由于列車運(yùn)行速度的大幅提高,列車通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的逐漸復(fù)雜化,新型大容量業(yè)務(wù)的不斷增加,現(xiàn)有列車網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的現(xiàn)場總線已趨于無法滿足列車通信網(wǎng)絡(luò)對于帶寬,實(shí)時(shí)性、可靠性等重要性能的需求。而隨著工業(yè)以太網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展和在工業(yè)控制領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,基于工業(yè)以太網(wǎng)的列車通信網(wǎng)絡(luò)因其組網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)靈活,傳輸速度高等優(yōu)點(diǎn),已成為國際電工委員會(huì)和許多發(fā)達(dá)國家對于列車通信網(wǎng)絡(luò)的新的發(fā)展方向。論文研究內(nèi)容來自于國家科技支撐計(jì)劃“中國高速列車關(guān)鍵技術(shù)研究及裝備研制”中的分支課題——“基于工業(yè)以太網(wǎng)的列車通信網(wǎng)絡(luò)及仿真平臺(tái)研制”。本文通過對《IEC61375-2－5Ed.1：電子鐵路設(shè)備—列車通信網(wǎng)絡(luò)—2－5分冊：以太網(wǎng)列車骨干網(wǎng)》核心內(nèi)容——列車拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)協(xié)議的語義、語法和時(shí)序進(jìn)行分析與梳理,給出了利用冗余線路分擔(dān)數(shù)據(jù)傳輸,實(shí)現(xiàn)雙線負(fù)載均衡以提高鏈路利用率,擴(kuò)大傳輸帶寬的優(yōu)化方案。本文采用斯坦福大學(xué)所研發(fā)的NetFPGA作為以太網(wǎng)列車網(wǎng)絡(luò)仿真驗(yàn)證的網(wǎng)絡(luò)開發(fā)環(huán)境,并采用該平臺(tái)所包含的“模塊化高速路由器”項(xiàng)目作為半實(shí)物仿真系統(tǒng)的參考設(shè)計(jì)。根據(jù)參考設(shè)計(jì)的硬件結(jié)構(gòu),數(shù)據(jù)通道與相關(guān)應(yīng)用程序進(jìn)行了二次開發(fā),實(shí)現(xiàn)了收發(fā)數(shù)據(jù)的接口... 

【文章來源】：西南交通大學(xué)四川省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題的研究背景及意義
    1.2 以太網(wǎng)列車通信網(wǎng)絡(luò)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.3 課題的主要研究工作
        1.3.1 課題研究的主要目標(biāo)、內(nèi)容與方法
        1.3.2 課題需解決的關(guān)鍵問題
    1.4 論文的組織安排
第2章 列車拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)協(xié)議的分析與優(yōu)化
    2.1 列車拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)協(xié)議的目標(biāo)及設(shè)想
    2.2 列車拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)協(xié)議的語義
        2.2.1 列車拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)協(xié)議所定義的常規(guī)行為
        2.2.2 以太網(wǎng)列車骨干網(wǎng)節(jié)點(diǎn)初運(yùn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)換
        2.2.3 以太網(wǎng)列車骨干網(wǎng)節(jié)點(diǎn)探測
    2.3 列車拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)協(xié)議的語法
        2.3.1 列車拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)協(xié)議報(bào)文定義
        2.3.2 列車拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)協(xié)議報(bào)文傳輸與地址
        2.3.3 列車拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)協(xié)議HELLO報(bào)文定義
        2.3.4 列車拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)協(xié)議TOPOLOGY報(bào)文定義
        2.3.5 列車拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)協(xié)議CSTINFO報(bào)文定義
        2.3.6 列車拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)協(xié)議拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)定義
    2.4 列車拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)協(xié)議的時(shí)序
        2.4.1 列車拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)協(xié)議幀時(shí)序
        2.4.2 列車拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)協(xié)議運(yùn)行時(shí)序
    2.5 列車拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)協(xié)議的優(yōu)化：雙線負(fù)載均衡
    2.6 本章小結(jié)
第3章 NetFPGA模塊化路由器參考設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)與開發(fā)
    3.1 NetFPGA開發(fā)平臺(tái)概述
    3.2 NetFPGA開發(fā)環(huán)境搭建
    3.3 NetFPGA模塊化路由器參考設(shè)計(jì)
        3.3.1 NetFPGA模塊化路由器硬件設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)
        3.3.2 NetFPGA模塊化路由器參考管道
        3.3.3 NetFPGA模塊化路由器應(yīng)用程序
    3.4 NetFPGA模塊化路由器雙線負(fù)載均衡
    3.5 本章小結(jié)
第4章 列車拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)協(xié)議半實(shí)物仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì)
    4.1 協(xié)議半實(shí)物仿真驗(yàn)證原理
    4.2 以太網(wǎng)列車骨干網(wǎng)相鄰節(jié)點(diǎn)探測算法
    4.3 以太網(wǎng)列車骨干網(wǎng)內(nèi)部節(jié)點(diǎn)探測算法
    4.4 列車拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)協(xié)議半實(shí)物仿真節(jié)點(diǎn)模型設(shè)計(jì)
        4.4.1 線路幀發(fā)送單元設(shè)計(jì)
        4.4.2 線路幀接收單元設(shè)計(jì)
        4.4.3 循環(huán)冗余檢查單元設(shè)計(jì)
        4.4.4 報(bào)文定時(shí)單元設(shè)計(jì)
        4.4.5 NetFPGA板卡驅(qū)動(dòng)架構(gòu)
        4.4.6 底層MAC管理單元設(shè)計(jì)
        4.4.7 鏈路收發(fā)控制單元設(shè)計(jì)
        4.4.8 TTDP運(yùn)維單元設(shè)計(jì)
    4.5 本章小結(jié)
第5章 列車拓?fù)浒l(fā)現(xiàn)協(xié)議半實(shí)物仿真系統(tǒng)功能測試
    5.1 半實(shí)物仿真系統(tǒng)雙線負(fù)載均衡功能測試
    5.2 半實(shí)物仿真系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)建立功能測試
    5.3 本章小結(jié)
結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文



本文編號：3333084