ICS 25.040 CCS N 10 中华人民共和国国家标准 GB/T42019—2022 基于时间敏感技术的宽带工业总线 AUTBUS 系统架构与通信规范 AUTBUS boradband industrial fieidbus based on time-sensitive technology- System architecture and communication specification 2023-05-01实施 2022-10-12发布 国家市场监督管理总局 发布 国家标准化管理委员会 GB/T42019—2022 目 次 前言 XI 1 范围 2 规范性引用文件 3 术语和定义、缩略语、符号、约定 3.1 术语和定义 3.2 缩略语 3.3 符号 3.4 约定 通用约定 3.4.1 3.4.2 原语 3.4.3 状态机描述 数据类型 4 4.1 概述 4.2 基本数据类型 4.2.1 有符号整型（INT)编码 4.2.2 无符号整型（UINT)编码 4.2.3 浮点（FLOAT)类型编码 4.2.4 时间（TIMEV）类型编码 4.2.5 日期（TIMEDATE）类型编码 4.2.6 时刻（TIMEOFDAY）类型编码· 4.2.7 时差（TIMEDIFFER）类型编码 4.2.8 字符串（STRING)类型编码 4.2.9 位图（BITMAP)类型编码 12 4.3 复合数据类型 12 4.3.1结构体（STRUCT）类型编码 4.3.2数组（ARRAY)类型编码 12 5 系统架构 5.1 概述 12 5.2 网络拓扑 13 5.3 协议栈架构 14 6 系统管理· 16 6.1 概述 16 6.2 系统管理流程. 16 6.3 系统管理信息库 6.3.1 概述 6.3.2 设备配置信息表 GB/T42019—2022 6.3.3 工作模式信息表 18 6.3.4 同步管理信息表 20 6.3.5 系统诊断维护信息表 21 6.3.6 通信资源管理信息表 22 6.3.7 链路节点管理信息表…. 24 6.3.8 链路超时管理信息表 6.3.9 时间管理信息表 27 6.3.10 网络管理信息表 28 物理层 7 29 7.1 物理层概述 29 7.2 物理层资源 31 7.2.1 信号帧 31 7.2.2 OFDM符号 33 7.2.3 码块 34 7.2.4 资源元素 35 7.2.5 工作模式. 7.3DLL-PhL接口 37 7.3.1 概述 37 7.3.2 服务原语 38 7.4系统管理-PhL接口 41 7.4.1 概述 7.4.2 服务原语 7.5DTE-DCE接口 45 7.5.1 概述 45 7.5.2 数据序列化 46 7.5.3 接口信号 46 7.5.4 信号过程 ... 46 7.6MDS介质相关子层 7.6.1 概述· 47 7.6.2 MDS子层规范 47 7.7MDS-MAU接口 53 7.7.1 概述· 53 7.7.2 MDS-MAU接口. 53 7.8介质附属单元 54 7.8.1 概述 54 7.8.2 电气规格 7.8.3 发射规范… 55 7.8.4 介质 56 8 数据链路层 58 8.1数据链路层协议架构 8.2数据链路层工作机制 59 8.2.1 节点 59 11 GB/T42019—2022 8.2.2 寻址 59 8.2.3 组播 60 8.2.4 资源映射与调度 60 8.3数据链路层服务 62 8.3.1 概述 62 8.3.2 数据链路服务 63 8.3.3 数据链路管理服务 77 8.3.4 时钟同步服务 94 8.4数据链路层协议 100 8.4.1 工作过程 100 8.4.2 DLPDU结构 109 8.4.3 状态机描述 120 8.4.4 错误处理 125 9 应用层 126 9.1 应用层协议架构 126 9.2 应用层数据类型 126 9.2.1 时间信息结构体 126 9.2.2 时钟选项结构体 127 9.2.3 网络配置参数结构体 127 9.2.4 MAC映射表结构体 128 9.2.5 IP映射表结构体 128 9.3 数据对象模型 129 9.4 应用层通信模型 131 9.4.1 概述 131 9.4.2 P/S 131 9.4.3 C/S 132 9.5应用层服务 132 9.5.1 概述 132 9.5.2 应用服务元素ASE 133 9.5.3 应用服务 156 9.6应用层协议规范 157 9.6.1 概述 157 9.6.2 ALPDU结构· 157 9.6.3 状态机 163 附录A（资料性） 数据子顿示例 170 A.1 示例A A.2 示例B 170 A.3 示例C 171 附录B（规范性） RS码生成多项式系数 173 附录C（资料性） NodeID与MAC地址映射表结构及示例 174 附录D（资料性） 组播映射表结构及组播工作机制示例 175 附录E（资料性） OPCUA数据模型与AUTBUS数据模型对应举例 176 IⅢI GB/T42019—2022 附录F（资料性） 业务数据映射数据传输单元报文举例 177 附录G（资料性）AUTBUS总线虚拟化方案示例… 178 附录H（资料性）基于AUTBUS规范的钢铁行业应用推荐 181 H.14 钢铁行业工业通信需求. 181 H.2基于AUTBUS规范的钢铁行业应用系统架构 181 H.3基于AUTBUS规范的钢铁行业组网架构 182 H.4基于AUTBUS规范的钢铁行业应用效果 183 附录I（资料性）基于AUTBUS规范的石油天然气行业应用推荐 185 参考文献· 187 图1 状态机示意图 图 2 BITMAP数据类型示意图 12 图 3 AUTBUS线形总线网络拓扑· 13 图 4 AUTBUS环形总线网络拓扑 13 图5 AUTBUS协议栈模型与OSI各层对应关系： 图6 AUTBUS协议栈架构 15 图7 AUTBUS系统管理流程图 16 图8 资源块信息结构示意图 图 9 AUTBUS物理层模型示意图· 30 图10 AUTBUS信号顿及OFDM符号. 31 图 11 信号顿结构 32 图12 数据子顿的承载模式A与承载模式B 33 图13 物理层OFDM符号结构 34 图14 OFDM_Timing结构 34 图15 数据链路层协议数据单元与码块 34 图16 资源元素示意图· 35 图 17 DLL-PhL接口上数据单元之间的映射 38 图18 Ph-Param服务过程 39 图19 Ph-Data服务过程 40 图20 Ph-Clock-Sync服务过程 41 图21 Ph-RESET服务过程 42 图22 Ph-SET-VALUE服务过程 43 图23 Ph-GET-VALUE服务过程 图24 Ph-EVENT服务过程 44 图25 Ph-SYNC服务过程 图26 DTE-DCE接口信号过程示意图 47 图27 MDS子层过程 47 图28 扰码序列生成过程示意图 图29 码率为1/2的归零卷积编码器 49 图30 码率为3/4比特删除过程…· 图31 码率为2/3比特删除过程… 50 图32 m序列的产生 51 IN GB/T42019—2022 图33 OFDM符号结构图 52 图34 MDS-MAU接口服务过程示意图 54 图35 信号频谱模板 55 图36 双绞线连接器 57 图37 同轴电缆连接器 58 图38 双绞线两端连接的终端电阻示意图： 58 图39 AUTBUSDLL协议架构. 图40 DLL与PhL资源映射示意图 61 图41 DLL消息队列调度示意图· 62 图42 CLMA服务过程示意图 65 图43 CLMNA服务过程示意图 67 图44 CLMRA服务过程示意图.· 69 图45 CLMRRNA服务过程示意图 71 图46 CMA服务过程示意图 73 图47 CMNA服务过程示意图 75 图48 数据链路配置管理服务过程示意图 77 图49 终端节点主动发现管理服务过程示意图… 82 图50 终端节点被动发现管理服务过程示意图 82 图51 本地数据链路维护管理服务过程示意图 85 图52 远端数据链路维护管理服务过程示意图 85 图53 数据链路创建管理服务过程示意图 ..88 图54 数据链路释放管理服务过程示意图· 90 图55 92 图56 95 图57 时钟同步服务过程示意图 图58 时钟中断服务过程示意图 99 图59 资源映射配置示意图 101 图60 初始接入配置过程示意图 图61 随机接入过程示意图 103 图62 节点退出过程示意图 105 图63 数据链路层业务数据发送过程示意图 106 图64 数据链路层业务数据接收过程示意图 107 图65 时钟同步延时测量过程示意图 108 图66 时钟寄存器结构示意图 108 图67 时钟同步过程示意图 图68 通用DLPDU结构 109 图69 基础配置DLPDU结构 110 图70 通用配置结构 111 图71 标识分配DLPDU结构 112 图72 组播分配DLPDU结构 112 图73 资源分配DLPDU结构 113 图74 接入通告DLPDU结构 114 图75 资源申请DLPDU结构 115 V GB/T42019—2022 图76 资源释放DLPDU结构 116 图77 状态查询DLPDU结构 117 图 78 状态应答DLPDU结构 117 图79 核心配置DLPDU结构 图80 时钟同步DLPDU结构 611 图81 数据DLP