網絡計劃技術論文(2)
網絡計劃技術論文
網絡計劃技術論文篇二
通信工程項目的網絡計劃技術
摘 要 隨著信息時代的進步，舒適化、自動化以及高速化必將成為現代通信工程的發(fā)展方向。比起傳統(tǒng)的通信工程，將會產生越來越多的乘客服務信息、故障診斷信息和遠程控制信息等。文章針對通信工程項目網絡計劃技術的優(yōu)缺點，對傳統(tǒng)通信網絡計劃技術進行了詳細的分析，以期滿足了網絡高帶寬的要求又彌補了以太網通信不確定性的不足。
關鍵詞 通信工程項目;網絡計劃技術;以太網
中圖分類號：TN913 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597(2014)13-0170-01
1 傳統(tǒng)通信工程網絡計劃技術
通信網絡是伴隨著計算機技術在機車車輛上的應用而發(fā)展起來的。在20世紀70年代末至80年代初，微處理器控制車輛傳動裝置的應用在BBC、西門子公司出現，一開始僅應用于車輛單一設備的控制。隨著通信技術和微機技術的發(fā)展以及服務對象的不斷增多，使得計算機在軌道交通上得到了廣泛應用，在串行通信總線網絡的基礎上產生了通信網絡。各個國家采取不同的現場總線來構成通信系統(tǒng)，如Profibus、Lonworks、Bitbus、FIP、CAN、Tornad等，由于不同系統(tǒng)采取不同的協議標準，它們之間互不兼容。為了制定統(tǒng)一開放的通信標準來傳輸鐵路設備的數據，1988年，受國際電委員會(IEC)第9技術委員會(TC9)的委托，來自20多個國家以及UIC(國際鐵路聯盟)的代表組成的第22工作組(WG22)正式成立。經過長達11年的工作，1999年6月，IEC/TC9/WG22在ABB公司的MICAS、意大利的CD450和西門子的DIN43322等運行經驗的基礎上制定的通信網絡標準―IEC61375正式成為國際標準。
90年代初美國Echelon公司開發(fā)的LonWorks總線主要用于工業(yè)控制和建筑自動化，LonWorks總線被鐵路公司和部件供應商所接受并迅速在各個領域推廣普及。LonWorks總線也被用作通信網絡，如日本川崎和加拿大Bombardier等公司將其運用在地鐵通信網絡中。1999年，繼國際標準IEC61375-1正式建立之后，IEEE制定了IEEEl473通信協議。由于沒有知識產權的限制，TCN標準可以任意開發(fā)。目前在國際上生產商主要有兩種方式對TCN網絡設備進行開發(fā)：一種是通過多功能車輛總線的設備控制芯片來進行開發(fā)，即MVBC芯片，主要實現實時協議物理層和鏈路層的任務;另一種開發(fā)TCN網絡設備的方式是利用嵌入式處理器和FPGA。由于嵌入式處理器和FPGA具有很好的靈活性，所以后一種開發(fā)方式備受青睞。
國內對通信網絡也進行了相關的研究，國內各鐵路廠家開始了聯合開發(fā)、自我開發(fā)或技術引進工作，主要包括現場總線、TCN、局域網、基于RS485的通信協議、通信介質等領域。如：國防科技大學基于CAN總線的磁懸浮的總線研究;西南交通大學對于把RS485協議用作擺式傾擺控制總線的研究;中南大學鐵道學院基于WTB、MVB、LonWorks等通信網絡的研究;上海鐵道大學基于CAN總線的連接司機臺和控制單元的局部總線研究;上海鐵道大學與株洲電力機車研究所合作開發(fā)的基于HDLC的車輛總線和基于ARCNET的總線的通信網絡的研究;株洲電力機車研究所的基于LonWorks的局部總線和總線的研究，基于RS485 協議的局部總線的研究，基于FSK的通信的研究，基于CAN總線的擺式局部控制總線和監(jiān)控裝置的研究，WTB和MVB的研究等以及國內外MVB產品的兼容性試驗;鐵道科學研究院、四方機車車輛研究所、武漢正遠公司、西南交通大學等購買了或準備購買WTB、MVB、LonWorks的開發(fā)工具，可以更好地展開對WTB、MVB、LonWorks的研究。
經過近幾年的自主研發(fā)，我國目前己經掌握了TCN比較全面的技術，包括MVBC，WTB和MVB1類設備協議控制器設計，TCN協議棧軟件，在此基礎上形成了許多的網關、中繼器、星型禍合器等產品，這些產品己經與其他國外公司的產品完成了基本互聯測試。
2 以太網技術在通信工程網絡中的應用
目前，以太網在列車通信中的應用主要是提供信息及娛樂功能。傳統(tǒng)的列車系統(tǒng)都是采用鐵路專用的TCN網絡。龐巴迪交通組己經開發(fā)了一種由以太網管理列車上的所有車載設備的新型系統(tǒng)。項目開始階段，將采用以太網環(huán)路與原有的TCN系統(tǒng)相結合的方案，不過，在不久未來以太網將會完全取代TCN。目前完全采用以太網網絡的列車項目己經進入設計階段。
日本日立公司也對基于工業(yè)以太網的新型通信網絡加緊研究，并提出了基于以太網的B-System的構架。B-System主要由車載以太網(B-LAN)和無線網絡(B-NUS)兩種網絡組成。B-System網絡可以傳輸診斷信息、控制信息、旅客信息、視頻監(jiān)控并實現車地間的無縫連接。
近幾年來，國際電工委員會己經規(guī)定實施以太網標準。在2009年和2010年分別完成了作為鐵路應用的“車輛網絡一以太網”標準IEC61375-3-4和“網絡一以太網”標準IEC61375-2-5。這對于以太網技術在通信網絡中的應用將起到很大的推動作用。
在國內，以太網在通信網絡中的應用還沒有得到普及。由青島四方一龐巴迪一鮑爾鐵路運輸設備有限公司研發(fā)的CRH1型動車組對以太網技術在中的應用進行了初步的探索。在CRH1型動車組上配置了以太網接口，由于以太網可以連接整個車輛，因此可以利用其接口提供維修、服務、控制等。此外，它還可用于調試、下載應用程序及其他開發(fā)。在CRH2型長編組臥鋪動車組上以太網就成功運用到視頻娛樂系統(tǒng)中。
3 結束語
在通信工程上各種服務對象和控制設備不斷增多的同時，通信線路所要傳輸信息的數量和種類也隨之不斷增長，為了能夠將這些信息準確、安全、可靠和快速地在整個通信工程網絡上傳輸，同時提高其監(jiān)視、控制和診斷水平，就急需一種能夠承載大容量且具備高速度的系統(tǒng)來傳輸信息。正是在這樣的背景下通信工程通信網絡(Train Communication Network，TCN)應運而生，它將通信工程上具有不同功能分布于不同位置的控制節(jié)點通過通信介質以一定的規(guī)則連接起來，在計算機硬、軟件的共同支持下形成信息通道，從而為通信工程上的各個節(jié)點通信提供可靠和穩(wěn)定的服務。
參考文獻
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