GB/Z 20177.1-2006控制網(wǎng)絡(luò)LONWORKS技術(shù)規(guī)范第1部分：協(xié)議規(guī)范

ICS25.040N10中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)化指導(dǎo)性技術(shù)文件GB/Z20177.1—2006控制網(wǎng)絡(luò)LONWORKS技術(shù)規(guī)范第1部分：協(xié)議規(guī)范ControlnetvorkLONWORKStechnologyspecification-Part1:Protocolspecification2006-05-08發(fā)布中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局發(fā)布中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會

GB/Z20177.1-2006前言引言范圍2規(guī)范性引用文件3術(shù)語和定義4符號和縮略語4.1符號和圖形表示4.25協(xié)議分層概述6MAC子層6.1提供的服務(wù)6.2鏈路層接口6.3物理層接口6.4MPDU格式·……….6.5可可預(yù)測-保持CSMA概述6.6空空閑信道檢測6.7隨機化6.8信道使用統(tǒng)計BL.（Backlog)估計6.9可選的優(yōu)先級……6.10可選的沖突檢測116.11Betal.Beta2和前置碼定時117鏈路層··············：····：137.1前提條件…137.2提供的服務(wù)…………7.3CRC13傳輸算法7.414接收算法…7.58網(wǎng)絡(luò)層……前提條件…8.114提供的服務(wù)……8.2158.3服務(wù)接口…16網(wǎng)絡(luò)層內(nèi)部結(jié)構(gòu)8.4168.5NPDU格式地址識別………….8.68.7路由器……………8.8路由算法…………188.9自學(xué)習(xí)算法-子網(wǎng)189事務(wù)控制子層……18

GB/Z20177.1-20069.1前前提條件…189.2提供的服務(wù)…189.3服務(wù)接口·………189.4狀態(tài)變量……9.5事務(wù)控制算法19傳輸層·…10前前提條件2010.110.2提供的服務(wù)10.3服務(wù)接口·...20TPDU的類型和格式10.410.52210.6傳輸協(xié)議狀態(tài)變量22發(fā)送算法10.72210.8接收算法接收事務(wù)記錄池的大小和配置10.92311會話層11.1前提條件11.2提供的服務(wù)11.3服務(wù)接口·…會話層內(nèi)部結(jié)構(gòu)11.4SPDU類型和格式11.511.6協(xié)議時序圖…5請求/響應(yīng)狀態(tài)變量…11.78-客戶端部分11.8請求/響應(yīng)協(xié)議請求/響應(yīng)協(xié)議-11.9服務(wù)器部分·請求/響應(yīng)協(xié)議定時器11.101.11鑒別協(xié)議………11.12加密算法…………重試與校驗和函數(shù)的作用·11.133011.14隨機數(shù)的生成?.11.15鑒別的用法·表示/應(yīng)用層……………123012.1前前提條件12.2提供的服務(wù)12.3服務(wù)接口·12.4APDU的類型和格式協(xié)議圖12.53212.6應(yīng)用協(xié)議狀態(tài)變量12.7離線狀態(tài)中的請求/響應(yīng)報文·3412.8網(wǎng)絡(luò)變量3412.9給應(yīng)用程序的差錯通知13網(wǎng)絡(luò)管理和診斷13.1前提條件……………35

GB/Z20177.1一200613.2提供的服務(wù)_35網(wǎng)絡(luò)管理和診斷應(yīng)用結(jié)構(gòu)13.313.4節(jié)點狀態(tài)…··…·…··網(wǎng)絡(luò)管理服務(wù)的用法13.536路由器網(wǎng)絡(luò)管理命令的用法13.613.7NMPDU格式和類型13.8DPDU的類型和格式附錄A(規(guī)范性附錄）參考實現(xiàn)A.1測的CSMA算法·A.2LPDU發(fā)送算法……A.3LPDU接收算法·A.4路由算法·…………….A.5自學(xué)習(xí)算法147A.6事務(wù)控制算法A.7網(wǎng)絡(luò)層算法·帶鑒別的TPDU和SPDU發(fā)送算法A.8182應(yīng)用層·.…...A.9A.10網(wǎng)絡(luò)管理命令配置數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)A.11399A.12參考實現(xiàn)的Include文件…….A.13應(yīng)用協(xié)議狀態(tài)變量和地址識別結(jié)構(gòu)查詢標(biāo)識數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)A.14A.15查詢應(yīng)答數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)更新域數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)A.16A.17離開域數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)更新密鑰數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)A.18A.19更新地址數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)A.20查詢地址數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)A.21查詢網(wǎng)絡(luò)變量配置數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)A.22更新組地址數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)480A.23查詢域數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)更新網(wǎng)絡(luò)變量配皆數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)A.24180設(shè)置節(jié)點模式數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)A.25481讀存儲器數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)A.26181寫存儲器數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)A.27482重新計算校驗和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)A.28482A.29安裝命令數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)A.30存儲器刷新數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)A.31查詢自標(biāo)識數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)A.32取網(wǎng)絡(luò)變量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)A.33手動服務(wù)請求報文數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)A.34產(chǎn)品查詢數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)A.35路由器模式數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)490

GB/Z20177.1-2006A.36路由表清除組或子網(wǎng)表數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)490A.37路由器組或子網(wǎng)下載數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)490A.38路由器組轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)491A.39路由器子網(wǎng)轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)491A.40路由器組不轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)491路由器子網(wǎng)不轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)A.41A.42組/子網(wǎng)表報告數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)A.43路由器狀態(tài)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)查詢狀態(tài)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)A.44493A.45代理狀態(tài)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)493清除狀態(tài)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)A.46494查詢收發(fā)器狀態(tài)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)A.47494附錄B(規(guī)范性附錄）其他數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)495B.1固定的只讀數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)100so0B.2域表60B.3地址表網(wǎng)絡(luò)變量表(資料性)B.4B.5自標(biāo)識結(jié)構(gòu)·…508B.6配置結(jié)構(gòu)·…511B.7統(tǒng)計相關(guān)結(jié)構(gòu)513附錄C（資料性附錄）行為特性信道容量和吞吐率C.1516網(wǎng)絡(luò)度量方式C.2事務(wù)度量方式C.3C.4邊界條件上電C.5邊界條件重負載附錄D(規(guī)范性附錄）PDU概要附錄E(規(guī)范性附錄)命名和編址521E.1地址類型和格式E.2子網(wǎng)和節(jié)點……E.3E.4UniqueodeJD和節(jié)點地址分配E.5E.6523圖1GB/Z20177四個部分的關(guān)系圖2網(wǎng)絡(luò)拓撲和符號圖3協(xié)議術(shù)語表示法圖4圖5MAC層與鏈路層的接口圖6MPDU/LPDU格式圖7可預(yù)測少-保持CSMA概念和參數(shù)圖8在忙祿信道數(shù)據(jù)包周期中優(yōu)先時間片的分配

GB/Z20177.1一2006圖9CRC寄存器的狀態(tài)行為示例圖10單一信道中的拓撲圖…圖11典型的樹型域拓撲結(jié)構(gòu)圖圖12網(wǎng)絡(luò)層服務(wù)接口網(wǎng)絡(luò)層內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖1316圖14NPDU格式…圖15事務(wù)控制服務(wù)接口19圖16傳輸層和上層接口·圖17TPDU的類型和格式21圖18傳輸協(xié)議圖解：多播中報文和確認TPDU都丟失的情況2222-發(fā)送FSM圖19傳輸協(xié)議-圖20傳輸協(xié)議--接收FSM圖21人次重試事務(wù)完成的概率23圖22定時器值計算方法……………圖23會話層到應(yīng)用層的接口圖24會話層內(nèi)部結(jié)構(gòu)……………….圖25SPDU類型和格式·圖26有多個SPDU丟失的非等冪請求圖27有多個SPDU丟失的安全等冪請求…圖28請求/響應(yīng)協(xié)議——-客戶端FSM·…….88圖29請求/響應(yīng)協(xié)議--簡化的服務(wù)器端FSM圖30圖31APDU格式…圖32多播確認事務(wù)的應(yīng)用層協(xié)議圖圖33多播請求/響應(yīng)事務(wù)的應(yīng)用層協(xié)議圖圣人次中繼后成功提交的概率·…圖C.1圖D.1協(xié)議PDU概要·……522圖E.1物理拓撲和邏輯編址（單個域）……圖E.2NPDU/TPDU/SPDU編址-物理地址格式523表1應(yīng)用層原語表B.1緩沖區(qū)大小編碼·499緩沖區(qū)計數(shù)編碼…表B.2500表B.3定時器字段值編碼表B.4援沖區(qū)超時編碼·513表C.1關(guān)鍵吞吐率參數(shù)…516表E.1NPDU/TPDU/SPDU編址邏輯地址格式523

GB/Z20177.1—2006前GB/Z20177總標(biāo)題為《控制網(wǎng)絡(luò)LONWORKS技術(shù)規(guī)范》.目前包括以下4個部分：-第1部分：協(xié)議規(guī)范：第2部分：電力線信道規(guī)范：第3部分：自由拓撲雙絞線信道規(guī)范;-第4部分：基于隧道技術(shù)在IP信道上傳輸控制網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的規(guī)范本部分是GB/Z20177《控制網(wǎng)絡(luò)LONWORKS技術(shù)規(guī)范》指導(dǎo)性技術(shù)文件的第1部分本部分修改采用ANSI/CEA709.1《控制網(wǎng)絡(luò)協(xié)議規(guī)范》。本部分與ANSI/CAE709.1的主要差異為：凡是出現(xiàn)ANSI/CEA709的地方都用GB/Z20177代替：凡是出現(xiàn)ANSI/CEA709.1的地方都用本部分代替;C根據(jù)GB/T1.1進行編輯性修改：小為方便使用,在原文的基礎(chǔ)上增加了引言部分本部分的附錄A、附錄B、附錄D和附錄E是規(guī)范性附錄本部分的附錄C是資料性附錄。本部分由中國機械工業(yè)聯(lián)合會提出本部分由全國工業(yè)過程測量和控制標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會第四分技術(shù)委員會歸口。本部分起草單位:機械工業(yè)儀器儀表綜合技術(shù)經(jīng)濟研究所、西南大學(xué)、北京交通大學(xué)現(xiàn)代通信研究所、北京寬網(wǎng)社區(qū)數(shù)字化建設(shè)有限公司、威世達通信控制技術(shù)(北京）有限公司、埃施朗公司。本部分主要起草人：梅恪、王春喜、王玉敏、楊玉柱、劉楓、孫昕、史學(xué)玲、歐陽勁松、劉運基、戴戀劉永生、李翔字。

GB/Z20177.1-2006《控制網(wǎng)絡(luò)LONWORKS技術(shù)規(guī)范》基于OSI參考模型（GB/T9387.1-1998）,是一個7層模型GB/Z20177《控制網(wǎng)絡(luò)LONWORKS技術(shù)規(guī)范》由四個部分組成：第1部分：協(xié)議規(guī)范：第第2部分：電力線信道規(guī)范；第第3部分：自由拓撲雙絞線信道規(guī)范：第4部分：基于隧道技術(shù)在IP信道上傳輸控制網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的規(guī)范第1部分是整個技術(shù)規(guī)范的核心,后三部分是第1部分的補充。GB/Z20177四個部分的關(guān)系見圖1。本部分是GB/Z20177的第1部分.描述了協(xié)議第2～7層的服務(wù)以及MAC子層與物理層的接口該規(guī)范描述的接口支持物理層多種傳輸媒體表示層、應(yīng)用層GB/Z20177.1控制網(wǎng)絡(luò)第層會話LONWORKS技術(shù)地苑第1部分：GBZ20177.4認證服務(wù)器控制網(wǎng)絡(luò)LONWORKS事務(wù)控制子層技術(shù)規(guī)范第4部分：第3層網(wǎng)絡(luò)層基于隧道技術(shù)在IP信道鏈路層第2層上傳輸控制網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的規(guī)范MAC子層第1層物理層GBZ20177.2控制網(wǎng)絡(luò)LONWORKS技術(shù)規(guī)范第2部分：電力線信道規(guī)范GBI20177.3控制網(wǎng)絡(luò)LONWORKS技術(shù)規(guī)范第3部分：自由拓撲雙紋線信道規(guī)范圖1GB/Z20177四個部分的關(guān)系

GB/Z20177.1—2006控制網(wǎng)絡(luò)LONWORKS技術(shù)規(guī)范第1部分：協(xié)議規(guī)范1范圍GB/Z20177的本部分規(guī)定了控制網(wǎng)絡(luò)的通信協(xié)議。。該協(xié)議為網(wǎng)絡(luò)化控制系統(tǒng)提供了對等式通信，用于實現(xiàn)對等式和主-從式控制策略.本部分描述第2～7層的服務(wù)。在第2層(數(shù)據(jù)鏈路層)規(guī)范中.描述了MAC子層到物理層的接口。物理層提供傳輸媒體的選擇。本部分描述的接口支持物理層的多種傳輸媒體。在第7層規(guī)范中、包含了應(yīng)用所用的報文類型的描述，包括交換應(yīng)用數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)管理數(shù)據(jù)所用的報文類型。本部分適用于自動化控制系統(tǒng)及產(chǎn)品的設(shè)計、制造、集成、安裝和維護等，規(guī)范性引用文件下列文件中的條款通過GB/Z20177的本部分的引用而成為本部分的條款。凡是注日期的引用文件，其隨后所有的修改單(不包括勒誤的內(nèi)容)或修訂版均不適用于本部分.然而，鼓勵根據(jù)本部分達成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本適用于本部分。GB/T9387.1-1998信息技術(shù)開放系統(tǒng)互連基本參考模型第1部分：基本模型(idtISO/1EC7498-1:1994)GB/T16262-1996信息處理系統(tǒng)開放系統(tǒng)互連油象語法記法-一（ASN.1)規(guī)范（idtISO/IEC8824:1990）GB/T16263-1996信息處理系統(tǒng)開放系統(tǒng)互連抽象語法記法一（ASN.1)基本編碼規(guī)則規(guī)范（idtISO/IEC8825:1990）3術(shù)語和定義本章介紹GB/Z20177的本部分采用的基本名詞術(shù)語，這些術(shù)語大部分是通用的,并且在本部分中的含義與通用含義相同。但有些術(shù)語有細微的差別。例如.通常網(wǎng)橋是基于第2層的目的地址選擇性地轉(zhuǎn)發(fā)。但在本部分的協(xié)議中沒有第2層編址,所以網(wǎng)橋轉(zhuǎn)發(fā)所有數(shù)據(jù)包,只要數(shù)據(jù)包中的域地址與網(wǎng)橋所在的域地址相同。路由器通常是執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)地址的修改，使具有相同傳輸層但不同