基于时间敏感以太网的列车通信网络拓扑结构及通讯方法

技术领域

本发明属于列车网络通信技术领域，具体涉及一种基于时间敏感以太网的列车通信网络拓扑结构及通讯方法。

背景技术

列车由多个系统组成，其中列车通信网络(Train Communication Network， TCN)为列车各子系统提供数据通信服务，是列车核心组成部分，是列车的“大脑”和“神经”系统。随着工业以太网的逐渐普及，由以太网组成的以太网骨干网(Ethernet Train Backbone，ETB)和以太网编组网(Ethernet Consist Network， ECN)应用愈趋广泛。

多网融合是轨道交通行业的发展趋势，比如列车网络控制系统与乘客信息系统，尽管两者都采用了以太网技术，但在物理实体上却是两套相互独立的网络。前者的特点是传输与列车控制相关数据，涉及到列车行驶安全但数据量较小；后者的特点是传输与列车控制无关的数据，非关键不涉及列车行驶安全但数据量很大，需要占用较大的带宽。

为了保证关键数据的实时性和准确性，在轨道交通列车上部署实施基于时间敏感网络(Time Sensitive Networking，TSN)的以太网成为下一代TCN通信技术的主要研究方向。TCN通信技术的实现原理是在数据包端到端传送的整个过程中， TSN网络对整个网络上的每个关键协议/控制信息/数据流做全面的数据包排包优化，准确定义每次转发过程中数据包的优先级，所有点对点路径事前排好优先级和指定通道，保证关键数据的实时性和准确性。

目前常用TCN中ETB采用链路汇聚冗余实现跨编组的通信，编组内的ECN采用环形拓扑冗余，实现编组内的通信。然而，目前虽然实现了TCN的冗余，但是两个相互通信的终端之间有多条通讯路径，从而导致两个相互通信的终端之间的通讯延时是不确定的，无法满足TSN网络的要求。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种基于时间敏感以太网的列车通信网络拓扑结构及通讯方法，以解决现有技术中因两个相互通信的终端之间有多条通讯路径，从而导致两个相互通信的终端之间的通讯延时是不确定的，无法满足TSN网络的要求的问题。

针对上述问题，本发明提供了一种基于时间敏感以太网的列车通信网络拓扑结构，列车包括至少一个划分单元；所述列车通信网络拓扑结构包括：终端层和至少两个基于时间敏感网络TSN的以太网层；

所述以太网层包括基于TSN的以太网骨干层和基于TSN的以太网编组网层；所述以太网骨干层包括设置于所述划分单元的TSN骨干交换机；所述以太网编组网层包括设置于所述划分单元的多个TSN编组交换机；所述终端层包括与每个 TSN编组交换机相对应的至少一个终端；TSN编组交换机与对应的至少一个终端相连；

每个划分单元的TSN骨干交换机依次相连；

同一划分单元中TSN骨干交换机与任一TSN编组交换机相连；所有TSN编组交换机相互连接构成一个环型编组网；所述环型编组网被配置为与每个基于 TSN的以太网层相对应的独立交互网络路径和与所述环型编组网相对应的线性网路交互路径；

所述独立交互网络路径用于传输至少一个终端发送的第一类型数据；

所述线性网路交互路径用于传输至少一个终端发送的第二类型数据；

其中，所述第一类型数据的优先级高于所述第二类型数据的优先级。

进一步地，上述所述的基于时间敏感以太网的列车通信网络拓扑结构中，至少一个终端中支持TSN的终端分别与每个以太网编组网层中对应的TSN编组交换机相连；

所述支持TSN的终端发送所述第一类型数据和/或所述第二类型数据。

进一步地，上述所述的基于时间敏感以太网的列车通信网络拓扑结构中，

至少一个终端中不支持TSN的终端与至少一个以太网编组网层中对应的 TSN编组交换机相连；

所述不支持TSN的终端发送所述第二类型数据。

进一步地，上述所述的基于时间敏感以太网的列车通信网络拓扑结构中，至少一个终端中不支持TSN的终端与至少一个以太网编组网层中对应的TSN编组交换机通过TSN转换板卡相连。

进一步地，上述所述的基于时间敏感以太网的列车通信网络拓扑结构中，所述TSN转换板卡包括以太网输入网口、TSN网络输出网口、TSN网络芯片。

进一步地，上述所述的基于时间敏感以太网的列车通信网络拓扑结构中，所述不支持TSN的终端经由以太网接口接入所述TSN转换板卡的以太网输入网口，所述TSN转换板卡的TSN网络输出网口与所述TSN交换机连接；其中，所述 TSN网络芯片用于进行以太网与TSN网络之间的转换。

进一步地，上述所述的基于时间敏感以太网的列车通信网络拓扑结构中，基于TSN的以太网骨干层为2层，基于TSN编组层为2层。

进一步地，上述所述的基于时间敏感以太网的列车通信网络拓扑结构中，TSN 编组交换机支持终端百兆网或千兆网接入，TSN骨干交换机采用高于或等于千兆网的宽带设置。

进一步地，上述所述的基于时间敏感以太网的列车通信网络拓扑结构中，TSN 骨干交换机采用高于或等于千兆网的宽带设置。

本发明还提供了一种如上所述的基于时间敏感以太网的列车通信网络拓扑结构的通讯方法，包括：

确定终端发送的数据的类型；

若终端发送的数据的类型为第一类型数据，将所述第一类型数据经由当前划分单元的至少一个独立交互网络路径中的至少部分TSN编组交换机发送给组内目标终端；和/或，将所述第一类型数据经由当前划分单元的至少一个独立交互网络路径中的至少部分TSN编组交换机、基于TSN的以太网骨干层的至少部分TSN 骨干交换机以及目标划分单元的至少一个独立交互网络路径中的至少部分TSN 编组交换机发送给组间目标终端；

若终端发送的数据的类型为第二类型数据，将所述第二类型数据经由当前划分单元的线性网路交互路径的至少部分TSN编组交换机发送给组内目标终端；和 /或，将所述第二类型数据经由当前划分单元的线性网路交互路径中的至少部分 TSN编组交换机、基于TSN的以太网骨干层的至少部分TSN骨干交换机以及目标划分单元的线性网路交互路径中的至少部分TSN编组交换机发送给组间目标终端。

与现有技术相比，上述方案中的一个或多个实施例可以具有如下优点或有益效果：

本发明的基于时间敏感以太网的列车通信网络拓扑结构及通信方法，通过将所有TSN编组交换机相互连接构成一个环型编组网配置为与每个基于TSN的以太网编组网层相对应的独立交互网络路径和与所述环型编组网相对应的线性网路交互路径，并由独立交互网络路径传输至少一个终端发送的第一类型数据，由线性网路交互路径传输至少一个终端发送的优先级低于第一类型数据的第二类型数据，实现了第一类型数据在编组内和跨编组通讯时其对应的交互路径的确定性，从而满足TSN网络的要求，保障多网融合时关键数据不受影响。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且部分地调节说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例共同用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为相关技术中基于以太网的列车通信网络拓扑结构示意图；

图2为本发明的基于时间敏感以太网的列车通信网络拓扑结构示意图；

图3为图2的一种应用示例的具体形式的示意图；

图4为TRDP过程数据帧格式与报文头部的示意图；

图5为本发明提出的报文格式的示意图；

图6为图4中以太网帧头部的展开示意图；

图7为图6中VLAN字段的展开示意图。

具体实施方式

以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。

多网融合是轨道交通行业的发展趋势，比如列车网络控制系统与乘客信息系统，尽管两者都采用了以太网技术，但在物理实体上却是两套相互独立的网络。前者的特点是传输与列车控制相关数据，涉及到列车行驶安全但数据量较小；后者的特点是传输与列车控制无关的数据，非关键不涉及列车行驶安全但数据量很大，需要占用较大的带宽。

当前阶段，之所以没有把列车网络控制系统与乘客信息系统在一个网络中传输，是因为非关键数据的传输会影响关键数据传输的时延，是后者的传输时间变得不确定。比如1G的带宽，％20传输关键数据，％70传输非关键数据，理论上是可行的，但实际上关键数据的时延会变的较大，影响行车安全。

以报文经过一个交换机为测试场景，使用％2的流量模拟关键控制数据时，最小延迟接近无非关键数据干扰时的性能；向网络注入了20％带宽突发模型的流量，最大延时均增加了380个微秒。目前网络中最大的交换机数量为20个左右，理论上引入的累积抖动为380us*20＝7.6ms，接近目前实际的最小10ms的通信周期，这是不可接受的。在实际网络中，由于网络规模更大、数据流更复杂、带宽占用率更高，真实的性能会更差。即在以太网系统中，如果实现多网融合，关键的控制数据是得不到保障的。

为了保证关键数据的实时性和准确性，在轨道交通列车上部署实施基于时间敏感网络(Time Sensitive Networking，TSN)的以太网成为下一代TCN通信技术的主要研究方向。

TSN是IEEE802.1TSN任务组开发的一套协议标准，该标准定义了以太网数据传输的时间敏感机制，通过流量分组优先转发、调度机制清理线路以及带宽预留等机制来保证业务流量在以太网中的传输性能，为标准以太网增加了确定性和可靠性，以确保以太网能够为关键数据的传输提供稳定一致的服务级别。TSN的实时性主要通过IEEE8-2.1Qbv功能实现，不同在于传统以太网 IEEE802.1Qbu+IEEE802.3br采用抢占式MAC的方式来对高实时性数据进行传输，IEEE802.1Qbv采用TimeAware Shaper为高实时数据提供专用的时间通道，而对其他非实时数据采用Best Effort的方式进行传输；其实现原理是在数据包端到端传送的整个过程中，TSN网络对整个网络上的每个关键协议/控制信息/数据流做全面的数据包排包优化，准确定义每次转发过程中数据包的优先级，所有点对点路径事前排好优先级和指定通道，保证关键数据的实时性和准确性。

图1为相关技术中基于以太网的列车通信网络拓扑结构示意图，如图1所示，该列车通信网络拓扑结构大致可以分为3层：

第一层：ETB网，由三层交换机ETBN构成，主要负责列车重联和实现跨编组通信。

第二层：ECN网，由二层交换机ECNN构成，为终端提供以太网交互通道。

第三层：终端层，发出和接收交互数据。

如图1所示，ETB网采用链路汇聚冗余，ECN网采用环形拓扑冗余，这两点满足健壮性要求；图1中第一划分单元#1的第一终端ED11与第一划分单元#1的第二终端ED12通信，假设虚断点在第一划分单元#1的第三交换机ECNN#13与第一划分单元#1的第四交换机ECNN#14之间，则两者的通信路径为ED11— ECNN#13—ECNN#11—ECNN#12—ECNN#14—ED12。当第一划分单元#1的第一交换机ECNN#11与第一划分单元#1的第二交换机ECNN#12之间的链路失效时，两者之间的通信路径为ED11—ECNN#13—ECNN#14—ED12。由此可见，图 1所示的方案尽管有冗余，但第一划分单元#1的第一终端ED11与第一划分单元 #1的第二终端ED12之间的通信路径的不确定性会导致两个相互通信的终端之间的通讯延时是不确定的，无法满足TSN网络的要求。ETB层面原因与之类似，在此不再一一举例说明。

因此，为了解决上述技术问题，本发明提供了以下技术方案。

图2为本发明的基于时间敏感以太网的列车通信网络拓扑结构示意图，如图 2所示，列车包括至少一个划分单元S(图2以两个划分单元S为例)，该列车通信网络拓扑结构包括：终端层10和至少两个基于TSN的以太网层11(图2以两个基于TSN的以太网层11为例)。其中，基于TSN的以太网层11包括基于TSN 的ETB层111和基于TSN的ECN层112；ETB层111包括设置于划分单元的TSN 骨干交换机ETBN；ECN层包括设置于划分单元的多个TSN编组交换机ECNN；终端层10包括与每个TSN编组交换机ECNN相对应的至少一个终端ED。TSN 编组交换机

在一个具体实现过程中，所有TSN编组交换机ECNN形成的环型编组网在逻辑上被配置为与每个基于TSN的ECN层相对应的独立交互网络路径和与环型编组网相对应的线性网路交互路径。其中，独立交互网络路径用于传输至少一个终端发送的第一类型数据；线性网路交互路径用于传输至少一个终端发送的第二类型数据；其中，第一类型数据的优先级高于第二类型数据的优先级。也就是说，第一类型数据为关键数据，第二类型数据为非关键数据。

图3为图2的一种应用示例的具体形式的示意图，如图3所示，第一个划分单元S#1中第一个基于TSN的以太网层11A包括基于TSN的ETB111A和基于 TSN的ECN层112A；ETB111A包括设置于第一个划分单元S#1的第一个TSN 骨干交换机ETBN#A11；ECN层112A包括设置于第一个划分单元S#1的第一个 TSN编组交换机ECNN#A11、第二个TSN编组交换机ECNN#A12和第三个TSN 编组交换机ECNN#A13。第一个划分单元S#1中第二个基于TSN的以太网层11B 包括基于TSN的ETB111B和基于TSN的ECN层112B；ETB111B包括设置于第一个划分单元S#1的第二个TSN骨干交换机ETBN#B11；ECN层112B包括设置于第一个划分单元S#1的第四个TSN编组交换机ECNN#B11、第五个TSN编组交换机ECNN#B12和第六个TSN编组交换机ECNN#B13。

终端层10包括第一个终端ED11-TSN、第二个终端ED12-TSN、第三个终端 ED13和第四个终端ED14。第一个终端ED11-TSN分别与第一个TSN编组交换机ECNN#A11和第四个TSN编组交换机ECNN#B11相连。第二个终端ED12-TSN 分别与第二个TSN编组交换机ECNN#A12和第五个TSN编组交换机ECNN#B12 相连。第三个终端ED13与第三个TSN编组交换机ECNN#A13相连。第四个终端ED14与第六个TSN编组交换机ECNN#B13相连。

第二个划分单元S#2中ETB111A包括设置于第一个划分单元S#2的第三个 TSN骨干交换机ETBN#A21；ECN层112A包括设置于第二个划分单元S#1的第七个TSN编组交换机ECNN#A21、第八个TSN编组交换机ECNN#A22和第九个 TSN编组交换机ECNN#A23。第二个划分单元S#2中ETB111B包括设置于第二个划分单元S#2的第四个TSN骨干交换机ETBN#B21；ECN层112B包括设置于第二个划分单元S#2的第十个TSN编组交换机ECNN#B21、第十一个TSN编组交换机ECNN#B22和第十二个TSN编组交换机ECNN#B23。

终端层10包括第五个终端ED21-TSN、第六个终端ED22-TSN、第七个终端 ED23和第八个终端ED24。第五个终端ED21-TSN分别与第七个TSN编组交换机ECNN#A21和第十个TSN编组交换机ECNN#B21相连。第六个终端ED22-TSN 分别与第八个TSN编组交换机ECNN#A22和第十一个TSN编组交换机 ECNN#B22相连。第七个终端ED23与第九个TSN编组交换机ECNN#A23相连。第八个终端ED24与第十二个TSN编组交换机ECNN#B23相连。

如图2所示，第一个基于TSN的以太网层11A可以定义为第一平面，第二个基于TSN的以太网层11B可以定义为第二平面，第一个TSN编组交换机ECNN#A11、第二个TSN编组交换机ECNN#A12和第三个TSN编组交换机 ECNN#A13构成一个独立交互网络路径，第一个TSN编组交换机ECNN#A11、第二个TSN编组交换机ECNN#A12、第三个TSN编组交换机ECNN#A13、第四个TSN编组交换机ECNN#B11、第五个TSN编组交换机ECNN#B12和第六个 TSN编组交换机ECNN#B13构成一个环型编组网，该环型编组网可以定义为第三平面3，该环型编组网可以对应线性网路交互路径。

在一个具体实现过程中，对于第一类型数据进行通信时，相互通信的两个终端需要在每个独立交互网络路径中进行通信，其交互路径是不变的，例如，在第一平面中，第一个划分单元S#1的第一个终端ED11-TSN与第二个终端ED12-TSN 之间的交互路径始终为ED11-TSN—ECNN#A11—ECNN#A12—ED12-TSN。由于每个独立交互网络路径中相互通信的两个终端交互路径是不变，所以相互通信的两个终端的通讯时间是可以计算出来的，时间同步以后，时间片规划的目的使其中一个终端在特定时间发送关键数据，交换机在按时间片规划保证关键数据在该时间内专有带宽，从而实现多媒体数据和关键数据的隔离，由此实现多网融合。

对于第二类型数据进行通信时，由于第二类型数据对列车安全性的影响较小，其通讯路径对实现TSN网络影响较小，其可以按照线性网路交互路径进行传输即可。

在一个具体实现过程中，本实施例的通信协议报文格式可以按照如下设置：

图4为TRDP过程数据帧格式与报文头部的示意图，如图4所示，本实施例的通信协议报文格式基于TRDP过程数据(TRDP-PD)，左侧为报文格式，右侧图片展示了TRDP-PD报文的详细格式，图5为本发明提出的报文格式的示意图。对照图4与图5，本发明在TRDP-PD头部增加了8个字节，成为TRDP-PD-TSN，本发明中支持TSN的终端发送的关键报文必须使用TRDP-PD-TSN，不支持TSN 的终端如果需要接收也需要支持TRDP-PD-TSN。

如图5所示，对本发明提出的报文格式的说明如下：

(1)ProtocolVersion:当前TRDP-PD协议中该字段数值为1，本发明中 TRDP-PD-TSN中该字段值为0xffff或其它数值，由此保证了软件的兼容性，即发送端通过填充不同的数值实现TRDP-PD或TRDP-PD-TSN，接收端通过该字段值区分TRDP-PD的类型。

(2)源编组编号：标识某TRDP-PD-TSN报文来自与哪个编组，比如图1 中左边的编组号为1，右侧的编组号为2，实际应用过程中编组数量可能更多，比如有3个2中的拓扑重联；0xff标识无重联，仅有本地编组网。

(3)保留字段：后续扩展使用。

(4)目的编组位图：bit0置位1标识编组1需要接收该报文，以此类推，其它bit位标识其它编组。

图6为图4中以太网帧头部的展开示意图，为了保持与原组播管理协议不冲突，本专利明确目的MAC地址可以为01:00:5e:xx:xx:xx格式的二层组播MAC地址，TRDP-PD-TSN必须使用该MAC地址。

图7为图6中VLAN字段的展开示意图，本实施例针对VLAN ID字段使用做了规划：

(11)平面代码：比如图3中的第一平面、第二平面、第三平面使用不同的平面代码，如第一平面1、第二平面2、第三平面3。

(12)子VLAN ID:在平面内进一步划分VLAN，比如在A平面内再划分多个 VLAN。

(13)优先级与CFI：设置报文与Qbv队列的映射关系，本发明规定关键数据是由最高优先级且映射到最高优先级的Qbv队列。

基于上述通信协议报文格式和以太网帧头部，本实施例的基于时间敏感以太网的列车通信网络拓扑结构实现通讯的过程具体可以包括如下步骤：

a、确定终端发送的数据的类型；

具体地，可以根据终端发送的数据对应的通信协议报文格式确定出终端发送的数据的类型。当该数据对应的TRDP-PD-TSN字段的值为0xffff或其它数值时，可以确定为第一类型数据，该数据对应的TRDP-PD字段的值为1时，可以确定为第二类型数据。

b、若终端发送的数据的类型为第一类型数据，将第一类型数据经由当前划分单元的至少一个独立交互网络路径中的至少部分TSN编组交换机发送给组内目标终端；和/或，将第一类型数据经由当前划分单元的至少一个独立交互网络路径中的至少部分TSN编组交换机、基于TSN的ETB层的至少部分TSN骨干交换机以及目标划分单元的至少一个独立交互网络路径中的至少部分TSN编组交换机发送给组间目标终端；

例如，第一个划分单元S#1的第一个终端ED11-TSN需要发送第一类型数据到第二个终端ED12-TSN(组内目标终端)，则在第一平面对应的独立交互网络路径中的至少部分TSN编组交换机可以为ECNN#A11和ECNN#A12。第一个划分单元S#1的第一个终端ED11-TSN与第二个终端ED12-TSN之间的交互路径为 ED11-TSN—ECNN#A11—ECNN#A12—ED12-TSN。在第二平面中第一个划分单元S#1的第一个终端ED11-TSN与第二个终端ED12-TSN之间的交互路径为 ED11-TSN—ECNN#B11—ECNN#B12—ED12-TSN。

第一个划分单元S#1的第一个终端ED11-TSN需要发送第一类型数据到第二个划分单元S#2的第五个终端ED21-TSN(组间目标终端)时，第一平面对应的独立交互网络路径中的至少部分TSN编组交换机可以为ECNN#A11，第一平面中，基于TSN的ETB层的至少部分TSN骨干交换机可以为ETBN#A11和 ETBN#A21，第一平面中，目标划分单元的至少一个独立交互网络路径中的至少部分TSN编组交换机为ECNN#A21。第一个划分单元S#1的第一个终端ED11-TSN与第二个划分单元S#2的第五个终端ED21-TSN之间的交互路径为 ED11-TSN—ECNN#A11—ETBN#A11—ETBN#A21—ED21-TSN。

在第二个平面中，第一个划分单元S#1的第一个终端ED11-TSN与第二个划分单元S#2的第五个终端ED21-TSN之间的交互路径为ED11-TSN—ECNN#B11 —ECNN#B12—ECNN#B13—ETBN#B11—ETBN#B23—ETBN#B22—ETBN#B21 —ED21-TSN。

c、若终端发送的数据的类型为第二类型数据，将第二类型数据经由当前划分单元的线性网路交互路径的至少部分TSN编组交换机发送给组内目标终端；和/ 或，将第二类型数据经由当前划分单元的线性网路交互路径中的至少部分TSN编组交换机、基于TSN的ETB层的至少部分TSN骨干交换机以及目标划分单元的线性网路交互路径中的至少部分TSN编组交换机发送给组间目标终端。

例如，第一个划分单元S#1的第一个终端ED11-TSN需要发送第一类型数据到第一个划分单元S#1的第三个终端ED13(组内目标终端)，则在第三平面对应的线性网路交互路径中的至少部分TSN编组交换机可以为ECNN#A11、 ECNN#A12和ECNN#A13。第一个划分单元S#1的第一个终端ED11-TSN与第一个划分单元S#1的第三个终端ED13之间的交互路径为ED11-TSN—ECNN#A11 —ECNN#A12—ECNN#A13—ED13。

第一个划分单元S#1的第一个终端ED11-TSN需要发送第二类型数据到第二个划分单元S#2的第七个终端ED23(组间目标终端)时，第三平面对应的线性网路交互路径中的至少部分TSN编组交换机可以为ECNN#A11，基于TSN的ETB 层的至少部分TSN骨干交换机可以为ETBN#A11和ETBN#A21，目标划分单元的至少一个独立交互网络路径中的至少部分TSN编组交换机为ECNN#A21、 ECNN#A22和ECNN#A23。第一个划分单元S#1的第一个终端ED11-TSN与第二个划分单元S#2的第七个终端ED23之间的交互路径为ED11-TSN—ECNN#A11 —ETBN#A11—ETBN#A21—ECNN#A22—ECNN#A23—ED23。

需要说明的是，由于每个终端在发送报文时通过“目的编组位图”制定了目的编组，接收终端从上层拿到数据以后需要根据该字段做取舍，即自己所在的编组与“目的编组位图”吻合则使用业务数据否则不使用。

本实施例的基于时间敏感以太网的列车通信网络拓扑结构，通过将所有TSN 编组交换机ECNN相互连接构成一个环型编组网配置为与每个基于TSN的ECN 层相对应的独立交互网络路径和与所述环型编组网相对应的线性网路交互路径，并由独立交互网络路径传输至少一个终端发送的第一类型数据，由线性网路交互路径传输至少一个终端发送的优先级低于第一类型数据的第二类型数据，实现了第一类型数据在编组内和跨编组通讯时其对应的交互路径的确定性，从而满足 TSN网络的要求，保障多网融合时关键数据不受影响。

在一个具体实现过程中，至少一个终端中支持TSN的终端分别与每个ECN 层中对应的TSN编组交换机相连，支持TSN的终端发送第一类型数据和/或第二类型数据。这样，支持TSN的终端在发送第一类型数据时，每个平面的独立交互网络路径均可以实现数据传输，从而实现ETB层的冗余，且无需对ETB层设置中级旁路，即使其中一个ETB层出现故障，其他ETB层也能进行数据传输，提高了整个列车通信网络的稳定性。

在一个具体实现过程中，至少一个终端中不支持TSN的终端与至少一个ECN 层中对应的TSN编组交换机相连；不支持TSN的终端发送第二类型数据。

在一个具体实现过程中，还可以将至少一个终端中不支持TSN的终端与至少一个ECN层中对应的TSN编组交换机通过TSN转换板卡相连。这样，相当于将不支持TSN的终端改造成支持TSN的终端。

在一个具体实现过程中，所述TSN转换板卡包括以太网输入网口、TSN网络输出网口、TSN网络芯片。所述不支持TSN的终端经由以太网接口接入所述 TSN转换板卡的以太网输入网口，所述TSN转换板卡的TSN网络输出网口与所述TSN交换机连接；其中，所述TSN网络芯片用于进行以太网与TSN网络之间的转换。

在一个具体实现过程中，TSN编组交换机支持终端百兆网或千兆网接入，TSN 骨干交换机采用高于或等于千兆网的宽带设置。

可以理解的是，上述各实施例中相同或相似部分可以相互参考，在一些实施例中未详细说明的内容可以参见其他实施例中相同或相似的内容。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是指至少两个。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

虽然本发明所公开的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所公开的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。