GB/T28029.122020

TRTPU：主千端口上行链路恢复定时器（TimerforRecoveryofTrunkPortUp TRRC：发送、接收与重发控制(Transmission，ReceptionandRepeatControl) TTRT：目标令牌循环定时器（TargetTokenRotationTimer） TX:发送(Transmit) UDP：用户数据报协议（UserDatagramProtocol) UTP：非屏蔽双绞线（UnshieldedTwistedPaircable) VLAN：虚拟局域网(VirtualLAN) VTLT：限时定时器设定值（ValuetoTimerforLimitTime) VTREQ：发送请求定时器设定值（ValuetoTimerforTransmitRequest) VTTRT：目标令牌循环定时器设定值（ValuetoTargetTokenRotationTimer） WTB：绞线式列车总线（WireTrainBus）

GB/T28029.1定义的和下列约定适用于本文件

分定义的消息格式表示中路桥图纸，位编号以字节/字中2

3.3.2字节顺序约定

如无其他声明，在本部分定义的消息格式表示中，整数值编码符合大开端模式。 消息格式以图解式及其之后描述细节的表格规定。如无其他声明，以太网顿中八位位组从左到右、 从上到下排序

在本部分定义的消息格式表示中，数据类型依据ASN.1规定。为忽略标识符、长度和结束符 立组，不采用ASN.1编码规则。新增的数据类型见如下各条。 注：大多数类型与GB/T28029.2中定义的数据类型相同

3.3.3.2布尔类型的表示

一种具有两个特定值的简单类型：真（TRUE)和假（FALSE） 注：该定义与GB/T28029.2一致。 语法如下： BooleanType::=BOOLEAN1 布尔类型应编码为1位.值1表示TRUE.值0表示FALSE

3.3.3.3无符号整数类型的表示

一种其特定值为全部正数和零的简单类型。后缀定义其以位计数的固定长度。本部分定义了三 种类型，后缀#分别是8、16和32。 注：该定义与GB/T28029.2一致，但是#限定为8、16和32。 语法如下：

UnsignedType：：=UNSIGNED#，（#=（8,16,32)） UNSIGNED8的取值范围：0～255 UNSIGNED16的取值范围：0～65535 UNSIGNED32的取值范围：0～232—1 三种类型应分别编码为由8、16或32位组成的二进制

3.3.3.4八位位组字符串类型的表示

八位位组字符串（octetstring）类型的定义应符合ASN.1。 该类型应编码为连续的八位位组，八位位组顺序与其在数据值中出现的顺序一致

ECN逻辑视图如图1所示。ECN互连位于同一编组中的终端设备。ECN应通过列车骨十网上 个列车骨干网节点（TBN)或一组穴余的TBN连接到列车骨干网。通常要求仅一个TBN能在ECN和 列车骨干网之间转发用户数据包。但是，可选充许所有互为允余的TBN在ECN和列车骨干网之间转 发用户数据包。 注1：对于WTB，一个ECN仅一个TBN激活。对于ETB，所有互为允余的TBN激活。参见GB/T28029.2和 GB/T28029.6。 ECN应基于交换式以太网。一个ECN由编组交换机、连接器、线缆和中继器（可选）组成，并在终 端设备之间、终端设备与TBN之间传输数据顿。ECN内可具有子网，这些子网可通过路由器进行 连接。 一个编组内可具有一个或多个ECN，这些ECN可接入到同一个列车骨干网，也可接人到不同的列 车骨干网。一个终端设备连接到一个编组网，或出于穴余目的连接到一组编组网。终端设备可通过设 备上不同的接口连接到不同的编组网，但是该终端设备被视作具有多个逻辑终端设备的一个物理终端 设备。 示例：一个终端设备可为列车监视服务连接到一个编组网，而为多媒体服务连接到另一个编组网。 终端设备与编组交换机之间、TBN与编组交换机之间的以太网端口应遵循IEEE802.3。编组交换 机之间的以太网端口宜遵循IEEE802.3，但是为满足轨道交通专属要求不强制要求其遵循 IEEE802.3。 ECN拓扑可随其实现方式的不同而不同，但本部分定义了通用要求。 注2：这是图1中的编组交换机不直接连接的原因。 ECN接入的TBN应提供网关功能，负责ECN与列车骨十网之间的数据传送。ECN接入的列车 骨干网可以是WTB或ETB。编组网之间的通信可直接或间接通过列车骨干网完成，即网关功能可实 现为网络层上的路由功能或应用层网关

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根据应用要求，ECN可采用任意物理拓扑，但不应在逻辑拓扑上形成一个或多个环。示例如下： ECN物理拓扑可以是线形、环形、梯形或其他形式以实现不同等级的穴余； 一个ECN可包含一个或多个子网。 线形、环形和梯形拓扑是GB/T28029.1中述及的典型网络拓扑。出于终端设备链路穴余目的， 终端设备可通过两个独立的通信链路连接到两个不同的编组交换机，见4.5.4和GB/T28029.1。 不同物理拓扑和终端设备链路穴余的ECN示例见图2。 注，穴余视图下的拓扑参见4.5和附录A

b）具有双归属的线形拓扑（并行网络

图2ECN物理拓扑示例

4.2.3终端设备类型

从安装角度，终端设备分类见表1。

从安装角度，终端设备分类见表1。

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d具有双归属的环形拓扑

表1终端设备类型（1

表1终端设备类型（1)

从通信要求角度，标准终端设备进一步分类见表2

表2终端设备类型（2)

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注：与列车拓扑相关的信息分发协议在GB/T28029.4中规定

4.2.4网络设备类型与编组交换机类型

从功能角度,ECN中的网络设备分类见表3。

从功能角度，编组交换机分类见表4。

GB/T28029.1定义了下列五种主要的数据类型： 监视数据； 一过程数据：

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消息数据； 一流数据； 一 尽力而为数据。 示例：在编组交换机之间交换的、用于网络拓扑管理的消息是在ECN中使用的监视数据典型示例。 表5给出了针对每种数据类型的典型服务参数，表6给出了针对每种数据类型的典型服务参数值。 但是，服务参数及其值的特定定义应根据特定应用要求确定，ECN宜支持这些针对每种数据类型的典 型服务参数值。 注：QoS用于实现这些服务参数，参见4.6。

表5数据类型服务参数

表6数据类型服务参数典型值

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ECN应提供下列功能与服务： 顿中继。ECN应从终端设备接收IEEE802.3中定义的MAC顿，并向该MAC顿目的地址字 段标识的指定终端设备转发该MAC顺。为实现此功能，4.9中依据IEEE802.1D定义了编组 交换机规范。编组交换机应能中继基本（无标记)MAC顿和带标记MAC帧。 虚拟周域网。ECN应能提供IEEE8O02.1Q中定义的VLAN功能。ECN中要求的VLAN功 能在4.9中定义。 注1：配置VLAN时谨慎操作，因为配置错误可能导致完全隔离终端设备。 余管理。当应用强制要求时，ECN应能提供穴余及穴余管理。ECN穴余在4.5中定义。 当应用不强制要求时，ECN实现可不提供余。 服务质量。当应用强制要求时，ECN应能通过设定业务优先级方式提供QoS。ECN服务质 量在4.6中定义。 网关功能。当ECN接人列车骨干网时，TBN应提供用于列车骨干网与该ECN之间数据转发 的网关功能。网关功能在4.11中定义。 列车网络管理。当ECN接人列车骨干网时，TBN应根据列车骨干网网络管理要求提供列车 网络管理服务。列车网络管理在4.12中定义。 ECN宜提供下列功能与服务： 一动态IP地址分配。ECN宜为设备提供动态IP地址分配功能。设备也可使用静态IP地址分 配。IP地址分配和管理要求在4.7和4.8中定义。 名称解析。ECN宜提供IP地址与诸如主机名、功能名等名称之间的名称解析功能。名称解 析要求在4.7中定义。 注2：功能寻址定义不属于本部分范畴。

本条描述了用于ECN元余的要求和定义。 本条描述了网络级允余和终端设备级余。ECN特定实现宜选择一种或多种允余方式以满足应 用要求。附录A描述了所支持的失效场景及可靠性和可用性比较以辅助选择穴余方式。 注：终端设备自身穴余不属于本部分范睦.终端设备尔余的优点参见附录A

4.5.2.1网络部件

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网络部件被定义为受部件失效影响的单元，即本部分中网络设备有源部件、有源部件间链路或终端 设备接口用链路。网络部件示例如图3所示。 注：网络设备有源部件参见GB/T28029.1的4.2.2

注：黑框和粗线指示网络部件示例

4.5.2.2恢复时间

当ECN网络元余机制生效时，ECN网络功能恢复用时的预期应小于维持编组以不影响列车应用 能的时间。 当ECN发生失效时，ECN正常通信功能中断，并在余恢复时间后重新起动。 ECN恢复时间应包含： 失效检测时间； 允余切换时间； ECN重配置时间（如果发生了重配置）。 注：元余切换时间指从失效部件切换其功能到其他部件的时间。 网络恢复时间应在一致性测试中测量，

网络级余采用内置几余的网络拓扑，是一种在网络部件失效时恢复网络功能的方法。ECN典型 网络拓扑示例见4.2.2。 网络级元余要求如下： 一 当ECN使用亢余机制时，未分割网络的单一网络部件失效不应妨碍网络剩余部分正常工作 以使得应用能维持其功能； 当网络组件晚起或重启时，因网络重配置导致的连接丢失持续时间应等于或小于恢复时间要 求值； 任意时刻不应形成转发环，以避免广播风暴。 IEC62439中定义的MRP可用于管理环形拓扑

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4.5.4终端设备级见余

高可用性要求的终端设备宜采用终端设备级穴余，即具有穴余链路连接网络。在穴余链路之一失 效时，终端设备能继续通信。如果余链路连接到多个编组交换机，则在一台编组交换机失效时设备能 继续通信。典型的终端设备具有两条链路互为余，称作“双归属”。双归属设备应使用独立的物理网 络接口，且不应产生ECN上的环。非管理型交换机不应用于模拟双归属机制。双归属示例如图4 所示。 使用双归属机制的一个例子是复制数据包并从两个接口发送。一旦接收到数据包，设备接受第 个接收到的包并丢弃另一个包。为识别数据包是否相同，可在消息中设置序号字段。如果使用这种方 法，在失效时不会发生通信中断。 也允许终端设备的一条穴余链路用于设备通信而另一条链路在其失效时接管通信。此时，余链 路之间的切换可视作元余设备与其他设备之间的切换。如果使用这种方法，在失效时可能发生通信 中断

当应用强制要求时，ECN应能通过设定业务优先级方式提供QoS。 QoS应由编组交换机提供，终端设备能指定其传送的数据包的优先级 主：不禁止编组交换机依据端口、协议、地址等指定数据包优先级。

根据IEEE802.1D，计有8个优先级，最高优先级是7，最低优先级是0。默认优先级应是0。 当提供QoS时，编组交换机应至少提供两个优先级队列。当支持两个优先级队列时，优先级0

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和优先级4～7分属这两个优先级队列。当支持四个优先级队列时，优先级0～1、优先级2～3、优先级 4~5和优先级6～7分属这四个优先级队列。 将优先级映射到数据类型应根据ECN中使用的应用要求确定，因为拟使用的数据类型及其性能 参数依赖于应用。四个优先级队列时优先级到每一种数据类型的默认映射关系见表7。 对于ETB上的通信，数据包的优先级应符合GB/T28029.6。

表7优先级到数据类型的映射

特定过程数据、消息数据和流数据的优先级在GB/T 如果高优先级数据类型带宽未设限，则低优先级数据可

当终端设备分配发送数据包优先级时，终端设备宜使用RFC2474中定义的IP数据报DSCP字 段。终端设备可在带标记MAC帧中使用优先级代码点（PriorityCodePoint)字段。 DSCP字段二进制表示应如下： LLLOOO 其中，LLL是4.6.2中定义的优先级07。

4.6.4编组交换机行为

当编组交换机支持QoS时，编组交换机应能评估4.6.3中定义的数据包优先级，并根据优先级和按 照IEEE802.1D定义的队列号排队数据包。 当编组交换机支持QoS时，编组交换机宜在所有优先级队列上支持基于严格优先级的交换，即所 有高优先级顿都应先于低优先级顿从端口发送

4.6.5入口速率限制

人口速率限制是编组交换机的一个可选功能。编组交换机可限制从终端设备或TBN输人的帧 速率。 如果为保持速率限制需要丢弃顿，则应首先丢弃低优先级顿。 注：入口速率限制使得ECN免于被故障终端设备发送的顿非预期泛洪，

4.6.6出口速率整形

速率。 如果为保持速率限制需要丢弃顿，则应首先丢弃低优先级顿

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4.7IP地址及相关定义

每一个支持IP通信并连接到ECN的通信设备应具有一个或多个IP地址作为编组网地址。编组 网地址应在编组网内唯一。 注：连接到不同编组网的通信设备可具有相同或不同的编组网地址。 编组网地址应使用IETFRFC1918中定义的IPv4私有地址，宜使用A类私有地址。 当使用A类私有地址、ECN连接到ETB且编组网地址与列车网地址不同时，应使用10.0.0.0~ 10.127.255.255（10.0/9）区段地址。二进制表示应如下所示，具体见表8。 O0001010.0ddddddd.dddddddd.dddddddd/9

表8编组网地址构成说明

该应用于ECN的子网（10.0/9）称作本地ECN子网

如果ECN连接到ETB，则应允许使用列车中唯一的列车网地址实现通信设备列车范围内的寻址。 列车网地址可能随每次列车初运行而改变。不强制要求所有通信设备可列车范围寻址，对于许多通信 设备本地ECN地址已足够。ETB上通信的源地址和目的地址应是列车网地址。列车网地址和编组网 地址可相同。 如果列车网地址与编组网地址不同，则ECN应支持将列车网地址映射到编组网地址的服务。不 遵循列车网地址规范的地址不应用作GB/T28029.6所定义的ETB中的源地址或目的地址。 注：网络地址转换（NAT)和包含代理的应用层网关（ALG)都是用于映射地址的典型服务。 列车网地址应使用IETFRFC1918中定义的IPv4私有地址，并符合GB/T28029.6中的定义。列 车网地址的二进制表示应如下所示，具体见表9。 00001010.1bbxssss.sshhhhhh.hhhhhhhh/18

表9列车网地址构成说明

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通信设备可在编组级或列车级分组。通信设备可属于多个组。在编组级，组所有成员属于一个编 组网。分配给编组级组的编组组地址应在编组网内唯一。编组组的成员通常是静态的。在列车级，组 所有成员属于一个或多个编组网。分配给列车级组的列车组地址应在列车内唯一。列车组的成员可随 每次列车初运行变化。 组地址应使用IETFRFC2365中定义的IP多播地址。 当ECN连接到ETB时，ECN级的IP多播地址应为239.255.0.0/16（IETFRFC2365中定义的本 地范围）。 列车级的IP多播地址是GB/T28029.6中定义的239.192.0.0/14（IETFRFC2365中定义的组织 范围）。 如果目的地址是ECN级的IP多播地址，则TBN不应向ETB转发IP多播报文

4.7.4名称解析和命名定义

4.7.4.1名称解析

用于编组网地址和列车网地址的名称解析宜通过通信设备上的本地数据库或DNS实现。 ECN宜提供DNS服务器功能。服务器的位置取决于实现，服务器可在ECN中的任意终端设备 网络设备或ECN连挂的TBN上实现。当ECN连挂到TBN时，服务器宜在TBN上实现。DNS服务 器宜元余。 每一个可作为ETB上通信目的设备的通信设备应在列车范围域名空间中可寻址。 注：列车范围域名空间依据GB/T28029.6管理，例如"Itrain”。

4.7.4.2终端设备自标识

对于自寻址终端设备，内部主机名应如下声明： "localhost"127.0.0.1

对于自寻址终端设备，内部主机名应如下声明： "localhost"127.0.0.1

4.7.4.3终端设备本地标识

机默认在每个ECN本地的"lcst"域声明。 mpu"或"mpu.lest"与同一个本地终端设备"mpu"IP地址

4.8IP地址与网络配置管理

4.8.1编组网地址管理

设备的编组网络地址可静态配置或动态配置

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当编组网络地址动态配置时，宜使用DHCP。 当使用DHCP时，ECN应提供DHCP服务器功能。服务器的位置取决于实现，服务器可在ECN 中的任意终端设备/网络设备或ECN联挂的TBN上实现。当ECN联挂到TBN时，宜在TBN上实 现。DHCP服务器宜穴余

4.8.2列车网地址管理

4.8.3静态网络配置参数

态网络地址配置时终端设备网络配置参数见表

表10终端设备静态网络配置参数

4.8.4DHCP配置参数

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注1：为了从DHCP ，终端设备发送DHCP选项61或诊 端设备接入的编组交换机插人IETFRFC3046中定义的DHCP选项82。 注2：要求列中：M——强制;C——条件；O——可选

用于TBN穴余的IP地

为管理ECN内列车骨十网连接几余，ECN可通过多个TBN连接到列车骨十网。 TBN元余管理与WTB或ETB一致。 当实现了余TBN组且TBN是ECN与列车骨干网之间的路由器时，该余TBN组应为ECN 侧的路由服务输出一个公共的编组网地址。当新一个TBN推选为激活路由器时，该TBN应向ECN 发送ARP以更新终端设备中的ARP表

本条定义了用于中继器、编组交换机和路由器等网络设备的接口。编组交换机和路由器可充当终 端设备轻工业标准，此时它们也应符合4.10中定义的终端设备网络层及更高层接口要求。 4.2.4中定义了两类编组交换机：非管理型编组交换机和管理型编组交换机。管理型编组交换机应 支持非管理型编组交换机所有要求。

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显示了编组交换机接口总结，详细描述见后续各条

表12网络设备接口总结

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注1：如果使用附录C中定义的带信号放大的收发器 ，则不强制要求使用IEEE802.3物理层。 注2：用于附录D中定义的梯型拓扑的网络设备接口存在不符合IEEE802.3或IEEE802.1D的特性。 注3：状态列中：M强制；C条件；O可选；一— 不可用或不要求。

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4.9.4.1.1用于终端设备的网络设备接口