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列车通信网络(TCN)是铁路列车车辆之间和车辆内部可编程设备互联传送控制、检测与诊断信息的数据通信网络。国际电工委员会(IEC)为此制定了IEC61375-1 TCN标准。然而在国内有关TCN技术除少量引进外,尚未形成具有自主知识产权的列车网络产品。有关支持IEC 61375-1标准的产品有限,而且价格昂贵。鉴于上述情况,本文对TCN技术进行深入研究以掌握其核心技术。 TCN的西大特点是:(1)为了保证数据传送时间的确定性,IEC 61375-1标准在链路层采用轮询机制;(2)由于列车编组经常变化,导致列车总线网络设备地址变化,为此IEC 61375-1设计了列车初运行过程,以实现列车组成变化后车辆地址的自动分配。 本文主要内容分为两部分:1.绞线式列车总线(WTB)初运行模拟系统。该系统在实验室局域网(100M总线型结构)环境下基于Windows98和C++Builder 5.0平台利用Windows Socket编程技术开发完成,着重实现初运行过程中车辆节点的命名。程序运行结果表明系统可以模拟IEC 61375-1中初运行的功能。2.在归一化条件下对MVB轮询访问方式与CSMA/CD介质访问方式的分析比较。由于IEC 61375-1规定的数据通信速率为1Mbps,而一般以太网速率很高,为便于比较,进行归一化处理,都归算到1Mbps。对MVB和CSMA/CD在同等条件下所能达到的吞吐率、时延等指标分析计算,并由Matlab绘出曲线图。分析结果表明MVB在吞吐率、时延等方面均具有优势。然而考虑到两方面的因素:(1)Ethernet采用的IEEE802.3标准指定的MAC帧最短数据域长是368位,不够时应装入填充比特,造成不必要的开销,而IEC 61375-1规定的最短过程数据仅为16位,最长不过256位;(2)由于归一化速率为1Mbps,而实际的Ethernet传输速率远远高于1Mbps。因此用CSMA/CD实现MVB轮询的功能还是可行的。