC 및 CUC를 모두 활성화 상태로 설정할 수도 있다.However, when data communication between train cars is performed wirelessly, it is inefficient to configure the corresponding wireless path as a part of the entire TSN because the delay characteristics of the wireless path may appear indeterminate depending on the channel state and the channel access scheme. can be Accordingly, when data communication between train cars is performed wirelessly, for example, in a virtual train formation, the
프로세서(120)는 열차 네트워크를 구성하는 열차차량의 TSN이 네트워크 상태신호를 송수신하도록 제어한다. 여기서, 네트워크 상태신호는 메인 네트워크로 설정된 제1 열차차량의 TSN에서 다른 열차차량들의 TSN 각각에 미리 설정된 주기마다 전송하는 신호일 수 있다. 예를 들면, 제1 열차차량의 TSN은 네트워크 상태신호를 설정된 주기마다 제2 열차차량의 TSN에 전송할 수 있다.The
프로세서(120)는 네트워크 상태신호를 기초로 열차 네트워크에 이상이 발생하였다고 결정되면, 제2 열차차량의 TSN을 상기 열차 네트워크의 메인 네트워크로 재설정할 수 있다.The
예를 들면, 프로세서(120)는 제1 열차차량의 TSN에서 미리 설정된 제1 주기로 송신되는 네트워크 상태신호가 제2 열차차량의 TSN에서의 수신주기인 제2 주기를 계산한다. 열차 네트워크, 특히 메인 네트워크인 제1 열차차량의 TSN에 이상이 발생하면, 제2 열차차량의 TSN에 네트워크 상태신호가 지연되어 수신되거나, 수신되지 않게 된다. 이 경우, 제2 주기는 미리 설정된 제1 주기에 비교하여 상대적으로 큰 임의의 값으로 계산되거나, 무한대인 값으로 계산될 수 있다.For example, the
프로세서(120)는 제1 주기를 기초로 정상 범위의 수신주기로 미리 설정된 임계값과 제2 주기의 값을 비교한다. 제2 주기의 값이 임계값을 초과하면, 프로세서(120)는 열차 네트워크에 이상이 발생하였다고 결정한다.The
프로세서(120)는 열차 네트워크에 이상이 발생하였다고 결정되면, 열차 네트워크의 메인 네트워크를 제1 열차차량의 TSN에서 제2 열차차량의 TSN으로 재설정할 수 있다. 여기서, 프로세서(120)는 열차차량 네트워크에 포함된 제1 로컬 TSN, 제2 로컬 TSN 및 차량간 TSN을 설정 제어하는 CNC를, 제1 CNC에서 제2 CNC로 교체할 수 있다.When it is determined that an error has occurred in the train network, the
여기서, 프로세서(120)는 제1 열차차량의 TSN 대신에 제1 열차차량에 인접한 제2 열차차량의 TSN으로 메인 네트워크를 재설정하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 제1 열차차량에 인접한 제2 열차차량 대신 임의의 후속 열차차량으로 재설정될 수 있다.Here, the
전체 열차 네트워크의 메인 네트워크가 제2 열차차량의 TSN으로 재설정되면, 프로세서(120)는 제2 열차차량의 TSN을 메인 네트워크로 하는 새로운 열차 네트워크에 대한 설정값을 기초로 새로운 열차 네트워크를 구성하고, 설정 데이터를 업데이트 한다.When the main network of the entire train network is reset to the TSN of the second train car, the
메모리(130)는 TSN 관리장치(100)에 의해 사용되거나 그에 의해 출력되는 정보를 저장하기 위한 휘발성 메모리, 영구, 가상 또는 다른 종류의 메모리를 포함할 수 있다. 예를 들면, 메모리(130)는 랜덤 액세스 메모리(random access memory, RAM) 또는 다이내믹 RAM(dynamic RAM, DRAM)을 포함할 수 있다.The
메모리(130)는 TSN 관리장치(100)의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 네트워크 설정 정보 등을 저장한다. 그리고, 메모리(130)는 프로세서(120)의 요청에 따라 저장된 정보를 프로세서(120)에 제공할 수 있다The
메모리(130)는 프로세서(120)의 처리 또는 제어를 위한 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 예를 들면, 메모리(130)에는 열차차량 각각에 대한 TSN의 식별정보, 제1 로컬 TSN, 제2 로컬 TSN 및 차량간 TSN의 설정정보, 메인 네트워크 설정정보 및 네트워크 상태신호의 송수신에 관한 설정정보가 저장될 수 있다. The
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 TSN 관리장치가 열차 네트워크를 구성하는 과정을 설명하기 위한 열차차량의 TSN의 블록구성도이다.2 is a block diagram of a TSN of a train car for explaining a process in which a TSN management apparatus configures a train network according to an embodiment of the present disclosure.
도 2를 참조하면, 열차차량(200)의 차상에 구성되는 TSN은 CNC(Centralized Network Configuration, 210), CUC(Centralized User Configuration, 220), 제1 TSN 브릿지(230), 제2 TSN 브릿지(240) 및 차량간 통신장비(270, 281, 283)를 포함한다. 본 개시의 일 실시예에 따른 TSN 관리장치는 열차차량(200)의 차상에 구성되는 TSN을 설정 및 제어하고, 나아가 복수의 열차차량을 연결하여 하나의 열차를 구성하는 경우, 복수의 열차차량에 각각 대응하는 CNC(210), CUC(220), 제1 TSN 브릿지(230) 및 제2 TSN 브릿지(240)를 기초로 전체 열차 네트워크를 구성할 수 있다.Referring to FIG. 2 , the TSN configured on the
열차차량(200)에는 열차의 구동이나 열차차량의 기능과 관련된 다양한 차량 내 장치(260)가 존재한다. 차량 내 장치(260)는 제어 서버(250)에서 전송된 제어 신호에 따라 동작한다.In the
제어 서버(250)는 열차차량(200)의 차량 내 장치(260)를 동작 및 제어하기 위한 제어신호를 생성한다. 여기서, 제어 서버(250)가 생성하는 제어 신호는 해당 열차차량(200)의 차량 내 장치(260)를 제어하기 위한 신호뿐만 아니라, 다른 열차차량의 차량 내 장치를 제어하기 위하여 열차차량(200)의 차량간 통신장비(270, 281, 283)를 이용하여 다른 열차차량에 전송되는 제어신호를 포함할 수 있다.The
차량간 통신장비는 열차차량(200)의 인접한 열차차량과 커플러 등을 이용하여 물리적으로 연결되는 경우, 열차차량(200)의 TSN과 인접 열차차량의 TSN을 유선으로 연결할 수 있는 백본(281, 283)을 포함한다. 또한, 차량간 통신장비는 열차차량(200)이 인접한 열차차량과, 또는 가상편성의 다른 열차와 무선으로 통신할 수 있는 무선 통신장비(270)를 포함할 수 있다.The vehicle-to-vehicle communication equipment includes a backbone (281, 283) capable of connecting the TSN of the
제어 서버(250), 차량 내 장치(260) 및 차량간 통신장비(270, 281, 283)는 열차차량(200)의 TSN에서 네트워크의 말단을 구성한다. 여기서, 전송되는 데이터 스트림에 따라, 제어 서버(250), 차량 내 장치(260) 및 차량간 통신장비(270, 281, 283) 중 어느 하나가 토커, 다른 어느 하나가 리스너가 될 수 있다.The
예를 들면, 제어 서버(250)에서 차량 내 장치(260)를 제어하기 위한 제어신호에 대한 데이터 스트림이 전송되는 경우, 제어 서버(250)는 토커로서 제어신호를 리스너인 차량 내 장치(260)에 전송한다. 이와 반대로, 차량 내 장치(260)의 제어 결과에 관한 피드백 신호를 제어 서버(250)에 전송하는 경우에는, 차량 내 장치(260)가 토커로서 피드백 신호를 리스너인 제어 서버(250)로 전송한다.For example, when a data stream for a control signal for controlling the in-
이와 같은 열차차량의 내부 데이터 스트림 전송을 수행하기 위하여, 제어 서버(250)와 차량 내 장치(260)는 적어도 하나의 제2 TSN 브릿지(240)로 상호 연결된다.In order to transmit the internal data stream of the train car, the
또 다른 예로써, 제어 서버(250)에서 다른 열차차량 내 장치를 제어하기 위한 신호가 차량간 통신장비(270, 281, 283)를 이용하여 다른 열차차량의 TSN으로 전송되는 경우, 제어 서버(250)는 토커로서 제어신호를 리스너인 다른 열차차량에 전송할 수 있다. 이와 반대로, 다른 열차차량에서 생성된 제어 신호가 열차차량(200)의 차량간 통신장비(270, 281, 283)를 통하여 리스너인 제어 서버(250)에 전송될 수도 있다.As another example, when a signal for controlling a device in another train car from the
따라서, 차량간 전송되는 데이터 스트림의 경로에 따라, 제어 서버(250) 및 차량간 통신장비(270, 281, 283)가 네트워크의 토커 또는 리스너로 구성될 수 있다. 이와 같은 열차차량간의 데이터 스트림 전송을 수행하기 위하여, 제어 서버(250)와 차량간 통신장비(270, 281, 283)는 적어도 하나의 제1 TSN 브릿지(230)로 상호 연결될 수 있다.Accordingly, the
CUC(220)는 제어 서버(250), 차량 내 장치(260) 및 차량간 통신장비(270, 281, 283)에서 전송 데이터 스트림에 대한 정보를 수신하고, CNC(210)에 전달할 수 있다. CNC(210)는 CUC(220)로부터 수신한 데이터 스트림에 대한 정보를 기초로, 해당 데이터 스트림의 전송 경로상에 존재하는 제1 TSN 브릿지(230) 또는 제2 TSN 브릿지(240)가 정상적으로 데이터 스트림을 포워딩할 수 있도록 TSN 브릿지를 설정 및 제어한다.The
도 3은 본 개시의 일 실시예에 따라 TSN 관리장치가 구성한 열차 네트워크의 블록구성도이다.3 is a block diagram of a train network configured by a TSN management device according to an embodiment of the present disclosure.
도 3을 참조하면, TSN 관리장치는 제1 열차차량(310)의 TSN과 제2 열차차량(320)의 TSN을 연결하여 열차 네트워크를 구성한다.Referring to FIG. 3 , the TSN management device configures a train network by connecting the TSN of the
제1 열차차량(310)의 TSN은 데이터 스트림의 원활한 전송을 위하여 TSN 브릿지들을 설정 제어하는 제1 CNC(311) 및 데이터 스트림에 대한 정보를 수집하여 제1 CNC(311)에 전달하는 제1 CUC(312)를 포함한다.The TSN of the
TSN 관리장치는 제1 열차차량(310)의 제어 서버(315) 및 차량 내 장치(316)에서 생성된 제어신호 및 피드백 신호와 같은 내부 데이터 스트림을 전송하기 위한 제1 로컬 TSN(350)을 구성할 수 있다. 여기서, 제1 로컬 TSN(350)은 제2 TSN 브릿지(314), 제어 서버(315) 및 차량 내 장치(316)를 포함하는 데이터 스트림 전송 경로와, 이를 제어하기 위한 CUC 및 CNC를 포함한다. 여기서, 제1 로컬 TSN(350)에 대한 CUC는 제1 CUC(312)로 설정될 수 있다.The TSN management device constitutes a first
제2 열차차량(320)의 TSN은 데이터 스트림의 원활한 전송을 위하여 TSN 브릿지들을 설정 제어하는 제2 CNC(321) 및 데이터 스트림에 대한 정보를 수집하여 제2 CNC(321)에 전달하는 제2 CUC(322)를 포함한다.The TSN of the
TSN 관리장치는 제2 열차차량(320)의 제어 서버(325) 및 차량 내 장치(326)에서 생성된 제어신호 및 피드백 신호와 같은 내부 데이터 스트림을 전송하기 위한 제2 로컬 TSN(360)을 구성할 수 있다. 여기서, 제2 로컬 TSN(360)은 제2 TSN 브릿지(324), 제어 서버(325) 및 차량 내 장치(326)를 포함하는 데이터 스트림 전송 경로와, 이를 제어하기 위한 CUC 및 CNC를 포함한다. 여기서, 제2 로컬 TSN(360)에 대한 CUC는 제2 CUC(322)로 설정될 수 있다.The TSN management device constitutes a second
TSN 관리장치는 제1 열차차량(310)의 TSN과 제2 열차차량(320)의 TSN 간의 데이터 스트림의 전송을 위하여, 제1 열차차량(310)의 TSN에 대한 제1 TSN 브릿지(313) 및 제2 열차차량(320)의 TSN에 대한 제1 TSN 브릿지(323)를 통신적으로 상호 연결하여 차량간 TSN(340)을 구성할 수 있다. 여기서, 제1 열차차량(310)과 제2 열차차량(320)은 이더넷 백본과 같은 물리적 연결(331) 및 무선 통신장비를 이용한 가상 연결(332)중 적어도 하나를 이용하여 열차차량간 통신 연결을 구성할 수 있으며, 차량간 TSN(340)은 물리적 연결(331) 또는 가상 연결(332)을 이용하여 어느 하나의 열차차량에서 다른 하나의 열차차량으로 데이터 스트림을 전송할 수 있다.The TSN management device includes a
TSN 관리장치가 구성한 열차 네트워크는 복수의 열차차량 TSN이 결합되어, 열차 전체에 대한 하나의 네트워크를 구성한다. 따라서, 데이터 스트림이 전체 열차 네트워크에서 적시에 확정적으로 전송되기 위해서는 열차 네트워크가 통합적으로 설정 및 제어되어야 한다.In the train network configured by the TSN management device, a plurality of TSNs of train cars are combined to form one network for the entire train. Therefore, in order for data streams to be timely and reliably transmitted across the entire train network, the train network must be integrated and controlled.
일 실시예에 따라, TSN 관리장치는 제1 열차차량(310)의 TSN을 열차 네트워크의 메인 네트워크로 결정하고, 제1 CNC(311)이 열차 네트워크 내의 모든 데이터 스트림 전송 경로를 관리하도록 설정한다. 여기서, TSN 관리장치는 제1 CNC(311)를 제1 로컬 TSN(350), 제2 로컬 TSN(350) 및 차량간 TSN(340)에 대한 CNC로 설정하고, 제2 CNC(321)는 패시브(passive) 상태로 대기하도록 설정할 수 있다. 이 경우, 제1 CNC(311)는 열차 네트워크에 존재하는 모든 TSN 브릿지에 각각의 데이터 스트림의 전송에 관한 설정정보를 전송하고, 전송과정을 제어한다.According to an embodiment, the TSN management device determines the TSN of the
다른 실시예에 따라, TSN 관리장치는 제1 열차차량(310)의 TSN을 열차 네트워크의 메인 네트워크로 결정하되, 제1 CNC(311)가 열차 네트워크 내의 모든 열차차량간 데이터 스트림 전송 경로를 관리하고, 열차차량 내부의 데이터 스트림 전송 경로는 각각의 열차차량 TSN에 대응하는 CNC가 관리하도록 설정할 수 있다.According to another embodiment, the TSN management device determines the TSN of the
구체적으로, TSN 관리장치는 제1 CNC(311)를 제1 로컬 TSN(350) 및 차량간 TSN(340)에 대한 CNC로 설정하고, 제2 CNC(321)를 제2 로컬 TSN(360)에 대한 CNC로 설정할 수 있다. 열차차량 각각에 대한 내부 데이터 스트림을 열차차량 TSN별로 분산하여 관리하도록 설정함으로써, 메인 네트워크로 결정된 제1 열차차량(310)의 TSN에 대한 제1 CNC(311)의 처리 부담을 분산시킬 수 있다.Specifically, the TSN management device sets the
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따라 TSN 관리장치가 구성한 열차 네트워크에서 데이터 스트림이 전송되는 과정을 나타내는 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating a process of transmitting a data stream in a train network configured by a TSN management apparatus according to an embodiment of the present disclosure.
도 4를 참조하면, 데이터 스트림이 생성되면, 토커는 데이터 스트림의 설정을 초기화한다(S400). 예를 들면, 토커는 메인 네트워크로 설정된 제1 열차차량의 차량 내 장치일 수 있으며, 데이터 스트림은 열차의 운행을 위하여 제2 열차차량 내 장치의 동작을 제어하기 위하여 이용되는, 제1 열차차량 내 장치의 제어결과 데이터일 수 있다. 이러한 데이터 스트림은 제1 열차차량 내 토커로부터 제1 로컬 TSN, 차량간 TSN 및 제2 로컬 TSN을 순차적으로 거쳐서 제2 열차차량 내 리스너에 전송된다. Referring to FIG. 4, when a data stream is created, the Talker initializes the settings of the data stream (S400). For example, the talker may be an in-car device in a first train car configured as the main network, and the data stream is used to control the operation of a device in a second train car for the operation of the train. It may be the control result data of the device. This data stream is transmitted from the talker in the first train car to the listener in the second car via the first local TSN, the inter-car TSN, and the second local TSN sequentially.
토커는 데이터 스트림에 대한 전송 요청 메시지를 제1 CUC에 전송한다(S410). 제1 CUC는 토커의 전송 요청 메시지를 기초로 전송하고자 하는 데이터에 대한 정보를 획득하고, 데이터 스트림을 설정한다(S420).The Talker transmits a transmission request message for the data stream to the first CUC (S410). The first CUC obtains information on data to be transmitted based on the Talker's transmission request message and sets a data stream (S420).
제1 CUC는 데이터 스트림의 설정에 관한 정보를 리스너인 제2 열차차량의 TSN에 대한 제2 CNC에 전달한다(S421). 또한, 제1 CUC는 데이터 스트림의 설정에 관한 정보를 제1 CNC에도 전달한다(S422). The first CUC transfers information about the data stream setting to the second CNC for the TSN of the second train car as a listener (S421). In addition, the first CUC transmits data stream setting information to the first CNC (S422).
상술한 바와 같이, 토커에서 전송되는 데이터 스트림은 제1 열차차량의 TSN 상에 설정된 전송경로와 제2 열차차량의 TSN 상에 설정된 전송경로를 순차적으로 거쳐야 하므로, 데이터 스트림의 설정에 관한 정보는 제1 열차차량에서의 전송경로상의 TSN 브릿지들을 설정하기 위하여 제1 CNC에 전달 됨과 동시에, 제2 열차차량에서의 전송경로상의 TSN 브릿지들을 설정하기 위하여 데이터 스트림 정보로 제2 CUC에 제공되어야 한다.As described above, since the data stream transmitted from the talker must sequentially pass through the transmission path set on the TSN of the first train car and the transmission path set on the TSN of the second train car, information on the setting of the data stream is At the same time as being transmitted to the 1st CNC to set up TSN bridges on the transmission route in the 1st train car, it should be provided to the 2nd CUC as data stream information to set up the TSN bridges on the transmission route in the 2nd train car.
제1 CNC는 데이터 스트림의 전송경로상에 존재하는 제1 열차차량의 TSN에 대한 TSN 브릿지의 설정정보를 전송하여, TSN 브릿지들이 원활하게 데이터 스트림을 전송하기 위한 전송 스케쥴 등을 설정한다(S430).The 1st CNC transmits TSN bridge setting information for the TSN of the 1st train car existing on the transmission path of the data stream, and sets transmission schedules for the TSN bridges to smoothly transmit the data stream (S430) .
한편, 제1 CUC로부터 데이터 스트림의 정보를 전달받은 제2 CUC는 제2 열차차량의 TSN 정보를 기초로 데이터 스트림을 설정하고(S440), 데이터 스트림 정보를 제2 CNC에 전송한다(S442). Meanwhile, the second CUC receiving data stream information from the first CUC sets a data stream based on the TSN information of the second train car (S440) and transmits the data stream information to the second CNC (S442).
제1 CNC와 마찬가지로, 제2 CNC는 데이터 스트림의 전송경로상에 존재하는 제2 열차차량의 TSN에 대한 TSN 브릿지의 설정정보를 전송하여, TSN 브릿지들이 원활하게 데이터 스트림을 전송하기 위한 전송 스케쥴 등을 설정한다(S450). 여기서, 제2 열차차량의 TSN에 대한 TSN 브릿지의 설정정보는 제1 CNC에서 생성되어 차량간 TSN을 거쳐 제2 열차차량의 TSN에 전송된 정보일 수 있으며, 이 경우에는 제2 CNC가 TSN 브릿지에 대한 설정정보를 별도로 생성하지 않을 수 있다. Like the first CNC, the second CNC transmits TSN bridge setting information for the TSN of the second train car existing on the data stream transmission route, and transmits schedules for the TSN bridges to smoothly transmit the data stream. is set (S450). Here, the TSN bridge setting information for the TSN of the second train car may be information generated at the first CNC and transmitted to the TSN of the second train car via the inter-vehicle TSN. In this case, the second CNC is the TSN bridge Setting information for may not be created separately.
위와 같은 과정을 통하여, 제1 열차차량에 위치한 토커로부터 제2 열차차량에 위치한 리스너에 이르는 TSN 데이터 전송 경로가 확립되면, 데이터 스트림은 3개 구간에 걸쳐 전송될 수 있다. 먼저, 열차 네트워크의 제1 로컬 TSN이 토커로부터 차량간 TSN까지 데이터 스트림의 전송을 수행한다(S460). 차량간 TSN은 데이터 스트림을 제1 열차차량에서 제2 열차차량으로 전송한다(S470). 여기서, 데이터스트림은 제1 열차차량의 TSN 브릿지와 제2 열차차량의 TSN 브릿지 사이에 구비된 유무선 통신 연결을 이용하여 전송될 수 있다.Through the above process, if a TSN data transmission path is established from the talker located in the first train car to the listener located in the second train car, the data stream can be transmitted over three sections. First, the first local TSN of the train network transmits a data stream from the talker to the inter-vehicle TSN (S460). The inter-vehicle TSN transmits the data stream from the first train car to the second train car (S470). Here, the data stream may be transmitted using a wired/wireless communication connection provided between the TSN bridge of the first train car and the TSN bridge of the second train car.
열차 네트워크의 제1 로컬 TSN은 제2 열차차량의 네트워크에 도달한 데이터 스트림을 리스너까지 전송한다(S480).The first local TSN of the train network transmits the data stream reaching the network of the second train car to the listener (S480).
도 5는 본 개시의 일 실시예에 따라 TSN 관리장치가 열차 네트워크의 메인 네트워크를 재설정하는 과정을 나타내는 흐름도이다. 5 is a flowchart illustrating a process of resetting a main network of a train network by a TSN management device according to an embodiment of the present disclosure.
도 5를 참조하면, n개의 열차차량의 TSN이 하나의 열차 네트워크를 구성하는 경우, 제1 CNC, 제2 CNC 내지 제n CNC는 서로 네트워크 상태신호를 교환한다(S500). Referring to FIG. 5 , when the TSNs of n train cars constitute one train network, the first CNC, the second CNC to the nth CNC exchange network status signals with each other (S500).
제1 CNC는 메인 네트워크로 설정된 제1 열차차량 TSN의 CNC로서, 열차 네트워크 전체에 대한 메인 CNC로 동작할 수 있다. 메인 CNC로 동작 중인 제1 CNC에서 이상이 발생하는 경우, 전체 열차 네트워크의 관리에 문제가 발생할 수 있다. 또한, 메인 CNC뿐 아니라 열차 네트워크에서 동작 중인 특정 CNC가 이상 동작을 하는 경우에도 데이터 스트림의 전송에 심각한 장애를 초래할 수 있다.The first CNC is the CNC of the first train car TSN set as the main network, and can operate as the main CNC for the entire train network. When an error occurs in the first CNC operating as the main CNC, a problem may occur in managing the entire train network. In addition, when a specific CNC operating in the train network as well as the main CNC malfunctions, a serious failure may occur in data stream transmission.
따라서, 열차 네트워크의 CNC들은 정상 동작 상태임을 알리는 네트워크 상태신호를 미리 설정된 주기마다 다른 열차차량에 대한 CNC들과 주고받을 수 있다. 예를 들면, 네트워크 상태신호는 열차 네트워크를 구성하는 n개의 CNC들간에 주고받는 미리 설정된 주기의 heartbeat 메시지와 그 응답 메시지일 수 있다.Accordingly, the CNCs of the train network can transmit and receive network status signals indicating that they are in a normal operating state with the CNCs of other train cars at preset intervals. For example, the network status signal may be a heartbeat message and a response message of a predetermined cycle exchanged between n CNCs constituting the train network.
제1 CNC에 이상이 발생한 경우, 제1 CNC는 네트워크 상태신호를 송신하지 못하거나, 정해진 시점이 아닌 시점에 잘못 송신할 수 있다. 따라서, 제1 CNC 외의 CNC, 예를 들면, 제n CNC에서 수신한 네트워크 상태신호의 주기는 미리 설정된 주기와 다른 주기로 수신될 수 있다.When an error occurs in the first CNC, the first CNC may not be able to transmit the network status signal or may incorrectly transmit the network status signal at a non-determined time point. Accordingly, the cycle of the network status signal received from the CNC other than the first CNC, for example, the nth CNC, may be received at a cycle different from a preset cycle.
TSN 관리장치는 제1 CNC가 송신한 네트워크 상태신호가 제n CNC에서 수신되는 수신주기를 획득하고, 획득한 수신주기를 기초로 제1 CNC의 이상을 감지한다(S510).The TSN management device obtains a reception period at which the network status signal transmitted by the first CNC is received at the n-th CNC, and detects an abnormality of the first CNC based on the acquired reception period (S510).
TSN 관리장치는 제n CNC에서 획득한 네트워크 상태신호의 수신주기가 미리 설정된 송신주기와 다른 값을 갖는 경우 제1 CNC에 이상이 발생하였다고 결정할 수 있다. 예를 들면, 네트워크 상태신호의 수신주기가 미리 설정된 정상 송신주기에 대한 임계값 범위를 초과하면 제1 CNC에 이상이 발생하였다고 결정할 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 미리 설정된 시구간 동안 네트워크 상태신호가 정상 횟수 범위로 수신되지 않는 경우 제1 CNC에 이상이 발생하였다고 결정할 수도 있다.The TSN management device may determine that an error has occurred in the first CNC when the reception period of the network status signal obtained from the nth CNC has a value different from a preset transmission period. For example, if the reception period of the network status signal exceeds a threshold range for a preset normal transmission period, it may be determined that an error has occurred in the first CNC, but is not limited thereto. If it is not received within the normal number of times, it may be determined that an error has occurred in the first CNC.
TSN 관리장치는 제1 CNC에 이상이 발생하였다고 결정되면, 기존의 메인 네트워크인 제1 열차차량 TSN을 대체할 새로운 메인 네트워크를 재설정한다(S520). 예를 들면, TSN 관리장치는 열차에서 가장 선행 열차차량인 제1 열차차량 대신, 동일 열차에서 복수의 후속 열차차량 중 어느 하나의 열차차량의 TSN을 메인 네트워크로 재설정하고 해당 TSN의 CNC에 네트워크의 제어권한을 이관할 수 있다. 여기서, 어느 하나의 열차차량은 제1 열차차량에 인접한 제2 열차차량으로 결정될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. If it is determined that an error has occurred in the first CNC, the TSN management device resets a new main network to replace the existing main network, the first train car TSN (S520). For example, the TSN management device resets the TSN of any one of a plurality of subsequent train cars in the same train to the main network instead of the first train car, which is the most preceding train car in the train, to the CNC of the corresponding TSN. Control can be transferred. Here, any one train car may be determined as a second train car adjacent to the first train car, but is not limited thereto.
TSN 관리장치는 제2 CNC를 열차 네트워크의 메인 CNC로 결정한다(S530). 새로운 대표 CNC로 선정된 제2 CNC가 제1 CNC의 기능을 대체하기 위해서는, 제1 CNC의 네트워크 관리 정보를 이관받을 수 있어야 한다. 따라서 본 개시에 따른 일 실시예에 따르면, 열차 네트워크의 CNC들은 각자의 네트워크 관리 정보를 데이터베이스화하고, 해당 데이터베이스에 포함된 정보를 주기적으로 교환하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 열차 네트워크의 CNC들은 네트워크 상태신호의 교환시 네트워크 관리 정보를 교환할 수 있다. The TSN management device determines the second CNC as the main CNC of the train network (S530). In order for the second CNC selected as the new representative CNC to replace the function of the first CNC, it must be able to transfer the network management information of the first CNC. Therefore, according to an embodiment according to the present disclosure, CNCs of train networks may be configured to database their own network management information and periodically exchange information included in the database. For example, CNCs in a train network can exchange network management information when exchanging network status signals.
또한, 데이터베이스 정보의 주기적인 교환 외에도 네트워크에 TSN 브릿지가 추가되는 경우와 같이 네트워크 관리정보가 갱신되면, 갱신된 네트워크 관리정보를 다른 CNC에게도 전송할 수 있다.In addition, in addition to periodic exchange of database information, when network management information is updated, such as when a TSN bridge is added to the network, the updated network management information can be transmitted to other CNCs.
메인 CNC로 결정된 제2 CNC는 메인 CNC가 변경되었음을 알리는 열차 네트워크 토폴로지의 설정 업데이트 메시지를 제1 CNC와 인터페이싱하던 제1 CUC 및 TSN 브릿지들에게 전송한다(S540).The second CNC determined as the main CNC transmits a train network topology setting update message indicating that the main CNC has been changed to the first CUC and TSN bridges interfacing with the first CNC (S540).
제1 CUC는 변경된 열차 네트워크 토폴로지를 기초로 설정한 제1 CUC의 설정을 업데이트한다(S550). The first CUC updates settings of the first CUC based on the changed train network topology (S550).
도 6은 본 개시의 일 실시예에 따른 TSN 관리방법을 설명하기 위한 순서도이다.6 is a flowchart for explaining a TSN management method according to an embodiment of the present disclosure.
도 6을 참조하면, TSN 관리장치는 제1 열차차량의 TSN과 제2 열차차량의 TSN을 연결하여 열차 네트워크를 구성한다(S610). 여기서, 제1 열차차량 및 제2 열차차량은 하나의 열차 편성을 구성하는 복수의 열차차량 중에서 인접한 위치의 두 열차차량일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 동일 열차편성의 복수의 열차차량 중에서 임의로 선택된 두 열차차량일 수 있다.Referring to FIG. 6, the TSN management device configures a train network by connecting the TSN of the first train car and the TSN of the second train car (S610). Here, the first train car and the second train car may be two train cars at adjacent positions among a plurality of train cars constituting one train organization, but are not limited thereto, and are arbitrarily selected from among a plurality of train cars of the same train organization. It may be two train cars.
열차차량에는 열차의 운행에 필요한 다양한 서버가 탑재될 수 있다. 예를 들면, 열차차량에는 열차의 구동에 관련된 제어값을 연산하는 연산서버, 다양한 차량 내 장치에 제어신호를 전송하는 제어서버, 관제 및 타 열차와 통신을 수행하기 위한 통신서버 등이 탑재될 수 있다. Various servers necessary for train operation may be mounted on the train car. For example, a train car may be equipped with an operation server that calculates control values related to train operation, a control server that transmits control signals to various in-vehicle devices, and a communication server that controls and communicates with other trains. there is.
그리고, 열차차량에는 제어서버로부터 수신한 제어신호를 기초로 동작하는 다양한 차량 내 장치(In- vehicle device)가 존재할 수 있다. In addition, various in-vehicle devices that operate based on the control signal received from the control server may exist in the train car.
이러한 장치들은 제어서버로부터 제어신호를 수신하고, 제어결과와 같은 피드백 정보를 제어서버에 주기적으로 전송할 수 있다. These devices may receive control signals from the control server and periodically transmit feedback information such as control results to the control server.
열차차량 내의 서버와 장치들간에 전송되는 신호 또는 피드백 정보들은 일반적으로 동일한 데이터 포맷을 가지며, 일정 주기로 전송된다. 따라서, 열차차량에 TSN을 구축하고, 제어신호 또는 피드백에 관한 데이터 스트림을 TSN을 이용하여 적시에 확정적으로 전송할 수 있다. Signals or feedback information transmitted between servers and devices in train cars generally have the same data format and are transmitted at regular intervals. Therefore, TSN can be established in train cars, and data streams related to control signals or feedback can be transmitted timely and reliably using TSN.
열차차량의 TSN은 CNC, CUC 및 TSN 브릿지를 포함한다. 구체적으로는, 상술한 열차차량 내의 다양한 서버와 장치는 TSN에서 데이터의 송신 또는 수신상황에 따라 송수신 말단인 토커 또는 리스너로 구성되며, 열차차량 내의 다양한 서버와 장치들은 적어도 하나의 TSN 브릿지로 통신적으로 연결된다. 그리고, 열차차량의 TSN에서의 데이터 전송 과정을 설정 및 제어하기 위하여 CNC 및 CUC가 열차차량마다 구비될 수 있다.The TSN of train cars includes CNC, CUC and TSN bridges. Specifically, various servers and devices in the above-described train car are composed of talkers or listeners, which are transmitting and receiving ends, according to data transmission or reception conditions in TSN, and various servers and devices in the train car are communicative with at least one TSN bridge. connected to In addition, a CNC and a CUC may be provided for each train car in order to set and control a data transmission process in the TSN of the train car.
TSN 관리장치는 제1 열차차량의 TSN 및 제2 열차차량의 TSN을 구성하는 TSN 브릿지 중에서 각 열차차량의 통신장치에 연결된 TSN 브릿지를 서로 연결하여 전체 열차 네트워크를 구성한다. 여기서, 열차 네트워크는 제1 열차차량의 내부 데이터 스트림 전송을 수행하는 제1 로컬 TSN, 제2 열차차량의 내부 데이터 스트림 전송을 수행하는 제2 로컬 TSN 및 제1 열차차량 및 상기 제2 열차차량 간의 데이터 스트림 전송을 수행하는 차량간 TSN을 포함할 수 있다. 즉, 열차차량 각각의 TSN은 열차 네트워크의 로컬 TSN에 해당하는 부분과 열차 네트워크의 차량간 TSN에 해당하는 부분으로 구분될 수 있다. The TSN management device configures the entire train network by connecting TSN bridges connected to the communication device of each train car among the TSN bridges constituting the TSN of the first train car and the TSN of the second train car. Here, the train network includes a first local TSN performing internal data stream transmission of the first train car, a second local TSN performing internal data stream transmission of the second train car, and between the first train car and the second train car. It may include an inter-vehicle TSN that performs data stream transmission. That is, the TSN of each train car can be divided into a part corresponding to the local TSN of the train network and a part corresponding to the TSN between vehicles of the train network.
TSN 관리장치는 제1 열차차량의 TSN을 열차 네트워크의 메인 네트워크로 설정한다(S620).The TSN management device sets the TSN of the first train car as the main network of the train network (S620).
TSN 관리장치는 제1 열차차량의 TSN 및 제2 열차차량의 TSN 중에서 제1 열차차량의 TSN을 열차 네트워크의 메인 네트워크로 설정한다. 여기서, TSN 관리장치는 메인 네트워크로 설정된 제1 열차차량의 TSN에 대한 제1 CNC를, 열차 네트워크의 제1 로컬 TSN, 제2 로컬 TSN 및 차량간 TSN 중 적어도 하나의 TSN을 설정 및 제어하는 CNC로 설정할 수 있다.The TSN management device sets the TSN of the first train car among the TSN of the first train car and the TSN of the second train car as the main network of the train network. Here, the TSN management device sets and controls the first CNC for the TSN of the first train car set as the main network and at least one of the first local TSN, the second local TSN, and the inter-vehicle TSN of the train network. can be set to
일 실시예에 따라, TSN 관리장치는 메인 네트워크로 결정된 제1 열차차량의 TSN에 대한 제1 CNC를 열차 네트워크의 제1 로컬 TSN, 제2 로컬 TSN 및 차간 TSN의 CNC로 설정하고, 제2 열차차량의 TSN에 대한 제2 CNC는 비활성으로 설정할 수 있다. According to an embodiment, the TSN management device sets the first CNC for the TSN of the first train car determined as the main network to the CNCs of the first local TSN, the second local TSN, and the inter-car TSN of the train network, and sets the second train The second CNC for the vehicle's TSN can be set to inactive.
TSN 관리장치는 제1 CNC가 전체 열차 네트워크를 구성하는 모든 TSN 브릿지들을 통합적으로 관리하도록 설정 및 제어한다. 따라서, 제1 CNC는 열차를 구성하는 모든 열차차량에 포함되어 있는 TSN 브릿지 각각에, 데이터 스트림에 관한 정보 및 데이터 전송 스케쥴링 정보와 같은 TSN 설정정보를 전송한다.The TSN management device sets and controls the first CNC to comprehensively manage all TSN bridges constituting the entire train network. Accordingly, the first CNC transmits TSN setting information such as data stream information and data transmission scheduling information to each of the TSN bridges included in all train cars constituting the train.
여기서, CUC의 경우에는 전체 열차 네트워크 내에서 이루어지는 데이터 전송에 대한 토커 및 리스너와 데이터 스트림에 관한 정보를 송수신하게 되므로, TSN 관리장치는 제1 CUC 및 제 2 CUC가 각각 대응하는 열차차량의 TSN의 말단과 통신적으로 연결되어 데이터 스트림에 관한 정보를 수집하고, 전체 열차 네트워크에 대한 메인 CNC로 설정된 제1 CNC에 해당 정보를 전송하도록 제1 CUC 및 제 2 CUC를 설정 및 제어할 수 있다. Here, in the case of the CUC, since information on data streams is transmitted and received with talkers and listeners for data transmission within the entire train network, the TSN management device determines the TSN of the train cars to which the first CUC and the second CUC respectively correspond. The first CUC and the second CUC can be configured and controlled to be communicatively connected to the terminal, collect information about the data stream, and transmit the corresponding information to the first CNC set as the main CNC for the entire train network.
본 개시의 다른 실시예에 따라, TSN 관리장치는 메인 네트워크로 결정된 제1 열차차량의 TSN에 대한 제1 CNC를 열차 네트워크의 제1 로컬 TSN 및 차간 TSN의 CNC로 설정하고, 제2 열차차량의 TSN에 대한 제2 CNC는 제2 로컬 TSN의 CNC로 설정할 수 있다. According to another embodiment of the present disclosure, the TSN management device sets the first CNC for the TSN of the first train car determined as the main network to the CNC of the first local TSN and inter-car TSN of the train network, and sets the CNC of the second train car The second CNC for the TSN can be set to the CNC of the second local TSN.
여기서, 제1 CNC는 제1 열차차량 내부에서 이루어지는 데이터 스트림의 전송 및 열차차량간에 이루어지는 데이터 스트림의 전송과 관련된 TSN 브릿지들을 설정 및 제어하고, 제2 CNC는 제2 열차차량 내부에서 이루어지는 데이터 스트림의 전송과 관련된 TSN 브릿지를 설정 및 제어할 수 있다. Here, the first CNC sets up and controls TSN bridges related to transmission of data streams within the first train car and data streams between train cars, and the second CNC controls the transmission of data streams within the second train car. TSN bridges related to transmission can be configured and controlled.
TSN 관리장치는 제1 열차차량의 TSN 및 제2 열차차량의 TSN 간의 데이터 전송 경로가 무선 통신 경로로 구성되는 경우, 차간 데이터 스트림 전송경로를 가상 TSN 브릿지로 간주하여 열차 네트워크를 구성할 수 있다. When the data transmission path between the TSN of the first train car and the TSN of the second train car is configured as a wireless communication path, the TSN management device may configure the train network by considering the inter-car data stream transmission path as a virtual TSN bridge.
TSN 관리장치는 네트워크 상태신호를 기초로 열차 네트워크에 이상 발생 여부를 결정한다(S630).The TSN management device determines whether an abnormality has occurred in the train network based on the network status signal (S630).
TSN 관리장치는 열차 네트워크를 구성하는 열차차량의 TSN이 네트워크 상태신호를 송수신하도록 제어한다. 여기서, 네트워크 상태신호는 메인 네트워크로 설정된 제1 열차차량의 TSN에서 다른 열차차량들의 TSN 각각에 미리 설정된 주기마다 전송하는 신호일 수 있다. 예를 들면, 제1 열차차량의 TSN은 네트워크 상태신호를 설정된 주기마다 제2 열차차량의 TSN에 전송할 수 있다.The TSN management device controls the TSN of train cars constituting the train network to transmit and receive network status signals. Here, the network status signal may be a signal transmitted from the TSN of the first train car set as the main network to each of the TSNs of other train cars at predetermined intervals. For example, the TSN of the first train car may transmit a network status signal to the TSN of the second train car at set intervals.
예를 들면, TSN 관리장치는 제1 열차차량의 TSN에서 미리 설정된 제1 주기로 송신되는 네트워크 상태신호가 제2 열차차량의 TSN에서의 수신주기인 제2 주기를 계산한다. 열차 네트워크, 특히 메인 네트워크인 제1 열차차량의 TSN에 이상이 발생하면, 제2 열차차량의 TSN에 네트워크 상태신호가 지연되어 수신되거나, 수신되지 않게 되므로, 제2 주기는 미리 설정된 제1 주기에 비교하여 상대적으로 큰 임의의 값으로 계산되거나, 무한대인 값으로 계산될 수 있다.For example, the TSN management device calculates a second period, which is a reception period of a network status signal transmitted in a preset first period from the TSN of the first train car to the TSN of the second train car. If an error occurs in the train network, particularly the TSN of the first train car, which is the main network, the network state signal is delayed and received or not received by the TSN of the second train car, so that the second period is equal to the preset first period. It can be calculated as an arbitrary value that is relatively large by comparison, or as a value that is infinite.
TSN 관리장치는 제1 주기를 기초로 정상 범위의 수신주기로 미리 설정된 임계값과 제2 주기의 값을 비교한다. 제2 주기의 값이 임계값을 초과하면, TSN 관리장치는 열차 네트워크에 이상이 발생하였다고 결정한다.The TSN management device compares the value of the second period with a threshold value preset as a reception period within a normal range based on the first period. If the value of the second cycle exceeds the threshold, the TSN management device determines that an abnormality has occurred in the train network.
TSN 관리장치는 제2 열차차량의 TSN을 열차 네트워크의 메인 네트워크로 재설정한다(S640). TSN 관리장치는 열차 네트워크에 이상이 발생하였다고 결정되면, 열차 네트워크의 메인 네트워크를 제1 열차차량의 TSN에서 제2 열차차량의 TSN으로 재설정할 수 있다. 여기서, 프로세서(120)는 열차차량 네트워크에 포함된 제1 로컬 TSN, 제2 로컬 TSN 및 차량간 TSN을 설정 제어하는 CNC를, 제1 CNC에서 제2 CNC로 교체할 수 있다.The TSN management device resets the TSN of the second train car to the main network of the train network (S640). If it is determined that an error has occurred in the train network, the TSN management device may reset the main network of the train network from the TSN of the first train car to the TSN of the second train car. Here, the
여기서, TSN 관리장치는 제1 열차차량의 TSN 대신에 제1 열차차량에 인접한 제2 열차차량의 TSN으로 메인 네트워크를 재설정할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 제1 열차차량에 인접한 제2 열차차량 대신 임의의 후속 열차차량으로 재설정될 수 있다.Here, the TSN management device may reset the main network to the TSN of the second train car adjacent to the first train car instead of the TSN of the first train car, but is not limited thereto, and the second train adjacent to the first train car Instead of a vehicle, it can be reset to any subsequent train car.
전체 열차 네트워크의 메인 네트워크가 제2 열차차량의 TSN으로 재설정되면, TSN 관리장치는 제2 열차차량의 TSN을 메인 네트워크로 하는 새로운 열차 네트워크에 대한 설정값을 기초로 새로운 열차 네트워크를 구성하고, 설정 데이터를 업데이트 한다.When the main network of the entire train network is reset to the TSN of the second train car, the TSN management device configures the new train network based on the set values for the new train network with the TSN of the second train car as the main network, and sets update the data
본 명세서에 설명되는 시스템들 및 기법들의 다양한 구현예들은, 디지털 전자 회로, 집적회로, FPGA(field programmable gate array), ASIC(application specific integrated circuit), 컴퓨터 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어, 및/또는 이들의 조합으로 실현될 수 있다. 이러한 다양한 구현예들은 프로그래밍가능 시스템 상에서 실행 가능한 하나 이상의 컴퓨터 프로그램들로 구현되는 것을 포함할 수 있다. 프로그래밍가능 시스템은, 저장 시스템, 적어도 하나의 입력 디바이스, 그리고 적어도 하나의 출력 디바이스로부터 데이터 및 명령들을 수신하고 이들에게 데이터 및 명령들을 전송하도록 결합되는 적어도 하나의 프로그래밍가능 프로세서(이것은 특수 목적 프로세서일 수 있거나 혹은 범용 프로세서일 수 있음)를 포함한다. 컴퓨터 프로그램들(이것은 또한 프로그램들, 소프트웨어, 소프트웨어 애플리케이션들 혹은 코드로서 알려져 있음)은 프로그래밍가능 프로세서에 대한 명령어들을 포함하며 "컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체"에 저장된다.Various implementations of the systems and techniques described herein may include digital electronic circuits, integrated circuits, field programmable gate arrays (FPGAs), application specific integrated circuits (ASICs), computer hardware, firmware, software, and/or their can be realized in combination. These various implementations may include being implemented as one or more computer programs executable on a programmable system. A programmable system includes at least one programmable processor (which may be a special purpose processor) coupled to receive data and instructions from and transmit data and instructions to a storage system, at least one input device, and at least one output device. or may be a general-purpose processor). Computer programs (also known as programs, software, software applications or code) contain instructions for a programmable processor and are stored on a "computer readable medium".
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 이러한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 ROM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 메모리 카드, 하드 디스크, 광자기 디스크, 스토리지 디바이스 등의 비휘발성(non-volatile) 또는 비일시적인(non-transitory) 매체일 수 있으며, 또한 데이터 전송 매체(data transmission medium)와 같은 일시적인(transitory) 매체를 더 포함할 수도 있다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수도 있다.A computer-readable recording medium includes all types of recording devices in which data that can be read by a computer system is stored. These computer-readable recording media include non-volatile or non-transitory media such as ROM, CD-ROM, magnetic tape, floppy disk, memory card, hard disk, magneto-optical disk, and storage device. It may be a medium, and may further include a transitory medium such as a data transmission medium. Also, computer-readable recording media may be distributed in computer systems connected through a network, and computer-readable codes may be stored and executed in a distributed manner.
본 명세서의 흐름도/타이밍도에서는 각 과정들을 순차적으로 실행하는 것으로 기재하고 있으나, 이는 본 개시의 일 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것이다. 다시 말해, 본 개시의 일 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 개시의 일 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 흐름도/타이밍도에 기재된 순서를 변경하여 실행하거나 각 과정들 중 하나 이상의 과정을 병렬적으로 실행하는 것으로 다양하게 수정 및 변형하여 적용 가능할 것이므로, 흐름도/타이밍도는 시계열적인 순서로 한정되는 것은 아니다.In the flow chart/timing diagram of the present specification, it is described that each process is sequentially executed, but this is merely an example of the technical idea of one embodiment of the present disclosure. In other words, those skilled in the art to which an embodiment of the present disclosure belongs may change and execute the order described in the flowchart/timing diagram within the range that does not deviate from the essential characteristics of the embodiment of the present disclosure, or one of each process Since the above process can be applied by performing various modifications and variations in parallel, the flow chart/timing chart is not limited to a time-series sequence.
이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely an example of the technical idea of the present embodiment, and various modifications and variations can be made to those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present embodiment. Therefore, the present embodiments are not intended to limit the technical idea of the present embodiment, but to explain, and the scope of the technical idea of the present embodiment is not limited by these embodiments. The scope of protection of this embodiment should be construed according to the claims below, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be construed as being included in the scope of rights of this embodiment.
100: TAS 관리장치
110: 통신부
120: 프로세서
130: 메모리100: TAS management device
110: communication department
120: processor
130: memory
Claims (10)
제1 열차차량의 TSN과 제2 열차차량의 TSN을 연결하여 열차 네트워크를 구성하는 과정;
상기 제1 열차차량의 TSN 및 상기 제2 열차차량의 TSN 중에서 상기 제1 열차차량의 TSN을 상기 열차 네트워크의 메인 네트워크로 설정하는 과정; 및
네트워크 상태신호를 기초로 상기 열차 네트워크에 이상이 발생하였다고 결정되면, 상기 제2 열차차량의 TSN을 상기 열차 네트워크의 메인 네트워크로 재설정하는 과정을 포함하는
TSN 관리방법.In the TSN management method of a time sensitive network (TSN) based train network,
constructing a train network by connecting the TSN of the first train car and the TSN of the second train car;
setting the TSN of the first train car among the TSN of the first train car and the TSN of the second train car as a main network of the train network; and
Resetting the TSN of the second train car to the main network of the train network when it is determined that an abnormality has occurred in the train network based on the network status signal.
TSN management method.
상기 열차 네트워크는,
상기 제1 열차차량의 내부 데이터 스트림 전송을 수행하는 제1 로컬 TSN;
상기 제2 열차차량의 내부 데이터 스트림 전송을 수행하는 제2 로컬 TSN; 및
상기 제1 열차차량 및 상기 제2 열차차량 간의 데이터 스트림 전송을 수행하는 차량간 TSN을 포함하는 TSN 관리방법.According to claim 1,
The train network,
a first local TSN performing internal data stream transmission of the first train car;
a second local TSN performing internal data stream transmission of the second train car; and
A TSN management method comprising an inter-vehicle TSN performing data stream transmission between the first train car and the second train car.
상기 제1 열차차량의 TSN 및 상기 제2 열차차량의 TSN 중에서 상기 제1 열차차량의 TSN을 상기 열차 네트워크의 메인 네트워크로 설정하는 과정은,
상기 제1 열차차량의 TSN에 대한 제1 CNC를 상기 열차 네트워크의 제1 로컬 TSN, 제2 로컬 TSN 및 차간 TSN의 CNC로 설정하는 과정; 및
상기 제2 열차차량의 TSN에 대한 제2 CNC를 비활성으로 설정하는 과정을 포함하는 TSN 관리방법.According to claim 2,
The process of setting the TSN of the first train car among the TSN of the first train car and the TSN of the second train car as the main network of the train network,
setting a first CNC for the TSN of the first train car to the CNCs of the first local TSN, the second local TSN, and the inter-vehicle TSN of the train network; and
and setting a second CNC for the TSN of the second train car to be inactive.
상기 제1 열차차량의 TSN 및 상기 제2 열차차량의 TSN 중에서 상기 제1 열차차량의 TSN을 상기 열차 네트워크의 메인 네트워크로 설정하는 과정은,
상기 제1 열차차량의 TSN에 대한 제1 CNC를 상기 제1 로컬 TSN 및 상기 차량간 TSN의 CNC로 설정하는 과정; 및
상기 제2 열차차량의 TSN에 대한 제2 CNC를 상기 제2 로컬 TSN의 CNC로 설정하는 과정을 포함하는 TSN 관리방법.According to claim 2,
The process of setting the TSN of the first train car among the TSN of the first train car and the TSN of the second train car as the main network of the train network,
setting a first CNC for the TSN of the first train car as a CNC for the first local TSN and the inter-car TSN; and
and setting a second CNC for the TSN of the second train car to the CNC of the second local TSN.
상기 네트워크 상태신호를 기초로 상기 열차 네트워크에 이상이 발생하였다고 결정하는 과정은,
상기 제1 열차차량의 TSN에서 일정한 주기로 송신되는 상기 네트워크 상태신호가 상기 제2 열차차량의 TSN에 수신되는 수신주기를 획득하는 과정; 및
상기 수신주기가 미리 설정된 정상 수신주기에 대한 임계값을 초과하는지 여부를 결정하는 과정을 포함하는 TSN 관리방법.According to claim 1,
The process of determining that an abnormality has occurred in the train network based on the network state signal,
obtaining a reception period at which the network state signal transmitted at regular intervals from the TSN of the first train car is received by the TSN of the second train car; and
and determining whether the reception period exceeds a preset normal reception period threshold.
상기 메모리에 저장된 상기 하나 이상의 인스트럭션을 실행하는 프로세서를 포함하되,
상기 프로세서는, 상기 하나 이상의 인스트럭션을 실행함으로써,
제1 열차차량의 TSN과 제2 열차차량의 TSN을 연결하여 열차 네트워크를 구성하고,
상기 제1 열차차량의 TSN 및 상기 제2 열차차량의 TSN 중에서 상기 제1 열차차량의 TSN을 상기 열차 네트워크의 메인 네트워크로 설정하고,
네트워크 상태신호를 기초로 상기 열차 네트워크에 이상이 발생하였다고 결정되면, 상기 제2 열차차량의 TSN을 상기 열차 네트워크의 메인 네트워크로 재설정하는
TSN 관리장치.a memory that stores one or more instructions; and
a processor to execute the one or more instructions stored in the memory;
The processor, by executing the one or more instructions,
A train network is formed by connecting the TSN of the first train car and the TSN of the second train car;
Among the TSN of the first train car and the TSN of the second train car, the TSN of the first train car is set as the main network of the train network;
resetting the TSN of the second train car to the main network of the train network when it is determined that an abnormality has occurred in the train network based on the network status signal
TSN management device.
상기 열차 네트워크는,
상기 제1 열차차량의 내부 데이터 스트림 전송을 수행하는 제1 로컬 TSN;
상기 제2 열차차량의 내부 데이터 스트림 전송을 수행하는 제2 로컬 TSN; 및
상기 제1 열차차량 및 상기 제2 열차차량 간의 데이터 스트림 전송을 수행하는 차량간 TSN을 포함하는 TSN 관리장치.According to claim 6,
The train network,
a first local TSN performing internal data stream transmission of the first train car;
a second local TSN performing internal data stream transmission of the second train car; and
TSN management apparatus comprising an inter-vehicle TSN that transmits a data stream between the first train car and the second train car.
상기 프로세서는,
상기 제1 열차차량의 TSN에 대한 제1 CNC를 상기 열차 네트워크의 제1 로컬 TSN, 제2 로컬 TSN 및 차간 TSN의 CNC로 설정하고,
상기 제2 열차차량의 TSN에 대한 제2 CNC를 비활성으로 설정하는 TAS 관리장치.According to claim 7,
the processor,
setting a first CNC for the TSN of the first train car to the CNCs of the first local TSN, the second local TSN, and the inter-vehicle TSN of the train network;
The TAS management device for setting the second CNC for the TSN of the second train car to be inactive.
상기 프로세서는,
상기 제1 열차차량의 TSN에 대한 제1 CNC를 상기 제1 로컬 TSN 및 상기 차량간 TSN의 CNC로 설정하고,
상기 제2 열차차량의 TSN에 대한 제2 CNC를 상기 제2 로컬 TSN의 CNC로 설정하는 TSN 관리장치.According to claim 7,
the processor,
A first CNC for the TSN of the first train car is set to the CNC of the first local TSN and the inter-car TSN;
TSN management device for setting the second CNC for the TSN of the second train car to the CNC of the second local TSN.
상기 프로세서는,
상기 네트워크 상태신호를 기초로 상기 열차 네트워크에 이상이 발생하였다고 결정하되,
상기 제1 열차차량의 TSN에서 일정한 주기로 송신되는 상기 네트워크 상태신호가 상기 제2 열차차량의 TSN에 수신되는 수신주기를 획득하고,
상기 수신주기가 미리 설정된 정상 수신주기에 대한 임계값을 초과하는지 여부를 결정하는 TSN 관리장치.According to claim 9,
the processor,
Determine that an abnormality has occurred in the train network based on the network status signal;
obtaining a reception period at which the network status signal transmitted at regular intervals from the TSN of the first train car is received by the TSN of the second train car;
The TSN management device for determining whether the reception period exceeds a preset normal reception period threshold.
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-
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