鐵道信號(hào)遠(yuǎn)程控制01課程內(nèi)容

01概述

02遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)技術(shù)基礎(chǔ)

03調(diào)度集中（CTC）系統(tǒng)及其應(yīng)用

04鐵路列車調(diào)度指揮系統(tǒng)（TDCS）

05鐵路信號(hào)微機(jī)監(jiān)測(cè)及其實(shí)用系統(tǒng)2本章內(nèi)容遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)技術(shù)基礎(chǔ)遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的信息傳輸差錯(cuò)控制與電碼結(jié)構(gòu)鐵路專用全球移動(dòng)通信系統(tǒng)GSM-R通信網(wǎng)絡(luò)的主要硬件設(shè)備遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)通信總線和現(xiàn)場(chǎng)總線遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的可靠性與避錯(cuò)、容錯(cuò)技術(shù)網(wǎng)絡(luò)安全和數(shù)據(jù)安全傳輸技術(shù)32.5遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)現(xiàn)代的遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)無(wú)疑都是具有專門(mén)用途的計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的自動(dòng)化、智能化、信息化，達(dá)到共享資源、減少開(kāi)支，提高效率的目的。因此，我們有必要對(duì)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)知識(shí)有一定的了解(1)ISO的OSI參考模型42.5遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)就是將多臺(tái)計(jì)算機(jī)互連起來(lái)，使用戶程序能夠交換信息和共享資源。不同系統(tǒng)的實(shí)體進(jìn)行通信，其過(guò)程是相當(dāng)復(fù)雜的。為了簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)，采用了工程設(shè)計(jì)中常用的結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法，即，將復(fù)雜的通信任務(wù)分解為若干個(gè)容易處理的子問(wèn)題，然后逐個(gè)加以解決。網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中采用結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)方法，即將網(wǎng)絡(luò)功能分成一系列層次，每層完成特定的功能。52.5遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)分層固然是一種處理復(fù)雜問(wèn)題的好方法，但分層本身是一件復(fù)雜的事情，分層好壞往往是影響某個(gè)網(wǎng)絡(luò)性能的主要因素。目前尚沒(méi)有一種最佳分層方法，但一般應(yīng)遵循以下規(guī)則：

①結(jié)構(gòu)層次不能太多，以免造成系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜；同樣，結(jié)構(gòu)層次也不能太少，否則會(huì)使每層協(xié)議過(guò)于繁雜。62.5遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)②

當(dāng)必須區(qū)分不同類型功能群時(shí)，應(yīng)設(shè)置一個(gè)層次。③每層只與其上下層發(fā)生關(guān)系，且層與層邊界的選取應(yīng)使通過(guò)的信息量盡可能少。④每層功能應(yīng)非常明確。72.5遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO在1977年成立一個(gè)分委員會(huì)來(lái)專門(mén)研究網(wǎng)絡(luò)通信的體系結(jié)構(gòu)問(wèn)題，并提出了OSI(OpensystemInterconnection，開(kāi)放系統(tǒng)互連)參考模型，它是一個(gè)定義異種計(jì)算機(jī)連接標(biāo)準(zhǔn)的框架結(jié)構(gòu)。OSI為連接分布式應(yīng)用處理的“開(kāi)放”系統(tǒng)提供了基礎(chǔ)，所謂的“開(kāi)放”表示能使任何兩個(gè)遵守參考模型和有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)進(jìn)行互連。OSI采用了層次化結(jié)構(gòu)的構(gòu)造技術(shù)。82.5遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)OSI網(wǎng)絡(luò)的分層結(jié)構(gòu)

從通信的角度看，信息從一方的應(yīng)用層發(fā)送到另一方的應(yīng)用層中去，發(fā)送方的信息從應(yīng)用層向下流動(dòng)，在流動(dòng)過(guò)程中每一層都向下加入自己的標(biāo)識(shí)，使得信息越來(lái)越多，到達(dá)物理層后通過(guò)傳輸信道到達(dá)接收方的物理層，然后一層層向上傳遞，最后到達(dá)應(yīng)用層。92.5遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)在接收方數(shù)據(jù)向上流動(dòng)的過(guò)程中，每一層都去掉發(fā)送方相應(yīng)層加上的標(biāo)識(shí)，在到達(dá)應(yīng)用層后就恢復(fù)了發(fā)送的信息。OSI網(wǎng)絡(luò)的分層結(jié)構(gòu)102.5遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)由于各層處理能力不同，在傳遞過(guò)程中把數(shù)據(jù)分成各種不同大小和結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)單位加以處理。各層的數(shù)據(jù)單位都有自己特定的稱呼：物理層——比特（Bit）；數(shù)據(jù)鏈路層——幀（Frame）;

OSI網(wǎng)絡(luò)的分層結(jié)構(gòu)112.5遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)層——分組（Packet，有時(shí)也稱為包）或數(shù)據(jù)報(bào)(Datagram)；傳輸層——數(shù)據(jù)報(bào)（Datagram）或段(Segment)；OSI網(wǎng)絡(luò)的分層結(jié)構(gòu)122.5遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)會(huì)話層——消息（Message）；表示層——消息（Message）；應(yīng)用層——消息（Message）；OSI網(wǎng)絡(luò)的分層結(jié)構(gòu)132.5遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)OSI網(wǎng)絡(luò)的分層結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)劃分的趨勢(shì)是由高層到底層（應(yīng)用層→物理層），單位越來(lái)越小，消息的大小沒(méi)有限制。142.5遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)OSI參考模型各層的功能：①物理層：提供為建立、維護(hù)和拆除物理鏈路所需的機(jī)械的、電氣的、功能的和規(guī)程的特性及有關(guān)在物理鏈路上傳輸非結(jié)構(gòu)的位流以及故障檢測(cè)指示。②數(shù)據(jù)鏈路層：在網(wǎng)絡(luò)層實(shí)體間提供傳送數(shù)據(jù)的功能和過(guò)程以及提供數(shù)據(jù)鏈路的流量控制并檢測(cè)和校正物理鏈路產(chǎn)生的差錯(cuò)。152.5遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)③網(wǎng)絡(luò)層：控制分組傳送系統(tǒng)的操作，即路由選擇、擁塞控制、網(wǎng)絡(luò)互連等功能，它的特性對(duì)高層是透明的，并根據(jù)傳送層的要求來(lái)選擇服務(wù)質(zhì)量以及向傳輸層報(bào)告未恢復(fù)的差錯(cuò)。④傳輸層：提供為建立、維護(hù)和拆除傳送連接的功能以及選擇網(wǎng)絡(luò)層提供的最合適的服務(wù)并在系統(tǒng)之間提供可靠的、透明的數(shù)據(jù)傳送和端到端的差錯(cuò)恢復(fù)和流量控制。162.5遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)⑤會(huì)話層：提供兩個(gè)進(jìn)程之間的建立、維護(hù)和結(jié)束會(huì)話連接的功能以及提供交叉會(huì)話的功能，其中有3種數(shù)據(jù)流方向的控制模式，即一路交叉、兩路交叉和兩路同時(shí)會(huì)話模式。⑥表示層：代表應(yīng)用進(jìn)程協(xié)商數(shù)據(jù)的表示并完成數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、格式化和文本壓縮。⑦應(yīng)用層：提供OSI用戶服務(wù)，例如事務(wù)處理程序、文件傳送程序和網(wǎng)絡(luò)管理程序等。172.5遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)OSI模型的特性：①它是一種將異構(gòu)系統(tǒng)互連的分層結(jié)構(gòu)；②提供了控制互連系統(tǒng)交互規(guī)則的標(biāo)準(zhǔn)框架；③定義了一種抽象結(jié)構(gòu)，而并非具體實(shí)現(xiàn)的描述；④不同體系上的相同層的實(shí)體稱為同等層實(shí)體；182.5遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)⑤同等層實(shí)體之間的通信由該層的協(xié)議管理；⑥相鄰層間的接口定義了原語(yǔ)操作和低層向高層提供的服務(wù)；⑦所提供的公共服務(wù)是面向連接的或無(wú)連接的數(shù)據(jù)服務(wù)；⑧直接的數(shù)據(jù)傳送僅在最低層實(shí)現(xiàn)；⑨層完成所定義的功能，修改本層的功能并不影響其它層。192.5遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)由于LAN（LocalAreaNetwork，局域網(wǎng)）在功能和結(jié)構(gòu)上比均WAN（MetropolitanAreaNetwork，廣域網(wǎng)）簡(jiǎn)單，因此LAN協(xié)議一般只定義物理層和數(shù)據(jù)鏈路層兩層，并將網(wǎng)絡(luò)層的尋址、排序、流量和差錯(cuò)控制等功能放在數(shù)據(jù)鏈路層中來(lái)實(shí)現(xiàn)。根據(jù)LAN的特點(diǎn)，將數(shù)據(jù)鏈路層分成邏輯鏈路控制層和介質(zhì)訪問(wèn)控制層。202.5遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)局域網(wǎng)協(xié)議層次212.5遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)LAN協(xié)議各個(gè)層的功能：①物理層：物理層的功能和OSI物理層的一樣，主要完成在物理鏈路上傳輸非結(jié)構(gòu)的位流以及故障檢測(cè)指示，提供為建立、維護(hù)和拆除物理鏈路所需的機(jī)械的、電氣的、功能的、規(guī)程的特性。222.5遠(yuǎn)動(dòng)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)②介質(zhì)訪問(wèn)控制層：主要的功能是控制對(duì)傳輸介質(zhì)的訪問(wèn)。不同類型的LAN所使