【国家标准(GB)】 控制网络LONWORKS技术规范 第1部分：协议规范

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中华人民共和国国家标准化指导性技术文件GB/Z 20177.1—2006
控制网络LONWORKS技术规范
第1部分：协议规范
Control network LONwORKS technolagy specification-Part 1: Protocol specificatior2006-05-08发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
规范性引用文件
术培和楚义
符号和1缩略语
4.1符号粘图形丧示
缩略语
协议分层概述
MAC子层
提供的服务
链路层接口
物理层接口
MPLU格式
可预测力保持ESMA概述
空闲信道检测
随机化
信道使用统计 Bl(Bat:klog)估if可选的优先级
可选的冲捡测
Betal.Bctt2 和前置码定时
链路层
前提条件
提供的服务
传算法·
接收算法·
网络层
前提条件·
提供的服务
服务接口
网络层内部结构
NPDU格式
地划识别·
路由器
路由算法
自学习算法了网
事务控制子层
TYKAONKAa
GB/Z 20177.1—2006
CB/Z 20177,1—2006
前提条件·
提供的服务
服务接口
状态变鼠·
事务控制算法·
传输层
前提条件
提供的服务
服务接口
TPDU 的类型和格式
协设图孵
传输协议状态变量
发送算法
接收算法
接收事务记录池的大小和配置
11会话层
前提条件
提供的服务
服务接口
会语层内部结构
SPDU类型和格式
协议时序图
请求/响应状态变量…
请求响应协议—客户端部分….
请求/响应协议-
服务器部分
请求/响应协议定时器
鉴别协议·
加密算法·
重试与校验和函数的作而
随桃数的牛成·
鉴别的用法
12表示/应用层….
前提条件
提供的服务
服务接口
APDL:的类型和格式
12.5协设图
12.6应用协议状态变量
离线状态中的请求/响应报文…
12.8网络变量
12,9给应川释序的差错通知
13网络管理和诊断
前提条件
提供的搬务
网络管理和诊断应川结构
节点状态
网络管理服务的用法
路由器网络臂理命令的用法
NMPDU格式和类型
DPDL 的类型和格式
附录A（规范性附录）参考实现
预测的CSMA算法
LPL)L:发送算法
LPDL接收算法
路州算法
学习算法
事务控谢算法·
网络层算法
带鉴别的 TPDL 和 SPDU 发送算法应用层
网络管理命令
配臀数据结构
参考实现的 Include文件·
应用协议状态变量和地址识别结构查询标识数据结构
查询应答数据结构
更新域数据结构
离开域数据构
更新密数据结构
更新地址数据结构
产询地址数据结构
查询网络变量配置数据结构
更新组地止数据结构
查询或数据结构
更新网络变虽配置数据结构
设置节点模式数据结构
读存储器数据结构
写存储器数据结构
重新计算校验和数据结构
安装命令数据结构
存储器刷新数据结构
查谢自标识数据结构
取网络变量数据结构
手动服务请求报.文数据结构
产品背询数据站构
路由器模式数据结构
TYKAONKAa
GB/Z 20177.1--2006
：482
GB/7. 20177.1—2006
路巾表清除组或了网表数据结构A.37
路凸器组或子网下载数据结构
路巾器组转发数据结构
踏由器子网转发数据结构
路出器组不转发数据结构
路出器子网不转发数据结构
组/子网表报告数据结构
路由器状态数据结构
查询状态数据结构
代理状态数据结构
清除状态数据结构
查询收发器状态数据结构
录B(规范性附录）其他数据结构….B.1
固定的只读数据结构
地址表
网络变量表（资料性）
自标识结构
配置结构
统计相关结构
附录资料性附录）行为特性
信道容最和乔吐率
网络度量方式
C.3事务度最方式
C.边界条件
C.5边界条件
重负载
附录 D(现范性附录）PIDUI 概要附录E规范性附录)命名和编址.
地址类型和格式
子网和节点
Unique_Nade_ID和节点地址分配NFDL编址
GB/7.20177四个部分的关系
网络拓扑和符号
协议术语表示法
协议分层…
MAC层与链路层的接口
MPDU/IL.PDU格式
可预测办保持CSMA概念和参数
在忙碌信道数据包周期中优先时间片的分配EEE
.-++.-+
：492
：493
....500
：513
.. 515
：521
图 9CR寄存器的状态行为示例
单一信道中的拓扑图
典型的树型域拓扑结构图
网络层暇务接口
网络层内部结构
NPDU格式
事务控制服务接I·
传输层租上层接I·
TPDL的类型和格式
传输协议图解:多播中报文和确认 TPDU 都否失的情况传输协议
传输协议
发送FSM
·接收FSM
点饮重试事务完成的概率
延时器值计算方法
会话层到应川层的接口
会话层内部结构
SPDU类型和格式
有多个 SPDL: 丢失的非等辑求
有多个SPDL:丢失的安全等屏请求请求/响应协设
请求/响应协议
应用层接口
APDL格式...
客户端 FSM
简化的服务器端FSM
多播确认事务的应用层协议图
多播请求/响应事务的应用层协议图图c.l
经点次中继后成功提交的概率.
协议 FDU 概要
物理拓扑和逻辑编址(单个域)
NPDU/TPDU/SPTL编址
表1 成用层原语
缓冲区大小编码
绥冲区计数编码
定时器字段值编码
缓冲区超时编码·
关键再吐率参数
NPDU/TPDU/SPDL:编址-
物理地址格式
逻辑地址格式
TYKAONKAa
GB/Z 20177.1—2006
：500
GB/20177.1—2006
GB/220177总标题为控制网络LONWORKS技术规范》，目前包括以下1个部分：第【部分：协议规范！
第2部分：电力线信道规范：
第3部分：自由拓扑双绞线信道规范：-第4部分：基丁隧道技术在IP信道上传輪控制网络协议的规范，本部分是GB/Z20177《控制网络LONWORKS技术规范》指导性技术文件的第1部分。本部分修改采用ANSI/CEA709.1&控制网络协议规范》。本部分与ANSI/CAE7091的主要差异为：a）凡是出现ANSI/CFA709的地方都用GB/Z20177代替：凡是出现ANSI/CFA7O9.1的地方都用本部分代替：b）
根据G13/T1.1进行编辑性修改；为方便使用，在原文的基础上增圳了引言部分本部分的附录 A、附录 B,附录 I) 和附录 E 是规范性附录 :本部分的附录C 是资料性附录。本部分内中国机械工业联合会提出。本部分由全国工业过程测量和控制标准化技术委员会第四分技术委员会归口。本部分起草单位：机械工.业仪器仪表综合技术经济研究所、西南大学、北京交通大学规代通信研究所、北京宽网社区数字化建设行限公司、威世达通信控制技术（北京）有限公司，埃施朗公司。本部分主要起草人：梅恪、王睿喜、王玉敏、杨玉柱、刘枫孙昕、史学玲、欧阳劲松，刘运基、戴恋、刘永生,李翔字。
GB/Z 20177.1—2006
TYKAONKAa-
控制网络LONWORKS技术规范基于OS1参考模型（GB/T9387.1-1998).是一个7层模型。GB/Z20177控制网络LUVWORKS投术规范出四个部分纽戒。一第1部分：协议规范：
一第2部分：电力线信道规范；
第3部分：自出拓扑双绞线信道规范：一第4部分:基于隧道技术在 IP信道传输控制网络协议的规范第1部分是整个技术规范的核心，后三部分是第1部分的补充。G1/220[?7四个部分的关系见图]。表部办是巧Z27的筑【部分，描述了协这第2～了层的服务以度例A子层与物现的接口该规范描述的接口支持物理层多种传输燃体，期67#
第4层
第3层
第2层
第1层
装示版。险用装
会话程
专输是
认证服务器
率务腔制子层
链路层
物理用
GB/Z20177
控制网络
LONWORKS
技术据施
第部分
协设规府
GB/Z.20177.2控制网络LONWORKS技术现范第2部分：电力找信进残程
GB/220177.3整制网络LONWORKS技术规范第3部分：自由新扑双较线信道规范图1GB亿201四个部分的关系
GBZ20177.4
控制网络
LONWORKS
我术规器
第4邵分：
战于随避段
术在IP价增
上传输整制
网端协设的规落
1范围
控制网络LONwORKS技术规范
第1部分：协议规范
CB/Z20177.1—2006
GB/220177的本部分规定了控制网络的通信协议。该协议为网络化控制系统提供了对等式通信；用于实现对等式和主-从式控制策略。本部分描述第2～7层的服务。在第2层（数据链路层）规范中，描述了MAC了层到物理层的按。物理层提供传输媒体的选择。本部分描述的接口支持物理层的多种传输媒体。在第7层规范中，包含了应用所用的报文类型的摧述，包拆交换应用数据和网络管理数据所川的报文类型。本部分适用了白动化控制系统及产品的设计、制造、集成、安装利维护等。2规范性引用文件
下列交件的条款通过GR/乙20177的不部分的引用而成为本部分的条款。凡注氏期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本部分，然而，最励根据本部分达成协议的各方研究是否可使川这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本部分。
GB/T9387.11998信息技术开放系统互连基本参考模型第1部分：基本模型（idtIS0/IEC 7498-1:1994)
(GBT162621996倍息处理系统开放系统万.连抽象话法记法一（ASN,1)规范(idtISO/IEC8824:1990
GB/T16263--【996信息处理系统开放系统互.连抽象语法记法-（ASN1)基本编码规则规范(idtIS0/1EC 8825:1990)
3术语和定义
本章介绍GB/Z20177的本部分采用的基本名词术语。这些术语大部分是通用的，并且在本部分中的含义与通用含义相同。但有些术语有细微的差别。例如，通常两桥是基于第2层的日的地址选择性地转发。但在本部分的协议中没有第2层编址.所以网桥转发所有数据包，只要数据包中的成地址与网桥所在的域地址楷同。路出器通常是执行网络地址的修改，使具有相同传输层但不同网络层的两种协议能互相连接，形成单一的逻辑网络。本部分的路由器可以执行网络地址的修改，但通常它只检查网络地址字段并根据网络层地址字段选择性地转发数据包。3.1
道chanme
连接一个或密个通信节点的其有…·定带宽的物理单元。参见附录E关于本部分的信道和子网之间关系的一步解释。
蜘理层中继器physicalrepeater恢复一个信道段上进人的物理层信号的幅度，并将其转发到其他信道段的设备。3. 3
号store-and-forard repeater
存储转发中继器
存储复制数据包并送到另个信道的设备。GB/Z20177.1—2006
网桥bridge
TYKAONTKAca-
连接两个信道(X、Y)的设备，将所有数据包从X信道转发到Y信道，或反之。只要这些包源片网桥所从属的域之-。
配置configuration
设备川于楚制其操作的非易失信息，每一设备中都有为「协议正确运行以及可选的应用运行的配置数据。存储在每-设备中的网络配昏数据都有一个与该数据有关的校验和。例如节点地址、还信媒体参数，优先权设置等都是网络配置数据+h用配置信息足专用于应用程序的。3.6
域domain
用于管理一个网络单元的虚摄网，纽（3.10）和子网（3.8）地址由负责管理这个域的管理员分配并只在该域中有意义。
桑性域lexihle domain
用于连结节点唯：标识和广播编址。如果地址相符，节点将对节点唯-标识编址的报文响成，而不管该报文是从哪个域发送来的，为使发送者能接收到响应，该响应必须转送到它被接收的域，并且在该事务处理期间这个域必须被保存，以便对可能的重发进行重复测。这个在节点中临时的域地址称为性域。一个节点能支持多少个柔性域与实现有关,但最少需要一个。3.8
子网subnet
一组通过同样的链路层协议可以访问到的节点+信道的路由抽象。本部分的子网限制最多有127个节点。
节点nde
物理节点的抽象，表示网络中最高程度的地址可分辨性，一个节点在子网中通过其（逆辑的）节点标识符米标识（寻址）。一个物理节点可从属于超过一个子网。这时，对于它所属的每一个子网都分配给它一个（辑)节点号。一个物理节点最多可以从属于2个子网，这2个子网必须在不同的域。-个节点在一个网络中也可以用它的唯一节点标识符(Unique Node ID)绝对地址)米标识。3.10
组gup
一个城内可唯-标识的节点的集合。在这个集合巾，每个成员由其成员号来标识，组方便了一对离的通，旨在而于支持功能寻证。3. 1t
路由器router
通过有选摔性地从子网转发到子网的方法+将数据包按确定的路径发送到它们和虚的目的地的设备。一个路由器总足连结两个子网。路由器可以修改网络层的地止字段。路由器可以设置为下列4种模式之一：中继器、网桥，学习路由器和配叠路由器模式。在中继器模式，所有接收到的数据包如果没有差错全部转发；在网桥模式，如果接收到的数据包没有差错，且与该路由器所属的域相符则转发：在学习模式，路由器通过检验数据包流量米学习拓扑结均：而在配置模式，路由器存储器存放了网络拓扑结构完全按配置表的内容作路由的决策。2
(应用）网关（application)gutewasGB/Z20177.1—2006
在网络的最高协议层（通常足两种不尚协议)进行网络了联，两个域也可通过应用网关连接。3.13
时间段Betal
紧跟在数据包后面的个时间段，试图发送的节点侦听信道状态，如果在Betal期间内没有监测到有发送，则确定该信道空闲。3.14
时间片Beta2
随机时问片。一个想发送的节点产生一个随机时间延迟丁，该延迟是Bcla2期间的随机时间片的整倍数。
网络变量networkvariahle
成用程序中的变单。在它被赋与一个新值时,其值自动传送到网络上。3. 16
standarl networkvariabletypes+SNvT标准网络变量类型
具有标准语义的网络变量，这些变最在所有的应月程序中以相同方法米解释，是可操作性的基础。特定SNVT的定义超山了本部分的范围，3.17
手动服务请求报文manualservicertquestmessage一个包含节点的节点唯一标识的网络管理报文。由接收该报文的网络管理设备用来安装和配置该节点。可出系统或应用产生，也可以由外部硬件事件触发。例如，当“下动服务请求”输人端既变为低电平时。
事务iransaclion
相互关联的报文序列。例如一个请求和对该请求的响应是一个单改事务的全部。在果事务中当所有期望的报义从所涉及的每个节点最少收到一次时·该事务就完成了。在本部分中，如果在一个事务中任何期待的报义没有收到则事务失败。在发生瞬时差错时，在一个事务中报文重发机制用于提高事务成功的几率。
控制网络contral netwark;CN
监测传感器、控制执行器、可靠地通信、管理网络操作和提供对网络数据全面接入的任何装置的集合。GB/Z20177特指LOVWORKS控制网络。3.20
唯一节点标识Uaique_Node_1)
分配龄每个符合B/Z20177节点的、唯一的48比特位的标识符。这个标识符是全世界唯一的，并日在制造时设定。这个标识符的值从节点制造完成后就不再变，4符号和缩略语
4、1符号和国形表示
图2所示是基于术协议的网络基本拓扑结构及用于本部分的符于表示法，3
GB/Z 20177.1-—2006
存储特发小继器
了网A，A
图2网络拓扑和符号
本协议分层使用标准（OSI的术语描述，如图3所示。s ile paty
niaricker
4.2缩略语
msg_cancelk1
nsg.send(1
resp_alloci
nisg freetl
esp carxceln?
resp suikiti
成用层
图3协议术语表示法
用于本部分中的协议数据单元(PDI)的缩略语有：PPDU
Physical Protocol Duta Uuit,or framcMAc Pratocol Datn Unit,or franeLink P'rotocol [ata Unit.or IrameNet work Pruiocol Iata Unit,or packet路由潍
TKAONKA-
msg ereive]mskcompletesi?
esp free
lesprexiva
物理协议数据单元(顿）
MA协议数据单元()
链路协议数据单元（）
网络协议数据单元（数据包）
I'ransport Protocol Iata Unit,or a message/ack传输协议数据单元(报文/确认)
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