《動(dòng)車組網(wǎng)絡(luò)技術(shù)（第2版）》課件 第二章 列車通信網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)（TCN標(biāo)準(zhǔn)）

動(dòng)車組網(wǎng)絡(luò)技術(shù)第二章列車通信網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)（TCN標(biāo)準(zhǔn)）第二章列車通信網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)（TCN標(biāo)準(zhǔn)）第一節(jié)列車通信網(wǎng)絡(luò)概述第二節(jié)列車通信網(wǎng)絡(luò)特性及參數(shù)第三節(jié)多功能車輛總線MVB第四節(jié)絞線式列車總線WTB第一節(jié)列車通信網(wǎng)絡(luò)概述

列車通信網(wǎng)絡(luò)（TCN）是一種基于網(wǎng)絡(luò)的分布式控制系統(tǒng)。其主要作用是實(shí)現(xiàn)各車廂內(nèi)大量的可編程設(shè)備的有效連接，并使這些設(shè)備所產(chǎn)生的各種信息（諸如狀態(tài)、控制、故障診斷、旅客服務(wù)等信息）轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一的數(shù)字信息，實(shí)現(xiàn)這些信息安全、可靠、快速、準(zhǔn)確地網(wǎng)上交換。一、列車通信網(wǎng)絡(luò)（TCN）的作用列車通信網(wǎng)絡(luò)（TCN）的主要作用歸納起來主要體現(xiàn)在：（1）機(jī)車、車廂和列車控制；（2）遠(yuǎn)程故障診斷和維護(hù)；（3）旅客信息服務(wù)。第一節(jié)列車通信網(wǎng)絡(luò)概述二、列車通信網(wǎng)絡(luò)（TCN）的層次結(jié)構(gòu)1、TCN列車通信網(wǎng)絡(luò)的兩級(jí)總線

車輛總線設(shè)備列車總線車輛總線節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)車輛總線車輛總線絞線式列車總線WTB（WireTrainBus）:用于連接各節(jié)可動(dòng)態(tài)編組的車輛多功能車輛總線MVB（MultifunctionVehicleBus）:用于連接車輛（或固定編組的車輛單元）內(nèi)部各種設(shè)備節(jié)點(diǎn):起著網(wǎng)關(guān)的作用第一節(jié)列車通信網(wǎng)絡(luò)概述二、列車通信網(wǎng)絡(luò)（TCN）的層次結(jié)構(gòu)2、兩級(jí)總線組成的三層結(jié)構(gòu)

第一節(jié)列車通信網(wǎng)絡(luò)概述二、列車通信網(wǎng)絡(luò)（TCN）的層次結(jié)構(gòu)2、兩級(jí)總線組成的三層結(jié)構(gòu)

列車通信網(wǎng)絡(luò)（TCN）采用兩條總線組成的三層結(jié)構(gòu)，列車總線和車廂總線是兩個(gè)獨(dú)立的通信子網(wǎng)，可采用不同的網(wǎng)絡(luò)和協(xié)議，網(wǎng)絡(luò)的三層結(jié)構(gòu)為：（1）絞線式列車總線（WTB）：連接列車各車廂，可自動(dòng)配置，在雙絞線上傳輸?shù)乃俾士梢赃_(dá)到1Mbit/s。（2）多功能車廂總線（MVB）：連接車廂內(nèi)部設(shè)備，能加快響應(yīng)速度，通過雙絞線或光纖可以達(dá)到1.5Mbit/s的速率。（3）設(shè)備級(jí)控制控制網(wǎng)。此外，列車總線和車廂總線之間還需要通過一個(gè)列車總線節(jié)點(diǎn)相連，在運(yùn)用層不同的總線之間通信時(shí)由此節(jié)點(diǎn)充當(dāng)網(wǎng)關(guān)（Gateway），有時(shí)也在車廂總線下設(shè)第三級(jí)總線，如連接傳感器的總線或連接執(zhí)行單元的控制總線，可把這些總線認(rèn)為是車廂總線的一部分。第一節(jié)列車通信網(wǎng)絡(luò)概述三、列車通信網(wǎng)絡(luò)（TCN）的網(wǎng)絡(luò)組態(tài)1、列車構(gòu)成方式（1）開式列車：由一組車輛構(gòu)成的列車，其組成在正常運(yùn)行中是可以改變的，如UIC（國(guó)際鐵路聯(lián)盟）列車；WTB作為標(biāo)準(zhǔn)的列車總線。它最多支持32個(gè)節(jié)點(diǎn)，每個(gè)機(jī)車車輛可沒有或有1個(gè)，或有更多的節(jié)點(diǎn)。每個(gè)節(jié)點(diǎn)最多可掛15個(gè)車輛總線（MVB或其它總線）。根據(jù)列車的編組情況，目前國(guó)際上運(yùn)行的旅客列車有3種列車構(gòu)成方式：第一節(jié)列車通信網(wǎng)絡(luò)概述三、列車通信網(wǎng)絡(luò)（TCN）的網(wǎng)絡(luò)組態(tài)（2）閉式列車：由一組車輛組成的列車，在正常運(yùn)行中其組成不會(huì)改變，如地鐵，城軌列車或高速列車組；閉式列車的組態(tài)展示了閉式列車上，MVB既能作為列車總線，也可作為車輛總線。1、列車構(gòu)成方式第一節(jié)列車通信網(wǎng)絡(luò)概述三、列車通信網(wǎng)絡(luò)（TCN）的網(wǎng)絡(luò)組態(tài)（3）多單元列車：列車由幾個(gè)閉式列車單元組成，在正常運(yùn)行中，組成列車的單元數(shù)量可以改變。多元列車的組態(tài)展示了兩個(gè)相連的閉式列車，當(dāng)這些閉式列車需經(jīng)常連接和解連時(shí)，可使用WTB作為標(biāo)準(zhǔn)的列車總線。但如果可能用其它方法組態(tài)時(shí)，也可以用其它總線如MVB來代替。車輛總線可以穿越幾個(gè)車輛。1、列車構(gòu)成方式第一節(jié)列車通信網(wǎng)絡(luò)概述三、列車通信網(wǎng)絡(luò)（TCN）的網(wǎng)絡(luò)組態(tài)TCN應(yīng)用于不同的領(lǐng)域可以使用不同的組態(tài)，TCN網(wǎng)絡(luò)組態(tài)定義如下：（1）開式列車：包括需要頻繁編組和解編的車輛，列車總線能自動(dòng)再配置（初運(yùn)行）；（2）閉式列車：車輛在運(yùn)行中不分離，列車總線由司機(jī)或工廠離線配置；（3）多單元列車：列車由幾個(gè)閉式列車單元組成，在正常運(yùn)行中，組成列車的單元數(shù)量可以改變。2、TCN網(wǎng)絡(luò)組態(tài)定義第一節(jié)列車通信網(wǎng)絡(luò)概述四、列車通信網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)傳送

由不同類型的車輛構(gòu)成的列車，其中一個(gè)車輛用MVB，一個(gè)車輛用未規(guī)定的車輛總線，一個(gè)車輛上沒有車輛總線。第一節(jié)列車通信網(wǎng)絡(luò)概述四、列車通信網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)傳送

實(shí)時(shí)協(xié)議（RTP）為一個(gè)應(yīng)用與另一個(gè)應(yīng)用在列車通信網(wǎng)絡(luò)上通信提供協(xié)議和服務(wù)。這兩個(gè)應(yīng)用可以位于不同車輛上、在同一個(gè)車輛內(nèi)或在同一個(gè)設(shè)備內(nèi)。實(shí)時(shí)協(xié)議可用于多功能車輛總線、絞線式列車總線或有相同基本服務(wù)的其它總線的通信。第一節(jié)列車通信網(wǎng)絡(luò)概述四、列車通信網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)傳送

實(shí)時(shí)協(xié)議（RTP）為一個(gè)應(yīng)用與另一個(gè)應(yīng)用在列車通信網(wǎng)絡(luò)上通信提供協(xié)議和服務(wù)。這兩個(gè)應(yīng)用可以位于不同車輛上、在同一個(gè)車輛內(nèi)或在同一個(gè)設(shè)備內(nèi)。實(shí)時(shí)協(xié)議可用于多功能車輛總線、絞線式列車總線或有相同基本服務(wù)的其它總線的通信。第一節(jié)列車通信網(wǎng)絡(luò)概述五、列車通信網(wǎng)絡(luò)（TCN）的特點(diǎn)

（1）工作環(huán)境惡劣，可靠性要求高；在列車總線故障時(shí)，列車仍可滿功率、全速運(yùn)行，但列車控制會(huì)喪失部分功能，比如恒速控制；而車廂總線故障時(shí)，不會(huì)影響列車的運(yùn)行，各車廂的主要電氣部件具有故障自我保護(hù)或連鎖保護(hù)功能，能夠隔離某一部件、某一車廂、某一車組單元的故障。在列車網(wǎng)絡(luò)發(fā)生嚴(yán)重故障時(shí)，整個(gè)列車控制系統(tǒng)倒向安全模式，一般不會(huì)導(dǎo)致整個(gè)列車停運(yùn)。第一節(jié)列車通信網(wǎng)絡(luò)概述五、列車通信網(wǎng)絡(luò)（TCN）的特點(diǎn)

（2）數(shù)據(jù)的多樣性；控制類（過程數(shù)據(jù)、變量）；管理類（消息數(shù)據(jù)、消息）。

（3）控制操作實(shí)時(shí)性（時(shí)間確定性）要求高；列車控制系統(tǒng)是一個(gè)實(shí)時(shí)系統(tǒng)，具有在線實(shí)時(shí)響應(yīng)特性。系統(tǒng)能實(shí)時(shí)響應(yīng)外部事件，確保對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀況進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測(cè)，保證不漏采、不漏檢，以便為設(shè)備工況監(jiān)測(cè)和故障診斷提供準(zhǔn)確的實(shí)時(shí)信息源。其次，它能滿足用戶的兩個(gè)基本要求：同時(shí)性與時(shí)限，因?yàn)椴煌淖酉到y(tǒng)往往要求有多種輸入源，且在時(shí)間上是重迭的。在同一個(gè)時(shí)間區(qū)內(nèi)要對(duì)多個(gè)輸入源數(shù)據(jù)作相關(guān)處理。

（4）列車組成的動(dòng)態(tài)性。動(dòng)車組網(wǎng)絡(luò)技術(shù)第二章列車通信網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)（TCN標(biāo)準(zhǔn)）第二章列車通信網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)（TCN標(biāo)準(zhǔn)）第一節(jié)列車通信網(wǎng)絡(luò)概述第二節(jié)列車通信網(wǎng)絡(luò)特性及參數(shù)第三節(jié)多功能車輛總線MVB第四節(jié)絞線式列車總線WTB一、列車通信網(wǎng)絡(luò)特性匯總WTBMVB組態(tài)根據(jù)列車編組在線自動(dòng)組態(tài)總線成員事先確定介質(zhì)雙絞線總線母板，雙絞線,光纖設(shè)計(jì)長(zhǎng)度860m20m(無隔離),200m(有隔離),2000m（光纖）數(shù)據(jù)速率1.0Mbps1.5Mbps編碼曼徹斯特碼+分界符曼徹斯特碼+分界符幀長(zhǎng)度最大1024位最大256位幀格式HDLCTC57支持設(shè)備最多32個(gè)節(jié)點(diǎn)最多4096個(gè)節(jié)點(diǎn)地址相對(duì)的，在組態(tài)時(shí)在線分配事先確定基本周期25ms最小1ms第二節(jié)列車通信網(wǎng)絡(luò)特性及參數(shù)WTBMVB冗余物理層雙份冗余總線管理總線由一個(gè)主設(shè)備控制，支持總線主設(shè)備冗余介質(zhì)訪問周期性的過程數(shù)據(jù)，偶發(fā)的消息數(shù)據(jù)，隨機(jī)的監(jiān)管數(shù)據(jù)鏈路服務(wù)源地址廣播（過程數(shù)據(jù)入無連接的目的地址數(shù)據(jù)報(bào)（消協(xié)議分布式數(shù)據(jù)庫（過程數(shù)據(jù)）網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層和會(huì)話層協(xié)議（消息數(shù)據(jù)）統(tǒng)一的數(shù)據(jù)類型應(yīng)用接口過程變量（過程數(shù)據(jù)），遠(yuǎn)程調(diào)用處理（消息數(shù)據(jù)）一、列車通信網(wǎng)絡(luò)特性匯總第二節(jié)列車通信網(wǎng)絡(luò)特性及參數(shù)二、列車通信網(wǎng)絡(luò)特性與參數(shù)第二節(jié)列車通信網(wǎng)絡(luò)特性及參數(shù)1、資料分類列車通信網(wǎng)路將傳輸兩類數(shù)據(jù)：①短而緊迫的過程變量

(Process_Variables)（如用于牽引控制）；②不太緊迫，但可能較長(zhǎng)的消息變量（如用于診斷）。二、列車通信網(wǎng)絡(luò)特性與參數(shù)第二節(jié)列車通信網(wǎng)絡(luò)特性及參數(shù)2、時(shí)延過程變量在整個(gè)網(wǎng)中傳輸?shù)淖畲髸r(shí)延被限制在一有限值內(nèi)：（1）過程變量按周期傳送；（2）列車通信網(wǎng)絡(luò)（TCN）允許所有在車廂總線之間從應(yīng)用到應(yīng)用的具有最高優(yōu)先級(jí)別的過程變量在100ms內(nèi)通過列車總線傳送；（3）TCN允許所有在同一車廂內(nèi)兩個(gè)設(shè)備之間的從應(yīng)用到應(yīng)用的具有最高優(yōu)先級(jí)別的過程變量在50ms內(nèi)傳送。（4）在任何兩個(gè)設(shè)備之間，響應(yīng)時(shí)延，包括傳輸延時(shí)、中繼器延時(shí)以及由最壞情況下引起的源設(shè)備延不應(yīng)大于42.7us，除非總線處于擴(kuò)展應(yīng)答模式；（5）在兩個(gè)連續(xù)的報(bào)文之間最大延時(shí)和最小延時(shí)（包括全部的傳輸和中繼器延時(shí)）的差值，在任何地方都不得超過4.0BT。一個(gè)主幀與另一個(gè)主幀之間的幀間間隔之和應(yīng)大于9.0BT。二、列車通信網(wǎng)絡(luò)特性與參數(shù)第二節(jié)列車通信網(wǎng)絡(luò)特性及參數(shù)3、拓?fù)洌?）將不同車廂內(nèi)的節(jié)點(diǎn)連接起來的列車總線；（2）將同一車廂內(nèi)的設(shè)備連接起來的車廂總線；（3）列車總線和車廂總線通過網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)相連。這種層次結(jié)構(gòu)是概念上的：允許沒有車廂總線的節(jié)點(diǎn)或附掛有幾個(gè)車廂總線的節(jié)點(diǎn)。二、列車通信網(wǎng)絡(luò)特性與參數(shù)第二節(jié)列車通信網(wǎng)絡(luò)特性及參數(shù)4、列車總線列車總線用于連接各種組成的列車中的各個(gè)車廂：（1）列車總線支持UIC556規(guī)定的列車組成，總線傳輸距離可達(dá)860米（22個(gè)車廂）。（2）列車總線至少可以容納32個(gè)節(jié)點(diǎn)。（3）分配給列車總線節(jié)點(diǎn)一個(gè)位置地址，可識(shí)別方向（左/右、前/后），及其它節(jié)點(diǎn)的位置。（4）多個(gè)車廂連掛時(shí)，列車總線自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)車廂數(shù)目改變或在總線上進(jìn)行添加、移除設(shè)備時(shí)，不需手動(dòng)干預(yù)列車總線也能繼續(xù)工作。（5）列車總線可承受大約每小時(shí)一次的車廂連掛及解掛操作。（6）為使總線在節(jié)點(diǎn)故障時(shí)仍可工作，事先把各節(jié)點(diǎn)編號(hào)和類型通知給所有的應(yīng)用，以便證實(shí)列車組成的完整性。（7）列車總線使用專用介質(zhì)。滿足UIC電纜或EP電纜（電氣制動(dòng)電纜）的要求。二、列車通信網(wǎng)絡(luò)特性與參數(shù)第二節(jié)列車通信網(wǎng)絡(luò)特性及參數(shù)5、車廂總線車廂總線用于將一個(gè)車廂內(nèi)或不可分的車廂組內(nèi)的設(shè)備連接起來：（1）車廂總線允許設(shè)備的安裝間距在200米以內(nèi)；（2）車廂總線至少支持256個(gè)設(shè)備；（3）車廂總線在最差情況下的響應(yīng)時(shí)間低于16ms；二、列車通信網(wǎng)絡(luò)特性與參數(shù)第二節(jié)列車通信網(wǎng)絡(luò)特性及參數(shù)6、有效性一個(gè)設(shè)備上的單一故障不應(yīng)影響其它無關(guān)設(shè)備的運(yùn)行。有以下幾種情況：（1）偶發(fā)性崩潰或資料丟失；（2）介質(zhì)中斷或短路；（3）由損壞的發(fā)送器引起的連續(xù)發(fā)送；（4）介質(zhì)不可訪問；（5）配置錯(cuò)誤；（6）節(jié)點(diǎn)丟失或重組。在結(jié)構(gòu)改變或設(shè)備失效/重組時(shí)，具有22個(gè)車廂的列車總線的中斷時(shí)間在1.0秒以內(nèi)。冗余級(jí)別將取決于應(yīng)用的實(shí)際有效性需求。動(dòng)車組網(wǎng)絡(luò)技術(shù)第二章列車通信網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)（TCN標(biāo)準(zhǔn)）第二章列車通信網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)（TCN標(biāo)準(zhǔn)）第一節(jié)列車通信網(wǎng)絡(luò)概述第二節(jié)列車通信網(wǎng)絡(luò)特性及參數(shù)第三節(jié)多功能車輛總線MVB第四節(jié)絞線式列車總線WTB一、多功能車輛總線MVB概述第三節(jié)多功能車輛總線MVB多功能車輛總線（MVB）是特定用于連接同一車廂或不同車廂（這些車廂在運(yùn)行過程中是一個(gè)固定不變的編組）的設(shè)備到列車通信網(wǎng)絡(luò)的總線。它既提供了可編程設(shè)備之間的互連，也提供可編程設(shè)備與其傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間的互連。MVB支持最多4095個(gè)設(shè)備，其中有256個(gè)是能參與消息傳送的站。對(duì)于運(yùn)行時(shí)不解掛的列車，MVB也可作為列車總線使用。一、多功能車輛總線MVB概述第三節(jié)多功能車輛總線MVB在動(dòng)力車的MVB的應(yīng)用一、多功能車輛總線MVB概述第三節(jié)多功能車輛總線MVB在拖車的MVB的應(yīng)用一、多功能車輛總線MVB概述第三節(jié)多功能車輛總線MVB在機(jī)車的MVB的應(yīng)用駕駛室電機(jī)

變流器

制動(dòng)

電力線軌道信號(hào)列車總線診斷系統(tǒng)無線列調(diào)車輛總線一、多功能車輛總線MVB概述第三節(jié)多功能車輛總線MVBMVB傳輸?shù)臄?shù)據(jù)有以下三類：過程數(shù)據(jù)：定時(shí)廣播的帶源地址的數(shù)據(jù)，定時(shí)間隔小于1ms；消息數(shù)據(jù)：有請(qǐng)求時(shí)應(yīng)答，帶有目的地址的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)或廣播數(shù)據(jù)；管理數(shù)據(jù)：用于事件判決、主設(shè)備轉(zhuǎn)換、設(shè)備狀態(tài)發(fā)送的數(shù)據(jù)。二、多功能車輛總線（MVB）物理層第三節(jié)多功能車輛總線MVB1、多功能車輛總線（MVB）允許采用的物理介質(zhì)：（1）電短距離(ESD)介質(zhì)：

傳送距離≤20米，使用標(biāo)準(zhǔn)的RS-485收發(fā)器，每段最多支持32個(gè)設(shè)備。這種介質(zhì)基于采用RS485用于傳送的差動(dòng)收發(fā)器，在發(fā)送器和接收器之間無需電氣隔離，并且具有附加的偏置電壓。（2）電中距離(EMD)介質(zhì)：

傳送距離≤200米，每段最多支持32個(gè)設(shè)備，屏蔽雙絞線，變壓器隔離；（3）光學(xué)玻璃纖維（OGF）介質(zhì)：

星型連接或點(diǎn)到點(diǎn)方式下最大距離2000米。三種介質(zhì)以相同速率運(yùn)行。二、多功能車輛總線（MVB）物理層第三節(jié)多功能車輛總線MVB2、MVB各總線段必需經(jīng)由下述類型之一的耦合器相互連接：（1）連接不同介質(zhì)的中繼器；（2）將光纖匯入總線的星耦器；

在圖2-3-3的MVB結(jié)構(gòu)中，ESD段包括一個(gè)總線管理器，幾個(gè)在機(jī)箱內(nèi)或外的設(shè)備及一個(gè)網(wǎng)關(guān)。EMD段包括一個(gè)總線管理器和幾個(gè)其他設(shè)備。OGF光纖段上也有幾個(gè)其他設(shè)備。總線段之間通過中繼器相互連接。圖的每個(gè)總線段都可被重復(fù)以提高實(shí)用性。二、多功能車輛總線（MVB）物理層第三節(jié)多功能車輛總線MVB2、MVB各總線段必需經(jīng)由下述類型之一的耦合器相互連接：三、MVB設(shè)備第三節(jié)多功能車輛總線MVB1、總線控制器三、MVB設(shè)備第三節(jié)多功能車輛總線MVB1、總線控制器

總線訪問每個(gè)設(shè)備由專用的總線通信控制器控制。總線通信控制器通過發(fā)送器和接收器附掛到兩個(gè)冗余的線路上。MVB總線通信控制器包含編碼器和譯碼器，以及控制通信存儲(chǔ)器（Traffic_Store）的控制邏輯?？偩€通信控制器對(duì)到達(dá)的幀進(jìn)行譯碼并尋址相應(yīng)的通信存儲(chǔ)器，也能讀設(shè)備狀態(tài)寄存器。三、MVB設(shè)備第三節(jié)多功能車輛總線MVB2、MVB設(shè)備分類MVB總線上的識(shí)別，根據(jù)其控制與通信能力分為5類：（1）0類設(shè)備不參與通信。中繼器和星型光耦合器屬于這類。（2）1類設(shè)備連接簡(jiǎn)單的傳感器或執(zhí)行機(jī)構(gòu)，不可遠(yuǎn)程配置，無應(yīng)用處理器。不參與消息通信。（3）2類設(shè)備自帶應(yīng)用處理器?？膳渲?，能預(yù)處理信息，但處理程序固定。參與消息通信。（4）3類設(shè)備是可編程邏輯控制器PLC的完全站，3類設(shè)備有許多端口，典型是256個(gè)。（5）4類設(shè)備與2/3類設(shè)備相同，但提供更多服務(wù)。參與總線的管理與控制，典型4類設(shè)備有：①控制總線的總線管理器；②網(wǎng)絡(luò)管理器；③連接車廂總線和列車總線的網(wǎng)關(guān)。四、MVB幀結(jié)構(gòu)與報(bào)文第三節(jié)多功能車輛總線MVB1、MVB幀MVB幀有兩種類型幀：①M(fèi)aster_Frame（主設(shè)備幀），只由主設(shè)備（Bus_Administrator（總線管理器）之一）生成；②Slave_Frame（從設(shè)備幀），由從設(shè)備在響應(yīng)Master_Frame（主設(shè)備幀）時(shí)發(fā)送。四、MVB幀結(jié)構(gòu)與報(bào)文第三節(jié)多功能車輛總線MVB1、MVB幀（1）、主設(shè)備幀如圖2-3-5，一個(gè)主幀應(yīng)以主起始分界符開始；其后為16位幀數(shù)據(jù)；接著為8位校驗(yàn)序列。四、MVB幀結(jié)構(gòu)與報(bào)文第三節(jié)多功能車輛總線MVB1、MVB幀（2）、從設(shè)備幀如圖2-3-6，一個(gè)從幀應(yīng)以從起始分界符開始，接著為16、32、64、128或256位幀數(shù)據(jù)，在每64個(gè)數(shù)據(jù)位后包含一個(gè)8位的校驗(yàn)序列或幀數(shù)據(jù)，只有16或32位時(shí)將一個(gè)8位的校驗(yàn)序列附加其后。四、MVB幀結(jié)構(gòu)與報(bào)文第三節(jié)多功能車輛總線MVB1、MVB幀（2）、從設(shè)備幀四、MVB幀結(jié)構(gòu)與報(bào)文第三節(jié)多功能車輛總線MVB1、MVB幀一個(gè)MasterFrame（主設(shè)備幀）及相應(yīng)SlaveFrame（從設(shè)備幀）共同形成一個(gè)報(bào)文，如圖2-3-7所示：四、MVB幀結(jié)構(gòu)與報(bào)文第三節(jié)多功能車輛總線MVB2、MVB報(bào)文類型MVB中有16種報(bào)文，由主設(shè)備幀中的F_code區(qū)分。F_code（功能碼）報(bào)文類型016位過程數(shù)據(jù)請(qǐng)求幀132位過程數(shù)據(jù)請(qǐng)求幀264位過程數(shù)據(jù)請(qǐng)求幀3128位過程數(shù)據(jù)請(qǐng)求幀4256位過程數(shù)據(jù)請(qǐng)求幀5(保留)6(保留)7(保留)8主設(shè)備權(quán)傳送請(qǐng)求幀9總體事件請(qǐng)求幀10(保留)11(保留)12256位消息數(shù)據(jù)請(qǐng)求幀13組事件請(qǐng)求幀14單事件請(qǐng)求幀15設(shè)備狀態(tài)請(qǐng)求幀五、MVB介質(zhì)訪問控制（介質(zhì)分配）第三節(jié)多功能車輛總線MVB1、輪詢MVB由單個(gè)主設(shè)備控制，該設(shè)備是能發(fā)送Master_Frames（主設(shè)備幀）的唯一設(shè)備，所有其它的設(shè)備都是從設(shè)備，他們不能自發(fā)發(fā)送。在持續(xù)幾秒鐘的一輪期間，可能有幾個(gè)設(shè)備——Bus_Administrators（總線管理器）——能夠成為主設(shè)備，但一次只能一個(gè)成為主設(shè)備。主設(shè)備可位于總線的任意位置。主設(shè)備按照某種預(yù)定順序（策略）對(duì)端口進(jìn)行周期性的輪詢（Polling）。五、MVB介質(zhì)訪問控制（介質(zhì)分配）第三節(jié)多功能車輛總線MVB1、輪詢五、MVB介質(zhì)訪問控制（介質(zhì)分配）第三節(jié)多功能車輛總線MVB2、基本周期一個(gè)基本周期分為4個(gè)相：

周期相、

監(jiān)視相、

事件相、

保護(hù)相。五、MVB介質(zhì)訪問控制（介質(zhì)分配）第三節(jié)多功能車輛總線MVB2、基本周期

常規(guī)運(yùn)行前建立主設(shè)備讀端口的順序。應(yīng)用定義每個(gè)端口的特征輪詢周期。特征輪詢周期總是Basic_Period（基本周期）的2N倍（其中N＝1…10）。具有相同Individual_Period（特征周期）的端口屬于同一個(gè)循環(huán)。

在每個(gè)Basic_Period（基本周期）內(nèi)輪詢1號(hào)循環(huán)一次，每個(gè)基本周期的第二拍輪詢2號(hào)循環(huán)一次，每個(gè)基本周期的第四拍輪詢4號(hào)循環(huán)一次等等。大的循環(huán)可以分為許多子循環(huán)，覆蓋多個(gè)周期。動(dòng)車組網(wǎng)絡(luò)技術(shù)第二章列車通信網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)（TCN標(biāo)準(zhǔn)）第二章列車通信網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)（TCN標(biāo)準(zhǔn)）第一節(jié)列車通信網(wǎng)絡(luò)概述第二節(jié)列車通信網(wǎng)絡(luò)特性及參數(shù)第三節(jié)多功能車輛總線MVB第四節(jié)絞線式列車總線WTB一、絞線式列車總線（WTB）概述第四節(jié)

絞線式列車總線WTBWTB被指定要符合UIC556的要求，該條款定義了最多含22個(gè)車廂的UIC列車的通信要求。絞線式列車總線（WTB）最初是為互連車輛而設(shè)計(jì)的串行數(shù)據(jù)通信總線，但非專用，日常運(yùn)行中可以用于聯(lián)掛和解聯(lián)的車廂，如國(guó)際UIC列車。WTB的基本組成一、絞線式列車總線（WTB）概述第四節(jié)

絞線式列車總線WTBWTB的特性二、絞線式列車總線（WTB）介質(zhì)第四節(jié)

絞線式列車總線WTB1、WTB介質(zhì)的機(jī)械穩(wěn)定性WTB運(yùn)行在屏蔽雙絞線上，該介質(zhì)提供了連接分開的車廂所需的高機(jī)械穩(wěn)定性。在動(dòng)車組中總線有兩種類型：其一為列車信息傳輸線，以光纖為傳輸介質(zhì)，連接所有中央裝置和終端裝置，采用ARCNET協(xié)議；其二為自我診斷傳輸網(wǎng)，以雙絞線作為傳輸介質(zhì)，連接中央裝置和終端裝置，采用HDLC作為通信協(xié)議。二、絞線式列車總線（WTB）介質(zhì)第四節(jié)

絞線式列車總線WTB2、WTB長(zhǎng)度特定的電纜允許在860米的距離上以1Mbit/s的速率傳輸，相當(dāng)于22節(jié)26米長(zhǎng)的車廂的UIC組成，加上50%用于彎曲處長(zhǎng)度。在動(dòng)車組上：以光纖為傳輸介質(zhì)，連接所有中央裝置和終端裝置，傳送速度為2.5Mbps，以雙絞線為介質(zhì)連接所有中央裝置和終端裝置，傳送速度為38.4Kbps。二、絞線式列車總線（WTB）介質(zhì)第四節(jié)

絞線式列車總線WTB3、總線節(jié)（1）沿車輛走線的干線電纜（連貫的車輛只有一根干線電纜）；（2）連接不同車輛干線電纜的跨接電纜；（3）為達(dá)各節(jié)點(diǎn)而對(duì)干線電纜進(jìn)行延伸的擴(kuò)展電纜。二、絞線式列車總線（WTB）介質(zhì)第四節(jié)

絞線式列車總線WTB4、節(jié)點(diǎn)在常規(guī)操作中，每個(gè)節(jié)點(diǎn)將被插入到干線電纜中，連接兩個(gè)總線節(jié)：（1）位于總線末端的節(jié)點(diǎn)，或者說末端節(jié)點(diǎn)，將在電氣上終止連接它們的兩個(gè)總線節(jié)；（2）位于總線中間的節(jié)點(diǎn)，或者說中間節(jié)點(diǎn)，將在電氣上連接到它們的兩個(gè)總線節(jié)；在一列車的每個(gè)車輛中可以有一個(gè)或幾個(gè)節(jié)點(diǎn)。二、絞線式列車總線（WTB）介質(zhì)第四節(jié)

絞線式列車總線WTB5、WTB節(jié)點(diǎn)數(shù)最多32個(gè)節(jié)點(diǎn)能附掛到該類雙絞線上，因?yàn)槊總€(gè)車廂可有不止一個(gè)節(jié)點(diǎn)。二、絞線式列車總線（WTB）介質(zhì)第四節(jié)

絞線式列車總線WTB6、WTB在車廂間的連接方式為了連接不同的車廂，WTB可以使用自動(dòng)車鉤上的電氣連接器（如市郊列車）進(jìn)行連接或手動(dòng)插拔電纜進(jìn)行連接。因?yàn)檐噹某虿豢深A(yù)測(cè)，WTB（如空氣管道）通常在車廂端接處斷開，通過兩個(gè)連接器把需要連接兩節(jié)車廂的WTB連通。兩個(gè)跨接電纜都應(yīng)插好，每一個(gè)連接不同的WTB電纜，形成冗余線路。三、WTB介質(zhì)附掛單元第四節(jié)

絞線式列車總線WTB介質(zhì)附件（MAU）用于節(jié)點(diǎn)與總線的連接。收發(fā)器與線路的連接應(yīng)采用變壓器隔離。三、WTB介質(zhì)附掛單元第四節(jié)

絞線式列車總線WTB三、WTB介質(zhì)附掛單元第四節(jié)

絞線式列車總線WTBWTB介質(zhì)附掛單元由以下幾部分組成：（1）一個(gè)總線開關(guān)(Kb)：用于兩個(gè)方向的連接或斷開；（2）兩個(gè)端接器開關(guān)Kt1和Kt2：每個(gè)方向一個(gè)，在末端設(shè)定中通過它在節(jié)點(diǎn)中插入端接器（Zt1，Zt2），在中間設(shè)定中通過它斷開端接器；（3）兩個(gè)收發(fā)器（發(fā)送器/接收器）電路：每個(gè)方向一個(gè)。每個(gè)發(fā)送器由二進(jìn)制信號(hào)TxS（信號(hào)）和TxE（使能）控制。接收器的輸出信號(hào)是RxS（一個(gè)數(shù)字信號(hào)或模擬信號(hào)）。收發(fā)器與線路間采用適當(dāng)?shù)姆椒?，例如采用變壓器，?shí)現(xiàn)與線路的電氣隔離；三、WTB介質(zhì)附掛單元第四節(jié)

絞線式列車總線WTBWTB介質(zhì)附掛單元由以下幾部分組成：（4）兩個(gè)曼徹斯特編碼、解碼器，每個(gè)收發(fā)器一個(gè)，它們可分別集成在各自的發(fā)送器或接收器內(nèi)。曼徹斯特編碼/解碼器的輸出和輸入定義為一個(gè)調(diào)制解調(diào)器接口；（5）與隔離開關(guān)相連的過壓保護(hù)/短路保護(hù)電路（圖中未畫出）；（6）為避免車廂間的連接器上的觸點(diǎn)氧化和分叉，可選用加電清除電路。加電清除電路是利用在總線上附加一個(gè)大的脈沖直流電流，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)連接器觸點(diǎn)的清理功能。三、WTB介質(zhì)附掛單元第四節(jié)

絞線式列車總線WTBWTB介質(zhì)附掛單元的狀態(tài)：總線開關(guān)斷開時(shí)，斷開總線節(jié)間的連接。端接器開關(guān)閉合時(shí)，插入端接器。方向開關(guān)的一個(gè)方向連接主信道（MainChannel），而另一個(gè)方向連接輔助信道（AuxiliaryChannel）。一個(gè)中間節(jié)點(diǎn)（IntermediateNode）（列車中部）連接總線節(jié)，并去除端接器。該節(jié)點(diǎn)僅使用主信道（MainChannel）而關(guān)閉了輔助信道（AuxiliaryChannel）。四、WTB幀格式第四節(jié)

絞線式列車總線WTB所有的幀都具有同樣的編碼，遵循HDLC（ISO/IEC3309）規(guī)范69WTB信號(hào)及其編碼五、WTB報(bào)文第四節(jié)

絞線式列車總線WTBWTB規(guī)定了三種報(bào)文：1）過程數(shù)據(jù)報(bào)文；2）消息數(shù)據(jù)報(bào)文3）監(jiān)督數(shù)據(jù)報(bào)文。六、WTB介質(zhì)訪問第四節(jié)

絞線式列車總線WTB在列車總線上，只有唯一的主節(jié)點(diǎn)控制媒體訪問，其它的所有節(jié)點(diǎn)均為從屬節(jié)點(diǎn)，只能在主節(jié)點(diǎn)問詢到它時(shí)才能發(fā)送回應(yīng)幀。

常規(guī)操作中，主設(shè)備的操作循環(huán)進(jìn)行。它把總線動(dòng)作分配到若干基本周期，基本周期由一個(gè)周期相和一個(gè)偶發(fā)相組成，七、常規(guī)操作WTB幀（總結(jié)）第四節(jié)

絞線式列車總線WTB列車總線主設(shè)備控制WTB的配置，當(dāng)列車的組成改變時(shí)，即車廂被連掛或解掛時(shí)（如果需要經(jīng)常發(fā)生），主設(shè)備重新組織總線，這個(gè)過程叫做列車初運(yùn)行。在初運(yùn)行時(shí)，所有節(jié)點(diǎn)接收到一個(gè)唯一的標(biāo)識(shí)它們?cè)诹熊囍械奈恢玫牡?/p>