赵 航， 胡黄水， 戚小莎， 王宏志

(长春工业大学 计算机科学与工程学院， 吉林 长春 130012)

0 引 言

列车正在朝着高速、可靠、智能化的方向发展，使得新的服务不断增加,例如视频监视、网络诊断、旅客信息安全、图像识别、录像查询等[1-2]，因此，列车网络对高带宽的要求也越来越高。传统的LonWorks、ArcNet、WorldFIP等列车通信网络拓扑单一、消息传播速率低、组网灵活性差、吞吐能力有限，已经不能满足这种大容量、实时性的要求。而将以太网技术应用到列车网络中很大程度上解决了传统列车网络的不足。

列车是安全性要求极高的高速移动型设备，信息实时性传输关乎行车与人员安全,因此如何保证实时性是列车通信网络的关键问题。文献[3]提出一种应用于列车的具有混合调度算法的交换机，从而降低在缓冲队列内的排队时延，车辆级、列车级端到端实时数据时延分别在0.30 ms和1.10 ms以内，有效地保证了列车通信的实时性要求。算法虽然有效提高了网络的实时性，但却增加了计算复杂度。文献[4]提出列车通信网络提高实时性问题的根源是以太网的CSMA/CD机制，于是采用集总帧主从调度机制来解决以太网CSMA/CD机制带来的确定性通信问题，并在FPGA上实现对MAC层的设计，实验结果表明，相对于CAMA/CD机制来说集总帧主从调度机制实时性更高。文献[5]在MAC层中添加实时控制子层来控制数据帧的通断，从而通过控制交换机间不同数据的传输来解决硬实时数据帧的实时性问题，可以看出合理引进并改进IEEE 802.1p协议可以很大程度保证硬实时数据帧的实时性。……