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ARCNET列车数据网络的研究
| 论文题名： | ARCNET列车数据网络的研究 |
| 关键词： | 列车数据通信网络;ARCNET协议;令牌传递;双地址令牌传递方法 |
| 摘要： | 随着我国新一代高速动车组的投入试验运行,标志着列车的速度又提高到了新的水平,同时对列车运行时的安全性和舒适性也提出了更加严格的要求。列车数据通信网络作为列车内部信息数据和控制指令的传输通道显得尤为重要。所以,建立具有高可靠性、强实时性和较高安全性的列车数据通信网络是十分必要的。 作为一种优化的令牌总线技术,ARCNET因其性能特点特别适用于控制需要而得以在工业自动化领域成功应用。ARCNET网络具有可靠性高、实时性强、通信速率高、时间可确定的性能以及远距离通信能力等优点,是一种理想的现场总线技术。在日本高速列车上广泛应用,同时也作为我国引进的CRH2型高速动车组的列车数据通信网络。 本论文中首先介绍了基于ARCNET协议的列车数据通信网络的总体架构,列车信息传输系统,网络传输协议,列车通信总线以及列车级网络结构等。 其次详细阐述了ARCNET网络的自身适合于列车数据通信网络的优点。介绍了协议的帧格式、基本编码单元,其中重点说明了ARCNET网络逻辑环的初始化过程、节点的加入网络和退出网络过程以及消息数据的传输和接收过程。 本论文在对协议中令牌传递方法的讨论中,首先分析了传统令牌传递方法和传统令牌传递方法在列车数据通信网络中的具体操作过程,同时指出了传统令牌传递方法并不能很好的满足网络中存在节点退网时的应用。然后在传统令牌传递方法的基础上分析提出了新的令牌传递方法-双地址令牌传递方法(简称DATP:Double AddressToken Passing)。该令牌传递方法的基本思想是同时记录节点的后继逻辑邻居节点地址NID(Next IDentity)以及后继逻辑邻居节点的后继逻辑邻居节点地址NNID(Next NextIDentity),并周期性的在传递消息数据的同时更新节点的NID和NNID的地址值信息。同时利用OPNET网络仿真软件对ARCNET列车数据通信网络和DATP令牌传递方法进行仿真实验,仿真结果得出了保证列车数据通信网络正常运行的最大误码率和影响网络端到端延迟的主要因素,同时也验证了作者所提出的双地址令牌传递方法的可行性和有效性。 在进行理论研究的同时,本文设计了可以验证ARCNET网络性能的实验平台,并对实验平台主要设备的相关配置进行了介绍。虽然由于时间和经费的限制,平台没有最终实现,但所设计的方案对实验平台的建设起到了探索和指导的作用。 |
| 作者： | 魏俊超 |
| 专业： | 计算机应用技术 |
| 导师： | 张新有 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西南交通大学 |
| 学位年度： | 2011 |
| 正文语种： | 中文 |
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