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基于以太列车骨干网的高速列车网络应用研究
| 论文题名： | 基于以太列车骨干网的高速列车网络应用研究 |
| 关键词： | 高速列车;运行协议;网络编组;冗余切换;以太列车骨干网;数据通信 |
| 摘要： | 我国现有的CRH3高速列车网络采用的是TCN协议。而当前以太网在各个领域有广泛的应用，如何把工业以太网应用到高速列车的控制网络中成为了国内外技术人员研究的热点。国际电工委员会IEC在2010年底颁布的以太列车骨干网(IEC61375-2-5)，为以太网技术在列车网络上的应用提供了一个新的标准。 本文使用带PCI总线的工控机作为网络节点，模拟高速列车车辆间的数据通信，采用NetFPGA板卡的4个千兆以太网口构建了8节列车车辆编组的网络通信模型，同时编程实现了以太列车骨干网的网络通信模型和以太列车骨干网的冗余网络。软件设计主要工作包括:(1)列车初运行协议，即对八台列车节点进行编组。实现的方法是先根据列车初运行协议定义的HEELLO帧运行所得结果来记录当前节点的邻节点的mac地址，然后发送拓扑帧来更新整个网络的mac地址表，最后对整个列车网络进行编组，实现列车车辆之间的通信;(2)冗余切换，备份节点不断的发出广播包探测运行节点的运行状态，当某节点出现故障时，能自动的进行故障单元和备份的节点之间的切换。(3)数据的优化调度，即优先处理列车的过程通信数据、消息数据，对流数据、多媒体、尽力而为的数据优先级排后。 通过对该平台的测试，以太列车骨干网络协议无论在可靠性、延迟时间、吞吐量、带宽利用率或者包损失率都有着较好的表现，对比TCN网络中的WTB网络的1M/s的传输速率，以太列车骨干网络协议无疑具有更好的网络连通性和负载能力。在保证列车网络正常运行，指令响应的实时性前提下，可以为多媒体，上网等功能预留更大的带宽，是新型列车网络发展的趋势。 |
| 作者： | 罗杰 |
| 专业： | 检测技术与自动化装置 |
| 导师： | 戴小文 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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