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철도차량 수를 유연하게 구성할 수 있는 통신시스템 구현
Implementation of Communication to Flexibly Configure the Number of Railway Cars 원문보기

반도체디스플레이기술학회지 = Journal of the semiconductor & display technology, v.15 no.4, 2016년, pp.61 - 66  

연준상 (청주대학교 전자공학과) ,  양오 (청주대학교 반도체공학과)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

This paper presents the implementation for a network structure of railway cars using a point to point communication. Most of network's representative specifications for a train are the FIP (Field Bus), MVB (Multifunction Vehicle Bus), CAN and WTB (Wire Train Bus) which is used by ALSOM, SIEMENS and ...

주제어

#IEC61375   #FPGA   #HDLC(High-level Data link control)   #MVB (Multifunction Vehicle Bus)   #WTB (Wire Train Bus)   #TCN(Train communication network)  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문에서는 MVB, WTB통신방식보다 고속의 동기통신 방식의 새로운 통신 방법을 제시하고 성능을 검증여 상용화 하는 것을 목적으로 한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
물리 층에서 전기적인 특징으로 절연 되지 않은 부품을 사용하지 않고 직접 네트워크를 구성할 경우 차량 내 여러 가지 전장 품과 연결시 전기적인 문제로 손상을 입거나 쌍방간 전 이차 등으로 인해 통신거리가 짧아지는 경우가 발생했을 때, 이를 어떻게 보완할 수 있는가? 물리 층에서 전기적인 특징으로 절연 되지 않은 부품을 사용하지 않고 직접 네트워크를 구성할 경우 차량 내 여러 가지 전장 품과 연결시 전기적인 문제로 손상을 입거나 쌍방간 전 이차 등으로 인해 통신거리가 짧아지는 경우가 발생할 수 있다. 그래서 이러한 단점을 보완하고자 물리 층의 하드웨어 부분에 트랜스포머를 이용한 절연 또는 특정 절연된 부품을 사용하는 경우가 대부분이다. 또한 광 케이블 방식은 통신거리는 멀리 보낼 수 있으나, 하드웨어를 구성할 때 비용이 높아 지고 차량 제작 시 설치하는 방법이 구리선 케이블을 설치하는 것 보다 어려움이 따르는 단점이 있어 선호하지 않는 것이 현실이다.
열차종합제어장치의 기본이 되는 통신방식은? 최근에는 기관사가 없는 무인 전동차의 개발로 더욱 열차종합제어장치의 중요도가 높아지고 있다. 이러한 열차종합제어장치의 기본이 되는 통신방식은 철도차량 통신 네트워크 시스템(Train communication network: TCN)이다[1]. TCN은 과거 철도 메이저 제조사인 지멘스나 알스톰등이 각각의 철도용 네트워크 방식은 CAN및 FIP(Field Bus) BUS를사용했지만 이 후 유럽 및 몇몇 철도 관련 제조회사 위주로 열차통신 표준 사양인 IEC61375 등의 국제 표준으로 사용하도록 제정되었다[2].
PASS 번호를 사용하는 이유는? PASS 데이터는 처음 생성된 패킷에서는 0으로 설정하고 각각의 차량을 지날 때 마다 1씩 증가시켜 이 패킷이 몇 번 차량을 통과해 왔는지 알 수 있다. 이 PASS 번호를 사용하는 이유는 토큰이 포함된 패킷이 네트워크상에 계속해서 존재하는 것을 방지하기 위해 번호를 설정하고 만약 PASS 카운터 값이 전체 차량의 개수보드 많으면 패킷을 제거시켜주도록 한다. 이렇게 제거를 함으로서 혹시 모르는 유령이 된 토큰용 패킷을 사전에 차단시켜 네트워크상에 통신 량을 유연하게 지킬 수 있도록 하였다[7].
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참고문헌 (11)

  1. International Electro technical Commission (IEC), "Chapter 4(Train Communication Network for WTB (Wire Train Bus))", IEC 61375, first edition, pp298-327, 2003.4. 

  2. J.DE AZEVEDO, "The World FIP Protocol Standard and Specifications", WorldFIP EN50170, pp5-7, 1998.10. 

  3. International Electro technical Commission (IEC), "Chapter 3(MVB (Multi-function Vehicle Bus))", IEC 61375, first edition, pp213-274, 2003.4. 

  4. ALSTOM, "FIELDTR User Reference Manual for FIP", WorldFIP EN50170, pp1.1-3.1, 2000.8. 

  5. Jonathan, "Token Ring Solutions", IBM Redbooks, pp9-18, 2000. 

  6. ZILOG, "Z80C30/Z85C30 CMOS SCC Serial Communications Controller Product Specification", pp1-14, pp27-39, 2002. 

  7. SIEMENS, "SAF/SAB82532 Datasheet Enhanced Serial communication Controller for HDLC", pp88-108, 2007. 

  8. Oh Yang, "A High Speed Processor Design for a Sequence Logic Controller using a FPGA", KIEE, pp.1554-1563, 1999. 

  9. XILINX, "Spartan-3 FPGA Family: Complete Data Sheet", p47-55, pp107-108, pp128-270, 2013. 

  10. SungGyu Ok, Oh Yang, "IC design for Multi-channel Asynchronous Communications using a FPGA", Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea, pp.28-37, 2010. 1. 

  11. Rhonda Alexis Dirvin and Arthur R. Miller, Motorola, Inc. "MC68824 Token Bus Controller", IEEE 802.4, pp15-25, 1986. 

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