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MVB实时协议和网络管理的研究与实现

宋国忠  
【摘要】:目前,列车朝高速化、自动化方向发展已经成为必然的趋势,列车通信网络已经成为高速电力列车上控制系统的关键技术,开发符合国际标准的列车通信网络设备有着极其广阔的前景。 列车通信网络为绞线式列车总线和多功能车辆总线两层总线体系结构,本文主要研究多功能车辆总线实时协议和网络管理。实时协议和网络管理是列车通信网络协议的两个重要组成部分,实时协议实现车载可编程设备之间的周期性的过程数据和偶发性的消息数据通信服务;网络管理提供了多个服务用于列车通信网络的测试、调试、运行及维修,通过这些管理服务来保障列车通信网可靠、安全、高效的运行。为此,本文分析了列车通信网结构和协议,阐述了实时协议和网络管理的实现技术。 论文首先分析了列车通信网络体系结构,特别是多功能车辆总线,然后介绍了软件开发平台Nucleus Plus嵌入式实时操作系统和硬件开发平台MVB接口芯片、32位ARM处理器。在综合比较了过程实现和进程实现两种通信方案优缺点后,给出了基于NucleusPlus嵌入式实时操作系统的实时协议和网络管理的实现方案。文中通过设计呼叫者事例和应答者事例两个主要结构体,采用状态机机制实现了实时协议的会话层和应用层。通过设计管理对象的管理信息库,在被管理站中的代理者接收到管理者发送的管理消息后,调用层管理接口函数操作管理信息库,实现了网络管理功能。最后给出实时协议和网络管理在实验室环境中搭建的多功能车辆总线平台上的运行效果,并对下一步工作进行了展望。


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