GB/T 42019-2022基于时间敏感技术的宽带工业总线AUTBUS系统架构与通信规范

ICS25040

CCSN.10

中华人民共和国国家标准

GB/T42019—2022

基于时间敏感技术的宽带工业总线

AUTBUS系统架构与通信规范

AUTBUSboradbandindustrialfieldbusbasedontime-sensitivetechnology—

Systemarchitectureandcommunicationspecification

2022-10-12发布2023-05-01实施

国家市场监督管理总局发布

国家标准化管理委员会

GB/T42019—2022

目次

前言

…………………………Ⅺ

范围

1………………………1

规范性引用文件

2…………………………1

术语和定义缩略语符号约定

3、、、…………1

术语和定义

3.1…………………………1

缩略语

3.2………………3

符号

3.3…………………5

约定

3.4…………………5

通用约定

3.4.1………………………5

原语

3.4.2……………5

状态机描述

3.4.3……………………6

数据类型

4…………………7

概述

4.1…………………7

基本数据类型

4.2………………………7

有符号整型编码

4.2.1(INT)…………7

无符号整型编码

4.2.2(UINT)………………………8

浮点类型编码

4.2.3(FLOAT)………………………8

时间类型编码

4.2.4(TIMEV)………………………9

日期类型编码

4.2.5(TIMEDATE)………………10

时刻类型编码

4.2.6(TIMEOFDAY)………………11

时差类型编码

4.2.7(TIMEDIFFER)………………11

字符串类型编码

4.2.8(STRING)…………………11

位图类型编码

4.2.9(BITMAP)……………………12

复合数据类型

4.3………………………12

结构体类型编码

4.3.1(STRUCT)…………………12

数组类型编码

4.3.2(ARRAY)……………………12

系统架构

5…………………12

概述

5.1…………………12

网络拓扑

5.2……………13

协议栈架构

5.3…………………………14

系统管理

6…………………16

概述

6.1…………………16

系统管理流程

6.2………………………16

系统管理信息库

6.3……………………17

概述

6.3.1……………17

设备配置信息表

6.3.2………………17

Ⅰ

GB/T42019—2022

工作模式信息表

6.3.3………………18

同步管理信息表

6.3.4………………20

系统诊断维护信息表

6.3.5…………21

通信资源管理信息表

6.3.6…………22

链路节点管理信息表

6.3.7…………24

链路超时管理信息表

6.3.8…………25

时间管理信息表

6.3.9………………27

网络管理信息表

6.3.10……………28

物理层

7……………………29

物理层概述

7.1…………………………29

物理层资源

7.2…………………………31

信号帧

7.2.1…………………………31

符号

7.2.2OFDM……………………33

码块

7.2.3……………34

资源元素

7.2.4………………………35

工作模式

7.2.5………………………35

接口

7.3DLL-PhL……………………37

概述

7.3.1……………37

服务原语

7.3.2………………………38

系统管理接口

7.4-PhL………………41

概述

7.4.1……………41

服务原语

7.4.2………………………41

接口

7.5DTE-DCE……………………45

概述

7.5.1……………45

数据序列化

7.5.2……………………46

接口信号

7.5.3………………………46

信号过程

7.5.4………………………46

介质相关子层

7.6MDS………………47

概述

7.6.1……………47

子层规范

7.6.2MDS………………47

接口

7.7MDS-MAU…………………53

概述

7.7.1……………53

接口

7.7.2MDS-MAU………………53

介质附属单元

7.8………………………54

概述

7.8.1……………54

电气规格

7.8.2………………………55

发射规范

7.8.3………………………55

介质

7.8.4……………56

数据链路层

8………………58

数据链路层协议架构

8.1………………58

数据链路层工作机制

8.2………………59

节点

8.2.1……………59

Ⅱ

GB/T42019—2022

寻址

8.2.2……………59

组播

8.2.3……………60

资源映射与调度

8.2.4………………60

数据链路层服务

8.3……………………62

概述

8.3.1……………62

数据链路服务

8.3.2…………………63

数据链路管理服务

8.3.3……………77

时钟同步服务

8.3.4…………………94

数据链路层协议

8.4…………………100

工作过程

8.4.1……………………100

结构

8.4.2DLPDU…………………109

状态机描述

8.4.3…………………120

错误处理

8.4.4……………………125

应用层

9…………………126

应用层协议架构

9.1…………………126

应用层数据类型

9.2…………………126

时间信息结构体

9.2.1……………126

时钟选项结构体

9.2.2……………127

网络配置参数结构体

9.2.3………………………127

映射表结构体

9.2.4MAC…………128

映射表结构体

9.2.5IP……………128

数据对象模型

9.3……………………129

应用层通信模型

9.4…………………131

概述

9.4.1…………………………131

9.4.2P/S…………………………131

9.4.3C/S…………………………132

应用层服务

9.5………………………132

概述

9.5.1…………………………132

应用服务元素

9.5.2ASE…………133

应用服务

9.5.3……………………156

应用层协议规范

9.6…………………157

概述

9.6.1…………………………157

结构

9.6.2ALPDU…………………157

状态机

9.6.3………………………163

附录资料性数据子帧示例

A()………………………170

示例

A.1A……………170

示例

A.2B……………170

示例

A.3C……………171

附录规范性码生成多项式系数

B()RS………………173

附录资料性与地址映射表结构及示例

C()NodeIDMAC…………174

附录资料性组播映射表结构及组播工作机制示例

D()……………175

附录资料性数据模型与数据模型对应举例

E()OPCUAAUTBUS……………176

Ⅲ

GB/T42019—2022

附录资料性业务数据映射数据传输单元报文举例

F()……………177

附录资料性总线虚拟化方案示例

G()AUTBUS……………………178

附录资料性基于规范的钢铁行业应用推荐

H()AUTBUS………181

钢铁行业工业通信需求

H.1…………181

基于规范的钢铁行业应用系统架构

H.2AUTBUS………………181

基于规范的钢铁行业组网架构

H.3AUTBUS……………………182

基于规范的钢铁行业应用效果

H.4AUTBUS……………………183

附录资料性基于规范的石油天然气行业应用推荐

I()AUTBUS…………………185

参考文献

……………………187

图状态机示意图

1…………………………6

图数据类型示意图

2BITMAP…………12

图线形总线网络拓扑

3AUTBUS………………………13

图环形总线网络拓扑

4AUTBUS………………………13

图协议栈模型与各层对应关系

5AUTBUSOSI………14

图协议栈架构

6AUTBUS………………15

图系统管理流程图

7AUTBUS…………16

图资源块信息结构示意图

8……………24

图物理层模型示意图

9AUTBUS………………………30

图信号帧及符号

10AUTBUSOFDM…………………31

图信号帧结构

11…………………………32

图数据子帧的承载模式与承载模式

12AB…………33

图物理层符号结构

13OFDM…………34

图结构

14OFDM_Timing………………34

图数据链路层协议数据单元与码块

15…………………34

图资源元素示意图

16……………………35

图接口上数据单元之间的映射

17DLL-PhL…………38

图服务过程

18Ph-Param………………39

图服务过程

19Ph-Data…………………40

图服务过程

20Ph-Clock-Sync…………41

图服务过程

21Ph-RESET………………42

图服务过程

22Ph-SET-VALUE………………………43

图服务过程

23Ph-GET-VALUE………………………44

图服务过程

24Ph-EVENT……………44

图服务过程

25Ph-SYNC………………45

图接口信号过程示意图

26DTE-DCE…………………47

图子层过程

27MDS……………………47

图扰码序列生成过程示意图

28…………48

图码率为的归零卷积编码器

291/2……………………49

图码率为比特删除过程

303/4…………50

图码率为比特删除过程

312/3…………50

图序列的产生

32m………………………51

Ⅳ

GB/T42019—2022

图符号结构图

33OFDM………………52

图接口服务过程示意图

34MDS-MAU…………………54

图信号频谱模板

35………………………55

图双绞线连接器

36………………………57

图同轴电缆连接器

37……………………58

图双绞线两端连接的终端电阻示意图

38………………58

图协议架构

39AUTBUSDLL…………59

图与资源映射示意图

40DLLPhL……………………61

图消息队列调度示意图

41DLL…………62

图服务过程示意图

42CLMA……………65

图服务过程示意图

43CLMNA…………67

图服务过程示意图

44CLMRA…………69

图服务过程示意图

45CLMRRNA……………………71

图服务过程示意图

46CMA……………73

图服务过程示意图

47CMNA…………75

图数据链路配置管理服务过程示意图

48………………77

图终端节点主动发现管理服务过程示意图

49…………82

图终端节点被动发现管理服务过程示意图

50…………82

图本地数据链路维护管理服务过程示意图

51…………85

图远端数据链路维护管理服务过程示意图

52…………85

图数据链路创建管理服务过程示意图

53………………88

图数据链路释放管理服务过程示意图

54………………90

图数据链路更新管理服务过程示意图

55………………92

图延时测量服务过程示意图

56…………95

图时钟同步服务过程示意图

57…………97

图时钟中断服务过程示意图

58…………99

图资源映射配置示意图

59……………101

图初始接入配置过程示意图

60………………………102

图随机接入过程示意图

61……………103

图节点退出过程示意图

62……………105

图数据链路层业务数据发送过程示意图

63…………106

图数据链路层业务数据接收过程示意图

64…………107

图时钟同步延时测量过程示意图

65…………………108

图时钟寄存器结构示意图

66…………108

图时钟同步过程示意图

67……………109

图通用结构

68DLPDU………………109

图基础配置结构

69DLPDU…………110

图通用配置结构

70……………………111

图标识分配结构

71DLPDU…………112

图组播分配结构

72DLPDU…………112

图资源分配结构

73DLPDU…………113

图接入通告结构

74DLPDU…………114

图资源申请结构

75DLPDU…………115

Ⅴ

GB/T42019—2022

图资源释放结构

76DLPDU…………116

图状态查询结构

77DLPDU…………117

图状态应答结构

78DLPDU…………117

图核心配置结构

79DLPDU…………118

图时钟同步结构

80DLPDU…………119

图数据结构

81DLPDU………………120

图状态机

82DLDE……………………121

图状态机

83DLME……………………123

图状态机

84DLCE……………………124

图应用层协议架构示意图

85AUTBUS………………126

图应用进程对象数据模型

86…………129

图数据缓冲区结构示意图

87…………130

图模型示意图

88P/S…………………131

图模式的模型

89PUSHP/S…………