《轨道交通电子设备+列车通信网络（TCN）第3-3部分：CANopen编组网（CCN）GBT 28029.11-2020》详细解读

《轨道交通电子设备列车通信网络（TCN）第3-3部分：CANopen编组网（CCN）GB/T28029.11-2020》详细解读contents目录1范围2规范性引用文件3术语、定义、缩略语和约定3\.1术语和定义3\.2缩略语3\.3约定4物理层4\.1拓扑contents目录4\.2设备分类4\.3所有介质的公共规范4\.4ESD介质(可选)4\.5EMD介质(可选)4\.6光纤介质(可选)5由介质决定的信号表示5\.1概述5\.2帧的编码和解码5\.3线路冗余(可选)contents目录5\.4中继器6帧和报文6\.1帧格式6\.2报文定时6\.3主设备对正确帧、碰撞和寂静的检测7链路层控制7\.1地址编码7\.2主帧内容7\.3从帧内容contents目录7\.4报文类型8介质分配8\.1组织8\.2周期轮询8\.3事件轮询8\.4设备扫描9主权转移9\.1概述9\.2主权转移操作contents目录9\.3主权转移规范9\.4用于主权转移的监视数据帧10链路层接口10\.1链路层分层10\.2链路过程数据接口10\.3链路消息数据接口10\.4链路监视接口11实时协议12网络管理12\.1本章内容12\.2MVB链路管理对象12\.3MVB服务和管理消息附录A(资料性附录)本部分与IEC61375-3-1:2012相比的结构变化情况contents目录参考文献011范围1范围适用于城市轨道交通、铁路等轨道交通领域。规定了CCN的通信协议、数据格式和通信过程。本部分适用于列车通信网络中CANopen编组网（CCN）的设计、开发和维护。010203022规范性引用文件2规范性引用文件GB/T20299信息技术设备的安全（对应国际标准IEC60950）01IEC61375列车通信网络（TCN）02CANinAutomation(CiA)相关规范，特别是CiA402关于CANopen设备行规的规定03033术语、定义、缩略语和约定指用于轨道交通电子设备之间通信的网络系统。-列车通信网络（TCN）是基于CAN总线的通信协议，用于实现列车内多个节点之间的通信和协同工作。-CANopen编组网（CCN）3术语、定义、缩略语和约定-节点在CCN中，每个连接到网络上的电子设备都被视为一个节点。3术语、定义、缩略语和约定-TCN列车通信网络（TrainCommunicationNetwork）。-CCNCANopen编组网（CANopenConsistNetwork）。3术语、定义、缩略语和约定-CAN控制器局域网络（ControllerAreaNetwork）。3术语、定义、缩略语和约定约定-在描述网络结构和通信协议时，采用统一的图表和符号进行表示。-本标准中使用的所有术语和定义均遵循相关国际和国内标准。-对于涉及安全和可靠性的关键部分，采用特定的标记和说明进行强调。3术语、定义、缩略语和约定043.1术语和定义3.1术语和定义列车通信网络（TCN）:TCN是指在轨道交通车辆中，用于实现各个电子设备之间数据通信的网络系统。它是列车系统中不可或缺的组成部分，负责传输控制命令、状态信息以及实现设备间的协同工作。CANopen编组网（CCN）:CCN是基于CAN总线的一种通信协议，构成了列车通信网络中的一个重要部分。它能够实现多个电子设备节点之间的通信，确保数据的准确传输和控制指令的有效执行，从而提高整个列车系统的可靠性和性能。GB/T28029.11-2020标准:该标准详细规定了CANopen编组网在轨道交通电子设备中的应用和要求，包括CCN的总线结构、节点地址的分配方法、数据传输的协议等。此外，标准还对CCN的故障诊断和安全性做出了详尽的规定，为系统的稳定运行提供了保障。053.2缩略语ControllerAreaNetwork，控制器局域网，是一种车载网络标准。CAN是一种基于CAN总线的应用层通信协议，广泛应用于工业自动化、汽车电子等领域。CANopenCANopen编组网，是基于CANopen协议构建的列车通信网络。CCN3.2缩略语063.3约定3.3约定通信协议规范CANopen编组网（CCN）遵循CAN总线的通信协议，实现了多个节点间的通信与协同。在GB/T28029.11-2020中，详细规定了CCN的通信协议，包括数据帧格式、通信速率、错误处理等，确保了通信的稳定性和可靠性。节点地址与数据分配标准中明确了CCN中各节点的地址分配原则，以及数据的传输协议。这有助于避免地址冲突，确保数据能够准确、高效地传输到目标节点。故障诊断与安全性约定中还包括了故障诊断和安全性方面的规范。通过定义故障码、错误处理机制等，可以及时发现并处理网络中的故障，确保列车通信网络的安全运行。同时，标准还强调了数据加密、身份验证等安全措施，以防止数据泄露和非法访问。074物理层4物理层物理介质CANopen编组网（CCN）的物理层主要依赖于CAN总线作为传输介质，它是一种高可靠性、长距离、高速率的数据通信总线。CAN总线使用差分信号传输方式，因此可以有效抵抗外界干扰，提高信号的传输距离和稳定性。01接口定义在物理层，CCN标准详细定义了接口的电气特性，包括电压水平、信号速率、线路阻抗等参数，以确保不同设备之间的兼容性和互操作性。此外，标准还规定了连接器的类型和接口布局，以便于设备的连接和维护。02传输距离与速率根据B/T28029.11-2020标准，CANopen编组网（CCN）支持长达几公里的传输距离，并且能够在高速率下保持数据的稳定传输。这使得CCN非常适合在列车等长距离、高速移动的场景中应用，能够满足实时监控和控制的需求。03084.1拓扑总线结构CANopen编组网（CCN）采用基于CAN总线的通信协议，其拓扑结构通常呈现为总线型，即多个节点通过CAN总线连接起来，实现数据的有效传输。节点分布在列车系统中，CCN的节点可以包括各种电子设备，如传感器、执行器、控制器等。这些节点通过CAN接口连接到总线上，形成一个分布式网络系统。通信方式CCN支持多主通信方式，即总线上的任意节点都可以在任意时刻发送数据，而不需要等待其他节点的许可。这种通信方式使得数据交换更加灵活高效。同时，通过优先级设定，可以确保重要数据的实时传输。4.1拓扑094.2设备分类4.2设备分类标准化接口为了实现设备之间的互联互通，各类设备节点都遵循统一的接口标准。这种标准化接口设计简化了设备之间的连接和通信过程，确保了系统的稳定性和可靠性。同时，也为不同厂商生产的设备提供了良好的兼容性。模块化设计各类设备节点通常采用模块化设计，这不仅方便了设备的安装和维护，还提高了系统的可扩展性和灵活性。通过增减或更换不同的模块，可以轻松地调整和优化系统的功能。节点类型多样化在CANopen编组网（CCN）中，设备节点类型多样，包括但不限于数字量输入输出模块、模拟量输入输出模块以及电机驱动器等。这种多样化的节点类型使得CCN能够适应不同的应用场景和需求。104.3所有介质的公共规范通信速率与距离规定了CANopen编组网（CCN）在不同介质上的通信速率和最大传输距离。这确保了在不同列车环境和应用需求下，网络都能提供稳定、高效的通信服务。物理层接口错误处理与诊断4.3所有介质的公共规范明确了物理层接口的标准，包括连接器类型、线缆规格等。这有助于确保不同设备之间的兼容性，降低因接口不匹配导致的问题。提供了错误处理和诊断的机制。在通信过程中，如果出现错误，系统能够快速识别并采取相应措施，从而保障列车通信网络的安全性和可靠性。114.4ESD介质(可选)4.4ESD介质(可选)ESD介质的作用该介质能够有效泄放静电电荷，从而保护网络中的敏感电子元件免受静电放电的冲击。这对于维持列车通信网络的稳定性和可靠性至关重要。ESD介质的选用建议在列车通信网络中，如果环境中存在较高的静电风险，或者网络中包含对静电敏感的电子设备，建议安装ESD介质。同时，应定期检查和更换ESD介质，以确保其性能良好并持续提供保护。ESD介质定义ESD介质在CANopen编组网（CCN）中是一个可选组件，它主要用于在列车通信网络中提供静电保护功能，防止静电对电子设备造成损害。030201124.5EMD介质(可选)基于CAN总线的通信协议CANopen编组网（CCN）是一种基于CAN总线的通信协议，能实现多个节点之间的通信和协同工作，提高列车系统的整体性能和可靠性。4.5EMD介质(可选)多类型节点支持CCN支持多种不同类型的节点，包括数字量输入输出模块、模拟量输入输出模块以及电机驱动器等，这使其能够适应不同的应用场景。与其他通信协议的结合在实际应用中，CCN可以与其他通信协议如TCP/IP协议、MVB协议等相结合，以实现更复杂的列车控制系统。134.6光纤介质(可选)4.6光纤介质(可选)高传输速率与长距离传输光纤作为传输介质，其主要优势在于能够提供极高的数据传输速率并且支持长距离传输，这对于列车通信网络中大数据量的实时传输至关重要。抗干扰能力强光纤传输不受电磁干扰的影响，这在电气环境复杂的轨道交通系统中尤为重要，可以确保数据传输的稳定性和可靠性。灵活的网络布局光纤的轻巧和柔韧性使得它可以轻松适应列车内部复杂的布线环境，同时支持星型、环型等多种网络拓扑结构，为列车通信网络的设计提供了更大的灵活性。145由介质决定的信号表示要点三物理层规范定义了CANopen编组网（CCN）在物理层上的信号传输规范，这包括了信号的电气特性、传输速率、传输介质等，确保信号能在不同的物理介质上稳定、准确地传输。介质类型与特性详细说明了CCN所使用的传输介质类型，如双绞线、光纤等，并阐述了这些介质的特性，如传输距离、抗干扰能力、成本等，为实际应用中介质的选择提供了指导。信号编码与解码介绍了在CCN中，如何将数据编码为适合在物理介质上传输的信号，以及在接收端如何将信号解码回原始数据。这包括了数据帧格式、校验方式、错误检测与纠正机制等，确保了数据的完整性和准确性。5由介质决定的信号表示010203155.1概述为了满足轨道交通领域对通信网络的需求，提高列车控制系统的可靠性和实时性，制定了CANopen编组网（CCN）标准。标准制定背景5.1概述B/T28029.11-2020标准的制定旨在规范列车通信网络中CANopen编组网（CCN）的应用，确保不同厂家设备之间的兼容性和互操作性，提升列车控制系统的整体性能。标准目的和意义本标准适用于轨道交通领域中使用CANopen编组网（CCN）的电子设备，包括但不限于地铁、轻轨、有轨电车等。标准适用范围165.2帧的编码和解码5.2帧的编码和解码帧编码规则在CANopen编组网（CCN）中，帧的编码遵循特定的规则。这涉及到将数据按照标准格式打包成帧，以便在网络中传输。编码过程需要确保数据的完整性和准确性，同时考虑到网络的传输效率和实时性要求。帧结构一个完整的CANopen帧由多个部分组成，包括帧起始、仲裁场、控制场、数据场、CRC场、应答场和帧结束。每个部分都有其特定的功能和格式要求。例如，仲裁场用于确定帧的优先级，数据场则包含实际传输的数据。解码过程在接收端，需要对接收到的帧进行解码。这包括识别帧的起始和结束，提取出各个字段的信息，并进行必要的校验以确保数据的正确性。解码过程需要严格按照CANopen协议规定的格式和规则进行，以确保数据的准确解析和处理。175.3线路冗余(可选)5.3线路冗余(可选)在列车通信网络中，线路冗余是一个重要的可选功能。它的作用在于提高网络的可靠性和稳定性。当主线路出现故障时，冗余线路可以迅速接管，确保数据的连续传输，从而避免列车运行中断或发生故障。冗余线路的作用线路冗余的实现通常依赖于额外的通信线路和相关的切换机制。一旦检测到主线路故障，系统会自动切换到冗余线路上，确保通信的连续性。这种切换过程需要快速且准确，以保证列车的安全运行。实现方式虽然线路冗余可以提高网络的可靠性，但它也增加了系统的复杂性和成本。因此，在实际应用中，需要综合考虑列车的运行环境、故障风险以及成本预算等因素，来决定是否采用线路冗余设计。同时，为了确保冗余系统的有效性，还需要定期进行测试和维护。应用考虑185.4中继器5.4中继器在CANopen编组网（CCN）中，中继器主要承担信号放大和再生的任务。由于CAN总线在传输过程中信号会逐渐衰减，中继器的存在可以有效延长信号的传输距离，提高通信的稳定性和可靠性。中继器接收到CAN总线上的信号后，会对其进行放大和整形，然后再将处理后的信号发送到总线的另一端。这样，即使信号在传输过程中有所衰减，也能通过中继器得到恢复和加强。在配置和安装中继器时，需要考虑其位置、供电以及与环境因素的适应性。通常，中继器会被放置在总线的适当位置，以确保信号能够得到有效放大。同时，为了保证中继器的正常工作，需要为其提供稳定的电源供应，并考虑其防水、防尘等环境因素。功能与作用工作原理配置与安装196帧和报文6帧和报文CANopen编组网（CCN）中的数据帧遵循标准的CAN数据帧格式，包括帧起始、仲裁字段、控制字段、数据字段、CRC字段、应答字段和帧结束。其中，数据字段用于传输实际的数据内容。数据帧结构在CCN中，报文是通过CAN总线传输的数据单元。每个报文都有一个唯一的标识符，用于确定报文的优先级和如何被接收节点识别。标识符还决定了报文的类型，如命令报文、响应报文或状态报文等。报文类型与标识符在CCN网络上，报文由发送节点广播到总线上，所有连接到总线上的节点都可以接收到该报文。接收节点根据报文的标识符判断是否需要处理该报文。如果需要，则进一步解析报文中的数据字段，并执行相应的操作或响应。报文传输与接收010203206.1帧格式数据长度数据场长度可为0~8字节，根据实际需要传输的数据量来确定。这种灵活性使得CCN能够适应不同数据传输需求。标准帧格式CANopen编组网（CCN）使用的帧格式遵循CAN总线的标准帧格式，包括帧起始、仲裁场、控制场、数据场、CRC场、应答场和帧结束。功能码与优先级在仲裁场中，包含了功能码和优先级信息。功能码用于指示该帧的类型和用途，而优先级则决定了该帧在总线上的传输顺序，确保重要数据能够及时传输。6.1帧格式216.2报文定时6.2报文定时延迟和抖动控制在报文传输过程中，由于网络负载、设备性能等因素，可能会出现延迟和抖动。为了确保报文能够在规定的时间内准确到达，CCN会采取相应的控制措施，如优先级调度、流量控制等，来减少延迟和抖动对网络性能的影响。定时器管理为了实现精确的报文定时，CCN中通常会使用定时器来管理报文的发送和接收。定时器可以确保在特定的时间点触发报文的发送或接收操作。报文发送周期在CANopen编组网（CCN）中，报文的发送周期是严格规定的。这确保了网络中各个设备能够按照预定的时间间隔接收和发送数据，从而保持通信的同步性和实时性。226.3主设备对正确帧、碰撞和寂静的检测6.3主设备对正确帧、碰撞和寂静的检测正确帧的检测主设备需要能够准确地检测到网络上的正确帧。这通常通过监控CAN总线上的数据传输，并对接收到的帧进行校验和验证来实现。只有当帧满足特定的格式和校验规则时，才会被认为是正确的。碰撞检测在CANopen编组网（CCN）中，碰撞是指同时有多个节点尝试发送数据，导致数据在总线上发生冲突。主设备需要能够检测到这种碰撞，并采取相应的措施，如重新发送数据或进行错误处理。碰撞检测通常通过监控总线上的电压和电流变化来实现。寂静检测寂静是指总线上没有数据传输的状态。主设备需要能够检测到这种状态，并在必要时采取行动，例如发送询问帧以确认其他节点的状态。寂静检测可以通过监控总线上的活动状态来实现，如果在一定时间内没有检测到任何数据传输，则可以认为总线处于寂静状态。237链路层控制7链路层控制01链路层负责实现帧的同步，确保数据在传输过程中的准确性和完整性。同时，它还具备错误检测机制，能够发现并纠正传输中的错误，提高通信的可靠性。链路层通过媒体访问控制协议来管理多个节点对共享通信媒体的访问。这可以确保每个节点在需要时能够获得通信资源，并避免冲突和碰撞。为了避免网络拥堵和数据丢失，链路层实施了流量控制机制。此外，它还负责管理数据缓冲区，确保数据的顺序传输和存储，防止数据溢出或丢失。0203帧同步与错误控制媒体访问控制流量控制与缓冲管理247.1地址编码7.1地址编码地址分配原则在CANopen编组网（CCN）中，每个节点设备都被分配一个唯一的地址，以确保网络上的数据传输能够准确无误地到达目标设备。这种地址编码机制遵循一定的规则和标准，保证了网络的稳定性和可靠性。01地址结构CCN的地址结构通常包括节点ID和功能码。节点ID用于标识网络上的具体设备，而功能码则用于指定该设备所执行的具体功能或所代表的数据类型。这种结构使得网络能够灵活地管理和控制各个节点。02地址管理在列车通信网络中，地址的管理至关重要。为了确保地址的唯一性和准确性，通常会有专门的地址管理机构或协议来负责地址的分配、回收和更新等操作。这种管理机制能够有效地避免地址冲突和数据传输错误等问题，从而保障网络的正常运行。03257.2主帧内容7.2主帧内容数据字段主帧的数据字段包含实际要传输的数据，其长度和内容根据具体的通信协议和应用需求而定。在CANopen编组网（CCN）中，数据字段用于传输各种控制命令、状态信息以及数据值等。优先级和标识符每个CAN消息都有一个唯一的标识符，它决定了消息的优先级。在主帧中，标识符用于标识该消息的类型、来源以及目标节点等信息。优先级高的消息能够更快地在网络上传输，从而确保重要信息的实时性。控制字段控制字段包含了数据长度代码（DLC）和保留位。DLC指明了数据字段的长度，以便接收节点能够正确解析消息。保留位则用于未来的扩展或特殊用途，目前在标准的CAN协议中并未使用。267.3从帧内容7.3从帧内容从帧（SlaveFrame）在CANopen编组网（CCN）中承载着从节点向主节点发送的数据。其内容包括节点状态、传感器读数或其他需要反馈的信息。从帧的结构遵循CANopen通信协议的标准，确保数据的准确传输和解析。数据定义与结构从帧的数据部分包含了具体的节点信息，如节点ID、数据长度、数据值等。这些数据以特定的格式排列，以便主节点能够正确解读。此外，从帧还可能包含校验和或其他用于验证数据完整性的信息。数据内容与格式在CCN网络中，从帧的传输是由从节点发起的。当主节点发送请求帧后，相应的从节点会响应并发送从帧。主节点接收到从帧后，会进行解析处理，并根据需要做出相应的操作或指令。这种机制确保了网络中数据的有效交互和节点之间的协同工作。传输与接收机制277.4报文类型服务数据报文用于节点之间的数据交换，如配置参数、诊断信息等。这些报文支持网络中的设备配置和故障排除。网络管理报文用于网络管理功能，如节点状态检查、网络配置等。这些报文确保网络的稳定性和可靠性。过程数据报文携带实时数据，用于传输列车运行状态、控制指令等信息。这类报文对传输的实时性要求较高。7.4报文类型288介质分配01介质类型与规格规定了CANopen编组网（CCN）中使用的通信介质类型，包括但不限于双绞线、光纤等，并详细说明了每种介质的规格参数，以确保网络通信的稳定性和效率。介质连接方式明确了介质之间的连接方式，如星型、树型或环型等拓扑结构，以及连接器的类型和规格，提供了灵活的组网方式，满足不同场景下的通信需求。介质分配原则制定了介质分配的原则，考虑到列车内部空间布局、电磁干扰、数据传输距离等因素，确保每个节点都能够稳定、高效地接入网络，实现数据的实时传输和共享。8介质分配0203298.1组织本部分定义了列车通信网络（TCN）中使用CANopen编组网（CCN）的组织结构和相关要求。8.1组织组织结构确保了网络的高效、可靠运行，同时提供了灵活性和可扩展性。通过明确各个节点的角色和职责，以及通信规则和流程，实现了列车内部各电子设备的有效协同工作。308.2周期轮询轮询机制周期轮询是CANopen编组网（CCN）中的一种重要通信机制，它允许主节点定期查询从节点的状态或数据。这种机制确保了网络中各个节点之间的信息同步和实时性。周期设定周期轮询的周期可以根据实际需求进行设定，以满足不同的应用场景。较短的轮询周期可以提供更高的实时性，但也可能增加网络负载；而较长的轮询周期则可以降低网络负载，但可能牺牲一定的实时性。数据更新通过周期轮询，主节点可以及时获取从节点的最新数据，从而确保整个系统的数据一致性和准确性。这对于轨道交通等需要高度可靠和实时性的应用场景至关重要。8.2周期轮询318.3事件轮询8.3事件轮询CANopen编组网（CCN）中的事件轮询是一种通信机制，用于定期查询和更新网络节点上的事件状态。它允许主节点（通常是中央控制单元）按照一定的时间间隔，依次向各个从节点发送轮询请求，从节点则响应这些请求，报告其当前状态或发生的事件。事件轮询机制确保了网络中各个节点状态的实时更新，为列车控制系统提供了重要的实时数据。同时，通过定期轮询，可以及时发现并处理网络中的问题，提高系统的可靠性。根据实际应用需求，事件轮询的周期和节点顺序可以进行灵活配置。这使得系统能够根据列车运行的具体情况和要求，优化轮询策略，以更好地满足实时监控和控制的需要。事件轮询机制实时性与可靠性灵活配置与优化328.4设备扫描8.4设备扫描扫描结果通过设备扫描，主节点可以获取到网络上所有从节点的信息，包括节点ID、设备类型、功能码等。这些信息将被用于后续的网络配置和通信过程中，确保数据的正确传输和处理。扫描过程在设备扫描过程中，主节点会发送广播消息，请求网络上的所有从节点响应。每个从节点在接收到请求后，会回复一个包含自身节点信息和状态的消息。扫描目的设备扫描是为了在CANopen编组网（CCN）中识别和记录网络上的所有节点或设备，确保每个设备能够被正确地识别和配置。339主权转移在分布式系统中，主权转移通常指的是控制权从一个节点转移到另一个节点的过程。在列车通信网络中，这可能意味着在某个节点出现故障或需要维护时，其控制权会被转移到其他正常工作的节点上，以确保整个系统的连续运行。1.主权转移的定义列车运行过程中，各个电子设备需要协同工作以确保安全和效率。当一个设备或节点出现问题时，通过主权转移机制可以迅速将控制权交给其他设备，减少因单点故障导致的系统瘫痪风险。2.主权转移的必要性9主权转移3.实现方式：在CANopen编组网中，主权转移的实现依赖于网络通信协议和节点之间的协调机制。通过发送特定的控制消息和数据包，节点之间可以协商并完成控制权的平稳过渡。此外，还需要考虑到故障检测、隔离和恢复等策略，以确保在主权转移过程中不会对整个系统造成不良影响。请注意，以上内容主要是基于一般的分布式控制系统和列车通信网络的理解进行的解读，并不特指某个具体的标准条款或细节。如需深入了解GB/T28029.11-2020标准中关于CANopen编组网的具体规定和实施细节，建议直接查阅该标准文档或咨询相关领域的专家。总的来说，虽然主权转移不是CANopen编组网标准的直接内容，但它是分布式控制系统中一个重要的概念和实践。在列车通信网络中，通过合理设计和实现主权转移机制，可以进一步提高系统的可靠性和稳定性。9主权转移349.1概述9.1概述CANopen编组网（CCN）的定义CANopen编组网是一种基于CAN总线的通信网络，它采用CANopen通信协议，适用于轨道交通等实时性要求高的应用场合。标准适用范围和应用领域本标准适用于轨道交通列车通信网络中的CANopen编组网，可广泛应用于地铁、轻轨、有轨电车等城市轨道交通系统，以及铁路干线、高速铁路等铁路交通系统。标准制定的背景和目的为了满足轨道交通领域对高可靠性、实时性和安全性的需求，制定了CANopen编组网（CCN）标准，以提高列车通信网络的性能和稳定性。030201359.2主权转移操作要点三主权转移的定义在CANopen编组网（CCN）中，主权转移是指网络中的主权节点（即当前控制网络通信的节点）将控制权转移给另一个节点的过程。这一操作确保了网络通信的有序和高效。主权转移的条件主权转移通常发生在当前主权节点需要退出控制或者出现故障时。此外，当网络中有更高优先级的节点请求控制时，也会触发主权转移。主权转移的过程在主权转移过程中，当前主权节点会发送一个主权转移请求，并等待其他节点的响应。响应的节点将根据自身优先级和能力来决定是否接受转移请求。一旦新的主权节点被确定，它将开始负责网络通信的调度和管理。9.2主权转移操作010203369.3主权转移规范9.3主权转移规范在列车通信网络中，主权转移是指控制权的交接过程，即一个节点将控制权交给另一个节点的过程。这一过程对于确保系统稳定、防止控制冲突具有重要意义。主权转移定义主权转移通常发生在特定条件下，如主控制节点故障、系统重启或定期的主权轮换。转移过程中需要遵循一系列步骤，包括状态检查、权限验证、数据传输和状态确认等，以确保转移过程的平稳和安全。转移条件与步骤在主权转移过程中，可能会出现各种错误情况，如通信故障、节点失效等。标准中规定了相应的错误处理机制和恢复策略，以确保在出现问题时能够及时响应并恢复系统的正常运行。这些策略可能包括重新尝试转移、启用备用节点或进入安全模式等。错误处理与恢复010203379.4用于主权转移的监视数据帧9.4用于主权转移的监视数据帧实现机制在CANopen编组网中，监视数据帧的发送是由特定的网络管理策略所控制的。当某个节点需要放弃主权或者请求主权时，它会发送相应的监视数据帧来通知网络中的其他节点。其他节点在接收到这些数据帧后，会根据预设的规则进行相应的处理，以确保网络的稳定运行。数据帧结构监视数据帧具有特定的结构，包含了诸如源地址、目标地址、数据长度以及具体的数据内容等元素。这些数据提供了关于主权转移过程的详细信息，使得网络中的其他节点能够了解并响应这一变化。监视数据帧的作用监视数据帧在CANopen编组网（CCN）中扮演着重要角色，它用于监视网络中的主权转移情况。主权转移是指网络中某个节点将控制权交给另一个节点的过程，监视数据帧则用于传递这一过程的状态信息。3810链路层接口10链路层接口链路层功能链路层在列车通信网络中扮演着维持数据稳定传输的角色。它负责将数据从一个节点传输到另一个节点，确保数据的完整性和准确性。在CANopen编组网（CCN）中，链路层遵循CAN协议的相关规范，实现了数据的可靠传输。接口定义链路层接口明确定义了与物理层之间的交互方式。这包括了数据的封装、解封装、错误检测以及流控制等机制。通过这些接口，链路层能够确保数据在传输过程中的完整性和准确性，从而满足列车通信网络的高可靠性要求。数据传输与错误处理在数据传输过程中，链路层负责处理传输错误。当检测到错误时，链路层会采取相应的措施，如重发数据、报告错误等，以确保数据的正确传输。同时，链路层还具备流量控制功能，以避免网络拥堵和数据丢失的情况发生。3910.1链路层分层物理层接口定义了CANopen编组网（CCN）的物理连接方式，包括电缆类型、连接器规范以及信号传输的电气特性，确保数据在物理介质上的稳定传输。10.1链路层分层数据链路层负责数据的帧结构、差错控制和流量控制。它定义了如何将数据打包成帧，并通过CAN总线进行传输，同时提供了错误检测和纠正机制，确保数据的完整性和可靠性。介质访问控制确定节点如何访问共享的物理介质，即CAN总线。它采用基于优先级的载波侦听多路访问/冲突避免（CSMA/CA）协议，以确保多个节点能够有序、高效地共享总线资源。4010.2链路过程数据接口10.2链路过程数据接口数据交换格式链路过程数据接口定义了CANopen编组网（CCN）中节点间过程数据交换的格式。这确保了网络中不同设备能够准确、高效地传输和接收数据。实时性要求由于轨道交通对实时性要求极高，链路过程数据接口的设计必须满足快速、可靠的数据传输需求。这包括低延迟、高吞吐量的数据传输，以支持列车控制系统的实时决策和响应。错误处理和容错机制在列车通信网络中，链路过程数据接口还必须具备强大的错误处理和容错能力。这包括检测并纠正数据传输中的错误，以及在出现故障时能够维持网络的稳定性和可用性。4110.3链路消息数据接口10.3链路消息数据接口数据接口定义链路消息数据接口是CANopen编组网（CCN）中，各个节点之间进行数据交换的规范。它定义了数据的格式、传输方式以及如何处理接收到的数据，确保各个节点能够准确、高效地进行通信。数据传输协议在CCN中，链路消息数据接口遵循特定的数据传输协议，该协议规定了数据的封装方式、传输顺序以及错误检测机制等。这有助于保证数据传输的完整性和可靠性，防止数据在传输过程中出现丢失或损坏。接口兼容性为了确保不同厂商生产的设备能够无缝接入CCN网络，链路消息数据接口必须具有良好的兼容性。这意味着接口设计需要遵循通用的标准和规范，以便各种设备能够相互识别和通信。同时，接口还需要具备一定的灵活性，以适应不同设备的特定需求和数据格式。4210.4链路监视接口功能概述通过链路监视接口，可以实时获取网络的通信状态，包括数据传输速率、错误计数等信息，从而及时发现并解决潜在的网络问题。实时监控故障诊断当网络出现故障时，链路监视接口能够提供详细的诊断信息，帮助维护人员快速定位并解决问题，减少列车的停运时间，提高运营效率。链路监视接口主要用于监控CANopen编组网（CCN）的通信链路状态，确保数据的稳定传输。10.4链路监视接口4311实时协议11实时协议实时性要求CANopen编组网（CCN）作为列车通信网络（TCN）的一部分，其实时协议确保了数据传输的高效和准确。在轨道交通中，对于各种控制指令和状态信息的传递，实时性至关重要，以保障列车的安全运行。01协议内容实时协议详细定义了数据的传输方式、时间同步机制以及优先级管理。它规定了节点之间通信的时序，确保了关键数据能够在预定的时间内到达，从而满足列车控制系统的实时需求。02故障检测与恢复实时协议还包括了故障检测和恢复机制。在通信网络中，任何故障都可能导致数据传输的延迟或丢失，进而影响列车的正常运行。因此，实时协议提供了相应的故障检测手段，并能够在检测到故障后迅速启动恢复程序，以最小化故障对列车运营的影响。034412网络管理12网络管理CANopen编组网（CCN）在列车通信网络中发挥着重要作用，其网络管理功能包括网络的配置与初始化。这涉及到节点地址的分配、通信参数的设定以及网络状态的监控等，确保各节点能够按照预定的方式正常工作。网络配置与初始化在网络运行过程中，CCN能够进行故障诊断，并采取相应的恢复措施。例如，当某个节点发生故障时，网络管理系统能够迅