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1、列车通信(tng xn)网络Train_Communication_Network，TCN 1第一页，共88页。定义列车定义列车(lich)网络层次结网络层次结构构车速测量辅助控制制动控制牵引控制车厢控制N机车控制列车故障诊断列车运行自动控制供电控制空调控制车门控制轴温检测制动控制车厢总线。车厢控制1车厢总线列车总线车厢总线2第二页，共88页。列列车网网络提供提供(tgng)的服的服务内内容容两条总线在链路层都提供了以下相同的两种服务：两条总线在链路层都提供了以下相同的两种服务：过程数据传输：轮询式的，源寻址的广播数据；过程数据传输：轮询式的，源寻址的广播数据；消息数据传输：按需求的，目的寻址
2、的数据报。消息数据传输：按需求的，目的寻址的数据报。在在更更高高层层(ocn)，实实时时协协议议提提供供了了两两种种与与总总线无关的应用服务：线无关的应用服务：变量变量（分布式过程数据库）；（分布式过程数据库）；消息集消息集（呼叫（呼叫/应答消息或多播消息）。应答消息或多播消息）。网网络络管管理理支支持持配配置置、维维护护和和操操作作。一一套套一一致致性性测测试的方针使得设备能够协调工作。试的方针使得设备能够协调工作。3第三页，共88页。数据数据(shj)(shj)分类分类列车通信网络将传输两类数据列车通信网络将传输两类数据(shj)：短短而而紧紧迫迫的的过过程程变变量量(Process_Va
3、riables)（如如用用于牵引控制）；于牵引控制）；不太紧迫，但可能较长的消息变量（如用于诊断）。不太紧迫，但可能较长的消息变量（如用于诊断）。4第四页，共88页。列车通信列车通信(tngxn)网络网络(TCN)的主要作用的主要作用连接车厢内的可编程设备，以便于实现：连接车厢内的可编程设备，以便于实现：机车、车厢和列车控制机车、车厢和列车控制(kngzh)；远程故障诊断和维护；远程故障诊断和维护；旅客信息服务。旅客信息服务。5第五页，共88页。列车列车(lich)通信网络的特点通信网络的特点工作环境恶劣，可靠性要求高；工作环境恶劣，可靠性要求高；控制操作实时性（时间确定性）要求高；控制操作实
4、时性（时间确定性）要求高；列车列车(lich)组成的动态性；组成的动态性；6第六页，共88页。国际标准及我国铁路国际标准及我国铁路(til)标标准准IEC-61375-1 TCN（本课 程 主 要 介 绍(jisho)内容）；IEEE1473 TCN/LonworksTB/T 3035-2002实际应用还有：FSK、HART、WorldFIP、HDLC等TB中华人民共和国铁道行业标准TB/T30352002列车通信网络TrainCommunicationNetwork20020209发布20020701实施中华人民共和国铁道部发布7第七页，共88页。IEEE1473IEEE1473允允许协议设
5、计(shj)(shj)组合合组合组合车厢总线非时车厢总线非时间严格型间严格型车厢总线车厢总线时间严格型时间严格型列车总线列车总线IT型型T型型T型型IIL型型T型型T型型IIIL型型L型型T型型IVL型型L型型L型型8第八页，共88页。TB/T30352002允许协议允许协议(xiy)设计组设计组合合组合组合车厢总线车厢总线非时间严格型非时间严格型车厢总线车厢总线时间严格型时间严格型列车总线列车总线IT型型T型型T型型IIL型型T型型T型型IIIL型型L型型T型型IVL型型L型型L型型9第九页，共88页。西门子公司西门子公司TCN之产品之产品(chnpn)SiemensAG与德国与德国Adtr
6、anz一起一起(yq)生产牵引生产牵引电气设备。电气设备。西门子生产的列车通信网络设备，主要是基于其西门子生产的列车通信网络设备，主要是基于其车载微机车载微机SIBAS/SIBAS32系统的系统的WTB和和MVB的的网卡和输入输出接口卡。网卡和输入输出接口卡。10第十页，共88页。杜冈公司杜冈公司(n s)(duagon (n s)(duagon GmbH)GmbH)产品产品11第十一页，共88页。优尼康公司优尼康公司(n s)(n s)（UniControlsUniControls）产品产品捷克一家捷克一家(y ji)(y ji)从事运输及能源系统开发生产从事运输及能源系统开发生产的公司。的
7、公司。 在列车通信网络方面的产品有：车载微机、在列车通信网络方面的产品有：车载微机、WTBWTB总总线网关。线网关。12第十二页，共88页。TCN的优缺点的优缺点优点：优点：TCN的功能齐全的功能齐全已经成为铁标已经成为铁标有一定国内应用的前例有一定国内应用的前例TCN的不足：的不足：WTB协议复杂协议复杂(fz)TCN产品市场小，价格昂贵产品市场小，价格昂贵13第十三页，共88页。TCN的主要内容的主要内容(nirng)如下如下表表14第十四页，共88页。特征绞线式列车总线WTB多功能车厢总线MVB结构结构可变，构成改变时，具有自适应性结构及设备的地址固定不变介质屏蔽双绞线（860米，32个
8、节点，相当于22个UIC车厢）双绞线，RS-485（20米32设备）；变压器隔离屏蔽双绞线（200米32设备）；星型光纤网（2000米，2个设备）物理冗余双份物理介质双份物理介质信号带16.32位前同步码的曼彻斯特编码带定界符的曼彻斯特编码信号速率1Mbit/s1.5Mbit/s地址空间8bit地址12bit地址物理地址点对点及广播点对点及广播有效的帧长度在4-132个字节之间可变量化的：16，32，64，128或者256 bits完整性帧FCS-16，帧校验以及曼彻斯特编码IEC60870校验序列及帧尺寸校验介质分配由一台主设备完成由一台主设备完成主设备权传送主设备，强主设备或弱主设备总线管
9、理器通过令牌传送成为主设备主设备冗余初运行后，主设备权传递给另一节点令牌传递自动进行主设备权转换冗余校验链路层服务过程数据 循环 源寻址广播数据消息数据 偶发 点对点或广播数据报监督数据 循环/偶发 用于总线管理的数据15第十五页，共88页。拓扑拓扑(tu p)(tu p)结构结构列车通信网络基于以下的两层结构：列车通信网络基于以下的两层结构：将将不不同同车车厢厢内内的的节节点点连连接接起起来来的的列列车车总总线线(znxin)；将将同同一一车车厢厢内内的的设设备备连连接接起起来来的的车车厢厢总总线线(znxin)。16第十六页，共88页。列车列车(lich)(lich)总线总线WTBWTB列
10、车总线用于连接不同组成的列车中的各个车厢：列车总线用于连接不同组成的列车中的各个车厢：列列车车总总线线支支持持UIC556规规定定的的列列车车组组成成，总总线线传传输输距距离离可可达达860米米(22个车厢个车厢)。列车总线至少可以容纳列车总线至少可以容纳32个节点。个节点。分分配配给给列列车车总总线线节节点点一一个个位位置置地地址址，可可识识别别方方向向（左左/右右、前前/后），及其它节点的位置。后），及其它节点的位置。多个车厢连挂时，列车总线自动运转（初运行）。多个车厢连挂时，列车总线自动运转（初运行）。列车总线可承受大约每小时一次的车厢连挂及解挂操作。列车总线可承受大约每小时一次的车厢连
11、挂及解挂操作。为为使使总总线线在在节节点点故故障障时时仍仍可可工工作作，事事先先把把各各节节点点编编号号和和类类型型通知给所有的应用，以便证实列车组成的完整性。通知给所有的应用，以便证实列车组成的完整性。当当车车厢厢数数目目改改变变或或在在总总线线上上进进行行添添加加、移移除除设设备备(shbi)时时，不需手动干预列车总线也能继续工作。不需手动干预列车总线也能继续工作。列列车车总总线线使使用用专专用用介介质质。UIC电电缆缆或或EP电电缆缆（电电气气制制动动电电缆缆）的要求。的要求。17第十七页，共88页。车厢车厢(chxing)(chxing)总线总线MVBMVB车车厢厢总总线线用用于于将将
12、一一个个车车厢厢内内或或不不可可(bk)分分的的车车厢组内的设备连接起来：厢组内的设备连接起来：车厢总线允许设备的安装间距在车厢总线允许设备的安装间距在200米以内；米以内；车厢总线至少支持车厢总线至少支持256个设备；个设备；车厢总线在最差情况下的响应时间低于车厢总线在最差情况下的响应时间低于16ms；18第十八页，共88页。MVBMVB物理层物理层MVB提提供供三三种种不不同同的的物物理理介介质质，它它们们以以相相同同速速率率运行：运行：电电短短距距离离介介质质传传送送距距离离20米米，使使用用标标准准的的RS-485收发器，每段最多支持收发器，每段最多支持32个设备。个设备。电电中中距距
13、离离介介质质传传送送距距离离200米米，每每段段最最多多支支持持32个设备，屏蔽双绞线，变压器隔离个设备，屏蔽双绞线，变压器隔离(gl)；光光学学玻玻璃璃纤纤维维介介质质，星星型型连连接接或或点点到到点点方方式式下下最最大距离大距离2000米。米。19第十九页，共88页。电短距离介质电短距离介质(jizh)ESD(jizh)ESD该介质使用该介质使用RS-485收发器，基于收发器，基于(jy)基本的差分传输。基本的差分传输。无需在发送器和收发器之间电隔离。适用于位于密闭机箱无需在发送器和收发器之间电隔离。适用于位于密闭机箱里的底板总线之间的通信。里的底板总线之间的通信。ESD布线拓扑如下图。布
14、线拓扑如下图。20第二十页，共88页。ESD端接器接线端接器接线(jixin)21第二十一页，共88页。ESD连接器布置连接器布置(bzh)22第二十二页，共88页。ESD端接器的连接器布置端接器的连接器布置(bzh)23第二十三页，共88页。ESD信号信号(xnho)波形帧开波形帧开始示例始示例24第二十四页，共88页。ESD的发送器的发送器发送器应ISO8482（RS-485）标准，约束条件为：a）当驱动一个并联电容为50.0PF的54.0负载时，信号的上升时间(10%90%)应小于0.03BT(20ns,1.5Mbit/s)。b）发送器以两种有源电平提供低阻抗差动电压源：高电平，此时电压
15、差(Up-Un)在以下范围内：+1.5V(Up-Un)+5.0V，驱动54.0阻性负载时；+1.5V(Up-Un)(Up-Un)-5.0V，驱动为54,0阻性负载时；-1.5V(Up-Un)-6.0V，无负载时。注：本规范比ISO8482更严格，在选择商用收发器时必须(bx)留心。IEC61158-2的收发器能够满足本规范。25第二十五页，共88页。ESD的接收器的接收器接收器遵循ISO8482(RS-485)标准，约束条件为：a）根据不同的线路电压，接收器在其RxS输出上产生(chnshng)两种不同的电平：当线路朝高电平驱动，如果电压差(Up-Un)大于+0.200V，则为高电平。当线路朝
16、低电平驱动或线路无驱动只有偏压存在时，如果电压差(Up-Un)小于-0.200V，则为低电平。b）接收器至少应有0.050V的滞后，但不能大于0.200V。c）接收器在有RS-485规定的相对于Bus_GND线的共模电压存在时，应能正确工作。26第二十六页，共88页。ESD拓扑拓扑(tup)27第二十七页，共88页。电中距离介质电中距离介质(jizh)EMD在封闭的列车系统中，MVB可以跨越几个车厢。在这种应用中可采用电中距离介质，每段最大可以达到200米，约4个车厢。用于连接(linji)不解挂的车厢组合。28第二十八页，共88页。EMD传输传输(chunsh)介质介质采用双绞屏蔽线，屏蔽方
17、式如图；采用双绞屏蔽线，屏蔽方式如图；收发器与传输介质收发器与传输介质(jizh)之间采用变压器隔离。之间采用变压器隔离。29第二十九页，共88页。收发器与传输介质收发器与传输介质(jizh)的的连接连接30第三十页，共88页。设备与设备与EMD的双线连接的双线连接(linji)(冗余冗余)31第三十一页，共88页。EMD连接器的布置(bzh)32第三十二页，共88页。EMD帧起始(qsh)示例33第三十三页，共88页。光纤介质光纤介质(jizh)连接连接光纤介质由一对构成全双工点对点连接的光纤组成。光介质被推荐用于高电磁(dinc)噪音的区域，例如机车。34第三十四页，共88页。拓扑拓扑(t
18、up)结构结构电介质采用(ciyng)总线拓扑结构，而光介质通常采用(ciyng)星型拓扑。35第三十五页，共88页。MVB总线段连接总线段连接(混合拓扑混合拓扑(tup)结构结构)36第三十六页，共88页。总线总线(znxin)控制器控制器（Bus_Controller）总线控制器用途：总线控制器用途：控制总线的访问；控制总线的访问；通过发送器和接收器通过发送器和接收器附挂到两条冗余总线；附挂到两条冗余总线；包含包含(bohn)编码器编码器/译码器和通信存储译码器和通信存储（Traffic_Store）控）控制逻辑；制逻辑；译码到达帧并寻址通译码到达帧并寻址通信存储。信存储。37第三十七页，
19、共88页。端口与通信端口与通信(tngxn)存储器存储器通信存储器设立目的通信存储器设立目的端口分为两类端口分为两类逻辑逻辑(luj)端口端口物理端口物理端口通信存储器的组成通信存储器的组成通信存储器的访问者通信存储器的访问者38第三十八页，共88页。MVB信号信号(xnho)编码编码MVB速率：1.5MB/s。数据采用(ciyng)曼切斯特编码。数据位编码如图39第三十九页，共88页。MVB信号信号(xnho)编码编码非数据符编码非数据符编码(binm)NH和和NLa）一个）一个“NH”的编码的编码(binm)在整个位单元为在整个位单元为HIGH；b）一个）一个“NL”的编码的编码(binm
20、)在整个位单元为在整个位单元为LOW。40第四十页，共88页。MVB帧起始帧起始(qsh)定界符定界符帧数据以9-bit帧源定界符开头主设备(shbi)帧起始符MSD(MasterStartDelimiter)从设备(shbi)帧起始符SSD(SlaveStartDelimiter)41第四十一页，共88页。MVB帧结束帧结束(jish)分界符分界符当介质为ESD时，添加一个“NL”编码(binm)，并停止发送；当介质为EMD时，在“NL”编码(binm)之后添加一个“NH”编码(binm)，并停止发送（如下图所示）；当介质为光纤时，添加一个“NL”编码(binm)，并停止发送。42第四十二页
21、，共88页。MVB信号信号(xnho)传输传输以以9-bit帧帧Start_Delimiter（源定界符）打头，以（源定界符）打头，以8-bitCheck_Sequence（校验序列（校验序列(xli)）结束）结束43第四十三页，共88页。介质介质(jizh)(jizh)冗余冗余44第四十四页，共88页。光纤介质光纤介质(jizh)(jizh)冗余冗余45第四十五页，共88页。主设备主设备(shbi)权的转移权的转移令牌传送令牌传送(chunsn)算法算法：46第四十六页，共88页。MVB链路层链路层一次传输包括两种类型帧：一次传输包括两种类型帧：主设备帧（主设备帧（Master_Frame）
22、，只由总线主设备生成；），只由总线主设备生成；从设备帧（从设备帧（Slave_Frame），由从设备在响应主设备帧时发送。），由从设备在响应主设备帧时发送。一个一个(y)主设备帧及相应从设备帧共同形成一个主设备帧及相应从设备帧共同形成一个(y)报报文：文：47第四十七页，共88页。报文类型报文类型(lixng)MVB中有16种报文，由主设备(shbi)帧中的F_code区分。F_code（功能码）（功能码）报文类型报文类型016位过程数据请求帧位过程数据请求帧132位过程数据请求帧位过程数据请求帧264位过程数据请求帧位过程数据请求帧3128位过程数据请求帧位过程数据请求帧4256位过程数据请
23、求帧位过程数据请求帧5(保留保留)6(保留保留)7(保留保留)8主设备权传送请求帧主设备权传送请求帧9总体事件请求帧总体事件请求帧10(保留保留)11(保留保留)12256位消息数据请求帧位消息数据请求帧13组事件请求帧组事件请求帧14单事件请求帧单事件请求帧15设备状态请求帧设备状态请求帧48第四十八页，共88页。Process_Data（过程（过程(guchng)数据）数据）报文报文对F_code0.4和Logical_Address的Master_Frame进行(jnxng)响应的Process_Data49第四十九页，共88页。MVB帧长度帧长度(chngd)50第五十页，共88页。M
24、essage_Data（消息（消息(xioxi)数据）数据）报文报文Message_Data是是对对包包含含F_code12和和设设备备地地址址的的Master_Frame的的响响应应，其其长长度度固固定定为为256bits。Message_Data包包含含一一个个(y)供供所所有有设设备备译译码码的的12-bit目的地址。目的地址。51第五十一页，共88页。监督监督(jind)(jind)数据数据(Supervisory_Data) (Supervisory_Data) 报文报文Supervisory_Data帧帧是是对对F_code8、9、13、14或或 15的的 Master_Frame
25、的的 响响 应应 。 其其 长长 度度(chngd)总是总是16bits。52第五十二页，共88页。MVB介质介质(jizh)分配分配（MAC）MVB由由 单 个个 主主 设 备 控控 制制 ， 该 设 备 是是 能能 发 送送Master_Frames（主主设备帧）的的唯唯一一设备，所所有有其它的其它的设备都是从都是从设备，他，他们不能自不能自发发送。送。在在持持续几几秒秒钟的的一一轮期期间，可可能能有有几几个个设备Bus_Administrators（总线管管理理器器）能能够成成为(chngwi)主主设备，但但一一次次只只能能一一个个成成为(chngwi)主主设备。主主设备可位于可位于总线
26、的任意位置。的任意位置。主主设备按按照照某某种种预定定顺序序（策策略略）对端端口口进行行周周期性的期性的轮询（Polling）。）。53第五十三页，共88页。MVB介质介质(jizh)分配分配基本周期、周期相、偶发相；基本周期、周期相、偶发相；过程数据、消息数据；过程数据、消息数据；主设备主设备(shbi)轮询：源寻址广播；轮询：源寻址广播；54第五十四页，共88页。MVB介质介质(jizh)分配分配过程数据：根据所传送数据的需要安排访问时间过程数据：根据所传送数据的需要安排访问时间间隔。时间间隔以基本周期为单位，按间隔。时间间隔以基本周期为单位，按2n关系关系(gunx)统一部署。统一部署。
27、55第五十五页，共88页。MVB介质介质(jizh)分配分配56第五十六页，共88页。HDLCHDLC数据数据(shj)(shj)帧格式帧格式起始标志要传输(chunsh)的数据块结束标志0111111000010110011011101111110包括起始和终止标志的信息块称为HDLC的“数据帧”。起始和终止标志采用相同的帧间隔符“01111110”，即在HDLC规程中，帧与帧之间用“01111110”所分隔，“帧”构成了通信双方交换的最小单位。57第五十七页，共88页。“0”“0”比特比特(b t)(b t)插入法插入法 为为保保证证帧帧间间隔隔符符“01111110”的的唯唯一一性性和和
28、帧帧内内数数据据的的透透明明性性，保保证证A（地地址址字字段段）、C（控控制制字字段段）、I（信信息息字字段段）、FCS（帧帧校校验验序序列列）中中不不出出现现01111110的的位位模模式式，HDLC采采用用了了0位位插插入法。入法。发送端发送端发发送送“01111110”后后，开开始始数数据据发发送送，并并在在数数据据发发送送过过程程中中，检检查查发发送送的的位位流流，一一旦旦发发现现连连续续的的5个个1，则则自自动动在在其其后后插插(附附)上上1个个0，并并继继续续(jx)传传输输后后继继的的位位流流；数数据据发发送送结结束束后后，追加帧间隔符追加帧间隔符“01111110”。接收端接收
29、端识识别别出出帧帧间间隔隔符符“01111110”之之后后，启启动动接接收收过过程程；若若识识别别出出连连续续5个个1和和1个个0，则则自自动动丢丢弃弃该该0，以以恢恢复复原原来来的的位位流流；若若识识别别出出连连续续的的6个个1，表表示示数数据据结结束束，该该数数据据帧帧接接收收完完成。成。58第五十八页，共88页。HDLC数据传输模式数据传输模式(msh)1.1.正常响应模式正常响应模式(NRM)(NRM)：主站具有选择、轮询从站：主站具有选择、轮询从站的能力，并可向从站发送命令或数据；从站只有的能力，并可向从站发送命令或数据；从站只有在主站询问在主站询问(xnwn)(xnwn)时才能作为
30、响应传输数据；时才能作为响应传输数据； 2.2.异步响应模式异步响应模式(ARM)(ARM)：主站具有初始链路，差错：主站具有初始链路，差错校验和逻辑拆链功能；从站可以主动传输数据；校验和逻辑拆链功能；从站可以主动传输数据； 3.3.异步平衡模式异步平衡模式(ABM)(ABM)：任一组合站（兼有主、从：任一组合站（兼有主、从站功能的站）均可控制链路，主动传送数据。站功能的站）均可控制链路，主动传送数据。 59第五十九页，共88页。HDLC控制控制(kngzh)字段字段格式格式 01234567信息帧信息帧 I I监控帧监控帧 S S无编号帧无编号帧 U U0NsP/FNr10typeP/FNr
31、11M1P/FM260第六十页，共88页。HDLC控制控制(kngzh)字段字段_信息帧信息帧(I)用于传输用户数据，其控制字段的第用于传输用户数据，其控制字段的第0 0位规定为位规定为00；NsNs（发发送送帧帧序序号号）：说说明明本本帧帧对对应应的的帧帧序序号号（采采用用模模8 8计计数数），发发送送端端可可以以不不必必等等待待确确认认，而而连连续续地地发发送送若若干干帧帧（不超过（不超过8 8帧），每发一帧，帧），每发一帧，NsNs模模8 8计数一次；计数一次；P/FP/F（查查询询/ /终终止止指指示示符符）：对对于于不不同同的的传传输输模模式式，该该位位具具有有不不同同的的含含义义。
32、当当采采用用ARMARM和和ABMABM传传输输模模式式时时，P=1P=1要要求求对对方方立立即即予予以以响响应应，并并在在响响应应中中置置F=1F=1。无无论论使使用用何何种种传传输输模模式式，P/FP/F总总是是一一一一对对应应的的，在在接接到到F=1F=1的的帧帧之之前前，不不允许再发允许再发P=1P=1的帧；的帧；NrNr（待待收收帧帧序序号号）：说说明明希希望望接接收收对对方方帧帧的的序序号号（采采用用模模8 8计计数数），NrNr隐隐含含(yn (yn hn)hn)指指示示该该序序号号之之前前的的所所有有帧帧已被正确接收；已被正确接收；61第六十一页，共88页。HDLC控制控制(k
33、ngzh)字段字段_监控帧（监控帧（S）用用于于表表示示接接收收状状态态，其其控控制制字字段段的的第第0 0、1 1位位规规定定为为“10”“10”；第；第2 2、3 3位表示了四种类型的监控帧。位表示了四种类型的监控帧。 Type=00, Type=00, 接接收收准准备备就就绪绪(RR)(RR)，发发送送该该RRRR监监控控帧帧的的一一方方(y fn)(y fn)准备接收编号为准备接收编号为NrNr的帧；的帧；Type=10, Type=10, 未未准准备备就就绪绪(RNR)(RNR)，发发送送该该RNRRNR监监控控帧帧的的一一方方(y (y fn)fn)说说明明已已经经收收妥妥NrNr
34、以以前前的的所所有有帧帧，但但希希望望对对方方暂暂缓缓发发送送NrNr帧；帧；Type=01, Type=01, 拒拒绝绝接接收收(REJ)(REJ)，发发送送该该REJREJ监监控控帧帧的的一一方方(y (y fn)fn)说说明明已已经经收收妥妥NrNr以以前前的的所所有有帧帧，但但编编号号为为NrNr的的帧帧有有差错，希望对方重发编号为差错，希望对方重发编号为NrNr及其以后的所有帧；及其以后的所有帧；Type=11, Type=11, 选选择择接接收收(SREJ)(SREJ)，该该帧帧的的含含义义类类似似REJREJ监监控控帧帧，但希望对方仅仅重发第但希望对方仅仅重发第NrNr帧。帧。
35、62第六十二页，共88页。HDLC控制控制(kngzh)字段字段_无无编号帧编号帧(U)用于命令的传输（建立用于命令的传输（建立/ /拆除链路）等；拆除链路）等；控控制制字字段段的的第第0 0、1 1位位规规定定为为“11”“11”，第第2 23 3位位（M1M1）和第）和第5 57 7位（位（M2M2）表示）表示U U帧的类型。帧的类型。M(M1M2)=11100(SABM)M(M1M2)=11100(SABM)，某某一一组组合合站站置置本本次次链链路路为为异步平衡模式；异步平衡模式；M(M1M2)=00010(DISC)M(M1M2)=00010(DISC)，主主站站请请求求释释放放( (
36、拆拆除除) )本本次次链路；链路；M(M1M2)=00110(UA)M(M1M2)=00110(UA)， 从从站站对对主主站站命命令令的的确确认认(qurn)(qurn)，类似，类似BSCBSC中的中的ACKACK；M(M1M2)=10001(CMDR)M(M1M2)=10001(CMDR)，从从站站对对主主站站命命令令的的否否认认，类似类似BSCBSC中的中的NAKNAK；63第六十三页，共88页。绞线式列车绞线式列车(lich)总线总线（Wire_Train_Bus，WTB）64第六十四页，共88页。WTB总线总线(znxin)拓扑拓扑65第六十五页，共88页。WTB物理层物理层WTB采用
37、屏蔽双绞线，要求有较高的机械连接性能。使用采用屏蔽双绞线，要求有较高的机械连接性能。使用(shyng)该种介质可以达到该种介质可以达到1Mbit/s通信速率，长度为通信速率，长度为860m，对应，对应22节节26m长的长的UIC列车。可连接至少列车。可连接至少32个节点；个节点；MVB采用曼彻斯特编码，每一数据位码元中间都有跳变，从采用曼彻斯特编码，每一数据位码元中间都有跳变，从高到低的跳变（负跳变）表示高到低的跳变（负跳变）表示1，正跳变则表示，正跳变则表示0。66第六十六页，共88页。WTBWTB介质介质(jizh)(jizh)附挂单元附挂单元介质附挂单元有两个收发器介质附挂单元有两个收发
38、器,一个方向上一个。收一个方向上一个。收发器使用发器使用(shyng)变压器实现与外部导线的电隔变压器实现与外部导线的电隔离，并附挂到曼切斯特编码离，并附挂到曼切斯特编码/译码器上。译码器上。67第六十七页，共88页。WTB介质介质(jizh)冗余冗余68第六十八页，共88页。WTB信号信号(xnho)及其编码及其编码69第六十九页，共88页。WTB帧（扩展帧（扩展(kuzhn)的的ISO/IEC3309）70第七十页，共88页。WTBWTB链路层及其报文链路层及其报文WTB有三种有三种(snzhn)报文：报文：1）过程数据报文；）过程数据报文；2）消息数据报文；）消息数据报文；3）监督数据报
39、文；）监督数据报文；71第七十一页，共88页。WTB过程过程(guchng)数据报文数据报文72第七十二页，共88页。WTB消息消息(xioxi)数据报文数据报文73第七十三页，共88页。WTB监督监督(jind)数据报文数据报文74第七十四页，共88页。WTB介质介质(jizh)访问访问75第七十五页，共88页。常规常规(chnggu)操作操作WTB帧帧（总结）（总结）76第七十六页，共88页。WTB初运行初运行(ynxng)初运行目的：当列车的组成改变时，特别是车厢被连初运行目的：当列车的组成改变时，特别是车厢被连挂或解挂时，主设备重新配置总线。这个过程称为初挂或解挂时，主设备重新配置总线
40、。这个过程称为初运行。运行。初运行动作：初运行动作：节点连接电缆节形成一个两端带端接器的单段；节点连接电缆节形成一个两端带端接器的单段；每个节点接收一个标明其位置和相对于主设备的方向每个节点接收一个标明其位置和相对于主设备的方向的唯一地址，并通知主设备它需要的的唯一地址，并通知主设备它需要的Individual_Period（特征周期）和（特征周期）和Node_Descriptor（节点描述符）；（节点描述符）；每个节点收到一个称为构形每个节点收到一个称为构形(uxn)的描述符，该的描述符，该描述符显示其它节点的地址，位置和描述符。描述符显示其它节点的地址，位置和描述符。77第七十七页，共88
41、页。节点地址节点地址(dzh)(dzh)分配分配1）主设备地址）主设备地址(dzh)为为01；2）主设备定义方向）主设备定义方向1为为“底部底部”，方向，方向2为为“顶部顶部”；3）在在方方向向1上上从从地地址址(dzh)63开开始始降降序序排排列列从从设设备备节节点点地地址址(dzh)，该方向最后命名节点是底部节点；，该方向最后命名节点是底部节点；4）在在方方向向2上上从从地地址址(dzh)02开开始始升升序序排排列列从从设设备备节节点点地地址址(dzh)，该方向最后命名节点是顶部节点；，该方向最后命名节点是顶部节点；5）主设备可以最多命名）主设备可以最多命名62个节点。个节点。78第七十八
42、页，共88页。初运行初运行(ynxng)中的中的MAU单元单元79第七十九页，共88页。80第八十页，共88页。81第八十一页，共88页。主设备主设备(shbi)(shbi)冲突冲突 82第八十二页，共88页。TCN应用应用(yngyng)83第八十三页，共88页。动力集中动力集中动力集中方式的列车，可以完全按照动力集中方式的列车，可以完全按照(nzho)典型的典型的TCN标准结构组织通信标准结构组织通信网络。网络。WTB/MVB网关IDU显示单元CPS电源控制单元ATP列车超防BCU制动控制单元DSU1/2司机控制单元ACU辅助变流器控制单元DCU1/2主变流器控制单元LCU逻辑控制单元CC
43、U1/2中央控制单元SC星形耦合器MVBWTBMVBWTB动力集中机车网络84第八十四页，共88页。WTB/MVB网关IDU显示单元SUPPLY供 电 控 制单元SLIDP防滑器BCU制动控制单元AXT轴温检测单元AIR空调控制单元INV逆变器控制单元CONTR集中控制单元DOOR1/2门控单元RS485WTBMVBWTB动力集中拖车网络85第八十五页，共88页。动力动力(dngl)(dngl)分散分散 TCU牵引控制单元CCU中央控制单元IDU显示单元ACU辅助控制单元XDU轴温车门空调单元TCU牵引控制单元XDU轴温车门空调单元XDU轴温车门空调单元BCU制动控制单元BCU制动控制单元ACU辅助控制单元ACU辅助控制单元BCU制动控制单元ATP列车防护VCU拖车控制单元MCU动力车控制单元WTBMVBMVBMVBMVBMVB动力分散列车网络86第八十六页，共88页。摆式摆式(bish)列车列车列车总线网关机车微机控制器电空制动控制器便携式测试工具控制处理器倾摆指令产生诊断处理器显示器星型耦合器总线管理器光纤网卡光纤网卡光纤网卡光纤网卡MVB近程车厢总线MVB远程车厢总线WTB列车总线87第八十七页，共88页。谢谢谢谢(xixie)！88第八十八页，共88页。
