본 연구는 고속 열차의 통신 네트워크를 효율적으로 재구성하는 방법에 대해 다루고 있다. IEC-61375 규격에 정의된 Train Communication Network(TCN) 표준 중에서 Wire Train Bus(WTB)을 타깃으로 하여 차량의 연결 및 분리가 발생한 후에도 TCN 을 자동으로 재구성하여 열차의 안전 운행과 데이터 통신의 효율성을 유지하도록 하였다. 이 연구는 Token Bus Controller(TBC)의 이중화 된 신호 처리 기능을 활용하여 통신의 신뢰성을 강화하고, Train Network Configuration Protocol(TNCP)을 사용하여 네트워크의 토폴로지를 신속하게 업데이트하는 메커니즘을 구상하였다.
연구에서 개발된 시스템은 기관차 통신/제어 장치와 차량 통신/제어 모듈로 구분되며, 각각 공기압 연결기, 기계적 연결기, 전기적 연결기 등 다양한 자동연결기를 포함한다. 제어 로직은 Xilinx K26 SOM 의 Programmable Logic(PL) 영역에 구현되어, TCN Token Bus 의 연결 및 분리에 따른 재구성을 처리한다. 이 로직은 K26 의 Process System(PS) 영역에서 실행되며, Advanced eXtensible Interface(AXI) Protocol 을 통해 CPU 와 통신하여 하드웨어 상태를 관리한다. 이러한 시스템은 기존에 사람이 수동으로 수행하던 연결 검증 과정에서 발생할 수 있는 인명피해의 위험을 줄이며, 모든 과정을 자동화하여 철도 시스템의 전반적인 신뢰성과 안전성을 향상시킨다. 이 연구는 고속 열차의 네트워크 재구성 과정을 자동화함으로써, 전원 공급과 차량의 연결/분리 상태 변화에 신속하게 대응하는 동적인 네트워크 관리 방안을 제시한다.