名称以太网控车基础技术规范编号版本目次1.目的 (1)2.规范性引用文件 (1)3.术语缩略语 (2)4.设备规格 (3)4.1 以太网线 (3)4.2 通信连接器 (3)4.3 终端设备 (3)4.4 交换机 (4)5.以太网配置 (5)5.1 MAC 地址分配 (5)5.2 IP分配 (5)5.3 线序及模式配置 (5)6.数据帧格式 (5)7.过程数据端口及周期分配 (7)8.安全通信相关要求（关键设备：网络主控、牵引、制动、信号） (7)8.1 数据表示 (7)8.2 安全措施 (8)8.3 校验（SC-32） (8)8.4 源设备身份标识（SID） (9)8.5 安全数据报文（VDP） (10)8.6 排他性 (11)8.7 时间参数配置（以下参数均由应用程序参考下方说明进行设置） (11)8.8 安全数据源（SDSRC） (11)8.9 安全数据宿（SDSINK） (11)1.目的本文档作为以太网控车的基础技术规范，用于规范参与以太网控车的通信介质、车载设备电气接口、通信接口，指导以太网控车的方案执行。
本文档适用于采用以太网控车的动车组。
2.规范性引用文件规范性引用文件序号标准18 IETF RFC 1901 3.术语缩略语序号标准19 WNDS4.设备规格4.1 以太网线以太网电缆应采用符合ISO/IEC 11801 的超 5 类屏蔽双绞线。
车辆内部连接以太网电缆和跨车辆（永久车钩或半自动车钩）连接以太网电缆的线径应至少采用22AWG。
如果以太网电缆应用在自动车钩上，应考虑使用更大线径的以太网电缆，终端设备与交换机设备之间，交换机设备与交换机设备之间以太网线缆需采用交叉线。
4.2 通信连接器以太网连接器采用符合DIN EN61076-2-101的M12 D型编码连接器。
在设备端采用插孔，电缆端采用插针。
临时设备（例如PTU）可采用RJ45 连接器。
M12 连接器示意图如下：4.3 终端设备以太网终端设备包括TCU、BCU、APU 等具备以太网接口，连接至以太网交换机上的设备。
终端设备的参数要求见下表：序号协议层234.4 交换机以太网交换机是以太网的通信核心设备，负责整个以太网网络的数据交换。
以太网交换机应为管理型交换机，以太网交换机的参数要求见下表：序号协议层105.以太网配置5.1 MAC 地址分配为避免以太网设备的MAC 地址冲突，各以太网设备供应商必须向专门机构申请用于自身以太网设备的全球唯一的MAC 地址段。
MAC 地址的长度为48 位（二进制），前24 位用来识别制造商和供应商，后24 位可按照制造商或供应商指定的编码规则对以太网设备进行编号，要求每块出厂单板网卡的MAC地址必须不一致。
5.2 IP分配以太网应使用IPv4 协议，IPv4 协议规定的IP 地址为32 位长度。
在同一个局域网内，IP 地址是唯一的。
应对IP 地址进行动态或静态分配。
以太网设备的IP 地址范围为10.0.0.1～10.0.63.254（建议），特别的，10.0.0.1保留给主ETBN使用，10.0.0.2保留给从ETBN 使用。
5.3 线序及模式配置终端设备物理层接口线序交叉配置必须一致，默认配置为强制MDI模式，支持MDI/MDI-X可配置功能式。
与网络控制系统相连接的交换机网口必须设置为强制百兆全双工。
6.数据帧格式需要使用TRDP进行通信的设备，必须支持符合IEC61375-2-3规范的TRDP协议。
TRDP 使用了UDP的17224端口，其他应用层协议禁止使用这些端口。
TRDP过程数据报文格式如下图。
TRDP过程数据报文格式（1）序号计数器：报文的序号，每发送一个报文，计数器加一。
（2）协议版本：报文协议的版本号。
固定为0x0100。
（3）通信模式：推模式标识，固定为0x5064。
（4）通信端口：通信端口号。
（5）列车静态拓扑序列：用于标识静态网络拓扑的序列，随列车网络组成不同而改变，编组内通信为0，跨编组通信时为当前网络的etbTopoCnt。
（6）列车运行拓扑序列：用于标识运行状态下网络拓扑的序列，随列车运行方向不同而改变。
编组内通信为0，跨编组通信时为当前网络的opTrnTopoCnt（7）应用数据长度：实际应用数据的长度，不包括报文首部，也不包括末尾添0补充至4字节整数倍的数据长度。
（8）保留：保留字段，用于后续扩展，目前固定为0。
（9）应答数据通信端口标识：拉模式通讯情况下，应答数据需要传输的通讯端口标识；推模式下固定为0。
（10）应答数据通信IP地址：拉模式通讯情况下，应答数据需要传输的目的端IP地址；推模式下固定为0。
（11）首部校验和：过程数据报文首部校验和。
（12）应用数据：（0-1432字节）实际填充的应用数据，必须是4字节的整数倍，如果不是4字节的整数倍，末尾添0补充至4字节的整数倍。
注：以太网规定网络字节序采用大端模式，故所有32bit 和16bit 的数据都采用大端模式传输，例如序号计数器如果为0x11223344，则发送到网络上的数据为0151631782324序号计数器最高字节0x11序号计数器最高字节0x11序号计数器次高字节0x22序号计数器次高字节0x22序号计数器次低字节0x33序号计数器次低字节0x33序号计数器最低字节0x44序号计数器最低字节0x44通信模式固定为0x5064，发送到网络上的数据为1578通信模式高字节0x50通信模式高字节0x50通信模式低字节0x64通信模式低字节0x647. 过程数据端口及周期分配由于本项目同时存在以太网和MVB 通讯，为了避免CPU 负荷过大，特对于以太网通讯提出以下要求：1) 所有以太网通讯端口大小最大不超过500Byte 。
2) 所有以太网通讯设备均采用组播方式通讯（禁止采用单播通讯方式）。
3) 网络发送给每种设备（每列车多个设备）公用控制端口，如全列车共8个制动系统，网络发送8个制动系统控制数据只采用1个公共端口，8个制动系统根据自身所在车辆位置计算偏移取自己所需的数据。
4) 为了避免设备故障后对网络造成影响，需要对每个连接终端的设备输入和输出在交换机端口上进行限流（具体根据具体项目设备通讯数据量进行设置）。
具体端口通讯数量及周期建议如下表（附件为初步的分配方案，数据量已经比较大了，后续详细设计时再一起确认端口数量和周期）：北京机场线无人驾驶项目设备统计及以太8. 安全通信相关要求（关键设备：网络主控、牵引、制动、信号）TRDP-Safety 基于TRDP 通信协议实现，符合IEC61375-2-3规范安全数据传输协议（SDT ）。
8.1 数据表示SDT 中的所有数据应当以大端模式进行传输（最高权重字节最先传输）。
所有的结构体要自然对齐（数据单元存储的偏移地址要能被它本身所占字节大小整除） 不能使用可变长度的数据结构（开放数组、记录）。
VDP 结构体中的元素应当按照声明的顺序排布。
8.2 安全措施表B.1所罗列用来监视可能出现的通信错误的安全措施是安全数据传输的重要组成部分。
安全措施必须在安全相关设备中执行和监视。
表B.1通信错误安全措施部署8.3 校验（SC-32）SC-32规定了一种用于计算源身份标识（SID-Source Identifier）和安全码的循环冗余校验码。
其生成多项式采用IEC-61784-3-3中规定的“1F4ACFB13”，且应当使用IEC-61784-3-3中定义的如图A.1所示的C语言图A.1SC-32计算方法0xD44273C2U, 0x20EE88D1U, 0xC9B77EF7U, 0x3D1B85E4U,0x987C5D7CU, 0x6CD0A66FU, 0x85895049U, 0x7125AB5AU,0xA3964716U, 0x573ABC05U, 0xBE634A23U, 0x4ACFB130U,0x2BFC2843U, 0xDF50D350U, 0x36092576U, 0xC2A5DE65U,0x10163229U, 0xE4BAC93AU, 0x0DE33F1CU, 0xF94FC40FU,0x5C281C97U, 0xA884E784U, 0x41DD11A2U, 0xB571EAB1U,图A.2SC-32表8.4 源设备身份标识（SID）所有的安全相关数据源都应当用一个源身份标识（SID-Source Identifier）来进行标识。
SID是通过如图A.3所示的结构体类型变量所计算出一个32位无符号数，计算它的初始（种子）值应为0xFFFFFFFF。
SID_STRUCT ::= RECORD{SMI UINT32 -- 用户自定义的安全信息标识，编组内必须唯一。
取值：1..0xFFFFFFFF (0保留)（注释：由应用程序进行设置） reserved01 UINT16 -- 保留，应置为0。
SDTProtVers UINT16 -- 安全数据传输协议版本号。
（注释：该字段所有子系统必须相同）ConsistId ARRAY[16] OF UINT8 -- 编组唯一标识符（如UIC标识符或UUID）用户自定义输入参数，未使用则全部置0。
（注释：建议本项目所有需要进行安全通信的子系统都设置成0）SafeTopoCount UINTD32 -- 安全拓扑计数器，通信子系统提供的列车当前构成标识符编组网内部通信时置为0。
（注释：建议本项目所有需要进行安全通信的子系统都设置成0）reserved02 UINT32 -- 保留，应置为0。
}图A.3SID生成结构体8.5 安全数据报文（VDP）SDSRC（安全数据源设备）将安全相关数据封装成VDP，在ETB上传输的VDP（ETB-VDP）被放在TRDP 过程数据报文的用户数据部分进行传输。
ETB-VDP的格式如图A.4所示：图A.4ETB-VDPETB_VDP事先封装成如图A.5所示是的结构体类型：ETB_VDP ::= RECORD{VitalProcessData ARRAY [VDPSize] of UINT8-- 用户自定义安全或非安全相关过程数据集。
VDPsize = 0..984 (与填充的尾部字节一起组成的长度必须为4的整数倍reserved01 UINT32 -- 保留，需置成0。
reserved02 UINT16 -- 保留，需置成0。
UserDataMainVersion UINT8 -- 应用程序设置的重要过程数据部的主版本号，范围为1..255 UserDataSubVersion UINT8 -- 应用程序设置的重要过程数据部的子版本号，范围为0..255 SafeSequCount UINT32 -- 安全序列号（SSC），作为一个计数器，每产生一个VDP增加一次计数。