GBT 28029.6-2020 轨道交通电子设备 列车通信网络(TCN) 第2-5部分：以太网列车骨干网(ETB)

第2-5部分：以太网列车骨干网(ETB)[IEC61375-2-5:2014,Electronicrailwayequipment—network(TCN)—Part2-5:Ethernettrainbackbone,MOD] 国家标准化管理委员会IGB/T28029.6—2020 Ⅲ V 12规范性引用文件 1 23.1术语和定义 23.2缩略语 2 34ETB物理层 44.1列车域 44.2物理特征 4 4.4ETB物理架构和冗余 5ETB数据链路层 6.1概述 6.2IP映射介绍 6.4网络IP地址映射 6.7动态IP路由管理 7ETB传输层 8ETB列车初运行 8.1概述 8.4通用行为 8.8TTDP数据结构 8.9TTDP帧定时 8.10初运行列车应用接口 8.12发现时序 Ⅱ 10ETB物理列车命名约定(可选) 11ETB服务质量 13ETB应用接口 13.1概述 13.2抽象通信模型 14ETB一致性声明 附录A(规范性附录)ETB参数限值总结 附录B(规范性附录)物理拓扑建立算法 附录C(规范性附录)TTDPMIB定义 参考文献 Ⅲ ◆GB/T16262.1信息技术抽象语法记法一(ASN.1)第1部分：基本记法规范(GB/T16262.1—2006,ISO/◆GB/T16262.2信息技术抽象语法记法一(ASN.1)第2部分：信息客体规范(GB/T16262.2—2006,ISO/◆GB/T16262.3信息技术抽象语法记法一(ASN.1)第3部分：约束规范(GB/T16262.3—2006,ISO/●用修改采用国际标准的GB/T28029.1—2020代替IEC61375-1:2012(见第1章、3.1、●增加引用了GB/T28029.2—2020(见3.1和3.3.4)。●用国际标准的IEC61076-2-101代替IEC61076-2-101:2012(见第2章)。——修改了表4中类型C描述，强制使用与C有矛盾(见第5章)。——将的式(1)修改为“O=(目的设备编组网标识一源设备编组网标识+64)mod64”以符合图22所示的相对寻址示例。VGB/T28029的本部分定义了以太网列车骨干网在同一列车组成中联挂时实现不同类型编组之间协议实现一致性陈述(PICS)允许供应商声明其符合本部分。PICS规范和相关一致性测试不属于1GB/T18015.1—2017数字通信用对绞或星绞多芯对称电缆第1部分：总规范(IEC61156-1:GB/T18015.5数字通信用对绞或星绞性的对绞或星绞对称电缆水平层布线电缆分规范(GB/T18015.5—2007,IEC61156-5:2002,IDT)GB/T24338.4轨道交通电磁兼容第3-2部分：机车车辆设备(GB/T24338.4—2018,GB/T28029.1—2020轨道交通电子设备列车通信网络(TCN)第1部分：基本结构GB/T28029.4轨道交通电子设备列车通信网络(TCN)第2-3部分：TCN通信规约(GB/T28029.4—2020,IEC61375-2-3(GB/T28029.12—2020,IEC61375-3-4:2014,MOD)IEC61076-2-101电子设备用连接器产品要求第2-101部分：圆形连接器带螺旋锁定的MetropolitanAreaNetworks—StationIEEE802.1AX:2008局域网和城域网链路汇聚(IEEEStandardforLocalandMetropolitanAreaNetworks—LinkAggregati2IEEE802.1D:2012局域网和城域网介质访问控制(MAC)桥[IEEEStandardforLocalandMetropolitanAreaNetworks—MediaAccessControl(MAC)BriIEEE802.1Q局域网和城域网虚拟桥接局域网(IEEEStandardforLocalandMetropolitanAreaNetworks—VirtualBridgedLocalArIEEE802.2信息技术系统间的通信和信息交换局域网和城域网特殊要求第2部分：逻changebetweenSystems—LocalandMetIEEE802.3:2012信息技术系统间的通信和信息交换局域网和城域网特殊要求第3部Technology—TelecommunicationsandInformationExchangebetweenSystems—LocaltanAreaNetworks—SpecificRequirtection(CSMA/CD)AccessMethodandPhysicalLayerSpecifications]34二进制和十六进制值按ASN.1(GB/T16262)的约定表示。遵循基于ISOASN.1语法定义数据结构。也使用GB/T28029.2—2020的6.4中定义的ASN.1ETB使用贯穿全车的物理线缆将有源的网络设备(ETBN、中继器等)连接在一起。该线缆也称作——编组间(InterConsist):两个编组之间接口处的使用手动联结器或自动联结器的无源组件(线车辆间车辆内编组间编组间车辆间编组间车辆内下列表格依据4.1定义的3个域总结了无源组件(线缆和连接器)和有源网络设备(ETBN、中继器5(PCS)、介质连接(PMA)和介质相关访问(PMD)M应符合IEEE802.3:2012的第24章、第25章M应符合IEEE802.3:2012的第25章。X应符合IEEE802.3:2012的第28章。在ETB骨干网上禁用M应符合IEEE802.3:2012的25.4.8。(ETBN等)两个端口之间的线路应仅交叉一次物理层自动极性/自动感知X由于使用固定布线和非标解决方案，禁用M如果ETB交换机失控(例如掉电),则旁路列车骨干网端口以太网供电(PoE)0应符合IEEE802.3:2012的第33章。也称作经由介质相关接口(MDI)的数据终端设备(DTE)供支持PSE模式或PD模式。见4.3有源网络设备M12D型连M有源网络设备侧孔式连接器，列车电缆侧针式连接器。管脚定义符合IEC61076-2-101,如下：电缆导线颜色黄1发送数据一橙3白2RD一接收数据一蓝4(墙、柜、容器等之间)内部布OTD+:触点1;TD一：触点3;6表1(续)M应符合GB/T18233—2008和GB/T18015.5。导线应符合GB/T18015.1—2017中5.2称直径宜为0.5mm～0.65mm。如果与所连接的用直径最大达0.8mm的导线M段(D类)包含线缆、连接器和端口设备，满足以下要———机车车辆装置发射与抗扰度应符合电磁兼容GB/T24338.4。抗扰度采用A类判据：测试过程中，丢帧率(值，依赖于应用定义；——应符合GB/T18233—2008的以太网认证(一致性测试类别):●电缆应符合GB/T18233—2008的第9章；●连接器应符合GB/T18233—2008的第10章；●通信插座为M12;注：类型列：M——强制；O——可选；C———条件；X——禁止。表1中未明确以太网物理段上连接器数量和电缆长度，而是定义了电气性能的最低要求并符合OSI层(PCS)、介质连接(PMA)和介质相关访问(PMD)M应符合IEEE802.3:2012的M应符合IEEE802.3:2012的第25章。物理层自动协商X应符合IEEE802.3:2012的第28章。在ETB骨干网上禁用M(ETBN等)两个端口之间的线路应仅交叉一次7物理层自动极性/自动感知X由于使用固定布线和非标解决方案，禁用以太网供电0应符合IEEE802.3:2012的第33章。也称作经由介质相关接口(MDI)的数据终端设备(DTE)供支持PSE模式或PD模式。见4.30不同于M12连接器的专用连接器。TD+:触点1;TD一：触点3;M导线应符合GB/T18015.1—2017中5.2称直径宜为0.5mm～0.65mm。如果与所连接的用直径最大达0.8mm的导线M段(D类)包含线缆、连接器和端口设备，满足以下要——机车车辆装置发射与抗扰度应符合电磁兼容GB/T24338.4。抗扰度采用A类判据：测试过程中，丢帧率(FLR)应低于触发———符合GB/T18233—2008的以太网认证(一致性测试类别):●电缆应符合GB/T18233—2008的第9章；●连接器应符合GB/T18233—2008的第10章；●通信插座为车间连接器；注：类型列：M——强制；O——可选；C——条件；X——禁止。表2中未指明以太网物理段上连接器数量和电缆长度，而是定义了电气性能的最低要求和符合电缆束连接相邻两台车辆，因此两台车辆具有相同电位。以太网屏蔽层可从车N到车N+1连8插头网络电缆v网络电缆v9(PCS)、介质连接(PMA)和介质相关访问(PMD)M应符合IEEE802.3:2012的第24章、第25章M应符合IEEE802.3:2012的第25章。X应符合IEEE802.3:2012的第28章。在ETB骨干网上禁用M应符合IEEE802.3:2012的25.4.8。(ETBN等)两个端口之间的线路应仅交叉一次。在针式连接器自动耦合器侧直连(MDI),在孔式侧交叉(MDI-X)物理层自动极性/自动感知X使用固定布线和非标解决方案，禁用以太网供电0应符合IEEE802.3:2012的第33章也称作经由介质相关接口(MDI)的数据终端设备(DTE)供支持PSE模式或PD模式。见4.30不同于M12连接器的专用连接器。TD+:触点1;TD一：触点3;M两对屏蔽或非屏蔽线：见GB/T18233—-2008的第11章。导线应符合GB/T18015.1—2017中5.2称直径宜为0.5mm～0.65mm。如果与所连接的用直径最大达0.8mm的导线M段(D类)包含线缆、连接器和端口设备，满足以下要———机车车辆装置发射与抗扰度应符合电磁兼容GB/T24338.4。抗扰度采用A类判据：测试过程中，丢帧率(-——应符合GB/T18233—2008的以太网认证(一致性测试类别):●电缆应符合GB/T18233—2008的第9章；●连接器应符合GB/T18233—2008的第10章；●通信插座为M12;编组朝向反向C注：类型列：M——强制；0——可选；C———条件；X——禁止。表3中未指明以太网物理段上连接器数量和电缆长度，而是定义了电气性能的最低要求和符合编组反向连接限制示例见图4,连接器应中心对称地放置在编组两端。当使用针式/孔式连接器针式孔式孔式孔式A网络电缆ETBN中PoE的一些使用场景见图6和图7。图6ETBNPSEPoE使用场景图7ETBNPDPoE使用场景在车辆内，PoE可用于终端设备(ED,如CCTV等)供电。该网络设备(ND)的以太网口用作供电设备(PSE)。在车辆间和编组间中，PoE可用于ND供电。PSE接口应连接到受电设备(PD)接口。在存在ETB链路冗余时，PSE接口和PD接口应交替使用，以保持车辆旋转对称，见图8。如果编组间接口使用针式/孔式连接器(见图4),则PSE接口应为孔式连接器而PD接口应为针式连接器。图8编组间的PoEPSE和PD之间的连接见图9。由于仅使用两对线(Tx/Rx),应使用IEEE802.3:2012中第33章PoE模式A。图9PoEPSE模式A参考模型分层逻辑链路控制(LLC)或其他MAC客户端链路汇聚子层(可选)网络层数据链路层物理层物理层物理层一个ETB节点上允许最多4个(见附录A)物理端口为通信链路提供冗余，且这些端口被定义为一前所述，单线的特例(当不要求编组反向能力时则不需要对称)被认为是链路汇聚的降级模式。因此，ETB上的一个链路汇聚组可包含1条、2条或4条物理线路。两个ETB节点之间仅存在一个包含冗余以太网段的链路汇聚组。该链路汇聚过程仅定义为这两个ETB节点之间的关系。的LLDP帧(TTDPHELLO帧)管理线路端口状态以替代LACP。线路中的中继器应在两个接口之间无变化地转发LLDP帧。中继器中继器3A42链路汇聚组链路汇聚组B231图12链路汇聚组IEEE802.1AX不指定特定的分布算法。为确保不同系统之间的互操作性，该算法不应导致任何MACMAC客户端ETBNA链路汇聚组MAC客户端图13链路汇聚组上的会话在ETBN初始化时静态设定链路汇聚配置。应在链路可用后进行配置。使用TTDPHELLO帧当物理连接改变(失效切换)时应进行冗余线路的重配置。链路汇聚进程应在不超过200ms的时通过TTDPHELLO帧和ETB端口状态管理重配置。在IEEE802.1AX:2008中5.7规定的PICS中定义了一致性。连接到列车骨干子网的交换设备的数据链路层要求见表4。MX16位EtherType字段)帧中继IEEE802.1D:2012的PICSA.7M帧接收，帧发送，表4(续)帧过滤(第2层过滤)IEEE802.1D:2012的第7章，PICSA.8M学习过程，过滤数据库(Mac地址、端口、VLAN相关帧排队IEEE802.1D:2012的第7.7.3和7.7.4,附录GPICSA16M先级帧加标签/去标签IEEE802.3:2012的3.5,IEEE802.1QM以太网帧在进入交换端口时可被加标签。在离开交换机VLAN服务M0流量控制IEEE802.3:2012的第2部分附录0入口速率限制(管制)0限制所选中的输入帧的接收速率出口速率整形O限制所选中的输出帧的发送速率XCM由TTDP使用IEEE802.1D:2012中第14章PICSA.14、M注：类型列：M——强制；O——可选；C——条件；X——禁止。如果需要管理ETB链路冗余，则使用链路汇聚。使用TTDPHELLO帧管理链路组。连接到列车骨干子网的所有设备的网络层要求见表5。网络层地址解析协议(ARP)M互联网协议(IPv4)M主机名M缺省域名C如果使能DNS客户端，则应设置为“Itrain”。IPv4地址M其范围为10.128/9(见6.4.2)。初运行后动态定义(见6.5.2)IPv4掩码MIPv4静态路由0可用于对地通信或对另一编组子网访问。IPv4域名系统(DNS)地址C区分服务字段(DSCP,区分服务O注：类型列：M——强制；O——可选；C———条件；X——禁止。本部分不涉及如何执行IP映射(如何设置IP地址),仅描述IP地址方案(对于编组终端设备(ED)可直接连接到以太网列车骨干网列车骨干网编组网n编组网1编组网nEDED编组网1的终端设备编组网n的终端设备注1:假定ETBOSI第一层(连接器、电缆等)和第二层接口是可互操作的。注2:由于分层结构，编组网互操作性接口限于ETB子网上的ETBN之间。注3:在ETB子网上，假定在OSI第二层实现链路冗余，而不要求IP级定义(见IEEE802.1AX链路汇聚)。注4:在列车内部，宜在初始化和初运行之后通过确定的列车IP地址加入每个通信设备(ED、ETBN等)。注5:不同开式列车之间IP地址映射可相同。每一列开式列车被认为是一个小型独立私有网络。注6:编组内业务不属于互操作性范畴。图14层次化的编组拓扑6.3.2闭式列车依据GB/T28029.1—2020,闭式列车定义为由一个或一组编组组成的列车，在正常运行期间其配置不会变化，例如地铁、市郊列车或者高速列车单元，见图15。闭式列车运营方的其他要求包括：——闭式列车组成灵活，即中间车厢数量可变；——无需调试的自动配置；——作为一个单元可从单元内部和单元外部寻址。编组单元编组单元列车骨干网编组单元内通信跨编组单元通信编组网编组单元编组网编组网节点网图15闭式列车为支持闭式列车架构，组成闭式列车的所有编组应使用相同的CstUUID。在ETB层上，在集成为GB/T28029可互操作的闭式列车后，该闭式列车可视为具有相关CstUUID的单一“虚拟编组”,且组成该闭式列车的编组不再视为编组。闭式列车内部描述不属于本部分范畴，其在GB/T28029.4中规定。规则一：列车内部使用互联网号码分配局(IANA)为私有网保留的IPv4地址空间10.0.000001010.txxxxxxx.xxxxxxxx.x0/9或10.0/9本地子网1/9或10.128/9列车子网其中各字段解释见表7。骨干网标识(Backboneld),取值范围：0～3。用于标识列车骨干网子网。最多可定义配，编组之间的连线规则应保证同一ETB骨干网之间良好连接。在初运行阶段不动0:用于TCMS网1:用于媒体网2～3:未指定保留位(reservedbit)。应清零(x=0)子网标识(SubnetId),初运行结果，用于标识列车的每个编组网子网(CN)。空值保留给列车骨干网子网内部专用编组网子网。此时，地址掩码(CN侧)宜考虑该解析并应扩展——ETB0(TCMS)以太网列车骨为标识列车内每个编组网子网，需要有“子网标识(SubnetId)”值。该值由初运行进程的结果确定，见第8章。“子网标识”编码为6位精度的无符号整型。空值保留给ETB且不应由初运行进程返回。列车内可定义最多63个编组网子网。在初运行之后，从列车的一端(ETBN顶节点)到另一端(ETBN底节点)从1～n编号每个ETBN。其结果是6位精度即1～63的“ETBN标识(ETBNId)”。空值被排除且不应由初运行进程返回(实际上，在单一编组内ETBN最小编号是1)。ETB上可连接最多63个ETBN。EDED图16单编组网编组的“子网标识”1图17两个单编组网编组的“子网标识”#图18无容错的多编组网编组#图19ETBN冗余时的“子网标识”图20。id”=id”=6.4.3列车IP地址映射总结列车IP地址映射总结见图21。保留保留子网标识#63的编组/子网标识#1的编组子网标识#63的编组/子网标识#1的编组子网标识#63的编组子网标识#1的编组本地子网地址空间列车子网地址空间6.4.4列车IP组地址(多播)组是否可路由使能寻址所有编组的所有节点是是保留给未来使用(例如：头车、头编组)是否ETB子网上的所有ETBN否保留给未来使用否——所有ETBN应订阅29;如果接入到ETBN的编组网(CN)子网基于IP(即为ECN),则ETBN至少在ETB侧和CN侧各有一个接口和一个列车IP地址。其中各字段解释见表9。骨干网标识(BackboneId),取值范围：0～3。用于标识列车骨干子网。最多可定义4个ETB。建议：0:用于TCMS网1:用于媒体网2:未指定3:未指定表9(续)虚拟位(VirtualBit)。如果置位，则定义用于ETBNETBN标识(ETBNId),列车内ETBN编号，由初取值范围：1～63,不为空值。如果虚拟位置位，则应使用“子网标识”以代替“ETBN标识”当ETBN用作交换机时，则可在ETB上接入ED。在ETB上接入的ED应和ETBN一样拥有ETB子网内的一个列车IP地址。本部分仅定义IP地址范围。为此类设备设置IP地址的方法保留开放性，但该方法不应额外产生ETB业务。最多254个主机可通过ETBN直接接入ETB。其中各字段解释见表10。表10列车子网上的主机IP地址骨干网标识(BackboneId),取值范围：0～3。用于标识列车骨干子网。最多可定义4个ETB。0:用于TCMS网1:用于媒体网2:未指定3:未指定ETBN标识(ETBNId),列车内ETBN编号，由初运行生成。取值范围：1～主机标识(HostId),该ETBN节点唯一主机标识。由于ETBN节点最多254个主机可用，取值范围：该寻址方案向ECN主机提供一个IP地址以加入闭式列车中的另一主机，而不管闭式列车的拓扑为标识闭式列车内的每个编组网子网，需要闭式列车子网标识(ClosedtrainSubnetId)值。由于闭式列车拓扑在正常运行中不会变化，该值在列车准备期间动态地由私有协议确定或静态确定。闭式列车子网标识编码为6位精度的无符号整型。空值保留给闭式列车骨干子网标识。闭式列车内可定义最多63个CN子网。在闭式列车组成期间，为每个闭式列车末端分配一个方向编号(1或2)。每个ETBN在闭式列车内从1到n、从闭式列车方向1到方向2编号。其结果是一个6位精度的、取值范围1～63的闭式列车ETBN标识(closedtrainETBNId)。IP相对寻址方案(可选)在初运行期间编组网以连续方式计数。由于ETB线形结构，每个编组网可通过从本地编组网开始的特定偏移寻址。当列车联挂或解联时，仅新编组网出现或现有编组网消失，而其他编组网的偏移不发生变化。因此，相对寻址不受因初运行导致ETB地址变化的影响。一个相对本地编组网的IP寻址方案定义如下：00001010.0sstoo₀0.oodddddd.dds——范围，0～3(3=列车，2=闭式列车，1=编组，0=编组网；当前相对寻址仅在列车范围中定义):t——类型，0～1(0=绝对地址，1=相对地址；相对IP地址恒为1);o——目的编组网的偏移，0～63;该寻址方案是相对于终端设备所属的本地编组子网标识的。在每个编组网级可使用相同的寻址方案，但根据编组网在列车内的位置，其标识不同的编组网。目的编组网的偏移通过式(1)计算：O=(目的设备编组网标识一源设备编组网标识+64)mod64 (1)按照约定，假定ETB节点属于本地子网且其偏移为0。该ETB节点的IP相对地址如下：00001010.01110000.00000000.vv——虚拟位，如果置位则为ETBN冗余定义虚拟IP地址；t——闭式列车ETBN标识，作为配置结果，其是闭式列车内ETBN编号。取值范围1～63,不为由于相对IP地址使用本地子网地址空间，ETBN应实现NAT机制以转换相对IP地址。源设备的ETBN应转换：—相对目的IP地址到列车级IP地址；——源IP地址到考虑目的设备ETBN朝向的相对源IP地址。目的设备的ETBN应转换：——列车级目的地址到目的设备独有的本地IP地址；——且不改变源IP地址。在相关ETBN中源和目的NAT示例见图22。+1(下一编组网)图22相对寻址示例+1变为-1。两个ETBN朝向不同时，相对偏移不变。如果图22中ETBN#2的朝向反向，则相对源似NAT的机制，以在ETBN级将本地地址转换到列车子网地址空间。终端设备之间的每一个携带属于列车子网地址空间的目的IP地址的帧应在列车骨干网上出现。在此情况下，由于NAT机不同用例下的列车IP地址映射见图23～图27。编组网不仅是ECN也可使用MVB、CAN等其他本地IP地址混淆)接入。终端设备列车IP地址可由ETBN或直接由ED管理。图中未显示以太网二层网络设备(交换机)。@/18图23单一编组网构成的列车图23给出了单一CN的简单编组。由于仅一个ETBN连接到一个CN,初运行(在该ETBN上)之后，ETBN编号为1(“ETBNId”=1),CN编号为1(“SubnetId”=1)推导出列车IP映射。如ETBN侧的ETBIP地址为/18。如果为每个终端设备关联一个列车IP地址，则这些终端设备不必直接管理该IP地址。列车IP地址应用于寻址列车内(编组内或编组##分别编号为1、2。具有最小CstUUID的编组内列车端ETBN的编号最小。CN也以同样方式编号。发送一个ARP)。在另一ETBN上，路由不发生变化。由有ETBN冗余的两个编组网构成的列车见图26。通过使用CstUUID编号ETBN和CN。由于TTDP拓扑(TTDPTOPOLOGY)帧描述了编组内每个CN,可给定连续的CN子网编号。通过使用虚拟IP地址30/18,ETBN#3和ETBN#4具有到子网10网)的IP路由。相应的，通过使用虚拟IP地址29/18,ETBN#1和ETBN#2具有到子网“subnetid”“subnetid”“subnetid”=2由内部有两个编组网的、无冗余的单一编组组成的列车见图27。通过使用ETBN#2作为网关，ETBN#1具有到10.128.128/18的IP路由。相应的，通过使用ETBN#1作为网关，ETBN#2所有ETBN都是激活的。当ETBN冗余时，仅主ETBN拥有ETBN虚拟IP地址。该地址被其他ETBN用作网关。见第9章。——US:多播源地址终端设备的单播源IP地址。US地址应在中定义的列车子网地址范——新的初运行发生(以考虑新的IP单播映射); 每个ETBN应为多播路由器。不应在ETB网络上使用诸如2层IGMP侦听等多播过滤。ETB上交换的多播组地址应属于6.4.4中定义的范围。对于这些组，每个ETBN应在多播路由表中建立一条路由，并配置其ETB接口以接受这些多该解决方案是基于每个ETBN能在其多播表中设置一个类似于(MG/range,*)的行。当执行一次新的初运行时，应清空多播路由表。这是在DisableRouting(禁止路由)动作期间退出INAUGU-—当从连接的编组网接收到具有多播组地址的帧时，如果该组地址在特定范围(见6.4.4)内，则连接到列车骨干子网的设备的传输层要求见表11。表11终端设备公用接口ICMP互联网控制消息协议MIGMPv2互联网组管理协议MMM注：类型列中，M——强制。跟随连接到ETB上的ETBN的数更新。应检测到所有ETBN(主节点或备节点)。新的物理拓扑不意味着一次新的初运行。为产生一次新的初运行(新的IP映射等),列车应用应使能初可通过在ETBN之间交换编组的CN子网描述实现(见TTDPTOPOLOGY帧)。新的逻辑拓扑不意味着一次新的初运行。为产生一次新的初运行(新的IP映射等),列车应用应使能初TTDP在所有ETBN之间动态建立、更新和共享物理拓扑和逻辑拓扑。如果列车应用使能初运——编组中具有最小CstUUID的列车ETBN末端节点定义为列车ETBN顶节ETBN顶节点； ——ETB参考方向2上的后续节点从2开始升序编号，最后一个编号的ETBN为ETB底节点；——ETB参考方向1总是指向ETBN顶节点的方向，见图28。列车以太骨干网参考方向方向1+方向2ETBN顶节点最小CstUUID图28ETBN顶节点参考ETBN底节点假设ETBN以线形拓扑排列，协议旨在发现一个有序(且有朝向)的列表。该协议只适用于线形“D”标识链路。链路“C”和“D”可选，因此图29中仅连接到方向1的ETB交换机以太网端口命名为“方向1端口(DIR1ports)”,连接到方向2的ETB交换机以太网端口命名为“方向2端口(DIR2ports)”。可自由指定ETB端口为方向1或方向2。B线A线B线B线图29ETBN朝向能力8.3.1ETB交换机端口状态ETB交换机端口可处于表12中的一种状态(见IEEE802.1D:2012)。表12ETB交换机端口状态禁用(Disabled)不准许帧进入或离开处于禁用状态的端口。处于禁用状态的端口不学习丢弃(Discarding)仅允许IEEE802.3:2012管理帧进入或离开处于丢弃状态的端口。所有其他帧类型被丢处于丢弃状态的端口禁止学习转发(Forwarding)正常工作。允许所有帧进入或离开处于转发状态的端口。对所有以太网帧实施学习ETB节点上不应使用IEEE802.1D:2012学习(Learning)状态(在该状态下，仅允许IEEE802.3:2012管理帧进入或离开学习端口。所有其他类型的帧被丢弃但从中学习)。禁用状态是端口使用时交换机上电/重启后的临时状态，或是端口(通过配置)静态禁用时的稳定在无源旁路设置中，ETB线路应旁路ETB交换机，然后将其从ETB线路中解联(见图30)。无源旁路设置是ETB交换机断电或发生故障时的缺省设置。图30无源旁路设置时的ETB交换机路应根据IEEE802.1AX在每个方向上汇聚。末端节点设置时，ETB线路应连接到ETB交换机(见图32)。仅一个方向(方向1或方向2)上的ETB端口处于转发状态，另一个方向上的ETB端口处于丢弃状态(当初运行完成时)。处于转发状态的ETB端口应根据IEEE802.1AX汇聚。丢弃状态端口管理旨在保护已初运行列车上的数据交换。B线B线 (IEEE802.3:2012管理帧)被发送并可(使用管理MAC地址)通过这些端口以发现可能的初始化未初运行NOT_INAUGURATEDNodeRecovery]准备初运行NodeRecovery]已初运行分别配置方向1或方向2上的ETBN交换机端口静态汇聚。——etbnInhibition=FALSE(该ETBN允许初运行);禁止路由(DisalbeRouting)TTDP守护进程建立连接表(物理拓扑),计算ConnTableCrc32值并更新TTDPTOPOLOGY帧TTDP守护进程建立列车网络索引(逻辑拓扑),计算etbTopoCnt(见8.8.6)并更新TTDPTO- 将列车网络索引CRC值作为当前拓扑计数器(初运行标识符)值存储起来。当ETB节点处于已初运行(INAUGURATED)状态，则TTDPTOPOLOGY帧中的etbTopoCnt字段以已存储的列车网络索引CRC值填充。●允许临时末端节点(连接到实际丢失末端节点)将其临时末端链路从丢弃(Discarding)状态设置回转发(Forwarding)状态(当发现正●对于避免与先前丢失的末端节点执行“快速本地初运行”(即未发现其他ETB节点)冲突，该延时是必要的：在从READY_FOR_INAUGURATION状态到并收敛到已初运行的ETB拓扑。8.6ETBN发现每个ETBN不间断地尝试检测ETB上的其他ETBN。为此，每个ETBN向所有其他ETBN周期地发送第二层多播帧。该帧称作TTDPTOPOLOGY帧。接收到TTDPTOPOLOGY帧时，ETBN应在其交换机转发表中查找该帧该帧是否来自方向1侧或方向2侧。一旦列车应用认可拓扑(“InaugInhibition”标志为TRUE),列车两端的ETB以太网端口设置为丢弃(Discarding)模式。仅允许诸如TTDPHELLO帧等管理帧(依据其目的MAC地址)通过这些端口，通过周期性的帧交换检测新的外部ETB(例如列车联挂/ETB联挂期间)。这些消息称作TTDP未从一个已知的ETBN邻居接收到TTDPHELLO帧的超时用于检测列车解联(ETB解联)。根据初运行状态和ETBN检测的ETBN交换端口状态处理见图34。该禁止转发图34交换端口状态图——上电或重启(Power-upORReset):E——端口配置已完成(Portconfigurationfinished):上——末端节点恢复(EndNodeRecovery):当发现另一末端节点(例如末端节点晚起或恢复后，见在上电后旁路中继切断(以连接ETBN端口到ETB线路)前ETBN端口应处于转发(Forwarding)每个ETBN根据其端口上接收到的TTDPHELLO帧(见8.7.5)为其自身线路计算这些线路状ETBN线路状态机见图35。其仅适用于通过静态配置定义的已使用线路(未使用线路上无帧 ——接收到TTDPHELLO帧(TTDPHELLOreceived):在当前超时时间内接收到TTDP余线路接收到的自身线路接收状态异常。例如，查询链路A且从汇聚线路B的TTDP—未使用/预留字段：●传输时应置为0;●接收时不应检查。 第二层帧应使用表13中的MAC地址。表13TTDP目的MAC地址定义HELLO帧IEEE802.1AB,LLDP(链路层发现协议)。允许节点交换机箱和端口信息TOPOLOGY帧网中所有桥TTDPHELLO帧(见图36)基于LLDPDU定义(见IEEETLV和组织专属TLV的描述)。GB/T28029.6—2020802.1AB,其中包含强制性的LLDP结束标志结束标志EndOfLLDPDUMMM组织唯一标识生存时间描述信息发送端标识端口标识类型发送端标识(ChassisID)、端口标识(PortID)、生存时间(TTL)和结束标志(EOF)等TLV是强制性的LLDPTLV,TTDP不应使用其数值，因此对于这些强制性的LLDPTLV,子类型可自由使用。TTDPHELLO数据在组织专属TLV(OrganizationallySpecificTLV)格式(见图37)中编码。TLVTLV类型符串长度组织唯一标识组织定义组织定义信息字符串TLV信息字符串图37LLDP组织专属TLV结构TTDPHELLO帧应以如下ASN.1TLV子类型置为示例值。格式的TTDP-HELLO-FRAME记录定义。强制性的LLDP-—4～126未使用-—组织专属TLVTLV-HEADER::=RECORD{——标准TLV头定义tlvTypeTLV-TYPE,tlvHeaderTLV-HEADER,——标tlvInfoARRAY[tlvHeader.tlvLength]OFGB/T28029.6—2020MAC-ADDR::=ARRAY[6]OFpeppep ——优先权代码点=最高(参见IEEE802.1p优先级)CHASSIS-TLV::=RECORDchassisTlvHeaderTLV-HEADERtlvType(chassisId-TLV-TportTlvHeaderTLV-HEADER{tlvType(portID-TLV-TportIdSubtypNSIGNED8(706'HportIdUNSIGNED8(0..25ttlUNSIGNED16(0..65535)eolTlvHeaderTLV-HEtlvType(endOfLLDPDU-TLV-T 发送端TLV定义 发送端MAC地址——端口TLV定义——端口TLV头值 生存时间TLV头值终止TLV头值——超时值定义——慢超时值(100fastTimeout(2)-—快超时值(15ms)LINE-IDENT::=CHARACTER8dirl(1),——方向1dir2(2)——专用HELLOTLV定义specTlvHeaderTLV-HEADER——组织专属TLV头值tlvType(Specific-TLV-TouiARRAY[3]OFUNSIGNED8('200E95'H),——IECTC9WG43组织唯一标识符ttdpSubtypeUNSIGNED8tlvCSUNSIGNED16,——TLV校验和(见7)ARRAY[32]OFCHARACTER8,——供应商自由使用字符串(见2)ANTIVALENT2,——线路A上接收状态(见3)ANTIVALENT2,—线路B上接收状态(见3)ANTIVALENT2,——线路C上接收状态(见3)ANTIVALENT2,-—-线路D上接收状态(见3)TIMEOUT-SPEED,——超时速度(见4)MAC-ADDR,—--自身ETBN的源MAC地址EGRESS-DIR,—指定给该输出线路的方向UNSIGNED6(0),—-用于8位对齐的填充位ANTIVALENT2,——禁止初运行标志(见6)MAC-ADDR,—--邻节点的上一已知MAC地址(已接收的)UNSIGNED16(0),—用于32位对齐的填充位ARRAY[16]OFUNSIGNED8——编组全球唯一标识符(见5)TTDP-HELLO-FRAME::=destAddrMAC-ADDR('0180C200000E'H),——目的LLDPMAC多播地址(见IEEE802.1AB)srcAddrMAC-ADDR,—ETBN发送者源MAC地址chassisTlvCHASSIS-TLV,——发送端TLV(LLDP强制性TLV)portTIvPORT-TLV,端口TLV(LLDP强制性TLV)ttITlvTTL-TLV,生存时间TLV(LLDP强制性TLV)GB/T28029.6—2020eolTlvGEN-TLV,——可选LLDPTLV列表——帧中TTDPHELLO专属TLVGEN-TLV,——可选LLDPTLV列表——LLDPDU结束标志TLV(LLDP强制性TLV)——以太网帧CRC(见IEEE802.3:‘00'B(出错，ERROR)=无效值(不应使用)5)同一编组内的所有ETBN共享同一个CstUUID。*00'B(出错，ERROR)=无效值(不应使用)CstUUID用于唯一标识世界上的一个编组，而不需要集中注册。CstUUID是一个128位标识符。其依据IETFRFC4122定义。闭式列车看作虚拟编组(见6.3.2)。同一个编组内所有ETBN应共享同一个CstUUID。整个TTDPHELLO帧结构可由图38表示。080886430b543210654320654321076543210LLDP/TTDPHELLO帧：...destMACaddr]=‘010TTDPHELLO帧专属TLV结构可由图39表示。用于TTDP的LLDP专属HELLOTLV:…如8.6.1所述，TTDPTOPOLOGY帧在所有ETBN逻辑链路(方向1和方向2)上周期性地发送。GB/T28029.6—2020这些帧用于建立物理拓扑和逻辑拓扑。TTDPTOPOLOGY帧应以如下ASN.1格式的TTDP-TOPOLOGY-FRAME记录定义。ARRAY[4]OFCHARACTER8{84,84,6——TTDP协议标识字符串定义=“TTDP”的ASCII值ETBN-ROLE::=ENUM8{UNSIGNED32('01000000'-给定方向上的ETBN链路信息——A线状态(见3) ——D线状态(见3) 不同于A线的ETBN线路标识(见4)——不同于B线的ETBN线路标识(见4)——不同于C线的ETBN线路标识(见4)——TTDP拓扑ETB专属TLV定义——TLV校验和(见7) ——通知该节点的禁止请求。来自ETBN的本地信息——字段编码见HELLO帧注6——8位对齐的填充位-—解释见15,字段编码见HELLO帧6 内部连接表CRC32值(见5)——方向2上邻节点MAC地址(见6)UNSIGNED8(0..62),——在ETBN方向1侧检测到的ETBN数(见14)UNSIGNED8(0..62),在ETBN方向1侧检测到的ETBN数(见14)UNSIGNED16(0),——用于32位对齐的填充位——方向1侧检测到的无序ETBN列表，每个邻ETBN由其MAC地址描述ARRAYALIGN32[nDir2Etbn]OFMAC-A——方向2侧检测到的无序ETBN列表，每个邻ETBN由其MAC——编组网连接位掩码定义——编组网#1-—编组网#2—填写cn02～cn30_—编组网#31——-编组网#32cnTlvHeaderTLV-HEAD——其他值不应使用——TTDP拓扑编组网专属TLV定义——编组网TLV头值——TLV校验和(见7) ETBN在编组中的静态相对位置(见8) 联挂状态(见9)—解联状态(见10)—用于8位对齐的4位填充 编组中ETBN数(见11)UNSIGNED8(0..32),——编组中编组网数(见12)ARRAY[nEtbnCst]OFETBN-CNARRAYALIGN32[nCnCst]OFCNTTDP-TOPOLOGY-FRAME::=RECORD{——TTDPTOPOLOGY帧定义destAddrMAC-ADDR('0180C 目的MAC多播地址(见IEEE802.1D:2012)srcAddrMAC-ADDR,——ETBN发vlanHdrTTDP-VLAN-HDR,——TTDPVLAN头etherTypeUNSIGNED16('XXXX'H),——reservedlUNSIGNED16(0),——用于32位对齐的填充字节etbTlvETB-TLV,ETB拓扑专属TLV(TTDP强制性TLotherTlvsSEQUENCEOFGEN-TLV,——可选的TLV列表eolTlv}注2:5)依据IEEE802.3:2012计算的CRC3‘00'B(出错，ERROR)=无效值(不应使用)GB/T28029.6—2020用于编组的ETBN以编组朝向(ETBN#1是从编组1端计起的第1个ETBN)有序排列。14)需要指出的是：由于ETB上最多有63个ETBN,nDir1Etbn和nDir2Etbn均小于或等于(63-1),且有nDirlEtbn+nDir2Etbn≤(63-1),其中减整个TTDPTOPOLOGY帧结构可如图40表示。98765432098439876543210765432107654320654321076543210TTDPTOPOLOGY帧：...destMACaddr]=‘0TTDPTOPOLOGY专属TLV结构可如图41和图42表示。TTDP专属ETBTLV:protoversion=‘0100...dir1ETBN#1MACaddr][dir1ETBN#2MACaddr.....dir2ETBN#1MACaddr][dir2ETBN#2MACaddr..:连接矢量:ETBN矢量TTDP专属CNTLV:图42TTDPTOPOLOGY专属CN每个ETBN能通过使用TTDPHELLO帧或TTDPTOPOLOGY帧建立其自身的连接矢量。连接矢量定义见表14。表14连接矢量项0MAC地址(方向1)1MAC地址(自身)2MAC地址(方向2)其中各字段描述见表15。表15连接矢量字段项值方向1/方向2上邻节点的MAC地址或自身MAC地址。ETBN矢量(见表16和表17)给出在特定方向(方向1或方向2)上检测到的所有邻节点的信息。检测到的ETBN列表未排序。TTDPTOPOLOGY帧中包含两个ETBN矢量，见8.7.6。每个ETBN能使用多播TTDPTOPOLOGY帧(从每个其他ETBN接收一个TTDPTOPOLOGY帧足以)建立这ETBN矢量定义见表16。表16ETBN矢量项0N其中各字段描述见表17。表17连接矢量字段项值特定方向上邻节点的MAC地址连接表(见表18和表19)包含在骨干网上检测到的物理ETBN列表，即“物理拓扑”。该列表从TOPOLOGY帧计算得到。连接表第一项是具有最小编组UUID(TTDPTOPOLOGY帧中的CstU-UID)的列车末端节点。ETB参考方向用作参考朝向，且ETBN朝向根据列车参考方向计算得到。每当ETBN接收到新的TOPOLOGY帧时表18连接表节点ETB顶节点(第一个)(末端节点中拥有最小CstUUID值的节点)朝向(Orientation)00MAC地址(OUI)MAC地址(OUI)MAC地址(OUI)MAC地址(专属)MAC地址(专属)MAC地址(专属)…中间ETBN…ETB底节点(最后一个)朝向(Orientation)00MAC地址(OUI)MAC地址(OUI)MAC地址(OUI)MAC地址(专属)MAC地址(专属)MAC地址(专属)其中各字段描述见表19。表19连接表字段项值ETB上所有检测到的ETBN的MAC地址朝向相对ETB参考方向的节点朝向信息‘00B':出错*01B':同向(与ETB参考方向相同)*10B’:反向11B’:未定义8.8.4连接表CRC连接表CRC32校验和称作ConnTable号整数，缺省值对应于仅包含一个ETBN(即自身ETBN)的连接表CRC值。连接表CRC在TTDP从ETB顶节点包含朝向信息的第一个字节到ETB底节点包含MAC地址专属的最后一个字节计列车网络索引(见表20和表21)包含以编组网为单位的列车描述，即逻辑拓扑。列车网络索引第一项是具有最小CstUUID的列车末端编组网。该编组用作列车参考朝向。每当ETBN接收到新的表20列车网络索引0(末端编的最小0识(CNId)内可定义多个编组000编组朝向10000n0000其中各字段描述见表21。表21列车网络索引字段项值编组全球唯一标识(IETFRFC4122)静态定义，标识编组内的编组网6位字段(位5～位0)用于编号ETB上编组网子网6位字段(位5～位0)用于编号ETB上ETBN6位字段(位5～位0)相对于列车参考方向的编组朝向Antivalent2(位1～位0)f01B':同向10B':反向11B’:未定义TNDir中第二个编组(如有)是ETB参考方向2(即ETBN升序方向)上的下一个编组。以此序排列。注1:编组网标识从静态编组配置数据获知注2:子网标识与CN标识直接相关(一旦物理拓扑已知)。注3:TNDir中给定CN的ETBN标识也包含丢失的节点(如有),即给定CN所有ETBN标识以校正的物理拓扑列ETBETB参考方向方向1+—5“subnetid”=4“subnetid”=5“subnetid”=6“subnetid”=1“subnetid”=3“subnetid”=23624方向2图43TNDir示例用列车组成表22列车网络索引(示例)序号编组网标识编组朝向0编组10101001编组102020202编组10303030303040404030405050205040表22(续)序号编组网标识编组朝向6020560“10'B7006060列车网络索引CRC32是一个32位的无符号整数，称作etbTopoCnt。其根据IEEE802.3:2012计列车网络索引CRC在TTDPTOPOLOGY帧中传输。当所有ETBN发送相同的值时，所有ETBN共享相同的列车网络索引。即，所有ETBN知晓所有的列车编组网描述。ETBN共享相同的如果不准许列车初运行，则TTDPTOPOLOGY帧应包含etbTopoSetEtbTopoCnt功能设置，见8.5.2)。如果允许列车初车网络索引的CRC32值(新值由BuildL到的TOPOLOGY帧)并存储在连接表(物理拓扑)中的所有ETB丢失的ETBN可从在TTDPTOPOLOGY帧编组网TLV中通告的静态编组描述推断得到。根据编组静态描述中的编组朝向和ETBN有序列表将丢失的ETBN插入到其在ETB上预期位置。从而，可在初运行时不受晚起节点影响地指定ETBN标识和IP地址：晚起节点具有预留的标识和IPTTDPHELLO帧应无条件地被所有ETBN在所有ETB交换端口上发送，与链路汇聚无关(即在TTDPHELLO时序算法与LACP(链路汇聚协议)或MRP(环网)类似。为TTDPHELLO定义——正常模式下的慢发送周期，以减少CPU和网络负载，其接收超时相应较长。慢周期应置为 ——快周期(FastPeriod):15 快超时(FastTimeout):3×检测时间(Detectiontime)=SlowTimeout+FastTimeout=175ms。恢复时间[检测时间十链路汇聚重配置时间(Linkaggregationreconfigurationtime)]应小于200ms。TTDPHELLO协议时序(UML序列图)见图44和图45。发送端立即应答帧丢失帧丢失发送端接收到TTDP一丢失恢复并返回正常模式图44TTDPHELLO正常模式和恢复时序00快速模式：帧丢失图45TTDPHELLO故障时序TTDPTOPOLOGY帧应无条件地被所有ETBN在ETB上使用链路汇聚组发送。TTDPTOPOLOGY的发送周期应置为100ms。接收到的TTDPTOPOLOGY信息应具有最大400ms的有效持续时间。由于在TTDPTOPOL-OGY帧中未提供明确的TTL值，应在每个ETBN上为每个接收到的TTDPTOPOLOGY信息处理400ms的本地超时。当超时期满而未从先前已知的ETBN接收到新的TTDPTOPOLOGY帧时，相每个ETBN也应处理全局TTDPTOPOLOGY帧接收超时，该超时值为1s。当该超时期满(即未从任意节点接收到TTDPTOPOLOGY帧时),该节点可认为是ETB上的孤立节点且拓扑是稳定的。TTDPTOPOLOGY帧处理过程见图46(UML图)。接收TOPOLOGY帧[TOPOLOGY帧全局超时][某TOPOLOGY帧超时][至少接收到一个TOPOLOGY帧]帧定时器v帧定时器更新CRC表使CRC表无效[并非所有CRC值相同]连接表无效建立物理拓扑——接收TOPOLOGY帧(receiveTopoFrame):等待TTDPTOPOLOGY帧到来。——重启TOPOLOGY帧定时器[restartTopoFrameTime储的连接表CRC值无效(地址为lostMAC的ETBN超时期——建立物理拓扑(BuildPhysicalTTDPTOPOLOGY帧信息更新连接表。—-当初运行状态改变时ETBN通告列车应用；应使用TTDPTOPOLOGY帧检测ETBN晚起(因为编组网描述在编组之间交换):晚起节点以其拓扑发现算法要求每编组仅一个ETBN用于计算实际列车拓扑。每个ETBN具有完整的编ETBN共享相同列车网络索引时，其可为丢失节点保留一醒(为其保留编号)而完成初运行：晚起节点收敛到相同的逻辑拓扑(etbTop在其TOPOLOGY帧中具有不同的etbTopoCnt值。如果禁止初运行标志(InaugInhibition)丢失非冗余ETBN导致相关编组网的ETB通信停止。其他编组网不受影响(即使在同一编作为特例，当中间ETBN是编组唯一的节点时-ETEN#A初始化-ETEN#A初始化ETBN#9B初始化当末端节点故障时，丢弃(Discarding)端口移至其邻节点。末端节点暂时故障后恢复的主要问题是解锁其邻节点的端口。通过比较已恢复的末端节点发送的etbTopoCnt(在TTDPHELLO帧中)与当前末端节点在通过其末端链路(处于丢