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随着高速列车和信息技术的快速发展,列车通信网络已广泛应用于列车,特别是高速列车上。通过列车通信网络可以实现列车控制信息的传输。但随着移动智能设备的飞速发展和网络服务的改善和普及,以及人们对乘车舒适度要求的提高,向旅客提供网络服务已经迫在眉睫。随之而来的问题是如何传输因网络服务产生的大量流量?这些流量的传输是否会影响到列车原有控制信息的传输?如何在列车控制与服务数据一体化传输环境下,在确保列车控制数据传输服务需求的条件下,尽可能提高旅客服务数据的服务质量?这些问题均需要进行深入研究。国家科技支撑计划课题“列车控制与信息服务网络(TCSN)关键技术及系统研制”项目正是为此目的提出来的。本文以此科技项目为依托,对列车控制与服务网络TCSN调度算法设计与实现关键技术进行研究。本文在对国内外列车通信网络和调度算法的研究分析基础上,根据TCSN业务与传输服务的需求和特性,设计了一个针对TCSN环境下的二级调度方案DWDRR/PRI,研究和实现了调度方案中第一级调度算法DWDRR和第二级调度算法PRI。首先,根据TCSN区分服务的需求,通过对列车接口文献资料和旅客服务业务相关的论文资料的研究,分析了列车控制业务和旅客服务业务的种类,以及各类业务的流量特性和传输服务需求,设计了TCSN业务流量模型,基于业务流量模型产生仿真流量。研究了TCSN业务的分类方法,确定了各业务与DSCP值的对应关系。其次,根据TCSN的特点,对传统的WDRR调度算法进行了改进,提出了新的DWDRR调度算法。综合考虑TCSN中各业务流量的不同流量特性、传输服务要求和当前网络利用率等因素,设计出一种两级调度方案DWDRR/PRI,完成二级调度算法的详细设计。再次,利用MATLAB对调度配额、权值计算方式等进行了仿真验证。基于离散事件仿真方法,编程实现了基于业务的TCSN调度算法实时性和丢包率等性能仿真。最后,通过OPNET仿真了3种经典调度算法的时延、丢包率等性能参数,并与我们所设计的算法的性能进行对比,验证了我们设计的TCSN调度算法的有效性和优势。