2.4.1 WTB拓扑
WTB采用总线拓扑，可互连最多32个节点，长度最长达860m。更长的距离和更多的节点（做多62个）也可以实现。WTB介质是由不同车辆上的电缆节连接而成，如图2.10所示。
图2.9 WTB拓扑
列车正常运行时，每个中间节点接入主干电缆，并连接两个总线节；端节点电气上用与它连接的端接器来终止两个总线节以减少反射（端接器的电阻器与电缆的特征阻抗相匹配）
WTB 在一给定时间内只由一个单一的总线主控制。
在列车组成发生改变或节点出现故障时总线主权可以转移
一个节点可同时成为总线主和从节点，虽然总线主只有一个，但多个节点可成为总线主，这样为总线主丢失时提供了冗余。
2.4.2 WTB的介质
WTB介质为规定型号的双绞线屏蔽线，为连接各个车辆，它需要有较高的机械稳定性。
它所规定的电缆允许速度为1.0Mb/s，长度为860m，这相当于UIC标准的22个车辆组成的列车，每个车辆长26M再虑到弯曲增加50%。这种电缆最多可挂32个节点，因为，每个车辆中可有一个以上的节点。
2.4.3 WTB的介质连接装置
WTB的介质连接装置用于将网关设备连接到WTB上。
WTB的介质连接装置有两个收发器，，用于前后两个方向。收发器与线路电气上用变压器隔离。收发器与曼彻斯特编码/译码器相连。
每个收发器连在一个能发送和接收帧的通道上，或是主通道，或是辅助通道。两个通道可以相同。
2.4.4 WTB报文
总线主发送一个主帧建立一个源从设备与一个或几个目标从设备间的通信，被选定的从设备用一个从帧响应。主帧和从帧都采用广播方式被所有节点接收。
从设备总是以与它接收的主帧相同类型的帧来回答。 WTB帧的数据采用曼彻斯特信号的反相定义：“1”用位元中间的正跳变表示；“0”用位元中间的负跳变表示。所有的帧编码相同，遵守HDLC（ISO/IEC3309）标准。WTB的报文类型和MVB类似。
2.4.5 WTB介质访问
总线主节点负责介质访问，所有其他从节点只有当总线主对其轮询时才响应。
在正常运行时，总线主循环工作，它把总线活动分成基本周期，每个基本周期由周期相和偶发相组成，如图2.10所示。
为保证确定和及时分发过程数据，总线主在预定的间隔（它的特征周期）内轮询每个节点的周期性数据;在两个周期相间的固定时间内总线组轮询节点的偶发性数据：消息数据及监视数据。
2.5 实时协议
2.5.1 列车通信网络服务
实时协议（RTP）为一个应用与另一个应用在列车通信网络上通信提供协议和服务。这
两个应用可以位于不同车辆上、在同一个车辆内或在同一个设备内。
实时协议可用于多功能车辆总线、绞线式列车总线或有相同基本服务的其他总线的通信。 （1）周期性通信和偶发性通信
周期性数据在一个基本周期的周期相内周期性地发送。特征周期可以是基本周期的若干倍；周期相在每个基本周期中占有固定的部分，在周期相中总线主按预定顺序轮询各设备以获取周期性数据，这种通信称为周期性通信。
偶发性数据是在两个周期相的间隔中按需要传送的数据，这种通信称为偶发性通信。 （2）被发送的数据
列车总线或车辆总线传送三种类型的数据：过程数据、消息数据和监视数据。 (3)变量和消息
2.5.2 变量服务
1、过程变量
实时协议为时间紧迫的数据或过程变量在列车通信网络上传送提供变量服务。变量服务依赖总线对所有设备广播源寻址数据的能力。
过程变量表示物理过程的状态，传送其的目的是为了监视、控制和命令。 2、过程控制协议
包括流量控制、差错恢复、刷新管理、同步、WTB与MVB的总线差异 3、数据集
WTB上数据集格式在初运行后可以改变；在MVB上，数据集格式在组态是固定。 4、过程变量的入网 5、应用变量接口
应用接口是应用程序访问列车通信网络的唯一通路，该通路简化了不同类型设备的应用端口。为访问变量服务的那部分接口称为应用变量接口AVI。
2.5.3 消息服务
列车通信网络为两层体系，第一层是连接各车辆的列车总线，第二层是连接同一车辆内各设备的车辆总线。
1、消息的链路层：包含消息链路层协议、消息数据格式。 2、消息网络层：包含列车总线寻址、系统观点。
3、消息的传送层：传送层从生产者传送一个完整的消息到消费者，传送层把长的消息分段成包的序列，传送协议保证丢失的包可以重新传送，生产者发送包的速率与消费者的消费的速率适配。
4、消息的会话层：用成对的两次呼叫为应用提供远程呼叫（呼叫/应答）协议。一个远程呼叫由两相组成：呼叫相和应答相。
5.、消息的表示层：没有协议，典型的变换是遵守数据传送的标准格式。 6、消息的应用层：提供一个应用消息接口（AMI），让用户程序可通过网络来发送和接
收消息。AMI提供呼叫/应答服务，以及初始化、缓冲区管理和多播服务。
2.6 LonWorks总线概括
LonWorks ( Local Operating Network) 现场总线技术， 于1990 年正式公布而形成的。它采用了ISO/OSI 模型的全部七层通讯协议， 被誉为通用控制网络， 采用了面向对象的设计方法， 通过网络变量把网络通讯设计简化为参数设置， 其通信速率为300bps~1.5Mbps， 支持双绞线、同轴电缆、光纤、射频、红外线、电力线等多种通信介质。其各层作用和所提供的服务如图2.11所示。
图2.11 LonWorks 网络各层作用和所提供的服务
LonWorks 技术所采用的LonTalk 协议被封装在Neuron 神经元芯片中， 该集成芯片中有3 个8 位CPU，其中一个用于完成开放互联模型中第1 和第2 层的功能， 称为网络控制处理器， 实现介质访问的控制与处理； 第二个用于完成第3~6 层功能， 称为网络处理器，进行网络变量的寻址、处理、背景判断、路径选择、软件计时、网络管理， 并负责网络通讯控制、收发数据包等。第三个是应用处理器， 执行操作系统服务与用户代码， 芯片中还具有存储信息缓冲区， 以实现CPU 之间的信息传递， 并作为网络缓冲区和应用缓冲区[2]。由于第三个CPU 直接处理用户应用， 因此它无需扩展PC机、微控制器或其它可编程控制器， 应用极为方便。该协议包含一个称为LNS 的网络操作系统管理平台， 可为LonWorks 控制网络提供全面的管理和服务， 同时Lon-Works 控制网络又可通过各种连接设备接入IP 数据网，与信息技术应用实现无缝结合。
2.7 LonWorks通信网络拓扑结构
LonWorks 是一开放的控制网络平台技术， 还具有公平性和对等性的特点， 网络中的每个设备都可以独立接收、传送和处理网络信息， 与其它设备无关。它使用改进的CSMA 介质访问协议—带预测P 坚持CSMA 载波侦听/多路数据检测技术。能够使所有的节点根据网路积
压参数等待随机时间访问介质， 因此可减少网络的频繁碰撞。但是仍不能保证网络数据传输的实时性和可预测性。
LonWorks 可以有域、子网和节点3 层结构， 每个域可以最多255 个子网， 每个子网可以有127 个节点。数据交换可以使用网络变量和显示报文两种方式。使用网络变量进行点对点或一点对多点的数据传送。一个节点输出的网络变量更新， 所有与之相连的输入网络变量随之更新； 输入网络变量也可以通过垂询方式获得更新的网络变量值。网络变量的互联需通过网络管理工具完成。显示报文可以弥补网络变量在长度、个数和发送目的地址受限方面的不足， 它通过请求/响应机制来实现，其拓扑结构如图2.12。
图2.12 LonWorks网络拓扑结构。
2.8 LonWorks通信网络协议
1 协议定义:LonWorks技术所使用的通信协议称为LonTalk协议。LonTalk协议遵循开放系统互联（OSI）模型，即LonTalk协议提供了OSI参考模型定义的全部七层服务。LonTalk协议是一个分层的以数据包为基础的对等的通信协议。LonTalk协议固化在每一个LonWorks设备的神经元芯片中或片外存储器。LonTalk协议由各种允许网络上不同设备彼此间智能通信的底层协议组成。
2 Lontalk协议的体系结构
1 物理层：支持多种传输介质，如双绞线、电力线、同轴电缆、光纤、无线电和红外线等。每种传输介质都有对应的收发器作为节点与传输介质之间的通信接口。不同的收发器采用不同的数据编码和解码方案。 每一种传输介质称为一种信道，一个LonWorks网络由一个或多个信道组成，信道之间通过路由器连接。信道的数据传输速率与传输介质、传输距离、收发器的性能和数据包的长度等因素有关，主要依赖于所使用的传输介质和收发器的设计。对于同一种传输介质，可以设计多种传输速率的收发器，从而在通信距离、通信速率、节点能耗和成本上取得平衡。
2 数据链路层：LonTalk协议的链路层提供介质访问控制、帧传输、数据编码、CRC错误校验、冲突避免、冲突检测与优先级等机制。LonTalk使用类似以太网所用的“载波监听多路访问”（CSMA）算法；LonTalk协议建立在CSMA基础上，运用预测性P-Persistent CSMA协议算法，使得可以根据预测网络业务量发送优先级报文和动态调整时间槽数目。
3 网络层：LonTalk协议的网络层主要功能为网络管理和路由。其网络管理包括：网络地址分配、路由选择、流量控制、网络服务和网络证实等服务。
? 命名、寻址
名字是用来唯一标明某个对象的。当创建一个对象时名字即被赋予，且终身不变。Neuron芯片的名字是一个48b的ID码，它是唯一的且在Neuron芯片的生命期内不会改变。地址是在