基于以太網的列車通信網絡節(jié)點設計與實現.pdf

1、隨著高速鐵路的發(fā)展，列車控制和信息傳輸的需要，以及運營商和乘客需求的提高，列車的網絡控制系統(tǒng)的功能越來越強，所要傳輸的信息越來越多，所需的網絡帶寬更是急劇增加，傳統(tǒng)的列車通信網絡(TCN)無法支持如此大的數據量，因此建立現代化的列車通信網絡非常有必要。而以太網在傳輸速率以及網絡帶寬等方面具有天然的優(yōu)勢，因此如何將以太網技術應用于列車通信網絡成為了目前的一個熱點。
　　但是基于以太網的列車通信網絡技術目前還處于研發(fā)階段，相關標準也正

2、在制定當中，其體系還不夠成熟。因此基于以太網的列車通信網絡尚不能完全取代傳統(tǒng)的TCN體系。因此本論文旨在設計并實現一種既支持基于以太網的列車通信網絡，又能與傳統(tǒng)TCN進行數據交互的網絡節(jié)點。由于考慮了列控系統(tǒng)在安全方面的要求，還為網絡節(jié)點設計了監(jiān)聽模塊，而節(jié)點間的連接方式也采用了環(huán)路冗余。在保證安全性和可靠性的基礎上實現了以太網與傳統(tǒng)TCN的網絡互連，解決了目前TCN網絡帶寬不足的問題。
　　硬件方面本論文采用COTS的設計理念對

3、總體結構進行了設計。根據實際環(huán)境選擇了包括PC/104 CPU模塊、MVB接口模塊以及PowerPC計算機模塊以及交換機在內的硬件設備作為網絡節(jié)點的硬件載體。軟件方面完成了對應的BSP、驅動程序以及主程序的軟件制作和編寫。為了進一步驗證網絡節(jié)點的功能和性能，本論文搭建了基于VxWorks實時操作系統(tǒng)的網絡測試平臺，完成了包括網絡節(jié)點以及模擬車載設備的PC機組的VxWorks系統(tǒng)植入以及調試，并對節(jié)點進行了測試驗證。
　　最終結果表