[0002] 本发明涉及一种依照权利要求1前序部分的通信系统。

[0003] 本发明尤其适合运载工具。应该理解的是，所述运载工具涉及的是各种运输工具，尤其是乘客和/或商品运输领域的运载工具。由此举例来说，在本发明的范围中不但包含了轨道运输，例如轨道列车及其车厢、电车轨道，而且还包括具有或不具有轨道的充气轮胎列车，或是具有至少一个专用房的公共汽车。此外，所涉及的还可以是岸基领域以外的其他运输装置，例如“渡船”这类海上穿梭服务。特别地，所有这些运载工具全都包括控制或命令装置，并且在下文中将其统称为“控制器”，该控制器能够建立或执行命令应用，由此可以将其用于引导运载工具，如果运载工具没有驾驶员，那么它甚至能够自动控制该运载工具。应该理解的是，众多其他的应用也是可以实现的，但为了清楚起见，在这里并未列举这些应用。

[0004] 由此，从运载工具内部的第一角度来看，介于至少两个通信接口之间的通信网络是公知的，其中该接口分别与建立命令应用的第一控制器以及执行命令应用的第二控制器相连。例如，该控制器可以包括一台或多台车载计算机，在本范例中，这些计算机由运载工具运载。针对每一个控制器，这些通信接口具有至少一个与常规以太网、ADSL、WiFi等通信链路相连的通信端口，以便能在控制器间经由调制解调器、交换机、桥接中继器等类型的通信接口来传输信息。在点到点链路上发生故障的情况下，例如可以通过增加传输线路或电缆之类的方式来建立冗余链路，其中所述传输线路是由转换交换机、路由器通过重新配置路由器之类的手段来为新的数据路由而激活的，并且所述路由器自身是用因特网/以太网类型的协议管理的。

[0005] 从运载工具外部的另一个角度来看，信息可以从地面上的第一通信接口传送到运载工具运载的第二通信接口，反之亦然，其中所述第一通信端口可以位于运载工具路线之上。引申开来，第一通信接口还可以与地面上的第三通信接口联网或是与之连成“子网”，例如连接到中心业务管理服务器或是别的运载工具上的接入点。简言之，在这里很容易理解，对于与运载工具相适应的通信系统，也就是在运载工具内部、地面之上以及介于运载工具和地面之间的通信系统来说，该通信系统包含了复杂的网络，其网络链路的架构是多点型的，并且数据传输协议有可能会依照所预期的应用而改变。

[0006] EP1533913A1提供了一个有效实例，该实例表明了与电力悬线相连的轨道列车以及处于列车外部(例如地面)的“IP网络”(IP＝“Internet Protocol”)类型的网络之间的通信网络的复杂性。为使IP网络的通信接口能与运载工具运载的通信接口(“最终用户”)通信，在轨道沿线放置了数据转换器，以便将依照“IP”格式传送或接收的数据转换成“PLC”(＝“电力线载波通信”)类型的格式。例如，所述数据被传送到转换器，以便以PLC格式经由电力悬线输出到列车上的通信接口。为了在悬线上获取必要电力，该转换器包含了处于轨道沿线的若干转换单元。在法语中，“PLC”类型的通信技术也被称为CPL(＝Courants Porteurs en Ligne：线路载波通信)，特别地，在本实例中，该通信技术能在与列车相连的IP网络上为高信息流量数据提供充足带宽，反之亦然(可传输的双向性)，由此，该通信技术可以用于为不同长度的列车实施的地面-列车通信并与之适配。此外，所用转换器还与接收或发射数据的转发装置(“repeatingmeans”)相关联，并且其信号被划分到了预定频段中，以便确定IP网络与列车之间的数据的传输方向(双向)。如果某部分路程不包含悬线(caténaire)，则激活一个与射频型通信交换机相连的CPL型通信交换机，以便提供无线电链路，其中依照数据传输的方向，该无线电链路同样是双频的。由此，如果其中一个链路无法使用，那么CPL型链路和射频型链路将会形成冗余链路。简言之，对列车与地面网络间具有冗余度优点的单链路而言，所使用的是两种不同类型的通信，由此在设备方面需要进行切换，特别是在通信接口的输出端口上添加额外的路由装置，以便选择CPL或射频信道。这种处理还需要依照所用通信协议来改变路由器和数据路由配置，一方面，这种改变牵涉到了IP网络，另一方面，这种改变还牵涉到了运载工具。当前，这种涉及新路由的重新配置需要数秒以上的时间，由此举例来说，倘若发生故障，那么所述时间将会超出某些轨道运输自动控制器所需要的3秒容限。

[0007] 通常，涉及控制/命令处理的应用往往是在运输、尤其是无人驾驶的自动化城市列车这类自动运输中使用的。如所述，这些应用使用了包含一台或多台计算机以及相关接口的控制器。依照其功能，这些控制器既可以位于运载工具轨道沿线的地面上，也可以由一个或多个运载工具运载，其中所述运载工具既可以耦合(若干列车)，也可以不耦合。为了能在轨道沿线监视和控制列车，这些不同控制器自身之间借助了一个或多个网络(空中、链路、悬线、轨道等等)来将其连接。

[0008] 由此，总体上看，控制/命令处理网络的架构有可能会过度复杂，并且有可能会产生高昂的设备成本。

[0009] 这其中的每一个网络还有可能很长(在列车上运载的大约是300米。轨道沿线的长度达数公里)，并且将会遭遇到恶劣的电磁环境。

[0010] 此外，对这其中的某些网络来说，所要建立的链路是多点连接，这样做提高了路由复杂度，在发生点到点故障的时候尤其如此。

[0011] 除了这些不同约束条件之外，在这里还必需确保列车正确工作：不适时停车或是出现别的问题故障对乘客、列车的经济效率乃至乘客安全性而言都是不理想的。

[0012] 由此，对于与运载工具相适配的通信系统(处于运载工具内部或外部)来说，有必要能够解决下列技术问题：

[0013] 一方面，除了针对通信网络物理层的某些约束条件之外，在保证高传输质量的同时(低差错率)还要提供高数据信息流量(例如10Mbit/s的可用信息流量)。

[0014] 举个例子，列车上的电磁环境是很强的，并且在不同控制器之间形成链路的网络有可能会受到多种严重干扰的扰乱，在网络物理层使用了质量不适于直接使用的电缆(5类或6类电缆)的情况下尤其如此。同样，对列车运载的设备来说，网络配置是可以演化的，尤其是所述网络必须兼容可扩缩的列车长度(数量可以改变的列车，例如在耦合之后)。由此，能够快速简单地(自动)重新配置复杂通信系统是非常重要的，例如在列车长度加倍的时候。

[0015] 另一方面，除了复杂度之外，在这里还必须确保通信的高可用性，以使系统能够“透明”牢固地忍受故障，尤其需要防止的是涉及通信系统(内部的运载工具网络，外部的地面网络以及运载工具-地面链路)的简单故障或是相连接的某个设备影响控制/命令系统的工作。

[0016] 因此，为了忍受故障，人们往往会复制命令系统，特别地，网络和控制器是以配对的形式组成的，由此，如文献EP1533913A1所指，如果发生故障，那么我们可以通过在RLC链路与射频链路之间切换来替换另一个。

[0017] 但是，这种切换实际上即为设备可能的冗余度，对其而言，某些网络特有问题是必须解决的：

[0018] a)正如已经简短论述过的那样，控制/命令设施会遭遇到恶劣的时间约束。举个例子，如果发生故障，那么某些轨道运输自动机制至多能够容忍大约3秒的工作中断。该时间要短于“第3层”路由器(物理网络层的一个主要部分)的再配置时间，并且该路由器需要更多的时间来用别的路由器更换出现故障的网络路由器。

[0019] b)如果与同一网络相连的设备或计算机很多，那么所述复制有可能会难以管理。

[0020] c)此外，网络自身故障存在着同时影响若干个控制器或计算机的风险，因此，这种故障要更为严重。同样，网络中的单个设备或通信接口上的故障影响到其他设备或接口的情况也是应该避免的。

[0021] d)对运载工具运载的网络来说，需要记住的是，其配置是有可能改变的，实际上，这些网络必须兼容列车长度，而列车长度是可以根据车厢/车辆数量改变的。此外，对网络冗余度而言，这个具体约束也是需要顾及的。

[0022] 通过考虑这些不同的问题，可以设想出下文中的若干解决方案，但是这些解决方案依然存在着本发明旨在解决的某些缺陷。

[0023] 首先，在确保高传输质量的同时，尤其是在恶劣环境中(存在强转换电流)，要想让通信系统(网络)能在很长的长度上具有很高的流量速率(例如在300米长度上可以使用至少10Mbit/s的信息流量)，有若干种解决方案是公知的：

[0024] 一种解决方案是为通信接口之间的链路使用光纤，但是该解决方案在某些情况下是难以想象的，举个例子，这种技术很难在列车上使用，对将要耦合的列车的两个单元(例如车厢)间的电子耦合器来说尤其如此，如果所述耦合是自动进行的挂车，那么这种情况甚至会更加适合。

[0025] 另一种解决方案是建立ADSL链路，但是这样做产生了一个问题，特别地，此类链路通常是为了建立点到点链路而提供的，如果将其应用于多点网络，那么该架构将会非常复杂，另外，如果发生了与连接到ADSL通信接口的控制器之一相关的故障，那么除非建立星型分布，否则这将对整个网络都产生一定影响，但是在这种情况下，与网络相关联的布线势必变得过于繁多。

[0026] 当前使用的一种解决方案是使用低信息流量链路，然而很不幸，这种处理为控制/命令设施带来了很多约束。

[0027] 其次，为了容忍故障，尤其是避免某个网络或是某个相关设备的故障影响通信系统工作，有若干种解决方案是已知的：

[0028] 最常规的解决方案是使用两个不同的冗余网络，但是该解决方案需要高昂的设备成本。例如，依照每一个控制器包括两个冗余计算机可知，为了实现高可用性，每台计算机最好通过不同端口(由此会有很多)连接到两个网络，并且将其消息传送到这两个网络中的每个网络上的其他控制器或计算机。

[0029] 关于该通信系统的另一个实施例是使用环形网络以及将冗余控制器和计算机连接到不同“开关”。但是该解决方案只要求所相关“开关”能在出现局部故障的情况下经由备选路径来快速重新发送消息(例如依照名为“快速生成树”的技术)。当前普及的这种技术非常适合“光纤”类型的物理层，但在列车和轨道沿线的设备中，实施这种技术的成本是很高的。

[0067] 图1描述的是配备了CPL“前端”通信端口的通信接口MOD1，其中该端口与RLC耦合器的电子耦合变压器相连，以便确保通信接口MODl与CPL网络之间具有至少两条物理链路CPL、CPL2，举个例子，所述CPL链路是安装在与别的通信接口相连的列车上的，但在图中并未将其示出。在本实例中，每一条链路CPL1或CPL2都包括一对不同电导体，例如一捆用于K23型城市交通信号的电缆，所述电缆可以包括至少两对双绞线，并且可以包括屏蔽层。CPL耦合器的耦合变压器在链路CPL1、CPL2之间产生阻抗分布，由此，如果其中一个链路(例如CPL1)或与之连接的别的链路因为中断、短路、机械效应等等发生故障，那么举例来说，另一条链路(例如CPL2)将会借助CPU处理器来确保经由通信接口MOD1的命令应用的传输。在实践中，该命令应用由包括计算机(为了确保冗余度，也可以包括若干台计算机)的控制器(未图示)管理，并且该计算机与通信接口MOD1相连，举个简单的例子，该计算机是通过链路10/100BT类型的以太网Et_line连接以及其他以太网类型的耦合元件(Et_coupler耦合器；Et_Port端口)与接口MOD1相连。

[0068] 当然，在这里还可以设想位于接口MOD1的其他物理通信端口，例如代表RS232型UART链路连接或是其他以太网或CPL链路的端口。就本发明而言，原则上推荐的是为本身即为CPL网络的网络使用专用于CPL技术的链路或导体部分/配对(例如与运载工具一起)，但是，至少在命令应用的控制器或执行器与命令接口之间仍旧使用了现有部分或是别的类型的部分(如果可能的话不会很长或是很少暴露于扰乱之下)。对专用于CPL技术的所有链路或导线对来说，CPL技术提供的电源电流并不是必需存在的。同时，其中某个链路(CPL1，CPL2)的至少一部分可以是已安装在运载工具之上且用于通信网络组件的电源连接。此外还应该注意，在这里部署了位于低衰减(最大是几个分贝)衰减器的CPL_coupler耦合变压器的“CPL端”输出，其中举例来说，所述部署是借助与两条链路CPL、CPL2串联放置/分布的电阻/阻抗进行的。这些处理提高了CPL_coupler耦合变压器的质量，从这个意义上讲，在这里可以避免非预期短路切断两对导体CPL1、CPL2上的所有信号，例如发生在链路CPL、CPL2的耦合变压器的输出端的短路。在通信接口，如果借助于通信接口上的线路匹配电阻器的阻抗分布不满足需要或者不可用，那么这种情况也是适用的。从这个意义上讲，其他解决方案也是可行的：

[0069] 为此目的，耦合变压器产生足够连续阻抗，以便防止局部短路切断这两个网络上的信号，

[0070] CPL网络的桥接绞合线(参见图3中的STUB)具有大约20cm的最小长度，由此会在接口MOD1或是链路CPL或CPL2发生短路的情况下确保足够阻抗，

[0071] 同样，与添加衰减器不同，我们还可以设想使用链路匹配电阻器作为通常在调制解调器之类的通信接口MOD1中存在的中心串联阻抗；由此，只要这个阻抗分布在CPL网络的这两条链路CPL1、CPL2中的每一条链路上，就足以偏移这个阻抗。这样一来，通过使用CPL物理层属性，本发明的这个特性能为高可用性的CPL网络实现一种容忍故障的简单架构。此外，这种新架构的优点是在运载工具内部网络的每条连接上都建立了无源冗余性，并且这种处理通常是由沿着运载工具安置的CPL链路中的至少一对车载CPL链路实现的，其中所述运载工具在支路位置上与每一对链路(图1中的CPL1、CPL2)相连，并且网络的这两个配对CPL1、CPL2是并行连接的。该解决方案不需要冗余双绞线的双重连接，而这种双重连接存在着将调制解调器之类的接口数量加倍以及导致逻辑寻址(例如每一个控制器具有2个IP地址)管理复杂化的双重缺点。由此，对所提出的技术来说，其有利示例原则上是以下列各项为基础的：

[0072] 以两个并行“铜线”对为支持

[0073] 允许将每个通信接口与两个“铜线”对并行连接，同时确保其间的耦合度足够低的新设备。在每一个通信接口方面，其目的不再是具有单条链路，而是具有两条用于物理层的链路，

[0074] 依照本发明，若干实施例布置都是可行的，但是在这里只提出了使用无源组件的最简单的解决方案。

[0075] 例如，一种与CPL网络相连的双重通信接口(MOD1)连接的可行性方案可以采用如下方式而被简单实现：

[0076] 在分别与链路CPL、CPL2之一相连的每个接口MOD1的端口上，在CPL_coupler耦合变压器处使用第三个独立线圈(例如位于常规变压器的旁路位置的第三传导线圈，其中所述旁路位置源于具有两个线圈的常规变压器)，

[0077] 在分别与链路CPL1、CPL2之一相连的每个接口MOD1上先安置第一输出变压器，然后安置第二输出变压器，

[0078] 不修改接口MOD1，而是在接口MOD1与两个CPL网络链路之间插入适配器电路。该适配器电路可以采用具有三个独立线圈的变压器这种简单的形式(或是使用两个变压器的等价设计)。

[0079] 为了将通信接口连至与CPL运载工具相适配的通信系统的CPL网络，出于其他原因，本发明建议使用独立变压器或线圈，特别地，这样做是为了：

[0080] 防止某一对导线上的接地短路或其他短路影响其他导线对，

[0081] 能够在两对导线中添加有可能存在差异的电信号(例如借助于叠加馈电)或不同的命令信号。为此目的，至少对链路CPL1、CPL2中的一个链路来说，在这里以与耦合变压器的输出线圈相串联的方式安置了一个电容器，以免将低电子频率短路。在图1中，该处理是在CPL_coupler耦合变压器的输出端示出的，

[0082] 可以使用故障检测设备来补充本发明。例如，这里的目标是在每个导线对上注入一个连续信号(电流或电压)，以便确定在这两个导线对中的一个导线对内部是否存在故障。更概括地说，通信接口MOD1、相关控制器和/或链路CPL1、CPL2之一与放置在这其中至少一个组件下游的故障监视模块相连，例如与直流注射器或电压生成器相连，并且在这其中至少一个组件的上游可以对其电压或电流进行测量。

[0083] 同样，在与通信接口的每一个输出或CPL链路/网络平行的位置可以添加保护二极管，例如并行安置在依照图1的每一对导线上的二极管。

[0084] 为了完善本解决方案，在这里可以通过添加和建立用于通信接口(调制解调器)的自监视机制来补充本发明，由此在发生故障之后，具有连续传输的潜在调制解调器可以自动断连。

[0085] 图2示出了一个依照图1原理并与运载工具相适配的通信系统，其中该系统包括介于至少两个通信接口MOD1、MOD2之间的通信网络，这些通信接口分别与管理或产生命令应用的第一控制器CTRL1以及在这里执行相同命令应用的第二控制器CTRL2相连，针对每一个控制器，这些通信接口拥有至少一个物理通信端口，由此可以在两个接口之间建立通信链路。为了在两个通信接口之间传输应用命令，该通信链路是包括至少两条导电链路CPL1、CPL2的CPL链路(线路载波通信)，并且这些链路是通过至少一个CPL_coupler耦合变压器与每一个通信端口相连的。这个简单的通信设备能为两条CPL链路CPL1、CPL2，例如为不同传输长度L1、L2执行所要测试的切换和传输。特别地，对很大长度L1来说，测试设备能为300米距离测量大约30Mb/s的链路CPL1上的通带，以及为上至1公里的距离测量10Mb/s通带，以便与长度可变的列车相适配，这与在路程中没有相互耦合的列车间链路相类似，甚至类似于运载工具与地面网络通信组件之间的链路，其中依照CPL系统性能，这些链路可以是隔开的。当然，CPL网络也可以用作多点配置，并且由此可以将其放置在两个CPL中心信道的旁路位置上，以便在两个以上的通信接口之间建立通信，例如在MOD1、MOD2之间建立通信，其中举例来说，所述信道自身是沿着列车安置的。应该指出，在通信系统实施例的示例中，这里被称为“堆叠”电源的供电ALIM(48V的电压U1)是在第一通信接口MOD1的RLC输出端与CPL1下游相连的。这种供电ALIM可以由一个用于链路CPL1的测试设备“测试/ALIM”补充，和/或可以充当用于第二通信接口MOD2的子供电设备“测试/ALIM”(以及5V的DC/DC转换器)，其中所述设备位于链路CPL1的上游。由于使用了图2设备作为测试支路，因此，在这里可以测得，控制器CTRL1、CTRL2之间的网络可以抵抗被切断、交叉或是在至少一个链路CPL1、CPL2上发生短路的连接。借助这种强大的牢固性，可以使用这种处于无源冗余度的CPL连接来设想、建立高可用性容错网络的实施例。该解决方案不需要将物理附着于冗余绞合线通信端口加倍，而这种加倍则会使接口或物理端口的数量加倍，因此是非常不利的。

[0086] 图3示出的是依照本发明并且包含若干子系统的通信系统的可能实施例示例：

[0087] 处于第一运载工具TRAIN1的车载通信系统或处于第二列车类型的运载工具TRAIN2中的车载通信系统，

[0088] 介于两个相连的运载工具之间的通信系统，例如介于第二列车类型的运载工具TRAIN2的车厢之间，

[0089] 借助了悬线、轨道、无线电设备(空中)和/或中间的地面网络并且介于运载工具或列车TRAIN1、TRAIN2之间的通信系统。

[0090] 该运载工具TRAIN1包括三个通信接口MOD1、MOD2、MOD3以及两个射频传输模块ANT。第一接口MOD与依照本发明且位于运载工具TRAIN1内部的CPL链路相连。所述第一接口MOD1还包括两个其他物理端口，其中一个与用于无线电传输的射频传输模块ANT之一相连，另一个则与以太网Et_line电缆相连，作为选择，该电缆自身与依照图2的第二接口MOD2的物理端口相连。此外，所述以太网Et_Line链路还经由未图示的以太网交换机(switch)与第三接口MOD3相连，其中该接口具有依照本发明的附加CPL通信端口，由此能向铁道轨道CPL_RAIL(与根据本发明的CPL类型的传输相适配)传送CPL信号，或者它也可以具有位于地面CPL_WAYSIDE的电缆，以便向地面或其他列车TRAIN2的通信网络抑或是经由所述通信网络来传送CPL轨道信号。除了以太网端口之外，第二接口MOD2还具有与第二射频传输或WiFi模块ANT相连的端口，以及依照本发明的CPL通信端口，其中该端口由此可以经由耦合变压器与铁路轨道CPL_WAYSIDE的悬线CPL_CAT相连，以便能够连接其他运载工具TRAIN2或地面网络。在本实施例的示例中，两个运载工具TRAIN1、TRAIN2由此具有三种不同连接，其中两种是CPL连接，该连接既确保了可用性，也确保提升了针对环境干扰的抵抗力，还确保了双重冗余度，并且确保在发生传输故障时不会执行切换工作。

[0091] 同样，具有两个车厢或是相耦合的运载工具的列车TRAIN2包括至少两条“中心”链路CPL1、CPL2，并且是通过相连运载工具之间的电子耦合设备(其自身有可能是依照本发明的CPL类型)以及沿着运载工具并联安置的。除了通信接口MOD5之外，第一运载工具中的所有其他通信接口MOD4、MOD6以及第二运载工具中的MOD7、MOD8全都通过绞合线STUB连接到中心链路CPL1、CPL2，这样一来，如果在至少一个通信接口上发生短路，那么链路CPL1、CPL2上的干扰将被减至最小。第二TRAIN2的接口MOD5代表的是与前述第一列车TRAIN1的第三接口MOD3相类似的以太网-CPL桥接器，其中所述以太网连接是处于运载工具TRAIN2内部的，并且CPL链路是被发送到运载工具外部的。接口MOD4具有四个物理端口；一个是射频类型ANT和/或WiFi类型的，一个是以太网类型的，还有两个是依照本发明的CPL端口(一个端口经由悬线位于链路CPL_CAT上，另一个端口位于中心链路CPL、CPL2)。如有必要，在不同类型之间可以根据通信接口悬线MOD4来产生若干类别的桥接器。这样做提高了冗余可能性或通信流，如果其他链路过载或者不能工作(没有悬线、严重的电磁干扰、隧道、空中传输障碍等等)，那么这样做能够接通受迫的链路。除了依照本发明的CPL类型的端口之外，接口MOD6还具有与车载路由器ROUTER相连的通信端口，其中该路由器不但可以管理第二列车TRAIN2内部的数据路由，而且还可以管理处于TRAIN2外部且与其他列车TRAIN1或地面网络进行的数据路由，其中所述地面网络集中于与传输装置TRAIN1、TRAIN2中的每一个进行通信，或是集中于其间的通信。

[0092] 总的来说，根据本发明的通信系统很有利地覆盖了与一个或多个运载工具相适配的至少三个可能方面：

[0093] a)通信接口、控制器和/或至少一条链路CPL1、CPL2是由运载工具运载的，其中所述运载工具可以是被引导的公共运输装置TRAIN1。这种情况对自动引导的单车类型的列车来说也是适用的。

[0094] b)公共运输装置包括若干个耦合的运载工具，对这些运载工具来说，通信网络是通过中间的CPL链路CPL1、CPL2耦合在一起的，例如经由运载工具之间的耦合设备上的电子耦合器，经由运载工具的供电悬线，经由运载工具与至少一个引导轨道的接触等等，或是在缺少中间的地面或空中网络作为其补充，其中所述网络可对与每一个运载工具的通信进行管理。这种情况对具有若干个固定运载工具单元的列车来说也是适用的。

[0095] C)在两个通信接口之间，链路CPL1、CPL2的至少一部分分别由第一公共运输装置TRAIN1和第二公共运输装置TRAIN2运载，

[0096] 这两个运输装置TRAIN1、TRAIN2在物理上是独立并连接的，

[0097] 在缺少用于管理与每一个公共运输装置所进行的通信的地面或空中中间网络的情况下，链路CPL1、CPL2的其他部分包括两个公共运输装置TRAIN1、TRAIN2之间的悬线或电气轨道，或者它也可以作为所述中间网络的补充。对于在轨道上一先一后并且分别拥有至少一个车辆单元的两个耦合列车来说，这种情况也是适用的。

[0098] 图4示出了根据本发明并用于运载工具/地面通信且与运载工具相适配的通信系统示例及其默认操作，也就是在没有传输故障的情况下的操作。根据本发明，控制器OBCU1、OBCU2(或计算机、命令或执行单元，类似于移动电话、相机、或其他多媒体设备等等的“最终用户”)经由其相应的通信接口MOD1、MOD2与列车中的CPL类型的中心链路CPL1、CPL2相连。对控制器OBCU1和具有两个逻辑端口a，b的通信接口MOD1来说，其间物理连接(例如以太网类型)分别包括IP地址并且路由数据。举个例子，图4上的路由圆头标示应该根据从运载工具发送到地面的数据消息B的示例而以如下方式来理解，其中该消息的特征在于：

[0099] 目的地是地面服务器ZC1：Dest＝ZC1

[0100] 源是控制器OBCU1的端口b：Src＝OBCU，b

[0101] 路由是经由车载路由器RT1F2的：Gw＝RT1F2

[0102] 同样，来自控制器OBCU1的数据也经由第二路由器RT1F1而被传送到逻辑端口a，以便到达地面服务器ZC1。根据本发明，这两个车载路由器RTF1F1、RTF1F2还与车载CPL链路CPL1、CPL2相连，并且由此可以通过单一类型的传输来接收源自通信接口MOD1、MOD2的数据，也就是说，它可以很有利地通过依照本发明的CPL传输来接收数据。车载路由器RT1F1、RT1F2负责将来自两个逻辑端口a、b的数据传送到车载射频发射机(/接收机)WC1F1、WC1F2，在本示例中，考虑到与地面网络的冗余通信，它们将会具有不同的射频辐射F1、F2。但是，无线电频率F1、F2未必是不同的。

[0103] 尽管如此，对于第二控制器OBCU2或是其他任何车载控制器到车载路由器RT1F1、RT1F2来说，CPL传输原理都是相同的。然后，依照最佳客户机为每一个频率选择的算法，该车载路由器RT1F1、RT1F2可以将所要传送的数据经由与不同(或者正好相反)射频辐射F1、F2相适配的附加射频发射机(/接收机)WC2F1、WC2F2重定向到地面网络。运载工具与地面之间的双向通信可以在每一个频率F1、F2上进行，和/或经由两个端口a，b来进行。由此，车载路由器或通信接口的通信端口即为输入和输出端口。

[0104] 由此，根据本发明的通信系统以网络或是由子网络群集1、群集2、RG1F1、RG1F2等等组成的集合的方式延伸到地面，其中所述设备具有通过安置在地面的CPL链路CPL3、CPL4而被连接的通信接口MOD3、MOD4，换句话说，所述CPL链路处于地面群集1、群集2、RG1F1、RG1F2等等的通信网络中，这样做有助于经由冗余设备而与车载运载工具设备进行的附加无线电通信(例如WLAN类型)，其中所述冗余设备包括两个冗余类型的传输/接收车载路由器RT1F1、RT1F2。

[0105] 这样一来，在由运载工具运载的至少一个第一控制器OBCU1及其关联通信接口MOD1与至少一个第二控制器RG1F1、RG1F2、ZC1U1等等及其管理通信接口MOD3、MOD4之间将会建立通信，其中所述第二控制器及其关联的通信接口全都位于地面上的第二通信网络。当然，转换部件是为WLAN类型的接入点AP1F1、AP1F2、AP2F1、AP2F2等等；AP4F1、AP4F2、AP5F1、AP5F2等等设计的，并且是在地面沿着列车路程隔开的，由此将可以收发往来于地面的射频信号，并且这些接入点可以通过通信接口MOD3、MOD4连接到包含了根据本发明的CPL链路CPL3、CPL4的子网络钩竿1(Grappe1)、钩竿(Grappe2)等等。接入点配对AP1F1、AP1F2、AP2F1、AP2F2；AP4F1、AP4F2、AP5F1、AP5F2等等分别包括处于无线电频率F1的传输/接收信道以及处于其他无线电频率F2的传输/接收信道。

[0106] 由此，车载通信接口MOD1很有利地通过两个连接L1、L2连接到至少一个通信接口MOD3、MOD4，其中每一个连接都包括一个由运载工具运载的CPL类型的部分、处于地面的另一个CPL类型的部分，以及介于运载工具与地面之间的用于无线电传输的空中部分。

[0107] 接入点AP1F1、AP1F2；AP2F1、AP2F2；AP3F1、AP3F2经由CPL链路CPL3、CPL4的第二部分连接到地面网络，由此连至经由根据本发明且位于地面的通信接口MOD3、MOD4连接到两个地面路由器RG1F1、RG1F2的端口。接入点AP1F1、AP1F2；AP2F1、AP2F2；AP3F1、AP3F2分别包括与车载无线电发射机/接收机WC1F1、WC1F2；WC2F1、WC2F2之一相连的射频传输/接收信道。位于地面的这两个不同路由器RG1F1、RG1F2中的每一个具有至少一个物理端口以及至少两个逻辑端口，以便经由其通信接口MOD3、MOD4来与每一个接入点AP1F1、AP1F2；AP2F1、AP2F2；AP3F1、AP3F2进行通信。此外，地面路由器RG1F1，RG1F2具有两个与地面上的光传输类型的冗余网络的中心路由器相连的物理端口，并且该路由器自身与第二控制器ZC1相连。

[0108] 值得一提的是，作为一个整体，本发明提供了一个极为有利的冗余特性，那就是控制器及其通信接口之间的任何链路都可以由至少一个物理端口以及至少两个逻辑端口来建立，其中举例来说，所述端口包括两个IP地址以及路由数据，由此在这两个不同路由器RT1F1、RT1F2中的每一个上默认具有至少两个运载工具/地面通信网关，或者默认具有两个车载运载工具/运载工具通信网关。这样一来，由于物理支持上的逻辑冗余度至少永久性确保了在物理上将通信接口输出及其耦合变压器加倍，因此，在接口的通信端口上不必具有物理切换装置。

[0109] 图5示出的是存在与车载路由器RT1F1(旨在将来自接口MOD1或是其车载控制器OBCU1的逻辑端口a的射频通信F1路由到地面服务器ZC1)相关联的故障的图4系统。这个故障有可能是在与无线电频率F1相对应的地面路由器RG1F1中发生的。在这种情况下，在WLAN网络的标称分组路由模式中，处于运载工具中的车载路由器RT1F2以及地面路由器RG1F2会在其他无线电频率F2上负责执行在两个无线电频率F1、F2(提示：但是这两个无线电频率F1、F2可以是相同的)上提供的WLAN网络的分组路由。在这里，对于路由器默认被注明发生了物理故障的第二逻辑端口来说，来自该端口的消息将会直接在依照本发明的车载CPL链路上被“重新路由”到无损伤的物理链路，例如与车载路由器RT1F2相连的链路，在那里，所使用的其他逻辑端口是在未被干扰的情况下发送的。然后，与图4中一样，路由器RT1F1将会指引受干扰的信号。以便依照逻辑数据来将其传送到所需要的无线电发射机/接收机WC1F2。如果沿着第一逻辑端口进行的信号没有受到干扰，那么路由将会保持不变。由此，如果运载工具发生故障，那么根据本发明，倘若处于运载工具外部的路由(物理)没有改变，那么对控制器OBCU1来说，在运载工具内部实施的新的RLC路由是很容易以一种有利的透明方式进行的，这是因为在这个传输等级已经以一种逻辑方式确保了它的安全。由此，这样做将会放置修改网络和子网络的任何路由配置，对在这个故障始于运载工具的示例中的连至地面的空中通信来说尤为如此。由此，逻辑端口的冗余度顾及了动态路由，这样做会将物理端口的常规再配置工作减至最少。

[0110] 更概括的说，如果发生了与对应于两个射频链路(具有或不具有共用无线电频率)之一的车载路由器RT1F2和/或地面路由器RG1F2相关的故障，那么非常有利的是，在WLAN网络的分组路由标称模式中，运载工具和地面路由器RT1F1、RG1F1会在其他未改变的射频链路上负责实施在这两个射频链路所提供的WLAN网络上进行的分组路由。

[0111] 同样，借助根据本发明的CPL链路CPL3、CPL4，并且通过将名为“逻辑”的层加倍而不是非预期地将名为“物理”的层加倍，地面故障不再会对总体再配置产生影响，或者至少不对空中路径和运载工具网络的总体配置产生影响。

[0112] 由于通信系统的牢固性，本发明中的通信系统还可以与只包含处于地面的通信网络的系统相适合(没有运载工具介入)，例如用于建筑物或是存在与严重干扰相关联的环境的位置，以及用于需要高可靠性通信的地方。除了用于陆地(列车)、海事(渡船)或航空(航线)的公共运输之外，本系统还适配于其他任何单独的运载工具(汽车，具有或不具有拖车的拖拉机，特殊的飞机等等)。