DIN EN 61375-3-4-2015 Electronic railway equipment - Train communication network (TCN) - Part 3-4 Ethernet Consist Network (ECN) (IEC 61375-3-4 2014) English version EN 61375-3-4 2.pdf

1、Oktober 2015DEUTSCHE NORM DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik in DIN und VDEPreisgruppe 37DIN Deutsches Institut fr Normung e. V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e. V., Berlin, gestattet.ICS

2、35.240.60!%Q-“2274610www.din.deDDIN EN 61375-3-4Elektronische Betriebsmittel fr Bahnen Zug-Kommunikations-Netzwerk (TCN) Teil 3-4: Ethernet-Consist-Netzwerk (ECN) (IEC 61375-3-4:2014);Englische Fassung EN 61375-3-4:2014Electronic railway equipment Train communication network (TCN) Part 34: Ethernet

3、Consist Network (ECN) (IEC 6137534:2014);English version EN 6137534:2014Matriel lectronique ferroviaire Rseau embarqu de train (TCN) Partie 34: Rseau Ethernet de Rame (ECN) (CEI 6137534:2014);Version anglaise EN 6137534:2014Alleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 Berlin www.beuth.deG

4、esamtumfang 130 SeitenDIN EN 61375-3-4:2015-10 2 Anwendungsbeginn Anwendungsbeginn fr die von CENELEC am 2014-04-23 angenommene Europische Norm als DIN-Norm ist 2015-10-01. Nationales Vorwort Vorausgegangener Norm-Entwurf: E DIN EN 61375-3-4:2012-12. Fr dieses Dokument ist das nationale Arbeitsgremi

5、um UK 351.1 Fahrzeuge“ der DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDE (www.dke.de) zustndig. Die enthaltene IEC-Publikation wurde vom TC 9 Electrical equipment and systems for railways“ erarbeitet. Das IEC-Komitee hat entschieden, dass der Inhalt dieser Publ

6、ikation bis zu dem Datum (stability date) unverndert bleiben soll, das auf der IEC-Website unter http:/webstore.iec.ch“ zu dieser Publikation angegeben ist. Zu diesem Zeitpunkt wird entsprechend der Entscheidung des Komitees die Publikation besttigt, zurckgezogen, durch eine Folgeausgabe ersetzt ode

7、r gendert. Fr den Fall einer undatierten Verweisung im normativen Text (Verweisung auf ein Dokument ohne Angabe des Ausgabedatums und ohne Hinweis auf eine Abschnittsnummer, eine Tabelle, ein Bild usw.) bezieht sich die Verweisung auf die jeweils aktuellste Ausgabe des in Bezug genommenen Dokuments.

8、 Fr den Fall einer datierten Verweisung im normativen Text bezieht sich die Verweisung immer auf die in Bezug genommene Ausgabe des Dokuments. Der Zusammenhang der zitierten Dokumente mit den entsprechenden Deutschen Dokumenten ergibt sich, soweit ein Zusammenhang besteht, grundstzlich ber die Numme

9、r der entsprechenden IEC-Publikation. Beispiel: IEC 60068 ist als EN 60068 als Europische Norm durch CENELEC bernommen und als DIN EN 60068 ins Deutsche Normenwerk aufgenommen. Da sich die Benutzer der vorliegenden Norm der englischen Sprache als Fachsprache bedienen, wird die englische Fassung der

10、EN 61375-3-4 verffentlicht. Zu deren Abschnitt 3, der die Begriffe, Abkrzungen und Konventionen festlegt, wurde eine bersetzung angefertigt und als informativer Nationaler Anhang NA der vorliegenden Norm hinzugefgt. Fr viele der verwendeten Begriffe existieren keine gebruchlichen deutschen Benennung

11、en, da sich die deutschen Anwender in der Regel ebenfalls der englischen Benennungen bedienen. Diese Norm steht nicht in unmittelbarem Zusammenhang mit Rechtsvorschriften und ist nicht als Sicherheitsnorm anzusehen. Das Original-Dokument enthlt Bilder in Farbe, die in der Papierversion in einer Grau

12、stufen-Darstellung wiedergegeben werden. Elektronische Versionen dieses Dokuments enthalten die Bilder in der originalen Farbdarstellung. DIN EN 61375-3-4:2015-10 3 Nationaler Anhang NA (informativ) Einleitung Dieser Teil der Reihe IEC 61375 Internationalen Normen spezifiziert das Consist-Netzwerk b

13、asierend auf der Ethernet-Technologie, das heit das Ethernet Consist Network (ECN) innerhalb der TCN-Architektur wie in IEC 61375-1 beschrieben und Endgerte, welche an das ECN angeschlossen werden knnen. Zustzlich werden Gatewaydienste zwischen dem Zug-Backbone und dem ECN spezifiziert. Die allgemei

14、ne Architektur des TCN (siehe IEC 61375-1) definiert eine hierarchische Struktur mit zwei Netzwerkebenen, dem Zug-Backbone und den Consist-Netzwerken. Diese hierarchische Struktur spezifiziert Consist-Netzwerke, welche auf verschiedenen Technologien wie MVB, CANOpen oder ECN aufbauen und welche mit

15、einem Zug-Backbone verbunden sind. ECNs von unterschiedlichem Design und unterschiedlicher Implementation knnen mit demselben Zug-Backbone verbunden sein, was im Ergebnis die Interoperabilitt zwischen den unterschiedlich implementierten Consist-Netzwerken sicherstellt. Der gemeinsame Teil, bestehend

16、 aus den Abschnitten 1 bis 4, definiert Anforderungen und Spezifikationen, welche allen ECN-Implementationen, Endgerten und Gateways gemeinsam sind. Der allgemeine Teil definiert: Die Datenkommunikationsschnittstelle von mit dem ECN verbundenen Endgerten, Funktionen und Dienste, welche von ECN-Endge

17、rten zur Verfgung gestellt werden, die Gateway-Funktion fr den Datentransfer zwischen Zug-Backbone und dem ECN und Leistungswerte des ECN. DIN EN 61375-3-4:2015-10 4 1 Anwendungsbereich Dieser Teil der IEC 61375 spezifiziert das Ethernet-basierte Datenkommunikationsnetzwerk innerhalb eines Consists,

18、 das Ethernet-Consist-Netzwerk (ECN). Die Anwendbarkeit dieses Teils von IEC 61375 auf Zug-Netzwerk-Technologien gewhrt die Interoperabilitt einzelner Fahrzeuge innerhalb eines freigebildeten Zuges im internationalen Verkehr. Dieser Teil der IEC 61375 kann zustzlich auch fr Triebzge und Mehrfachtrak

19、tionen gelten, wenn dies zwischen Kufer und Lieferant vereinbart wurde. 2 Normative Verweisungen Die folgenden zitierten Dokumente, die in diesem Dokument teilweise oder als Ganzes zitiert werden, sind fr die Anwendung dieses Dokuments erforderlich. Bei datierten Verweisungen gilt nur die in Bezug g

20、enommene Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe des in Bezug genommenen Dokuments (einschlielich aller nderungen). IEC 61076-2-101, Connectors for electronic equipment Product requirements Part 2-101: Circular connectors Detail specification for M12 connectors with screw-locki

21、ng IEC 61076-3-104, Connectors for electronic equipment Product requirements Part 3-104: Detail specification for 8-way, shielded free and fixed connectors for data transmissions with frequencies up to 1 000 MHz IEC 61156-6, Multicore and symmetrical pair/quad cables for digital communications Part

22、6: Symmetrical pair/quad cables with transmission characteristics up to 1 000 MHz Work area wiring Sectional specification IEC 61375-1, Electronic railway equipment Train Communication Network (TCN) Part 1: General architecture IEC 61375-2-1, Electronic railway equipment Train Communication Network

23、(TCN) Part 2-1: Wire Train Bus (WTB) IEC 61375-2-5, Electronic railway equipment Train Communication Network (TCN) Part 2-5: Ethernet Train Backbone (ETB) IEC 62439 (all parts), Industrial communication networks High availability automation networks ISO/IEC 7498, Information technology Open Systems

24、Interconnection (OSI) The Basic reference model ISO/IEC 8824 (all parts), Information technology Abstract Syntax Notation One (ASN.1) ISO/IEC 11801, Information technology Generic cabling for customer premises TIA/EIA-568-B, Commercial Building Telecommunications Cabling Standard Part 1: General Req

25、uirements (ANSI/TIA/EIA-568-B.1-2001) ANSI X3.263:1995, EN-Information Technology Fibre Distributed Data Interface (FDDI) Token Ring Twisted Pair Physical Layer Medium Dependent (TP-PMD) (order number ANSI INCITS 263) IEEE 802.1D, IEEE Standard for Local and metropolitan area networks Media Access C

26、ontrol (MAC) Bridges IEEE 802.1Q, IEEE Standard for Local and metropolitan area networks Virtual Bridged Local Area Networks DIN EN 61375-3-4:2015-10 5 IEEE 802.3, IEEE Standard for Information technology Telecommunications and information exchange between systems Local and metropolitan area network

27、s Specific requirements Part 3: Carrier sense multiple access with collision detection (CSMA/CD) access method and physical layer specifications 3 Begriffe, Abkrzungen und Konventionen 3.1 Begriffe Fr die Anwendung dieses Dokuments gelten die Begriffe nach IEC 61375-1 und die folgenden Begriffe. 3.1

28、.1 Auto-Negotiation die Auto-Negotiation Funktion ermglicht es zwei Punkt-zu-Punkt verbundenen Netzwerkgerten, die bestmgliche Konfiguration zu whlen, z. B. Voll-/Halbduplex Mode, bertragungsgeschwindigkeit 3.1.2 Auto-Polarity die Auto-Polarittsfunktion korrigiert die Signalpolaritt automatisch 3.1.

29、3 Crossover-Funktion die Crossover Funktion verbindet den Sender eines PHY mit dem Empfnger des PHY am Ende einer Punkt-zu-Punkt-Sende-/Empfangspaar-Verbindung 3.1.4 Voll-Duplex-Mode Im Voll-Duplex-Mode knnen Frames zwischen den Stationen einer Verbindung gleichzeitig gesendet und empfangen werden 3

30、.1.5 fahrzeuginterne Verbindung Verbindung von Kommunikationsgerten innerhalb eines Wagens 3.1.6 Fahrzeugzwischenverbindung Verbindung von Kommunikationsgerten an den Schnittstellen zwischen zwei Wagen mit Ausnahme der Schnittstelle zwischen Consists 3.1.7 Sicherungsschicht Schicht im OSI-Modell, we

31、lche Punkt-zu-Punkt-, Broadcast- und -Multicast Verbindungen zwischen Gerten herstellt, welche einem logischen Kommunikationskanal, bestehend aus einem oder mehreren physikalischen Verbindungen, zugehren 3.1.8 Bitbertragungsschicht Schicht im OSI-Modell, welche die Mittel zur bertragung von reinen B

32、its ber eine physikalische Verbindung bereitstellt 3.1.9 Power over Ethernet die Power-over-Ethernet-Technologie nutzt das Ethernet-Kabel sowohl fr die Signalisierung als auch fr die Spannungsversorgung; es gibt PSE-Endgerte (Spannungsversorgungseinrichtungen) und PD-Endgerte (mit Spannung versorgte

33、 Gerte) 3.1.10 Darstellungsschicht Schicht im OSI-Modell fr die Darstellung und Formatierung von Anwenderinformation DIN EN 61375-3-4:2015-10 6 3.1.11 Sitzungsschicht Schicht im OSI-Modell zur Lenkung einer Anwendungssitzung 3.1.12 Tag ein Datenfeld, welches in einem IEEE 802.3 MAC Frame hinter dem

34、MAC-Quelladressfeld eingefgt wird 3.1.13 Token ein Signal, welches zur Kollisionsvermeidung bei der Medienzugriffssteuerung verwendet und zwischen Kommunikationsgerten ausgetauscht wird 3.1.14 virtuelles LAN die virtuelle LAN-Technologie teilt ein physikalisches LAN in mehrere logisch getrennte Netz

35、werke auf der Sicherungsschicht, z. B. fhrt dies zu separierten Broadcast-Domnen in einem physikalischen LAN 3.2 Abkrzungen ACK Antwort ACM Medienzugriffssteuerungseinheit ALG Gateway der Applikationsschicht ANSI American National Standard Institute, eine Standardisierungsbehrde der Vereinigten Staa

36、ten ARP Address Resolution Protocol ASN.1 abstrakte Syntaxnotation Nummer 1 zur Darstellung von Daten (ISO/IEC 8824) AWG American Wire Gauge Bps Bits je Sekunde BT Bitzeit CCF Common-Cause-Fehler CI Steuereingang CNN Consist-Netzwerkknoten CS Consist-Switch DA Zieladresse DHCP Dynamic Host Configura

37、tion Protocol DI eingehende Daten DNS Domain-Name-System DO ausgehende Daten DSCP Differentiated Services Code Point, definiert in RFC 2474 ECN Ethernet-Consist-Netzwerk ED Endgert EIA Electronics Industries Association, eine Standardisierungsbehrde der Vereinigten Staaten EMC elektromagnetische Kom

38、patibilitt EMU elektrische Mehrfachtraktion ETB Ethernet-Zug-Backbone ExP externer Port FCS Frame-Prfsumme FTP File-Transfer-Protokoll DIN EN 61375-3-4:2015-10 7 FQDN Full-Qualified-Domain-Name HTTP Hypertext-Transfer-Protokoll ICMP Internet-Control-Message-Protokoll IEEE Institute of Electrical and

39、 Electronics Engineers, New York IETF Internet Engineering Task Force IGMP Internet-Group-Management-Protokoll InP interner Port I/O Eingang und Ausgang IP Internet-Protokoll LAN lokales Netzwerk LPR lokaler Empfangsport LPT lokaler Sendeport LSB geringwertigstes Bit MAC Medienzugangssteuerung, eine

40、 Unterschicht innerhalb der Sicherungsschicht, welche festlegt, welches Gert am Bus senden darf MAU Medienzugangseinheit MD Message-Daten MDI medienabhngige Schnittstelle MDI-X MDI, welche eine Crossover-Funktion implementiert MRP Medien-Redundanzprotokoll MSB hchstwertiges Bit MTBF mittlere Betrieb

41、sdauer zwischen Ausfllen MVB multifunktionaler Fahrzeugbus NAT Netzwerkadressbersetzung ND Netzwerkgert NTP Netzwerkzeitprotokoll OSI offenes System fr Kommunikationsverbindungen, ein universelles, in ISO/IEC 7498 definiertes Kommunikationsprotokoll OSPF Open Shortest Path First PC Personal Computer

42、 PCS Unterschicht zur Bitbertragungskodierung PD Prozessdaten PHY Bitbertragungsschicht, Gert der Bitbertragungsschicht PMA physikalischer Medienzugang PMD abhngig vom physikalischen Medium PoE Power over Ethernet QoS Dienstgte RD Empfangsdaten RDA verstrkte Empfangsdaten RFC Request for Comments, I

43、nternet Standard publiziert durch die Internet Engineering Task Force (IETF) R-NAT eisenbahnspezifische Netzwerkadressbersetzung RX Empfang DIN EN 61375-3-4:2015-10 8 SFD Start-Frame-Begrenzer SNMP einfaches Netzwerk-Management-Protokoll SNTP einfaches Netzwerk-Zeit-Protokoll SS Signal-Status STP Sh

44、ielded-Twisted-Pair-Kabel, ein Kabel, in welchem ein Paar von zwei Adern verdrillt und geschirmt ist TBN Zug-Backbone-Knoten TCN Zugkommunikationsnetzwerk, eine Anordnung von Fahrzeugbussen und Zug-Backbones TCP Transmission-Control-Protokoll TD Sendedaten TDA verstrkte Sendedaten TDRD Sende- und Em

45、pfangsdaten TFLPR Zeitgeber fr lokalen Empfangsportfehler TFTP Trivial-File-Transfer-Protokoll TFTPU Zeitgeber fr Trunk-Port-Up-Link-Fehler TIA Assoziation der Telekommunikationsindustry TLT Zeitgeber fr Begrenzungszeit TNM Zugnetzwerkmanagement TNMS Zeitgeber fr das Senden von CNN-Management-Inform

46、ationen TNORD Zeitgeber fr Nichtempfang am Down-Link TNORU Zeitgeber fr Nichtempfang am Up-Link TPCM Trunk-Port-berwachungseinheit TPD Trunk-Port-Down-Link TPU Trunk-Port-Up-Link TPUD Trunk-Port-Up- und Down-Link TREQ Zeitgeber fr bertragungsanforderung TRLPR Zeitgeber fr die Wiederherstellung des l

47、okalen Empfangsports TRTPD Zeitgeber fr die Wiederherstellung des Trunk-Port-Down-Link TRTPU Zeitgeber fr die Wiederherstellung des Trunk-Port-Up-Link TRRC Sende-, Empfangs- und Wiederholungssteuerung TTRT Zeitgeber fr Target-Token-Rotation TX Senden UDP User Datagram Protocol UTP Unshielded Twisted

48、 Pair Kabel, ein Kabel, in welchem ein Paar von zwei Adern verdrillt, aber nicht geschirmt ist VLAN virtuelles LAN VTLT Zeitgeberwert fr Begrenzungszeit VTREQ Zeitgeberwert fr Sendeaufforderung VTTRT Zeitgeberwert fr Target Token Rotation WTB Wire Train Bus 3.3 Konventionen Die Konventionen aus IEC

49、61375-1 sowie die nachfolgend definierten Konventionen kommen zur Anwendung. DIN EN 61375-3-4:2015-10 9 3.3.1 Konventionen fr Bitnummerierung Fr die Darstellung der in dieser Norm definierten Nachrichtenformate erfolgt die Darstellung der Bitnummerierung in einem Byte oder Wort als Zweierpotenz. 3.3.2 Konventionen zur Anordnung von Bytes Fr die Darstellung der in diesem Standard def