摘要：传统以太网通信的非实时和非确定性限制了其在列车通信网络中应用。改变以太网通信驱动和调度机制可使之成为适合列车通信的实时以太网。本文深入研究了影响以太网实时性和确定性通信的因素后提出了解决方案,并在设计的实验平台上进行了验证。本文以星型网络为基础研究了共享式和交换式以太网的实时特性,得出交换式以太网符合列车通信网络组网要求。分析了时间触发架构的通信机制并引入以太网中,分时复用的通信方法保证了以太网的通信的实时性和确定性,在此基础上提出以太网确定性通信的调度机制,并分析计算了通信网络的宏观调度周期。为了建立基于时间触发机制的以太网通信网络,本文在IEEE1588寸钟同步协议基础上,提出了一种新的从时钟时间补偿方法即渐近时间补偿法,解决了直接补偿算法的时间“突变”问题,为验证算法的合理性和科学性,用MATLAB对时钟同步过程进行了建模分析。在以太网技术基础上研究了以太网通信节点可行性设计方案。完成了两类以太网通信节点硬件设计,移植了实时操作系统和TCP/IP协议栈,搭建了交换式以太网通信的实验平台,以实验平台为基础,实现了IEEE1588时钟同步协议栈,建立了时钟同步网络。最后,为考察通信网络的实时响应能力和时钟同步精度,本文设计了通信网络的测试方案,对通信网络平台的通信性能进行了定量分析。