Bordkommunikationsinfrastruktur

Bordkommunikationsinfrastruktur

Steuerungs-, Diagnostik-, Multimedia- oder andere Bordsysteme sind in einer gemeinsamen Ethernet-basierten Netzwerkinfrastruktur miteinander verbunden.

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Parameter

ETHERNET-BACKBONE-NETZWERK
ETBN - Ethernet-Zug-Backbone-Knoten
ETBN ist für eine Hochgeschwindigkeits-Ethernet-Kommunikationsinfrastruktur in dynamisch verbundenen Zügen ausgelegt. Es enthält eine Gigabit-Ethernet-Schnittstelle für die ETB- und ECN-Netzwerke. Ein leistungsstarker Prozessor sorgt auch bei aktivem R-NAT und Firewall für eine hohe Routing-Performance von mehr als 300 kfps.
Die Hauptfunktion des ETBN besteht darin, Datenpakete zwischen den Fahrzeug- und Zugnetzen von ETB und ECN zu leiten sowie eine Zugtopologiedatenbank mit vollständigen Informationen über den aktuellen Zugzustand zu erstellen und zu pflegen. Standardisierte Kommunikationsdienstleistungen ermöglichen es, mit Endgeräten, auf die Datenbank zuzugreifen.
ETB - Ethernet-Zug-Backbone
Wird für die Kommunikation zwischen dynamisch verknüpften Einheiten/Sets. Die ETB-Inauguration erkennt automatisch sämtliche Änderungen in der Topologie, passt die Adressierung an und gibt Informationen an Apps im Fahrzeugnetzwerk weiter. Eine hohe Leistung sorgt für den störungsfreien Betrieb anspruchsvoller Apps. Eine Konfiguration des Routings erfolgt automatisch, ausgehend von den Ergebnissen der Inauguration.
ECN – Ethernet Fahrzeugnetzwerk
Verknüpft oder setzt Netzwerkgeräte auf der HYPEX-Plattform im Fahrzeug zusammen. Weitere HYPEX-basierte Geräte, wie der ATO- oder NVR-Controller, können direkt in dieses Ringtopologie-Netzwerk integriert werden, womit eine Redundanz der Netzwerkverbindung beim Speichern der Endpunkt-Ports gewährleistet wird.
Ethernet-Schalter stützen die Konfigurationsprofile, welche durch Hardwarekonfigurationspins ausgewählt werden, die in den Netzteilanschluss integriert sind. Hierdurch wird der Einsatz sowie ein Serviceeingriff in Netzwerken mit mehreren Fahrzeugen erheblich vereinfacht.
Verwaltete Ethernet-Switches
Konzipiert sind sie speziell für die integrierte Ethernet-Kommunikationsinfrastruktur konzipiert. Ihr modulares HW-Design erlaubt es, eine Vielzahl von Produktionsmodellen mit unterschiedlicher Portanzahl von Ports und Konfigurationen, Kommunikationsgeschwindigkeiten sowie PoE-Support zu erstellen.
Die interne Architektur der HYPEX-Plattform nutzt zwischen den einzelnen Modulen die 10 Gb/s-Kommunikationsleitungen, damit es möglich ist, bei voller Geschwindigkeit zwischen allen Ports zu schalten
EIGENSCHAFTEN
Netzwerkverfügbarkeit
Das gesamte Netzwerk ist als ein vollends redundantes ausgelegt, d.h. Ohne einen einzigen Fehlerquellenpunkt.
Die kreisförmige Netzwerktopologie des Fahrzeugs mit einem speziellen Schleifensteuerungsprotokoll gewährleistet im Falle eines Versagens einer Leitung/ eines Schalters eine Wiederherstellungszeit von 50 ms. Außerdem sorgen die Bypass-Relais an jedem Ethernet-Schalter für eine noch höhere Netzwerkverfügbarkeit - selbst bei Mehrfachfehlern.
Die Verbindung zwischen dem Fahrzeugnetzwerk und dem Backbone-Netz des Zuges stellen redundante ETBNs im Active/Standby-Modus her. Das Standby-ETBN überwacht kontinuierlich den aktiven Knoten und übernimmt im Falle des Ausfalls eines aktiven Knotens die Kontrolle über sämtliche Funktionen. Diese Redundanz ist für die Endgeräte vollends transparent.
Das Rückgratsystem des Zuges verfügt über eine lineare Topologie. Jedes ETBN ist an den ETB-Ports mit Bypass-Relais ausgestattet, welche für einen kontinuierlichen ETB-Betrieb sorgen, sofern ein Knoten hilflos wird bzw. nicht funktioniert. Das ETBN überwacht kontinuierlich beide ETBs in allen Richtungen und leitet im Falle eines Leitungsausfalls den Verkehr bedarfsgerecht um.
Ein Netzwerk für mehrere Systeme
Dank der Ethernet-Eigenschaften ist es möglich, ein physikalisches Netzwerk mit bei mehreren Bordsystemen zu nutzen. Dieser Ansatz erlaub es, die Anzahl der Netzwerkelemente sowie der Verkabelung zu reduzieren; es werden die Anfangs- sowie die LCC-Kosten optimiert - außerdem erhöht sich somit die Gesamtverfügbarkeit des Fahrzeugs.
Die einzelnen Systeme sind VLAN-getrennt. Der Datenaustausch zwischen Systemen (VLANs) erfolgt über einen redundanten Hochleistungsrouter mit erweiterten Firewall-Optionen. Die in jedes Netzwerkelement implementierten Quality of Service-Richtlinien sorgen für eine ausreichende Bandbreite und geringe Latenz für kritische Systeme (TCMS, Sprache, Videostreams).
Diagnostik
Auf der HYPEX-Plattform aufgebaute Netzwerkgeräte gewähren Informationen, um eine schnelle Laufzeitdiagnostik des Zug-Backbonenetzes durchführen zu können, ebenso des Fahrzeugkreises sowie der Anbindung einzelner Endgeräte. Für jeden Port stehen außerdem detaillierte statistische Zähler zur Verfügung, die für die Zwecke weiterer Netzwerkanalysen verwendet werden können.
Kommunikations-Gateway
Der Kommunikationsknoten UIC-GATEWAY ist ein wichtiger Bestandteil der Ausstattung von Schienenfahrzeugen, die gemäß der internationalen Norm IEC 61375 sowie dem UIC 556-Blatt betrieben werden, was die Möglichkeit einer Verbindung verschiedener Baureihen an Eisenbahnwaggons sowie eine hohe Funktionssicherheit mit sich bringt.
EIGENSCHAFTEN
Sorgt für eine Kommunikation zwischen den Sammelschienen des Zuges sowie der Strecke.
Kompatibilität mit internationalen Standards und Normen
Redundanz bei Schlüsselkomponenten oder optional vollumfängliche Redundanz
Möglichkeit zum Verknüpfen/Verbinden verschiedener Serien an Schienenfahrzeugen
Dieses System verfügt über eine PDM-Konfigurationsdatenbank zum Einordnen von Prozessdaten.
Optionale Kommunikationsschnittstellen, analoge sowie digitale Aus-/Eingänge
Service- und Konfigurationsarbeiten erfolgen über die INTELO Visa-App
Standardisierter RACK 3U-Schrank
Bestimmung der Sicherheitsstufen MTBF / MKBF und SIL / RAMS
KOMPONENTEN
UIC-GATEWAY - Modul für eine WTB Sammelschiene des Zuges mitsamt einer Redundanzfunktion
MVB-NODE - MCB-Kommunikationsmodul
CAN-RED - CAN-Kommunikationsmodul
INTELO+Viza - Service- und Konfigurationsapps

AN DER PRODUKTION NIMMT
DIE ŠKODA TRANSPORTATION GRUPPE TEIL