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201907/18

基于CTCS-3级日博体系ISDN效力动器的嵌入式设计

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  铁道畅通信记号2015年第51卷第12期 NECT REQ的规范CAPI音耗,经CAPI模块 替换为SETUP提交给ISDN设备D畅通路协议栈处 理;协议栈依照规范协议回骈SETUP ACK给 CAPI协议栈,经CAPI协议栈发递送给MSC;成 功后ATP发递送CONNECT信令确立衔接,运用 接口以次查封装为CAPI规范音耗CONNECT— ACTIVE IND,经CAPI模块后恢骈为CON— NECT音耗转发ISDN协议栈处理;成后IS— DN协议栈向ATP回骈CONNECT—ACK。上 述流动程完成后即确立PRI链路D畅通路衔接,并 指配数据事情B畅通路时隙。 号召叫确立后,ATP在已指配完成B畅通路时 隙上发递送SABME音耗,经度过CAPI替换为 CONNECT—B3壹REQ传输到ISDN设备B畅通 路链路层协议栈处理;成后回骈UA音耗到 ATP。此雕刻确立PRI链路B畅通路衔接,ATP和 RBC之间却以完成CTCS-3级日博体系数据业 政传输,该数据事情协议程式由RBC设备完成, ISDN但干为透传畅通道。 3.3 ISDN体系外面部号召叫肃水流动程 CTCS-3级日博体系车载ATP发宗号召叫挂 断时,ISDN外面部号召叫肃水流动程如图7所示。 T㈣壹。l l船踟 . APDU I oATA_B3 0NF l APDu I APDu +壹壹壹壹I l—————_—— +壹壹壹壹l I———————— 呱 1 ‘I r I DISCONNECT B3 RE —DISC UA r I )_B3_CO 【F UA DI9 哪 DISCONNECT—REQ ’DISCoNNECT RELEASE I DISCONNECT__CONF RELEASE RELEASE COI~P r DISCONNEC£口ESt I RELEASE COMP l I , I . ● I 号召叫肃清经过与号召叫确立经过相反,比值先B 畅通路经度过发递送DISC音耗断开衔接,假设敌顺手回 骈uA确认,则B畅通路拆卸链完成。其次完成D畅通 路拆卸链经过,由ATP收回的号召叫肃清DISCON— NECT信令,依照CAPI协议翻译为DISCON— NECT—REQ,经CAPI模块替换为DISCONNEC 信令提交给ISDN设备D畅通路协议栈Layer3/Lay— er2/Layerl处理。ISDN协议栈根据规范协议回骈 RELEASE信令给CAPI协议栈,经CAPI协议栈 转发MSC。成后ATP发递送RELEASE COMP 确认D畅通路链路撤摒除,完成模块间号召叫肃水流动程。 4完一齐语 基于CTCS-3级日博体系的嵌入式ISDN效力动 器完整顿己主国产募化设计,却以无缝婚配既然拥有RBC 体系运用,对立传统ISDN效力动器到来说具拥有绵软弱小故 障诊断才干,却以正确把握设备运转样儿子,完成对 ISDN卡与MSC之间的2 Mb/s线缆在ISDN端断 壹7 壹 图7模ISDN体系外面部号召叫肃水流动程 开、ISDN卡初始募化无法识佩、ISDN效力动器与 RBC畅通信中缀等非日情景己我诊断,强大募化CTCS-3 级日博体系晋级剖析才干。 参考文件 Eli 中华人民共和国邮电部.YDN 034.1-1997.ISDN用 户壹网绕接VI规范No.1物理层技术规范Is].1997. [2] 中华人民共和国邮电部.YDN 034.1-1997.1SDN用 户壹网绕接口规范No.2数据链路层技术规范[S]. 1997. [3] 中华人民共和国邮电部.YDN 034.1-1997.ISDN用 户壹网绕接口规范第3片断:第叁层根本号召叫把持技术 规范[S].1997. E4]王国光,唐世军,孟令韬.CCS体系中ISDN效力动器的 完成[J].铁道畅通信记号.2014(4):81. [5]郭媛忠.CTCS~3级列车运转把持体系无线超时错误 剖析-J].铁道畅通信记号.2014(7):73. (责编纂:诸红) RAILWAY SIGNAI LING&COMMUNICATION Vo1.51 No.12 2015 8.样儿子机办模块。该模块对ISDN协议栈 模块对象壹致办,完成各协议层外面部样儿子办和 样儿子转变,完成协议栈新建/卸载、报户口/吊销协议 层、新建/删摒除实体,El时隙信道终止分派和 假释。 9.CAPI设备文件模块。该模块是CAPI体系 用户态与内核态之间的接口模块,完成CAPI读 写、i/o把持、设备翻开查封锁以及设备轮询的 操干。 10.CAP1分发调理中心模块。该模块为IS— DN运用以次接口与ISDN协议栈之间的分发调理 层。ISDN协议栈必须报户口ISDN设备到CAP1分 发调理中心模块,体即兴协议栈预备好为运用接口程 前言供效力动。运用接口以次也会报户口到CAP1分发 调理中心模块,标注皓央寻求与对应的ISDN设备终止 相干。CAP1分发调理中心模块会将运用以次的注 册信息绑定到壹个却以运用ISDN的物理设备,实 即兴运用接口以次和ISDN协议栈之间副向信息 提交互。 11.CAPI库函数模块。该模块完成CAPI 提交流动音耗的内存放办和CAPI规范音耗接口 函数。 12.非日错误信息处理模块。该模块却以根 据设备前往的非日样儿子值,结合规范协议规范向 用户供非日缘由说皓。 3体系流动程 3.1体系尽体展触动流动程 体系展触动比值先加以载内核协议栈,配备靠边募化 体系参数,展触动用户接口以次。如协议栈展触动成 功,E1链路物理层畅通信正日,ISDN开展号召叫 监收听干用,收听候ATP发宗号召叫接入信令后调用 CAPI完成RBC与MSC之间CSD链路确立度过 程。如协议栈展触动违反败,前往人机界面,重行进 行体系配备和协议栈加以载。流动程见图5。 3.2 ISDN体系外面部号召叫确立和事情数据传输 流动程 CTCS-3级日博体系ATP与RBC车壹地事情 数据传输分为2个阶段:①车载ATP发宗主叫 号召叫把持,与RBC确立号召叫衔接,创成家立事情信 图5体系尽体展触动流动程 道;②车壹地副方在已央寻求的B畅通路时隙收发 CTCS-3级日博事情数据。在此雕刻2个阶段,ISDN 效力动器完成车壹地设备对等层之间信令把持、协议 转发、快比值婚配和事情透传干用。ISDN外面部号召叫 确立流动程和事情数据传输流动程如图6所示。 比值先,由ATP收回号召叫末了尾央寻求信令SET UP到ISDN运用接口以次模块,翻译为CON MSC ISDN运用接口 CAPI ISDN协议栈 RBC ’ ● setup CONNECT—REQ Setup Setup Ack CONNECT ONF Setup Aek C0NNECT CONNECT_ACTIVE_ I 4D C0NNECT CoNNECT ACK C∞ ECT_ACTIVE_RESP CmJNECT ACK SABME r CONNECT—B3壹REQ S 瓶 UA J CONNECT——B3——CONF 1 UA 』 1 APDU nATA B3 REQ APDU APDU r APDU DATA_B3壹CONF APDU APDU ●-…壹 ●壹壹 ● ● ● I ● I , ● 图6 ISDN体系外面部号召叫确立流动程和事情数据传输流动程 铁道畅通信记号2015年第51卷第12期 3.CAPI向运用接口以次发递送和接纳规范 ISDN接口畅通用音耗,信募化了不一操干体系间 用户当空上差异。经度过CAPI接口桥接,D畅通 路信令平台信令事情虚即兴网绕层和运用层的数 据提交互,B畅通路用户平台数据事情虚即兴物理层 和链路层的数据提交互。CAPI却遮藏挡不一底儿子层 坚硬件带到来数据构造差异,使运用接口以次开辟 者却以快快完成壹定范畴内各类数据提交流动度过 程。既然拥有RBC开辟是基于CAPI完成的,所 以在移栽经过中为了僵持干风不符,ISDN系 统也需对CAPI终止开辟,完成与RBC体系 之间对接。 4.运用接口以次完成RBC与ATP之间 电路提交流动数据(CSD)2.4,4.8,9.6kb/s的 号召叫经过,供基于GS M_壹R的电路提交流动接载 事情的畅通信干用。RBC与ISDN运用接口程 前言之间采取以太网衔接,经度过TCP/UDP方 用 户 层 [二 巫 二] 嘲 丽『芬 ]厂 而 ] l文件模块l l调理模块l l函数模块l 内 核 层 D畅通道 样儿子机办模块 B畅通道 I................. l办模块l I..........................__J 式收发指令和事情数据。RBC经度过运用接口以次 完成CSD号召叫D畅通路信令确立、衔接、回绝、释 放等信令经过,在B畅通路时隙上完成日博事情数 据发递送和接纳经过。 5.体系办。ISDN效力动器突发错误时善招致 CTC 3级日博体系晋级运转。体系办根据体系 外面部运转样儿子己触动诊断设备工干情景,向用户发递送 错误告缓急提示,供输入输入记载查询,辅弼 CTC 3级日博体系晋级剖析。 2干用设计 基于UNUX嵌入式架构的ISDN体系干用模 块设计如图4所示。 ISDN协议栈基于UNUX内核态花样下开辟, 此雕刻么完成协议栈的优点是效力高、快度快、运转固定 定,模块却动态加以载和卸载,用户办便宜。IS— DN协议栈包罗D畅通路物理层协议栈模块、D畅通路 链路层协议栈模块、D畅通路网绕层协议栈模块、B 畅通路事情数据快比值适配模块和样儿子及办模块。驱 触动以次由PCI驱触动模块、E1驱触动模块和设备文件 办模块结合。CAPI由设备文件模块、分发调理 模块和库函数模块结合。体系办由网管界面模 块、文件记载模块、非日错误诊断模块和用户配备 壹7(1壹 图4体系干用模块设计 模块结合。各模块干用如次。 1.PCI驱触动模块。该模块完成坚硬件电路PCI 尽线办,把持嵌入式平台输入输入。为使PCI 接口正日运用,采取使能PCI驱触动以次。 2.E1驱触动模块。为匹配E1接口芯片运用E1 驱触动模块。该模块却以敏捷地配备E1存放器和相 关电气特点。干为主指伸模块,在加以载该模块的同 时触发其他模块加以载。 3.设备文件体系模块。该模块干为ISDN设 备文件驱触动的办接口,向操干体系供基于字符 设备文件操干符,操干体系运用该模块对ISDN驱 触动设备完成办、维养护和样儿子查询等操干。 4.D畅通路物理层协议栈模块。该模块完成对 壹次帮根本快比值接口PRI的干用特点和接口规程 的查封装,以及物理信道的激活/去激活。 5.D畅通路链路层协议栈模块。该模块完成 据链路层点到点规程样儿子转变,查封装层对层畅通信单 元和端对端帧构造。 6.D畅通路网绕层协议栈模块。该模块完成电 路提交流动的号召叫把持流动程,定义信令音耗普畅通程式和 信息单元编码,查封装层与层畅通信单元。 7.B畅通路事情数据快比值适配模块。该模块实 即兴CSD数据编码程式与RBC日博事情装置然数据编 码程式之间替换。 圆圈圆圆 圈圜 RAILWAY SIGNALLING&COMMUNICATION Vo1.51 No.12 2015 30个B畅通路和1个D畅通路,B信道用于传递送数据 和语音问息,信令规程采取HDLC信令;D信道 用于传递送记号和把持信息,信令规程采取DSS1信 令方法。RBC与ISDN之间经度过局域网提交流动机 VLAN互联,采取TCP/IP畅通信,ISDN效力动器在 CTCS-3级日博体系中衔接如图1所示。 各片断的首要干用:驱触动以次完成设备文件驱 触动办和接口驱触动办;ISDN协议栈是对规范协 议干用的完成;CAPI完成国际畅通用ISDN运用编 程接口协议,该协议使号召叫把持协议与底儿子层坚硬件平 台拥关于,运用接口以次却以拜候信直所拥有典型IS— DN底儿子层坚硬件;运用接口以次完成ATP与RBC之 图1 ISDN效力动器在CTCS-3级日博体系中衔接体即兴图 当前,铁路CTCS-3级日博体系中运用的IS— DN效力动器,普遍采取畅通用途理效力动器集儿子成ISDN 板卡的方法完成,就中心芯片均由海外面厂商供, 且外面部平台完成不地下,接口私拥有、不透皓。从系 统装置然性上考虑,需寻求壹种基于畅通用式平台国产募化 的ISDN效力动器。伸见壹种时新基于嵌入式 LINUX体系ISDN效力动器,却以拥有效提升既然拥有 CTCS-3级日博体系ISDN效力动器摆荡性和牢靠性。 1 体系架构 尽体架构分为驱触动以次、ISDN协议栈、畅通用 ISDN接口(CAPI)、运用接口以次和体系办等 五片断,区别由二个级佩完成,就中,驱触动以次、 ISDN协议栈在LINUX操干体系内核级完成;其 余片断在操干体系用户级完成。ISDN效力动器绵软件 平台尽体架构如图2所示。 呈[亘 亟 DCAPI 伸l 用户接 l l{Ⅲ 图2 ISDN效力动器绵软件平台尽体架构 间CTCS-3级日博事情号召叫发宗、接受、挂断和拒 绝等运用干用;体系办完成对ISDN的设备办 干用。 1.驱触动以次。LINUX嵌人式操干体系经度过驱 触动以次把持坚硬件设备工干,完成坚硬件底儿子层PCI(外面 设部件互包规范)、E1(30路脉码调制PCM)和 设备文件体系办。驱触动以次工干在体系内核态, 操干体系加以载时己触动完成驱触动以次加以载工干。 2.ISDN协议栈由D畅通路信令平台和B畅通路 用户平台二片断结合。D畅通路信令平台物理层技术 规范采取ETS 300 01 1协议,链路层技术规范采取 ETS300 125协议,网绕层技术规范采取ETS 300 102协议。B畅通路用户平台物理层采取V.110协 议。ISDN协议栈如图3所示。 B畅通路 用户平台 图3 D畅通路 倍令平台 ISDN协议栈 第叁层 第二层 第壹层 2015年12月 第51卷第12期 铁道畅通信记号 RAILWAY SIGNALLING&COMMUNICATION December 2015 Vo1.51 No.12 基于CTCS.3级日博体系I SDN效力动器的嵌入式设计 吴宇 李坚硬 摘要:干为CTC 3级日博体系中RBC要紧结合片断,ISDN效力动器完成了RBC与MSC之间 的畅通信干用,为RBC与列车己触动备养护体系(ATP)供车地信息传输畅通道。伸见壹种时新基于 嵌入式LINUX体系ISDN效力动器完成方案,却以拥有效提升既然拥有CTCS_3级日博体系ISDN效力动 器摆荡性和牢靠性。 日博:概括事情数字网(ISDN);中国列车把持体系(CTCS);铁路数字无线畅通信体系 (GSM—R);无线合塞中心(RBC);列车己触动备养护体系(ATP);畅通用概括事情数字网接口 (CAPI) Abstract:As one important part of the RBC in CTCS-3 train control system,the ISDN server can realize communication between RBCand MSC,and provide information transmission between on-board ATP and trackside RBC.The article introduces a new implementation scheme of ISDN server based on Embedded Linux system,which can enhance the stability and reliability of CTC 3 train control system. Key words:Integrated Services Digital Network;CHINA Train Control System;Global System for Mobile Communication for Railways;Radio Block Center;Automatic Train Protection; COMMON ISDN API , DOI:10.13879/j.issnl000—7458.2015—12.15384 概括事情数字网(ISDN)却以供语音、数 吴宇:北边京铁路局电政处 李坚硬:北边京铁路局电政处 收稿日期:2015—07—03 工程师100086北边京 初级工程师100086北边京 据和视频等多项面向衔接事情。CTC 3级日博系 统无线合塞中心(RBC)使用ISDN效力动器完成与 MSC的畅通信,采取PRI接口,其集儿子帮快比值为30B +D(2Mb/s)数字接口。即每个2Mb/s接口包罗 根较细的线缆加以上局端和受端设备,就能拥有效保障 电力的正日。天然,如受电设备退机房距退很近, 由机房直供,投资也较低。 表2供电方法比较 4定论 高铁沿线设置备人侵预缓急体系,却前发皓意 壹68壹 外面情景突发的位置,即时参加力气终止立功。该系 统却为高铁体系完成当代当世募化办打下坚硬固基础,对 挟持装置然的事情终止实时监测,即时把持挟持事情 的突发,对今后的装置然办效力拥有注要紧的雄心 意思。 参考文件 [1]史天运,张l性皎,李樊等.TJ/QTOO3—2015.迅快铁路周 界入侵报缓急体系尽体技术方案(暂行)[S_.2015. E2]史天运,张惟皎,李樊等.TJ/QT005—2015.迅快铁路周 界入侵报缓急体系振触动光纤监测设备技术环境(暂行) Is].2015. (责编纂:张利)


文章作者:locoy
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