可靠组播在电铁实时监控系统中应用的研究

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1、西南交通大学硕士研究生学位论文第1页摘要随着铁路跨越式的改革与发展和铁路的第六次提速的顺利进行，电铁SCADA(SupervisoryControlAndDataAcquisition，数据采集与监视控制)系统正朝着大系统和网络化控制方向发展。这种新型的SCADA分布式系统对其网络通讯的实时性、可靠性与安全性提出了更高的要求。当前，随着一点对多点及多点对多点分发应用的广泛使用，组播正受到愈来愈多的关注和使用。但由于IP组播只提供尽力型服务，不保证组播数据报文的可靠传输，研究高效的可靠组播机制，提高IP组播应用的可靠性成为组播协议研究中的重要方向．由于不同的应

2、用对可靠性的要求差异很大，对可靠组播协议的研究目前还处在完全开放的研究阶段，还没有迹象显示其中哪种协议是可以成为适应任何网络环境应用的通用协议。并且，目前公开发表的可靠组播协议大都着重于组播的可靠性传输，而对组播通信的实时性考虑较少；因此也不能完全满足电铁分布式监控系统网络通讯的实时性要求。本文通过分析电铁实时监控系统的结构及其网络通讯的特点，提出在电铁实时监控系统中使用组播的通讯方式。通过分析可靠传输的重要性，比较总结了众多经典可靠组播协议的特点及其差错控制机制，得出适应不同网络和应用的可靠组播差错控制的方法。本文结合电铁实时监控系统组播通信的特点，根据现

3、有的可靠组播协议设计出基于实时性的可靠组播协RTBRMP以保证监控中心内采用组播通信时数据传输的实时性和可靠性。文中阐述了RTBRMP在语义和语法方面的特点，分析了RTBRMP所使用的差错控制机制，描述了RTBRMP的状态变化，并给出了RTBRMP的算法流程图。最后在NS2仿真平台上构建简化的、与电铁实时监控系统相类似的模拟网络环境，并对RTBRMP及其它两个具有代表性的可靠组播协议SRM，TMTP针对可靠组播协议的性能指标进行分析比较，再通过模拟仿真结果得出其在应用方面的优势。关键词：电铁实时监控系统；IP组播；差错控制机制；可靠组播协议；可靠性；NS2西

4、南交通大学硕士研究生学位论文第Ⅱ页AbstractAsthegreatdevelopmentandinnovationoftherailway,asthefavoringprocessofthesixthspeedincreasing，thesupervisorycontrolanddataAcquisitionsystemoftheelectricalrailwayisdevelopedtothelargesystemandcontroledbynetwork．Higherrequestsonthereal·timeattribute、reliabilit

5、yandsecurityaresuedbythenewSCADAdistributedsystem．Currently,withthewidelyuseoftheApp：onepointtomanyormanypointstomany,moreandmoreattentionsarecentralizedinmulticast．ButbecauseendeavourserviceissuppliedbyIPmulticastonlyandtransmittingdataunfaili日【glycallnotbeensured，itissuggestedtha

6、tdoingresearchonreliablemuliticastmechanismandenhancingthereliabilitywhenusingIPmulticastbecameanimportantaspectofmulticastprotocolstudy．Asthedifferenceforreliabilityrequirementsislargeindifferentusingconditions,awide-openresearchphaseisstillbeeninbytheresearchofreliablemulticastpr

7、otocol，thereisn’taprotocolCallbesetastheuniversalprotocolforeverynetworkapplication．Thereliablemulticastprotocolspublishedrecentlyareemphasizedreliabletransmissionmostly,andreal—timetransmittingisconsideredlittle，sothenewdistributedsystemcouldn’tbesatisfied．Thestructureandthefeatur

8、eofthereal—timemonitorings