一种基于以太网的车载设备实时寻址方法及系统的制作方法
【专利摘要】本发明实施例公开了一种基于以太网的车载设备实时寻址方法及系统。其中方法包括：寻址服务器接收编组内的终端设备注册的URI域名，将终端设备URI域名与终端设备IP地址生成映射信息；所述寻址服务器发送所述映射信息至其他寻址服务器，接收其他寻址服务器发送的各自的映射信息并储存；所述寻址服务器将所述储存的所有终端设备的映射信息发送至本编组内所有终端设备，以使所述本编组内的所有终端设备储存所述映射信息，当终端设备需要与目标设备通信时，在所述储存的所述映射信息中搜索目标设备的URI域名查找对应的IP地址。可见本发明能够提高车辆通信网络的实时性与确定性以及列车运行的安全性。
【专利说明】一种基于以太网的车载设备实时寻址方法及系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及轨道交通领域，特别是涉及一种基于以太网的车载设备实时寻址方法及系统。
【背景技术】
[0002]基于以太网的列车网络控制系统在通信过程时，源端设备需要知道目的端设备的地址信息，以太网的开放式系统互连参考(Open System Interconnect ReferenceModel, OSI)七层模型中，网络层采用网络协议(Internet Protocol, IP)地址作为通信的地址信息。现有的寻址方法具体是:源端设备首先发送域名解析请求给域名服务器(DomainName Server, DNS)域名，当DNS接收到解析请求之后,会先查询本地数据库,如果本地数据库没有该域名，则会往该DNS上所设的其他DNS服务器继续询问，依次询问直到得到所查询的域名与IP地址的对应关系为止，最后将解析结果反馈给源端设备。当源端设备得到目的端设备对应的IP地址后，开始进行通信。具体在列车通信网络中，源端设备是通过输入通用资源标识符(Uniform Resource Identifier, URI)域名进行目的端设备访问的，DNS服务器需要将该域名解析成IP地址才能进行网络层的通信。
[0003]由此可见:在现有的寻址方式中，由于查询目的端设备的域名和IP地址对应关系所需的时间不确定，导致响应时间也不确定，这将影响到列车网络的实时性和列车运行的安全性。
[0004]基于上述技术问题，目前迫切需要提供一种新型寻址方式，以减少寻址所用时间的不确定性，减少通信延时，提高列车通信的实时性和列车运行的安全性。
【发明内容】
[0005]为了解决上述技术问题，本发明提出了一种基于以太网的车载设备实时寻址方法及系统，当终端设备需要与目标设备通信时，无需与寻址服务器端进行网络交互解析域名，可在极短时间内得到目标设备域名对应的IP地址，增加了网络的实时性与确定性以及列车运行的安全性。
[0006]本发明公开了如下技术方案:
[0007]一种基于以太网的车载设备实时寻址方法，包括:
[0008]寻址服务器接收编组内的终端设备注册的URI域名，将终端设备URI域名与终端设备IP地址生成映射信息；
[0009]所述寻址服务器发送所述映射信息至其他寻址服务器，接收其他寻址服务器发送的各自的映射信息并储存，以使系统中所有的寻址服务器储存所有终端设备的映射信息；
[0010]所述寻址服务器将所述储存的所有终端设备的映射信息发送至本编组内所有终端设备，以使所述本编组内的所有终端设备储存所述映射信息，当终端设备需要与目标设备通信时，在所述映射信息中搜索目标设备的URI域名查找对应的IP地址。
[0011]优选的，采用遍历搜索算法进行搜索。[0012]本发明还提供了一种基于以太网的车载设备实时寻址系统，包括:
[0013]终端设备和寻址服务器；
[0014]所述终端设备，用于向所属编组的寻址服务器注册自身的URI域名，接收所属编组的寻址服务器发送的所有终端设备的映射信息并储存，在需要与目标设备通信时，在所述映射信息中搜索目标设备的URI域名查找对应的IP地址；
[0015]所述寻址服务器，用于接收编组内的终端设备注册的URI域名，将终端设备URI域名与终端设备IP地址生成映射信息，发送所述映射信息至其他寻址服务器，接收其他寻址服务器发送的各自的映射信息并储存，以使系统中所有的寻址服务器储存所有终端设备的映射信息，将所述储存的所有终端设备的映射信息发送至本编组内所有终端设备。
[0016]优选的，所述终端设备，包括:
[0017]发送单元，用于向所属编组的寻址服务器注册自身的URI域名；
[0018]接收单元，用于接收所属编组的寻址服务器发送的所有终端设备的映射信息并储存；
[0019]查找单元，用于当本终端设备需要与目标设备通信时，在所述映射信息中搜索目标设备的URI域名查找对应的IP地址。
[0020]优选的，所述寻址服务器，包括:
[0021]接收单元，用于接收编组内的终端设备注册的URI域名，将终端设备URI域名与终端设备IP地址生成映射信息；
[0022]交互单元，用于发送所述映射信息至其他寻址服务器，接收其他寻址服务器发送的各自的映射信息并储存，以使系统中所有的寻址服务器储存所有终端设备的映射信息；
[0023]发送单元，将所述储存的所有终端设备的映射信息发送至本寻址服务器编组内所有终端设备。
[0024]优选的，所述终端设备是车载终端设备。
[0025]优选的，所述寻址服务器是域名服务器。
[0026]优选的，所述终端设备采用遍历搜索算法进行搜索。
[0027]可见:本发明提供的一种基于以太网的车载设备实时寻址方法及系统，通过系统内每个寻址服务器接收编组内的终端设备注册的URI域名，将终端设备URI域名与终端设备IP地址生成映射信息；所述寻址服务器发送所述映射信息至其他寻址服务器，接收其他寻址服务器发送的各自的映射信息并储存，以使系统中所有的寻址服务器储存所有终端设备的映射信息；所述寻址服务器将所述储存的所有终端设备的映射信息发送至本编组内所有终端设备，以使所述本编组内的所有终端设备储存所述映射信息，当终端设备需要与目标设备通信时，在所述储存的所述映射信息中搜索目标设备的URI域名查找对应的IP地址。每个寻址服务器彼此交互各自生成的映射信息，并将得到的所有终端的映射信息发送给各自编组内的终端设备。正是因为每个终端设备都接收并保存有系统内所有终端设备的映射信息，所以，当终端设备想要与目标终端通信时，只需要从自身的本地内存查询目标终端的IP地址。从而，避免了终端设备与寻址服务器端进行网络交互解析域名，可在极短时间内得到需要通信的目的端域名对应的IP地址，提高了网络的实时性与确定性以及列车运行的安全性。【专利附图】
【附图说明】
[0028]为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0029]图1为本发明实施例揭示的一种基于以太网的车载设备实时寻址方法实施例1的流程图；
[0030]图2为本发明实施例揭示的构建URI与IP地址映射数据库的示意图；
[0031]图3为本发明实施例揭示的一种基于以太网的车载设备实时寻址系统实施例1的结构图。
【具体实施方式】
[0032]为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。
[0033]本发明中提供的方法及系统可以使用于采用列车网络系统的多种类型列车，比如目前常用的机车、动车、地铁等。
[0034]实施例一
[0035]请参阅图1，其图1为本发明实施例揭示的一种基于以太网的车载设备实时寻址方法实施例1的流程图，该方法包括:
[0036]步骤101，寻址服务器接收编组内的终端设备注册的URI域名，将终端设备URI域名与终端设备IP地址生成映射信息。
[0037]列车由一个编组构成或多个编组相连组成，每个编组下的终端设备都归属于一个寻址服务器，同一个编组下的终端设备将自己的URI域名注册在所属编组的寻址服务器，所属编组的寻址服务器将归属于自己的所有终端的URI与IP地址之间的映射信息都储存在本地数据库中。
[0038]步骤102，所述寻址服务器发送所述映射信息至其他寻址服务器，接收其他寻址服务器发送的各自的映射信息并储存，以使系统中所有的寻址服务器储存所有终端设备的映射信息。
[0039]在列车通信网络中列车会有多个编组，每个编组对应一个寻址服务器，每个寻址服务器将归属于自己的所有终端的URI与IP地址之间的映射信息发送给系统中其他寻址服务器，同时，也每个寻址服务器都接收到其他寻址服务发送的自身储存的映射信息。
[0040]比如:一个列车的编组有两个，每个编组下有四个终端设备，具体如图2构建URI与IP地址映射数据库的示意图所示，终端设备Cl、终端设备C2、终端设备C3、终端设备C4四个终端设备归属于编组寻址服务器1，终端设备C5、终端设备C6、终端设备C7、终端设备CS四个终端设备归属于编组寻址服务器2。
[0041]经过步骤101的处理后，寻址服务器I已生成本编组内所有终端设备URI域名与IP地址映射信息；寻址服务器2也已生成本编组内所有终端设备URI域名与IP地址映射信息；映射信息分别储存在寻址服务器的数据库中。在此场景下，步骤102具体为:寻址服务器I和寻址服务器2互相交互彼此储存的映射信息，最终使得寻址服务器I得到了归属寻址服务器2的所有终端设备的映射信息，寻址服务器2得到了归属寻址服务器I的所有终端设备的映射信息。也就是说，每个寻址服务器中都储存该列车的所有终端设备的URI与IP地址映射信息。
[0042]当然上述图2只是示例性说明，实际应用中一个列车会有多个寻址服务器，多个终端设备，在此并不限定具体数目。只要按照步骤102操作处理，使得每个编组的寻址服务器都得到系统中所有终端设备的URI与IP地址映射信息。
[0043]步骤103，所述寻址服务器将所述储存的所有终端设备的映射信息发送至本编组内所有终端设备，以使所述本编组内的所有终端设备储存所述映射信息，当终端设备需要与目标设备通信时，在所述储存的所述映射信息中搜索目标设备的URI域名查找对应的IP地址。
[0044]以图2中所示的场景为例对步骤103进行具体解释说明:编组寻址服务器I将得到的系统内所有终端设备的URI与IP地址映射信息，发送给归属他的终端设备Cl、终端设备C2、终端设备C3、终端设备C4这四个终端设备，与此同时，寻址服务器2将得到的系统内所有终端设备的URI与IP地址映射信息，发送给归属他的终端设备C5、终端设备C6、终端设备C7、终端设备CS这四个终端设备；并且，终端设备Cl、终端设备C2、终端设备C3、终端设备C4、终端设备C5、终端设备C6、终端设备C7、终端设备CS，分别将接收到的映射信息储存在本地内存中。也就是说，此列车中的每一个终端设备的内存中都分别储存着此列车中的所有终端设备的URI与IP地址映射信息。
[0045]这样当任意一个终端设备想要与目标终端通信时，只需要从本地内存所述储存的所述映射信息中搜索目标设备的URI域名查找对应的IP地址。比如:当终端设备Cl需要与终端设备C8进行通信时，只需要在终端设备Cl的本地内存中搜索终端设备C8的URI域名得到对应的IP地址。因为，终端设备Cl本地内存中储存着所有设备的URI域名与对应的IP地址映射信息。
[0046]在本发明实施例中寻址服务器可以是DNS域名服务器，主要用于将域名转换为主机的IP地址，在DNS域名服务器中储存着域名和与之对应的IP地址的映射信息。
[0047]IEC61375-2-3国际标准提供了一种新的域名系统由如下4部分构成:trnLabel:列车标签，cstLabel:列车下的编组标签，carLabel:编组下的车厢标签和devLabel:车厢内设备标签，这四个标签可以具体是用数字和下划线或者字母表示。按照国际标准规范的域名结构，本发明专利在本地内存中构建一个列车所有设备域名系统的树形数据结构，采用遍历搜索算法进行搜索，搜索时间非常少，提高了通信的实时性。
[0048]由上述实施例一可以看出，本发明提供的一种基于以太网的车载设备实时寻址方法，通过寻址服务器接收编组内的终端设备注册的URI域名，将终端设备URI域名与终端设备IP地址生成映射信息；所述寻址服务器发送所述映射信息至其他寻址服务器，接收其他寻址服务器发送的各自的映射信息并储存，以使系统中所有的寻址服务器储存所有终端设备的映射信息；所述寻址服务器将所述储存的所有终端设备的映射信息发送至本编组内所有终端设备，以使所述本编组内的所有终端设备储存所述映射信息，当终端设备需要与目标设备通信时，在所述储存的所述映射信息中搜索目标设备的URI域名查找对应的IP地址。每个寻址服务器彼此交互各自生成的映射信息，并将得到的所有终端的映射信息发送给各自编组内的终端设备。正是因为每个终端设备都接收并保存有系统内所有终端设备的映射信息，所以，当终端设备想要与目标终端通信时，只需要从自身的本地内存查询目标终端的IP地址。从而，避免了终端设备与寻址服务器端进行网络交互解析域名，可在极短时间内得到需要通信的目的端域名对应的IP地址，提高了网络的实时性与确定性以及列车运行的安全性。
[0049]实施例二
[0050]与实施例一中的方法对应本发明实施例还提供了一种基于以太网的车载设备实时寻址系统，具体请参阅图3，其为本发明揭示的一种基于以太网的车载设备实时寻址系统实施例的示意图，该系统包括多个终端和多个寻址服务器，每个终端功能一致，每个寻址服务器的功能一致，具体如下:
[0051]终端设备和寻址服务器；
[0052]所述终端设备，用于向所属编组的寻址服务器注册自身的URI域名，接收所属编组的寻址服务器发送的所有终端设备的映射信息并储存，在需要与目标设备通信时，在所述储存的所述映射信息中搜索目标设备的URI域名查找对应的IP地址；
[0053]所述寻址服务器，用于接收编组内的终端设备注册的URI域名，将终端设备URI域名与终端设备IP地址生成映射信息，发送所述映射信息至其他寻址服务器，接收其他寻址服务器发送的各自的映射信息并储存，以使系统中所有的寻址服务器储存所有终端设备的映射信息，将所述储存的所有终端设备的映射信息发送至本编组内所有终端设备。
[0054]如图3中所示，每个终端设备都归属于一个寻址服务器，都向自己所属的编组服务器注册自身的URI域名。寻址服务器将归属于自己的终端设备URI域名与终端设备IP地址生成映射信息，然后再发送所述映射信息至其他寻址服务器，同时也接收其他寻址服务器发送的各自的映射信息并储存这些映射信息，这样每个寻址服务器中都储存了系统中所有终端设备的URI域名和IP地址的映射信息，通过将这些映射信息发送至归属于自己的终端设备，以使得每个终端设备都接收到所有的映射信息并储存。所以当终端设备需要与目的终端通信时，只要在本地内存中查找目的终端对应IP地址就可以进行通信。
[0055]优选的，所述终端设备，包括:
[0056]发送单元，用于向所属编组的寻址服务器注册自身的URI域名；
[0057]接收单元，用于接收所属编组的寻址服务器发送的所有终端设备的映射信息并储存；
[0058]查找单元，用于当本终端设备需要与目标设备通信时，在所述储存的所述映射信息中搜索目标设备的URI域名查找对应的IP地址。
[0059]优选的，所述寻址服务器，包括:
[0060]接收单元，用于接收编组内的终端设备注册的URI域名，将终端设备URI域名与终端设备IP地址生成映射信息；
[0061]交互单元，用于发送所述映射信息至其他寻址服务器，接收其他寻址服务器发送的各自的映射信息并储存，以使系统中所有的寻址服务器储存所有终端设备的映射信息；
[0062]发送单元，将所述储存的所有终端设备的映射信息发送至本寻址服务器编组内所有终端设备。
[0063]优选的，所述终端设备是车载终端设备。
[0064]优选的，所述寻址服务器是域名服务器。[0065]优选的，所述终端设备采用遍历搜索算法进行搜索。
[0066]由上述实施例二可以看出，本发明提供的一种基于以太网的车载设备实时寻址系统，通过每个寻址服务器接收编组内的终端设备注册的URI域名，将终端设备URI域名与终端设备IP地址生成映射信息；所述寻址服务器发送所述映射信息至其他寻址服务器，接收其他寻址服务器发送的各自的映射信息并储存，以使系统中所有的寻址服务器储存所有终端设备的映射信息；所述寻址服务器将所述储存的所有终端设备的映射信息发送至本编组内所有终端设备，以使所述本编组内的所有终端设备储存所述映射信息，当终端设备需要与目标设备通信时，在所述储存的所述映射信息中搜索目标设备的URI域名查找对应的IP地址。每个寻址服务器彼此交互各自生成的映射信息，并将得到的所有终端的映射信息发送给各自编组内的终端设备。正是因为每个终端设备都接收并保存有系统内所有终端设备的映射信息，所以，当终端设备想要与目标终端通信时，只需要从自身的本地内存查询目标终端的IP地址。从而，避免了终端设备与寻址服务器端进行网络交互解析域名，可在极短时间内得到需要通信的目的端域名对应的IP地址，提高了网络的实时性与确定性以及列车运行的安全性。
[0067]需要说明的是，在本文中诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0068]需要说明的是，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存 储记忆体(Read-Only Memory, ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory, RAM)等。
[0069]以上对本发明所提供的一种基于以太网的车载设备实时寻址方法和系统进行了详细介绍，本文中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在【具体实施方式】及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
【权利要求】
1.一种基于以太网的车载设备实时寻址方法，其特征在于，包括: 寻址服务器接收编组内的终端设备注册的URI域名，将终端设备URI域名与终端设备IP地址生成映射信息； 所述寻址服务器发送所述映射信息至其他寻址服务器，接收其他寻址服务器发送的各自的映射信息并储存，以使系统中所有的寻址服务器储存所有终端设备的映射信息； 所述寻址服务器将所述储存的所有终端设备的映射信息发送至本编组内所有终端设备，以使所述本编组内的所有终端设备储存所述映射信息，当终端设备需要与目标设备通信时，在所述映射信息中搜索目标设备的URI域名查找对应的IP地址。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，采用遍历搜索算法进行搜索。
3.一种基于以太网的车载设备实时寻址系统，其特征在于，包括: 终端设备和寻址服务器； 所述终端设备，用于向所属编组的寻址服务器注册自身的URI域名，接收所属编组的寻址服务器发送的所有终端设备的映射信息并储存，在需要与目标设备通信时，在所述映射信息中搜索目标设备的URI域名查找对应的IP地址； 所述寻址服务器，用于接收编组内的终端设备注册的URI域名，将终端设备URI域名与终端设备IP地址生成映射信息，发送所述映射信息至其他寻址服务器，接收其他寻址服务器发送的各自的映射信息并储存，以使系统中所有的寻址服务器储存所有终端设备的映射信息，将所述储存的所有终端设备的映射信息发送至本编组内所有终端设备。
4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述终端设备，包括: 发送单元，用于向所属编组的寻址服务器注册自身的URI域名； 接收单元，用于接收所属编组的寻址服务器发送的所有终端设备的映射信息并储存；查找单元，用于当本终端设备需要与目标设备通信时，在所述映射信息中搜索目标设备的URI域名查找对应的IP地址。
5.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述寻址服务器，包括: 接收单元，用于接收编组内的终端设备注册的URI域名，将终端设备URI域名与终端设备IP地址生成映射信息； 交互单元，用于发送所述映射信息至其他寻址服务器，接收其他寻址服务器发送的各自的映射信息并储存，以使系统中所有的寻址服务器储存所有终端设备的映射信息； 发送单元，将所述储存的所有终端设备的映射信息发送至本寻址服务器编组内所有终端设备。
6.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述终端设备是车载终端设备。
7.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述寻址服务器是域名服务器。
8.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述终端设备采用遍历搜索算法进行搜索。
【文档编号】H04L29/12GK103561131SQ201310556344
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2013年11月11日 优先权日:2013年11月11日
【发明者】唐军, 杨卫峰, 冯江华, 李思源, 任湘辉 申请人:南车株洲电力机车研究所有限公司