摘要
列車通信網絡(tcn)已作為國際標準應用於關鍵運輸領域,本文對列車通信網絡的討論結果進行了綜述。該規範將錯誤檢測性能作為壹個重要因素,而整個系統的安全性壹般。tcn具有良好的錯誤檢測性能,並且被更徹底地指定。
在這方面,與其他嵌入式網絡協議相比,唯壹重要的建議是禁止使用可變或多長度幀作為任何特定的幀ID值,以防止破壞導致信息長度的未被發現的變化(當前的實現僅使用單壹長度,但這不是標準特別要求的)。此外,非常重要的是,設計人員要密切關註接收器電路,以最大限度地減少“位波電纜”的脆弱性,這種電纜在接收曼徹斯特編碼比特流時可能會導致相移和突發錯誤。
1
錯誤檢測是壹個關鍵部分。任何網絡通信-網卡協議。不幸的是,沒有錯誤檢測方案可以檢測所有可能的錯誤。每個這樣的計劃都有相關的成本。因此,每種類型的應用都需要權衡檢錯能力和帶寬。在大多數應用中,標準協議可用於假設標準水平的折衷。本文分析了壹種新的列車網絡協議tcn(列車通信網絡)的折衷方案。Tcn是推薦在列車上使用的嵌入式實時數據網絡[iec99],它由兩種不同協議的網絡組成,MVB協議用於單個車輛(如鐵路、汽車)內的網絡。而無線列車總線(wtb)用於跨越整個列車的長度。tcn標準文件是在第22屆國際展覽中心科技委員會9:電氣化鐵路設備工作組的支持下制定的。acomplete描述的MVB和wtb的操作超出了本文檔的範圍;讀者可參考標準[iec99]或[Kirmann 01]了解操作細節。在安全關鍵運輸的應用中,網絡必須提供壹些明確的消息幀傳輸完整性的最低級別,形成asolid和其他機制的基礎,也許,增加壹個作為必需的關鍵任務。(我們使用$ TERM“幀”在網絡上傳輸它——就職業而言,“消息”有特定的含義,內部tcn是可能跨多個幀傳播的數據項。),這種不完整性只是為了確保向職能部門交付足夠數量的廉政建設框架,但這是實施所必需的。但是第二個問題是確保受損框架的概率非常低。引入壹個量化和可接受的風險水平的框架是不可能的,因為任何檢測技術都可能產生壹系列的比特錯誤。偶然發現,mimicsan是不正確的。然而,似乎產生無差錯幀的概率如此之低,以至於使用了差錯編碼方案,這必須被分析為漏洞的能力。並且物理層的網絡必須通過適當選擇介質和屏蔽來確保適當低的總比特差錯率,因此,這是非常重要的特征。協議允許的最大誤碼率和滿意的檢錯性能。本文分析了該框架的編碼和錯誤檢測能力。這兩個協議是部分的tcn。第2節是mvb的簡要操作。第3節討論檢測錯誤的脆弱性,並檢查序列編碼的額外好處。第4節量化曼徹斯特編碼違例的整體錯誤檢測。第5節分析漏洞,討論由具有損壞的開始和停止位模式的漏洞爆破引起的錯誤。第6節通過接收器位滑移。第7節存款保險計劃-討論wtb。第8節存款保險計劃-在客戶的其他領域中的協議設計促進可靠操作。最後,第9條的介紹,母公司的結論。
2.mvb特性
本文的目的是分析檢測傳輸錯誤的有效性。由於訛誤,傳輸噪聲的錯誤。從網絡檢測的小學機制是觀察位編碼錯誤和檢測不匹配之間的內容幀,並轉發循環冗余碼(CRC)傳輸和幀。曼徹斯特位編碼(圖1)是中位的MVB幀,有四種可能的位編碼:“65440。”0”has上半年低,下半年高;信息NH hasboth為壹半高,而有效數據信息NH和國聯用低的符號表示。只有0和1被用作標記位值。圖2以通用格式顯示了以vb.a開頭的分隔符的前言。9比特(包括1開始傳輸同步比特)提供了包括信息NH和NL比特的獨特波形,幀數據被包括在來自3: 59的數據的有效載荷部分中,並且每個有效載荷是正的16,32,或者64比特的64比特數據超過該大小,幀被分解成多個64比特數據有效載荷,並且所示的部分每個數據有效載荷由8比特校驗保護。在月末,每個幀指的是由A2中的比特結束定界符序列組成的有效載荷,其後是消息NH比特。根據檢測結束定界符的幀長度推斷MVB提供兩種主要類型的錯誤保護。由檢測錯誤引起的噪聲是交叉傳輸的:無效的定界符編碼和校驗序列值,如果接收機另外檢測幀內的曼徹斯特比特編碼,這兩種機制都可以被忽略。
。
3wtb漏洞
wtb基於HDLC協議(ISO 3309和ISO 4335標準),但曼徹斯特碼是編碼的,由於HDLC使用曼徹斯特碼的許多漏洞,wtb的潛在漏洞就像這些MVB,除非它們不太可能發生。
雖然用於國際電報電話咨詢委員會CRC多項式的HDLC在短期內不壹定是最優的,但它是壹個廣泛使用的標準,並且比短MVB連凱資源中心多項式更有效。使用16位CRC來記錄水管爆裂概率的下降。誤差為0.004的MVB約為0.000015是wtb的長期爆裂,wtb可以檢測所有水管爆裂,數據誤差高達16位。因為使用具有16比特的CRC,所以WTB規範需要長的匹配幀大小方向長度字段,這有助於減少影響,這有點延遲。盡管這仍然是壹種可能性,但由於這個原因,應用程序應該檢查這種類型的幀是否與預期的幀大小壹致,並忽略該幀。如果壹致性檢查失敗,忽略未知類型的幀,其中沒有可用的先前長度信息。此外,與MVB壹樣,每種幀類型應被限制為僅允許單個有效幀長度。
1列車通信網絡簡介
摘要
列車通信網絡(tcn)已作為國際標準應用於關鍵運輸領域,本文對列車通信網絡的討論結果進行了綜述。該規範將錯誤檢測性能作為壹個重要因素,而整個系統的安全性壹般。tcn具有良好的錯誤檢測性能,並且被更徹底地指定。
在這方面,與其他嵌入式網絡協議相比,唯壹重要的建議是禁止使用可變或多長度幀作為任何特定的幀ID值,以防止破壞導致信息長度的未被發現的變化(當前的實現僅使用單壹長度,但這不是標準特別要求的)。此外,非常重要的是,設計人員要密切關註接收器電路,以最大限度地減少“位波電纜”的脆弱性,這種電纜在接收曼徹斯特編碼比特流時可能會導致相移和突發錯誤。
1
錯誤檢測是壹個關鍵部分。任何網絡通信-網卡協議。不幸的是,沒有錯誤檢測方案可以檢測所有可能的錯誤。每個這樣的計劃都有相關的成本。因此,每種類型的應用都需要權衡檢錯能力和帶寬。在大多數應用中,標準協議可用於假設標準水平的折衷。本文分析了壹種新的列車網絡協議tcn(列車通信網絡)的折衷方案。Tcn是推薦在列車上使用的嵌入式實時數據網絡[iec99],它由兩種不同協議的網絡組成,MVB協議用於單個車輛(如鐵路、汽車)內的網絡。而無線列車總線(wtb)用於跨越整個列車的長度。tcn標準文件是在第22屆國際展覽中心科技委員會9:電氣化鐵路設備工作組的支持下制定的。acomplete描述的MVB和wtb的操作超出了本文檔的範圍;讀者可參考標準[iec99]或[Kirmann 01]了解操作細節。在安全關鍵運輸的應用中,網絡必須提供壹些明確的消息幀傳輸完整性的最低級別,形成asolid和其他機制的基礎,也許,增加壹個作為必需的關鍵任務。(我們使用$ TERM“幀”在網絡上傳輸它——就職業而言,“消息”有特定的含義,內部tcn是可能跨多個幀傳播的數據項。),這種不完整性只是為了確保向職能部門交付足夠數量的廉政建設框架,但這是實施所必需的。但是第二個問題是確保受損框架的概率非常低。引入壹個量化和可接受的風險水平的框架是不可能的,因為任何檢測技術都可能產生壹系列的比特錯誤。偶然發現,mimicsan是不正確的。然而,似乎產生無差錯幀的概率如此之低,以至於使用了差錯編碼方案,這必須被分析為漏洞的能力。並且物理層的網絡必須通過適當選擇介質和屏蔽來確保適當低的總比特差錯率,因此,這是非常重要的特征。協議允許的最大誤碼率和滿意的檢錯性能。本文分析了該框架的編碼和錯誤檢測能力。這兩個協議是部分的tcn。第2節是mvb的簡要操作。第3節討論檢測錯誤的脆弱性,並檢查序列編碼的額外好處。第4節量化曼徹斯特編碼違例的整體錯誤檢測。第5節分析漏洞,討論由具有損壞的開始和停止位模式的漏洞爆破引起的錯誤。第6節通過接收器位滑移。第7節存款保險計劃-討論wtb。第8節存款保險計劃-在客戶的其他領域中的協議設計促進可靠操作。最後,第9條的介紹,母公司的結論。
2.mvb特性
本文的目的是分析檢測傳輸錯誤的有效性。由於訛誤,傳輸噪聲的錯誤。從網絡檢測的小學機制是觀察位編碼錯誤和檢測不匹配之間的內容幀,並轉發循環冗余碼(CRC)傳輸和幀。曼徹斯特位編碼(圖1)是中位的MVB幀,有四種可能的位編碼:“65440。”0”has上半年低,下半年高;信息NH hasboth為壹半高,而有效數據信息NH和國聯用低的符號表示。只有0和1被用作標記位值。圖2以通用格式顯示了以vb.a開頭的分隔符的前言。9比特(包括1開始傳輸同步比特)提供了包括信息NH和NL比特的獨特波形,幀數據被包括在來自3: 59的數據的有效載荷部分中,並且每個有效載荷是正的16,32,或者64比特的64比特數據超過該大小,幀被分解成多個64比特數據有效載荷,並且所示的部分每個數據有效載荷由8比特校驗保護。在月末,每個幀指的是由A2中的比特結束定界符序列組成的有效載荷,其後是消息NH比特。根據檢測結束定界符的幀長度推斷MVB提供兩種主要類型的錯誤保護。由檢測錯誤引起的噪聲是交叉傳輸的:無效的定界符編碼和校驗序列值,如果接收機另外檢測幀內的曼徹斯特比特編碼,這兩種機制都可以被忽略。
。
3wtb漏洞
wtb基於HDLC協議(ISO 3309和ISO 4335標準),但曼徹斯特碼是編碼的,由於HDLC使用曼徹斯特碼的許多漏洞,wtb的潛在漏洞就像這些MVB,除非它們不太可能發生。
雖然用於國際電報電話咨詢委員會CRC多項式的HDLC在短期內不壹定是最優的,但它是壹個廣泛使用的標準,並且比短MVB連凱資源中心多項式更有效。使用16位CRC來記錄水管爆裂概率的下降。誤差為0.004的MVB約為0.000015是wtb的長期爆裂,wtb可以檢測所有水管爆裂,數據誤差高達16位。因為使用具有16比特的CRC,所以WTB規範需要長的匹配幀大小方向長度字段,這有助於減少影響,這有點延遲。盡管這仍然是壹種可能性,但由於這個原因,應用程序應該檢查這種類型的幀是否與預期的幀大小壹致,並忽略該幀。如果壹致性檢查失敗,忽略未知類型的幀,其中沒有可用的先前長度信息。此外,與MVB壹樣,每種幀類型應被限制為僅允許單個有效幀長度。