本站小編為你精心準(zhǔn)備了列車(chē)通信網(wǎng)絡(luò)論文參考范文，愿這些范文能點(diǎn)燃您思維的火花，激發(fā)您的寫(xiě)作靈感。歡迎深入閱讀并收藏。

1WTB幀與報(bào)文

WTB幀數(shù)據(jù)格式與ISO3309中定義的HDLC格式一致，如圖5所示。開(kāi)始標(biāo)志后，接下來(lái)是HDLC數(shù)據(jù)，此數(shù)據(jù)最少為32位，最大為1056位。HDLC數(shù)據(jù)應(yīng)為8位位組的整數(shù)倍，其中1～8位表示目標(biāo)設(shè)備，9～16位表示鏈路控制，17～24位表示源設(shè)備，25～32位表示鏈路數(shù)據(jù)長(zhǎng)度。33～1024位為鏈路數(shù)據(jù)。HDLC數(shù)據(jù)后接錯(cuò)誤檢測(cè)代碼和結(jié)束標(biāo)志。

1．1主幀的格式WTB主幀不需要含有鏈路層數(shù)據(jù)，故HDLC數(shù)據(jù)的格式如圖6：可以看出WTB主幀長(zhǎng)度為32位。

1．2從幀的格式（1）過(guò)程數(shù)據(jù)對(duì)于WTB總線主的過(guò)程數(shù)據(jù)請(qǐng)求，尋址的節(jié)點(diǎn)通過(guò)一個(gè)從幀響應(yīng)，同時(shí)廣播給其他節(jié)點(diǎn)。從幀的格式如圖7所示。（2）消息數(shù)據(jù)對(duì)于WTB總線主的消息數(shù)據(jù)請(qǐng)求，尋址的節(jié)點(diǎn)通過(guò)一個(gè)從幀響應(yīng)，目標(biāo)地址為單個(gè)節(jié)點(diǎn)地址或廣播地址。從幀的格式如圖8所示。在WTB中，過(guò)程數(shù)據(jù)與消息數(shù)據(jù)從幀的格式相近。區(qū)別主要在于鏈路控制位，發(fā)送過(guò)程數(shù)據(jù)用過(guò)程數(shù)據(jù)鏈路控制，發(fā)送消息數(shù)據(jù)用消息數(shù)據(jù)鏈路控制。

2TCN網(wǎng)關(guān)數(shù)據(jù)路由機(jī)制

針對(duì)MVB和WTB中，過(guò)程數(shù)據(jù)和消息數(shù)據(jù)不同的報(bào)文格式，網(wǎng)關(guān)需要對(duì)不同的報(bào)文做相應(yīng)的處理，使得數(shù)據(jù)能夠跨網(wǎng)段傳輸。

2．1過(guò)程數(shù)據(jù)報(bào)文的修改相比WTB過(guò)程數(shù)據(jù)報(bào)文，MVB的過(guò)程數(shù)據(jù)從幀中不含有源端口的邏輯地址，所以需要網(wǎng)關(guān)接收整個(gè)過(guò)程報(bào)文的主幀和從幀，并對(duì)報(bào)文進(jìn)行相應(yīng)處理轉(zhuǎn)換為WTB過(guò)程數(shù)據(jù)報(bào)文。過(guò)程數(shù)據(jù)中：主幀有用的部分是F功能碼和邏輯地址，長(zhǎng)度為16位；從幀則去掉起始位和校驗(yàn)位，長(zhǎng)度可能為16、32、64、128、256位。經(jīng)過(guò)網(wǎng)關(guān)封裝后，WTB上通信的過(guò)程數(shù)據(jù)長(zhǎng)度為32、48、80、144、272位。WTB過(guò)程數(shù)據(jù)的從幀中，鏈路數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度為0～1024位。為了讓一個(gè)從幀盡可能多的傳輸過(guò)程數(shù)據(jù)，鏈路數(shù)據(jù)的1024位應(yīng)盡可能填滿。用多個(gè)32、48、80、144、272位數(shù)據(jù)組成1024位數(shù)據(jù)的方法有397種，對(duì)于有限個(gè)過(guò)程數(shù)據(jù)必然有方法組成多個(gè)1024位的數(shù)據(jù)。網(wǎng)關(guān)對(duì)于從WTB接收到的其他MVB網(wǎng)段內(nèi)的過(guò)程數(shù)據(jù)，可以用F功能碼判斷一段報(bào)文的分界，報(bào)文中的邏輯地址作為其所在MVB網(wǎng)段內(nèi)的MVB邏輯地址，剩下的鏈路數(shù)據(jù)組成MVB報(bào)文并作為該發(fā)送該過(guò)程數(shù)據(jù)報(bào)文的源設(shè)備。

2．2消息數(shù)據(jù)報(bào)文的修改由于MVB消息數(shù)據(jù)的從幀含有地址信息，所以網(wǎng)關(guān)只需要處理從幀并進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)即可。需要跨MVB和WTB傳播的消息數(shù)據(jù)一定是廣播消息數(shù)據(jù)或者目標(biāo)設(shè)備地址為網(wǎng)關(guān)的設(shè)備地址，只有這樣網(wǎng)關(guān)才能接收到網(wǎng)段內(nèi)的消息數(shù)據(jù)并跨網(wǎng)關(guān)傳輸。MVB消息數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成WTB消息數(shù)據(jù)時(shí)，處理報(bào)文時(shí)可將通信模式設(shè)為廣播、WTB源設(shè)備地址為網(wǎng)關(guān)在WTB的設(shè)備地址、鏈路數(shù)據(jù)長(zhǎng)度與鏈路數(shù)據(jù)保持一致。這樣將把WTB的鏈路數(shù)據(jù)縮減到216位。WTB消息數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為MVB消息數(shù)據(jù)時(shí)，處理報(bào)文時(shí)可將通信模式設(shè)為廣播、源設(shè)備地址設(shè)為網(wǎng)關(guān)在MVB的設(shè)備地址、鏈路數(shù)據(jù)長(zhǎng)度與鏈路數(shù)據(jù)保持一致。這樣需要跨網(wǎng)段傳輸?shù)腗VB消息數(shù)據(jù)不會(huì)出現(xiàn)超出WVB數(shù)據(jù)幀長(zhǎng)度的情況。

3WTB周期掃描表的優(yōu)化

一個(gè)WTB總線段被一個(gè)總線主節(jié)點(diǎn)控制。總線主節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)介質(zhì)訪問(wèn)。總線上的其他節(jié)點(diǎn)為從節(jié)點(diǎn)，它們只有在被總線主請(qǐng)求時(shí)才發(fā)送數(shù)據(jù)。在正常運(yùn)行時(shí)，總線主節(jié)點(diǎn)循環(huán)工作。它把總線活動(dòng)分成固定的、大小相同的時(shí)間片，稱為基本周期。如圖1所示，WTB的基本周期由周期相和偶發(fā)相構(gòu)成，其中周期相用于傳送周期數(shù)據(jù)，偶發(fā)相用于傳送監(jiān)視數(shù)據(jù)和消息數(shù)據(jù)。WTB的基本周期T＿bp固定為25ms。為保證確定而及時(shí)地分發(fā)進(jìn)程數(shù)據(jù)，總線主在預(yù)定的間隔內(nèi)輪詢每個(gè)節(jié)點(diǎn)的周期性數(shù)據(jù)，在兩個(gè)周期相間的固定時(shí)間內(nèi)輪詢其他節(jié)點(diǎn)包括消息數(shù)據(jù)及監(jiān)視數(shù)據(jù)在內(nèi)的偶發(fā)性數(shù)據(jù)。同一節(jié)點(diǎn)的兩個(gè)輪詢之間的間隔被稱為特征周期T＿ip。特征周期為基本周期T＿bp的倍數(shù)。在總線上任何節(jié)點(diǎn)的最長(zhǎng)的特征周期被稱為宏周期。當(dāng)總線組成改變時(shí)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都通知總線主各自被輪詢的周期，總線主據(jù)此建立輪詢策略。具有緊迫進(jìn)程數(shù)據(jù)的節(jié)點(diǎn)可以請(qǐng)求每個(gè)基本周期都被輪詢，而具有不緊迫進(jìn)程數(shù)據(jù)的節(jié)點(diǎn)可請(qǐng)求按特征周期輪詢。周期掃描表是在宏周期中的每個(gè)基本周期都被輪詢的所有節(jié)點(diǎn)的列表。它同時(shí)也定義了每個(gè)基本周期中剩余給偶發(fā)相的時(shí)間。

總線主將根據(jù)每個(gè)節(jié)點(diǎn)要求的特征周期和在初運(yùn)行期間接收到的過(guò)程數(shù)據(jù)大小來(lái)配置周期掃描表。總線主將在基本周期內(nèi)平均發(fā)送輪詢，并且每個(gè)基本周期都可留出40％給偶發(fā)相。即25ms的基本周期中，周期相所占時(shí)間為15ms以下。WTB總線完成一次過(guò)程數(shù)據(jù)傳輸所需時(shí)間由主幀持續(xù)時(shí)間、主節(jié)點(diǎn)到從節(jié)點(diǎn)的傳播時(shí)間、從節(jié)點(diǎn)響應(yīng)時(shí)間、從幀持續(xù)時(shí)間、從節(jié)點(diǎn)到主節(jié)點(diǎn)的傳播時(shí)間和主節(jié)點(diǎn)響應(yīng)時(shí)間組成。主幀的長(zhǎng)度在最壞情況下如表2所示。按照IEC61375－1標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的WTB1．0Mbit／s的工作速度，從幀的持續(xù)時(shí)間為108μs。根據(jù)上述方法組成的WTB從幀，最壞情況下每個(gè)從幀的長(zhǎng)度如表3所示。按照WTB1．0Mbit／s的工作速度，從幀的持續(xù)時(shí)間為1336μs。按照IEC61375－1標(biāo)準(zhǔn)對(duì)WTB的規(guī)定，主節(jié)點(diǎn)到從節(jié)點(diǎn)的傳播時(shí)間和從節(jié)點(diǎn)到主節(jié)點(diǎn)的傳播時(shí)間均不得超過(guò)60μs，從節(jié)點(diǎn)響應(yīng)時(shí)間不得超過(guò)300μs，主節(jié)點(diǎn)在接收從幀后的64μs內(nèi)發(fā)送下一主幀。將以上時(shí)間相加，可得到過(guò)程數(shù)據(jù)報(bào)文傳輸所需時(shí)間為：T＝108＋1336＋60*2＋300＋64＝1928μs這樣，每個(gè)基本周期內(nèi)可最多發(fā)送周期信息數(shù)為：（25*60％）／1．928＝7個(gè)所以，可在一個(gè)WTB基本周期內(nèi)放7個(gè)WTB周期數(shù)據(jù)報(bào)文。若超過(guò)7個(gè)，并且所占時(shí)間超過(guò)15ms，則可延長(zhǎng)傳輸所需時(shí)間最長(zhǎng)，即鏈路數(shù)據(jù)最長(zhǎng)的過(guò)程數(shù)據(jù)報(bào)文的特征周期。以達(dá)到將基本周期的周期相時(shí)間控制在15ms以下的目的。

作者：仇俊偉何衍韋巍單位：浙江大學(xué)電氣工程學(xué)院