目前主流的列車(chē)通信網(wǎng)絡(luò)（TCN）由絞線式列車(chē)總線（WTB）和多功能車(chē)輛總線（MVB）組成，今天我們來(lái)了解為互連車(chē)輛而設(shè)計(jì)的串行數(shù)據(jù)通信總線WTB，其作為列車(chē)車(chē)廂間通信的總線協(xié)議如何控制著整個(gè)列車(chē)的網(wǎng)絡(luò)通信的正常運(yùn)行。

　　1、WTB概述

　　WTB為絞線式列車(chē)總線，它是以德國(guó)DINV3322和意大利CD450高速列車(chē)的數(shù)據(jù)通信經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)而制定的，常用于相互連掛和解連的重聯(lián)車(chē)輛。WTB使用專(zhuān)用屏蔽雙絞線電纜。電線的布置采用冗余原則，在各個(gè)車(chē)輛的每一側(cè)各有一根電纜。為適應(yīng)頻繁改變其組成的列車(chē)組，WTB被設(shè)計(jì)成通過(guò)手插式跨接電纜或自動(dòng)連接器來(lái)實(shí)現(xiàn)車(chē)輛之間的互連。

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　　由于WTB采用雙絞屏蔽線工作，所以其傳輸速率為1Mbit/s，并采用規(guī)定型號(hào)的電纜。WTB滿足UIC556的要求，它定義了由最多22個(gè)客車(chē)組成的UIC列車(chē)的通信要求，長(zhǎng)度可達(dá)860m，更長(zhǎng)的距離和更多的節(jié)點(diǎn)（最多62個(gè)）均可實(shí)現(xiàn)。WTB介質(zhì)是由不同車(chē)輛上的電纜節(jié)點(diǎn)鏈接而成。

　　圖2列車(chē)

　　2、WTB的數(shù)據(jù)幀結(jié)構(gòu)

　　WTB數(shù)據(jù)幀格式包括總線主發(fā)布的主幀數(shù)據(jù)和從設(shè)備響應(yīng)的從幀數(shù)據(jù)，主幀與從幀組成一個(gè)報(bào)文，且主幀與從幀的格式是統(tǒng)一的，如下圖3所示。所有幀數(shù)據(jù)具有相同的編碼結(jié)構(gòu)，并服從ISO/IEC3309標(biāo)準(zhǔn)中HDLC信號(hào)一致的結(jié)構(gòu)。6位的幀頭和2位高電平的終止分界符不屬于幀數(shù)據(jù)，但它們屬于WTB幀的組成部分。

　　圖3 WTB拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

　　幀頭（SH）：幀頭由曼徹斯特編碼器產(chǎn)生，且由曼徹斯特譯碼器去掉，長(zhǎng)度為16~32位，默認(rèn)值是16位。

　　幀數(shù)據(jù)標(biāo)志（DS/DE）：幀數(shù)據(jù)使用兩個(gè)8位的標(biāo)志分界符確定幀的開(kāi)始和結(jié)束。

　　目標(biāo)設(shè)備DD：表示接收數(shù)據(jù)幀的8位節(jié)點(diǎn)地址，范圍在1到63之間，該范圍是初運(yùn)行過(guò)程分配的。地址255是所有節(jié)點(diǎn)接聽(tīng)的廣播地址。

　　鏈路控制LC：用來(lái)區(qū)分請(qǐng)求幀（主幀）和響應(yīng)幀（從幀）。若LC的最高位為“1”時(shí)，說(shuō)明該數(shù)據(jù)幀為請(qǐng)求幀（主幀），若LC的最高位“0”時(shí)，說(shuō)明該數(shù)據(jù)幀為響應(yīng)幀（從幀）。

　　設(shè)備源SD：發(fā)送幀節(jié)點(diǎn)的物理地址。

　　鏈路數(shù)據(jù)長(zhǎng)度：數(shù)據(jù)幀發(fā)送的有效鏈路數(shù)據(jù)長(zhǎng)度，范圍是0~128字節(jié)。

　　終止分界符ED： 2位高電平。

　　具體的數(shù)據(jù)編碼結(jié)構(gòu)如下圖4所示：

　　圖4 WTB數(shù)據(jù)序列

　　編碼過(guò)程中幀頭遵循曼徹斯特編碼原則（從高到低為0，從低到高位1）。一幀信號(hào)由幀頭開(kāi)始，幀頭由電平為“1”的起始“S”開(kāi)始，隨后是若干個(gè)（“0”，“1”）位對(duì)，最后一位為“1”。幀開(kāi)始和結(jié)束識(shí)別標(biāo)志位為01111110，幀最后由2位高電平的終止分界符結(jié)束，回歸閑置電平，如圖4紅色標(biāo)志所示。