基于OPNET的ARCNET列車通信控制網(wǎng)絡(luò)的建模與仿真.pdf

1、列車運行過程中，會產(chǎn)生大量的設(shè)備控制信息和旅客服務(wù)信息，因此需要一種可靠、安全、高速、大容量的傳輸系統(tǒng)。鑒于這種情況，列車通信網(wǎng)絡(luò)作為現(xiàn)在列車的關(guān)鍵技術(shù)應運而生。ARCNET(Attached Resource Computer Network)是一種基于令牌傳遞(Token Passing)協(xié)議的現(xiàn)場總線，是和諧2型車上的通信網(wǎng)絡(luò)。它具有高速的傳輸速率、很大的信息流量、節(jié)點進退網(wǎng)操作簡單、支持長距離傳輸?shù)葍?yōu)點，且它的實時性、可擴展性也

2、很好。
　　分析了ARCNET的網(wǎng)絡(luò)特點。由于ARCNET網(wǎng)絡(luò)采用令牌傳遞協(xié)議，使得網(wǎng)絡(luò)上各個節(jié)點需傳輸數(shù)據(jù)時，必須要先獲得令牌以得到對網(wǎng)絡(luò)的訪問權(quán)，這樣就不會存在競爭，網(wǎng)絡(luò)流量大的時候也不會造成網(wǎng)絡(luò)擁塞。這些優(yōu)點使得ARCNET協(xié)議特別能夠適用于列車通信網(wǎng)絡(luò)。
　　本文利用OPNET仿真軟件對基于ARCNET協(xié)議的和諧2型車(CRH2)通信網(wǎng)絡(luò)進行了物理總線型、邏輯環(huán)型的系統(tǒng)建模。設(shè)計了ARCNET網(wǎng)絡(luò)域模型、節(jié)點域模型以

3、及進程域模型等，并且在模型之中建立了無延時切換的光纖雙重網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，使得網(wǎng)絡(luò)的可靠性被提高。在進程域模型中，依據(jù)ARCNET協(xié)議標準，實現(xiàn)了ARCNET協(xié)議Mac層有限狀態(tài)機。在模型上，對機車產(chǎn)生命令、網(wǎng)絡(luò)發(fā)送命令和接受命令、上傳命令、處理命令的一系列過程進行了動態(tài)仿真。
　　在和諧2型車通信網(wǎng)絡(luò)模型的基礎(chǔ)上，對ARCNET列車網(wǎng)絡(luò)的端到端時延、節(jié)點吞吐量、網(wǎng)絡(luò)切換功能以及令牌傳遞時延進行了仿真實驗。通過分析端到端時延結(jié)果，驗證了模