建设现代列车通信网

现代列车通信网有着重要的地位和广阔的发展前景。本文就我车数据传输系统的特点，阐述了列车通信网的结构和通信协议，并对当前我国研制列车通信网的问题和难点，探讨了其中的关键技术。     

列车通信网的方案研究

列车通信网是现代列车控制、状态检测、故障诊断以及旅客服务等信息传输的高性能综合系统。本文介绍了现代列车通信网的特点以及在国内外的发展概况,集中阐述了列车通信网的系统结构及国际标准ＴＣＮ,并对其在我国的发展可行性作了一定的探讨。     

列车通信网线路冗余研究

列车通信网络(TCN)是现代列车控制、状态检测、故障诊断以及旅客服务等信息传输的高性能局域网;在介绍列车通信网结构的基础上,对多功能车辆总线和绞线式列车总线的线路冗余技术分别进行了研究,仔细分析了MVB冗余控制模块的输入输出信号,对其进行了子模块化设计,并通过给出线路受扰信号的时序图,详细讨论了WTB的线路切换;最后得出列车通信网的线路冗余技术保证了TCN系统的高可靠性。     

列车通信网性能测试的研究与实现

以实际列车网络控制系统为对象,对其通信网络的响应时间、可靠通信概率、负载能力等性能指标的测试进行了研究.详细介绍了网络性能测试的工作原理和测试设备的硬件结构设计,分析了基于实时多任务调度的软件层次结构,并基于实时多任务操作系统μC/OS-Ⅱ实现了测试软件的设计,最终完成了对MVB网络性能指标的测试,对实际应用起到了很好的指导作用.     

列车通信网的编址与寻址方法的研究

符合列车通信网国际标准的列车已在欧美得到了广泛的应用,为了对TCN的体系结构有更进一步的了解。对列车通信网的编址和寻址方式的研究是很有必要的。在介绍列车通信网结构、功能及特点的基础上,对基于多功能车辆总线和绞线式列车总线的列车通信网的编址和寻址方式进行了研究,并通过将其与几种流行的现场总线的编址和寻址方式的对比。研究了它们之间的差异与共同点,最后得出这种高效的列车通信网的编址和寻址方式为数据传输的实时性提供了保证的结论.     

列车通信网数据差错控制

列车通信网(TCN)是在开式列车上使用实时协议的数据通信局域网,它由多功能车辆总线MVB和绞线式列车总线WTB构成。它的数据差错控制能力是保证系统安全性的重要因素,由于TCN本身的特点,决定了它不能采用传统局域网的差错控制方式。论文介绍了TCN中的差错控制方法,并将其与以太网中所采用的差错控制方法进行了比较。详细讨论了TCN中使用“半比特检错”方式的优点并分析了TCN各类差错出现的概率。     

列车通信网络协议栈的实时性研究

针对传统列车网络控制系统无法满足高速列车实时运行控制的不足,基于列车通信网络(TCN)建立了一种综合多功能车辆总线(MVB)、绞线式列车总线(WTB)和实时协议(RTP)在内的完备的设备协议栈模型。依据硬实时系统指标,结合列车的实际应用,设计出相应的协议模块,并构建了精确的验证平台。仿真实验验证了实时指标和列车初运行自动配置、介质分配、小数据交换等实时特征,建立的协议栈模型实时性强,能够提供高速列车运行控制下的安全性保证。     

一个应用于短波通信的差错控制协议—动态滑动窗口协议

1.引言在短波信道上通信,人们普遍采用的差错控制协议为自动回询纠错(Automatic Repeat reQuest)协议,简称ARQ协议。ARQ是通过应答和超时实现的一类协议。传统的ARQ分为停等协议和滑动窗口协议两种。在具体应用时,人们通常根据两种协议的链路利用率、所需的缓冲区资源和通信方式(半双工还是双工)来决定选择何种协议。停等协议中发送方发送一个数据帧以后停下来,等应答帧到来后,发下一数据帧,否则重发该数据帧。滑动窗口协议     

监控现场UDP协议的应用

鉴于UDP相对于TCP不可靠,效率高,支持广播功能;在现场实时通信中要传输的数据不但包含周期性的较短的控制信令和采集数据还有现场视频监控数据。因此,采用UDP作传输层协议时扩展UDP协议如下: (1)发送端和接收端确定一个传输缓冲区,大小为65536字节,以满足数据的突发传送的需要。 (2)对一个分组数据的每个数据包加一个包头,包头结构中定义了序列号,传输通道号,时戳。 (3)传输超时和分组丢失的处理机制。现场传输要求实时性高,如果数据包丢失数目     

基于CANopen的列车通信网络状态反馈控制系统设计

列车通信网络负载过大,会导致数据传输延迟或丢失,进而影响系统的反馈控制效率和准确性。为了保证列车通信网络的安全性,设计基于CANopen的列车通信网络状态反馈控制系统。加设CANopen网关设备,改装列车通信网络数据采集器和网络状态反馈控制器,调整反馈控制器驱动电路的连接方式,完成系统硬件的优化。设置CANopen作为列车通信网络的通信协议,采用报文捕获的方式采集列车通信网络实时状态数据,通过网络状态特征的提取与匹配,确定当前列车通信网络状态。从缓存长度、负载、时延等方面,计算列车通信网络的控制量,通过公平分配列车通信网络信道、列车通信网络拥塞调度控制两个步骤,实现系统的列车通信网络状态反馈控制功能。实验结果表明,在铁路列车和公路列车通信网络环境下,负载控制误差平均值分别为0.6Mbps和0.8Mbps,在所提方法控制下,通信网络的缓存队列长度平均为10Mbps,由此证明优化设计方法在控制功能和控制效果方面具有明显优势。     

绞线式列车总线原型节点的设计

绞线式列车总线（WTB）是IEC制订的用于列车级车载数据通信的总线标准。本文提出了一种WTB节点设计的框架方案，并设计实现了具备WTB基本功能的原型节点。该原型节点的设计重点放在WTB的核心部分－WTB链路层的软硬件实现，实现了WTB的基本功能，并为进一步开发实用的WTB技术和产品作准备。     

ARCNET列车控制网络令牌传递算法的改进

对基于ARCNET网络协议的列车控制网络的特点进行了分析。针对ARCNET协议在列车控制网络中的不足,即节点的退出会引起较长的网络重构时延,提出了一种新的令牌传递的机制,即双地址令牌传递(Double Address Token Passing,DATP)。节点使用两个下一跳节点代替原来的一个下一跳节点,从而避免了节点退出网络时带来的后继节点难以快速查找的缺点。分析及仿真结果表明,该机制在保持原有网络优点的同时,提高了网络令牌传递效率,增加了系统吞吐量,从而改进了列车控制网络的性能。     

基于SOCKET的通信网网管协议转换器

基于实践，分析了朗讯传输环网管系统的通信协议与数据格式，介绍了以实时采集朗讯传输环的数据并实现其数据格式转换为主要功能的协议转换器的设计与实现。     

嵌入式系统的网络通信技术

本文探讨了嵌入式系统发展的新趋势—嵌入式系统网络化的发展和实用意义,介绍了当前嵌入式系统网络化的现状和进展,并具体讨论了其方法和技术实现。     

基于CAN的音频控制网络内部通信总线设计

介绍了一种基于CAN 总线的分布式音频控制网络的研究开发情况，实现了CAN总线与各模块的接口设计，制定出了相应的音频效果控制器内部通信协议。对RS232接口设备、RS232接口设备与CAN接口设备的联机使用和设计具有联网能力的音频设备具有重要意义。     

列车网络通信中交汇干扰处的优化方法研究

研究列车网络抗干扰通信问题.列车在双车交汇时,车内通信网络处在不同频段,形成混网通信环境,造成在交汇瞬间形成网络多频道选择,传统的车载移动网络设备通信网络在干扰下,容易发生网络频段选择错误,通信过程中断问题,网络通信效果不佳.提出利用网络通信信号分离抗干扰模型的列车通信中交汇处优化网络通信方法.采集列车交汇时的网络通信信号,并根据归并聚类相关原理,对网络通信信号进行有效的分离,形成干扰分离.再利用能量均衡方法,针对同一列车中的网络通信信号进行传输.实验结果表明,利用改进后的通信模型进行列车通信,能够避免列车交汇时出现的通信混网问题,从而实现交汇处的准确通信,降低了通信的误码率、延时率和丢包率,同时提高通信的效率.     

网络安全等级保护测评中的网络及通信安全测评

2019年颁布的《信息安全技术网络安全等级保护基本要求(GB/T 22239-2019)》(信安字[2019]12号)[1]在原有《网络安全等级保护基本要求(GB/T 22239-2008)》(信安字[2007]12号)[2]基础上进行了修订,使之更加切合当今中国的网络环境。针对新修版中的网络和通信安全层面部分内容,如:通信传输、边界防护、访问控制、入侵防范、恶意代码和垃圾邮件防范等控制点安全测评进行了综述,分析了与旧版之间的区别和重要改变,并将今后网络和通信安全测评的主要方法和思路进行了总结。对等保2.0时代的网络和通信安全测评工作有一定的借鉴意义。     

通信网管系统中拓扑呈现算法的优化

介绍了通信网管系统的网络拓扑呈现模块,分析了该模块原有算法存在的不足,给出了优化算法并进行了模拟验证。     

高速公路通信网络技术的研究

高速公路通信技术是我国高速公路快速发展的重要基础,网络技术也是我国现代高速管理系统中重要的组成部分,对我国公路运输部门的管理和业务的拓展发挥决定性的作用,本文以高速公路通信网络技术的内容概念为基础,简要分析了现阶段高速公路通信网络技术的发展状况。