城市轨道交通PRP(并行冗余协议)双路通信冗余系统性能测试验证

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作者 潘良 张宏强 +3 位作者 姚吉 包佳伟 张闻博 赵业东 《城市轨道交通研究》 北大核心 2024年第S2期47-50,62,共5页

[目的]近年来,城市轨道交通无线通信技术已由WLAN (无线局域网)逐步演进为LTE-M(长期演进-地铁),针对不同无线通信制式线路的贯通运营需求,根据WLAN与LTE-M的技术特点,提出PRP(并行冗余协议)双路冗余通信系统,并通过测试验证其性能。[方... [目的]近年来,城市轨道交通无线通信技术已由WLAN (无线局域网)逐步演进为LTE-M(长期演进-地铁),针对不同无线通信制式线路的贯通运营需求,根据WLAN与LTE-M的技术特点,提出PRP(并行冗余协议)双路冗余通信系统,并通过测试验证其性能。[方法]介绍了PRP双路冗余通信架构的数据传输方式。在深圳地铁11号线WLAN和LTE双系统覆盖区域进行了LTE单链路、WLAN单链路以及LTE和WLAN双链路的车地通信性能测试。以无锡地铁S1线和1号线贯通运营工程为例,进行了PRP双路冗余通信系统的应用验证。[结果及结论]PRP架构下,列车能兼容两种无线通信模式,并满足CBTC(基于通信的列车控制)信号系统的要求;列车经过LTE-M和WLAN两种不同无线通信传输方式覆盖区域时,可以实现两种模式的无缝切换;PRP架构与单链路LTE或WLAN相比,各种性能指标及无线冗余度均有大幅提升。 展开更多

关键词 城市轨道交通 信号系统 贯通运营 并行冗余协议

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基于PRP监测帧的城轨信号系统车地无线通信冗余网络监视方法

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作者 郭碧 《铁道通信信号》 2025年第1期57-63,共7页

在城市轨道交通线路采用不同车地无线通信制式的场景中,基于并行冗余协议(PRP)构建的信号系统车地无线通信冗余网络,存在单一链路传输故障监测困难的问题。通过对CBTC系统不同车地无线通信场景及需求进行分析,在充分研究IEC 62439-3监... 在城市轨道交通线路采用不同车地无线通信制式的场景中,基于并行冗余协议(PRP)构建的信号系统车地无线通信冗余网络,存在单一链路传输故障监测困难的问题。通过对CBTC系统不同车地无线通信场景及需求进行分析,在充分研究IEC 62439-3监测帧数据结构和工作机制的基础上,提出采用周期性发送监测帧来实现对冗余通信网络节点链状态的监视,并构建了监视机制和算法流程,对该监视方法进行测试和网络负载影响分析。测试结果表明:监测帧可监视数据链路通信状态,且监测帧数据传输对既有网络影响小,验证了该方法在城轨信号系统车地通信并行冗余网络实时监视和网络故障快速定位中应用的可行性。 展开更多

关键词 CBTC系统 车地通信 并行冗余协议 故障监测 监测帧

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列车通信网络并行冗余方法与协议的研究 被引量：6

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作者 靳建宇 王立德 +2 位作者 简捷 申萍 刘彪 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第12期76-85,共10页

列车通信网络的可靠性是保证列车安全稳定运行的前提,根据列车通信网络的需求,构建一种并行传输的网络架构,通过改进的并行冗余协议PRP提高基于以太网的列车通信网络的可靠性。对PRP协议的冗余机制进行研究,针对PRP协议存在的问题,结合... 列车通信网络的可靠性是保证列车安全稳定运行的前提,根据列车通信网络的需求,构建一种并行传输的网络架构,通过改进的并行冗余协议PRP提高基于以太网的列车通信网络的可靠性。对PRP协议的冗余机制进行研究,针对PRP协议存在的问题,结合列车通信并行网络的需求,改进并行冗余协议的数据发送机制以及冗余算法。根据重要性对传输的数据进行分类并采取不同的传输策略:重要数据采用并行传输方式,能够使其故障恢复时间减小为零,保证了网络的可靠性;非重要数据采用交替传输方式,以缓解传输时的网络带宽压力。网络仿真结果验证了采用并行冗余协议的列车通信网络的可靠性。 展开更多

关键词 网络冗余技术 并行冗余协议 列车通信网络 网络可靠性 网络仿真

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CRC循环冗余校验码并行算法的FPGA实现 被引量：8

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作者 石林艳 罗汉文 《有线电视技术》 2005年第8期60-63,共4页

CRC循环冗余校验是数字数据通信中最常用的差错控制编码方法之一。在多种通信协议的帧结构中有一个16位或32位的FCS(FrameCheckSequence),就是利用CRC编码保证数据帧的无误传输。本文阐述了CRC循环冗余校验码基本原理,根据实际系统需要... CRC循环冗余校验是数字数据通信中最常用的差错控制编码方法之一。在多种通信协议的帧结构中有一个16位或32位的FCS(FrameCheckSequence),就是利用CRC编码保证数据帧的无误传输。本文阐述了CRC循环冗余校验码基本原理,根据实际系统需要,建立了并行处理算法的数学模型,并且在FPGA芯片中实现了该并行算法。 展开更多

关键词 循环冗余校验码 并行算法 FPGA实现 FPGA芯片 CHECK CRC编码 编码方法 差错控制 数据通信 通信协议 基本原理 实际系统 数学模型 并行处理 32位 16位 帧结构 数据帧

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适用于空间网络的并行冗余算法

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作者 王悦 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第S01期7-11,共5页

为满足空间网络高可靠性和容错性的要求,在IEC⁃62439协议标准基础上,提出了一种基于循环丢弃栅格的冗余算法,该算法支持并行冗余网络结构,通过更细颗粒度地识别冗余控制位(RCT)中的序号信息和调整丢弃范围,实现冗余数据丢弃;通过数值仿... 为满足空间网络高可靠性和容错性的要求,在IEC⁃62439协议标准基础上,提出了一种基于循环丢弃栅格的冗余算法,该算法支持并行冗余网络结构,通过更细颗粒度地识别冗余控制位(RCT)中的序号信息和调整丢弃范围,实现冗余数据丢弃;通过数值仿真和逻辑验证方法对算法进行了正确性和有效性验证,结果表明,该算法可在丢帧、乱序等复杂环境下正确接收冗余数据。 展开更多

关键词 并行冗余协议(prp) 空间网络 容错 算法

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PRP协议在实时测控专网中的初步应用 被引量：4

6

作者 邢锐锋 唐建 《兵工自动化》 2023年第2期27-31,共5页

针对实时测控专网通信协议在应对单点故障时通信可靠性较低的问题,介绍IEC62439-3发布的并行冗余协议(parallel redundancy protocol,PRP)。分析该协议在实时测控专网中实现的可行性,使用Verilog编程语言,在数据链路层将PRP协议与仪表... 针对实时测控专网通信协议在应对单点故障时通信可靠性较低的问题,介绍IEC62439-3发布的并行冗余协议(parallel redundancy protocol,PRP)。分析该协议在实时测控专网中实现的可行性,使用Verilog编程语言,在数据链路层将PRP协议与仪表控制系统总线(bus for instrument control system,BICS)通信协议结合,实现BICS总线的双冗余可靠低延时数据传输,达到单点故障时网络无缝切换和零恢复时间的效果。结果表明,该协议可为提高测控系统网络的通信可靠性提供参考方式和实现思路。 展开更多

关键词 实时测控 并行冗余协议 可靠性 传输低延时

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基于以太网的列车通信网络冗余结构可靠性分析 被引量：10

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作者 简捷 王立德 +1 位作者 靳建宇 申萍 《北京交通大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第2期76-83,共8页

列车通信网络是轨道车辆可靠安全运行的重要保障,具有可靠性高、实时性强、故障切换与恢复时间短等特点.提出基于PRP和HSR的列车通信网络结构,实现网络故障零恢复时间.在此基础上依据系统可修性和功能相关性及冗余性特点,采用DFTA对其... 列车通信网络是轨道车辆可靠安全运行的重要保障,具有可靠性高、实时性强、故障切换与恢复时间短等特点.提出基于PRP和HSR的列车通信网络结构,实现网络故障零恢复时间.在此基础上依据系统可修性和功能相关性及冗余性特点,采用DFTA对其进行可靠性建模;引入BDD和Markov矩阵分解静态子树和动态子树以优化传统故障树分析的计算量;针对具体算例对PRP、HSR、RSTP协议的可靠性指标进行量化求解与对比分析.研究结果表明:提出的PRP与HSR冗余结构和RSTP相比,平均故障间隔时间分别增长了5 764h与5 269h,有效提升了网络可靠性. 展开更多

关键词 动态故障树 并行冗余协议 高可靠性无缝冗余 列车通信网络 网络可靠性

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基于虚拟网桥原理的PRP/HSR网络接口设计 被引量：6

8

作者 李忠安 迟翔 +1 位作者 张惠刚 笃峻 《智能电网》 2016年第6期582-586,共5页

针对智能变电站的通信网络冗余问题,分析IEC 62439-3中的并行冗余协议(parallel redundancy protocol,PRP)及高可用性无缝环网(high-availability seamless redundancy,HSR);根据两者相同的报文转发特点,提出在操作系统层面实现冗余协... 针对智能变电站的通信网络冗余问题,分析IEC 62439-3中的并行冗余协议(parallel redundancy protocol,PRP)及高可用性无缝环网(high-availability seamless redundancy,HSR);根据两者相同的报文转发特点,提出在操作系统层面实现冗余协议的网桥方法;设计并实现Linux系统下网桥结构的PRP/HSR网络驱动方案。该方案在内核设计实现虚拟网桥及其虚拟端口;通过控制虚拟端口与物理端口之间的报文转发,实现报文的冗余处理。测试表明:该方法能实现PRP/HSR协议的零冗余恢复时间,经济有效地解决智能变电站站控层网络冗余问题,可提高网络通信的实时性和可靠性。 展开更多

关键词 并行冗余协议(parallel REDUNDANCY protocol prp) 高可用性无缝环网(high-availability SEAMLESS redundancy HSR) 虚拟网桥 Linux 网络驱动

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苏州轨道交通双线贯通车站信号系统改造方案研究与实现

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作者 郭玉珊 徐恒亮 +1 位作者 刘冬冬 张振海 《铁道通信信号》 2024年第7期63-70,共8页

以苏州轨道交通11号线与苏州轨道交通3号线贯通改造工程为例,研究隶属于苏州轨道交通11号线的接口车站——唯亭站的信号系统改造方案。基于11号线唯亭站站场的变化,设计信号平面布置图,包含两线信号系统边界的重新划分、轨旁设备拆除与... 以苏州轨道交通11号线与苏州轨道交通3号线贯通改造工程为例,研究隶属于苏州轨道交通11号线的接口车站——唯亭站的信号系统改造方案。基于11号线唯亭站站场的变化,设计信号平面布置图,包含两线信号系统边界的重新划分、轨旁设备拆除与新增后的重新布置等;为实现两线列车以CBTC模式跨线运营,贯通改造采用并行冗余协议技术实现LTE与WLAN的车地无线双制式贯通;两线接口由继电接口改为CBTC邻站网络接口。并且对改造工程中其他既有站小交路运营数据的配置和相关影响项点,以及改造的工序逐个进行说明。该改造方案对后续类似的地铁改造项目有一定参考意义。 展开更多

关键词 城市轨道交通 双线贯通 信号系统 跨线运营 并行冗余协议

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基于Netfilter框架的IEC 62439-3实现方案 被引量：2

10

作者 迟翔 《智能电网》 2016年第2期213-216,共4页

针对现阶段智能变电站实现通信冗余所存在的问题,简要分析IEC 62439-3标准提出的并行冗余协议(parallel redundancy protocol,PRP)和高可用性无缝环网(high-availability seamless redundancy,HSR)原理。由于PRP/HSR具有无缝切换的明显... 针对现阶段智能变电站实现通信冗余所存在的问题,简要分析IEC 62439-3标准提出的并行冗余协议(parallel redundancy protocol,PRP)和高可用性无缝环网(high-availability seamless redundancy,HSR)原理。由于PRP/HSR具有无缝切换的明显优势,提出基于Linux内核Netfilter框架的PRP/HSR冗余网络实现方案。在现阶段站控层组网过程中,单连接节点(single attached node,SAN)主要采用冗余盒接入网,该设计方案利用Netfilter框架的数据转发机制实现冗余,可避免使用冗余盒,以提高智能变电站通信网络组网的经济性和可靠性,为IEC 62439-3在智能变电站中的推广提供支持。 展开更多

关键词 并行冗余协议/高可用性无缝环网 LINUX NETFILTER

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基于FPGA的监控计算机通信控制卡设计 被引量：2

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作者 李森 唐吉林 +1 位作者 唐建 吴昌昊 《航空计算技术》 2023年第6期119-123,共5页

针对监控计算机与被监控设备间通信接口的适配问题,采用FPGA设计了一款通信控制卡,解决LS2K1000J主板的通信接口扩展与适配问题。基于Local Bus,在FPGA中设计了Local Bus总线控制模块,实现将RS485CAN1553BSPI总线挂载到Local Bus总线,... 针对监控计算机与被监控设备间通信接口的适配问题,采用FPGA设计了一款通信控制卡,解决LS2K1000J主板的通信接口扩展与适配问题。基于Local Bus,在FPGA中设计了Local Bus总线控制模块,实现将RS485CAN1553BSPI总线挂载到Local Bus总线,设计了一种双MAC网络路由结构,解决了龙芯的两个GMAC接口通过FPGA路由,与PHY芯片连接,在10/100/1000 Mbps速率下网络通信的数据稳定性问题。在FPGA中,采用多重加载的方式,通过运行不同的程序,实现PRP冗余协议接口与普通网络接口之间的切换;FPGA中采用PRP IP核的方式,实现PRP冗余协议。通过实际测试,该通信控制卡可以满足应用需求,且性能稳定。 展开更多

关键词 FPGA Local Bus 1553B总线 双MAC prp冗余协议

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