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IEC 61375-2-5
Edition 1.0 2014-08
INTERNATIONAL
STANDARD
NORME
INTERNATIONALE
Electronic railway equipment – Train communication network (TCN) –
Part 2-5: Ethernet train backbone
Matériel électronique ferroviaire – Réseau embarqué de train (TCN) –
Partie 2-5: Réseau central de train Ethernet
IEC 61375-2-5:2014-08(en-fr)
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details all new publications released. Available online and
also once a month by email.
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The world's leading online dictionary of electronic and
electrical terms containing more than 30 000 terms and
definitions in English and French, with equivalent terms in 14
additional languages. Also known as the International
Electrotechnical Vocabulary (IEV) online.
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More than 55 000 electrotechnical terminology entries in
English and French extracted from the Terms and Definitions
clause of IEC publications issued since 2002. Some entries
have been collected from earlier publications of IEC TC 37,
77, 86 and CISPR.
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électriques. Il contient plus de 30 000 termes et définitions en
anglais et en français, ainsi que les termes équivalents dans
14 langues additionnelles. Egalement appelé Vocabulaire
Electrotechnique International (IEV) en ligne.
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Plus de 55 000 entrées terminologiques électrotechniques, en
anglais et en français, extraites des articles Termes et
Définitions des publications IEC parues depuis 2002. Plus
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IEC 61375-2-5
Edition 1.0 2014-08
INTERNATIONAL
STANDARD
NORME
INTERNATIONALE
Electronic railway equipment – Train communication network (TCN) –
Part 2-5: Ethernet train backbone
Matériel électronique ferroviaire – Réseau embarqué de train (TCN) –
Partie 2-5: Réseau central de train Ethernet
INTERNATIONAL
ELECTROTECHNICAL
COMMISSION
COMMISSION
ELECTROTECHNIQUE
INTERNATIONALE
XF
ICS 45.060
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ISBN 978-2-8322-1772-6
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Marque déposée de la Commission Electrotechnique Internationale
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– 2 – IEC 61375-2-5:2014 © IEC 2014
CONTENTS
FOREWORD ......................................................................................................................... 7
INTRODUCTION ................................................................................................................... 9
1 Scope .......................................................................................................................... 10
2 Normative references................................................................................................... 10
3 Terms, definitions, symbols, abbreviations and conventions ......................................... 11
3.1 Terms and definitions .......................................................................................... 11
3.2 Symbols and abbreviations .................................................................................. 15
3.3 Conventions ........................................................................................................ 17
Base of numeric values ................................................................................ 17 3.3.1
Naming conventions ..................................................................................... 17 3.3.2
State diagram conventions ........................................................................... 17 3.3.3
Annotation of data structures ........................................................................ 17 3.3.4
4
ETB physical layer ....................................................................................................... 17
4.1 Train regions ....................................................................................................... 17
4.2 Physical characteristics ....................................................................................... 18
General ....................................................................................................... 18 4.2.1
Intra car physical layer ................................................................................. 18 4.2.2
Inter car physical layer ................................................................................. 20 4.2.3
Inter Consist physical layer .......................................................................... 24 4.2.4
4.3
Power over Ethernet (PoE) .................................................................................. 27
4.4 ETB physical architecture and redundancy........................................................... 29
General ....................................................................................................... 29 4.4.1
Link aggregation architecture ....................................................................... 29 4.4.2
Functions ..................................................................................................... 31 4.4.3
5
ETB data link layer ...................................................................................................... 32
6 ETB network layer: IPv4 subnets definition ................................................................... 33
6.1 General ............................................................................................................... 33
6.2 IP mapping introduction ....................................................................................... 34
6.3 Topology ............................................................................................................. 34
General ....................................................................................................... 34 6.3.1
Closed train ................................................................................................. 35 6.3.2
6.4
Network IP address map ..................................................................................... 36
Global IPv4 address space ........................................................................... 36 6.4.1
Train subnet definition .................................................................................. 36 6.4.2
Train IP address map summary .................................................................... 40 6.4.3
Train IP group addresses (multicast) ............................................................ 41 6.4.4
6.5
Particular hosts IP addresses .............................................................................. 41
ETBN (Ethernet Train Backbone Node) ......................................................... 41 6.5.1
Hosts on train subnet ................................................................................... 42 6.5.2
Host inside a closed train ............................................................................. 43 6.5.3
6.6
Some use cases .................................................................................................. 45
6.7 Dynamic IP routing management ......................................................................... 48
Unicast routes .............................................................................................. 48 6.7.1
Multicast routes ........................................................................................... 48 6.7.2
7
ETB Transport layer ..................................................................................................... 49
8 ETB Train Inauguration: TTDP ..................................................................................... 50
IEC 61375-2-5:2014 © IEC 2014 – 3 –
8.1
Contents of this clause ........................................................................................ 50
8.2 Objectives and assumptions ................................................................................ 50
Goals ........................................................................................................... 50 8.2.1
Out of scope ................................................................................................ 51 8.2.2
Assumptions ................................................................................................ 51 8.2.3
8.3
ETBN settings ..................................................................................................... 52
ETB switch port states ................................................................................. 52 8.3.1
Node settings ............................................................................................... 52 8.3.2
8.4
General behaviour ............................................................................................... 54
8.5 ETBN Inauguration state diagram ........................................................................ 54
General ....................................................................................................... 54 8.5.1
Actions ........................................................................................................ 55 8.5.2
Transitions ................................................................................................... 57 8.5.3
8.6
ETBN peers discovery ......................................................................................... 58
Internal peers detection ................................................................................ 58 8.6.1
External peers detection ............................................................................... 58 8.6.2
Switch port states handling........................................................................... 59 8.6.3
ETB lines statuses ....................................................................................... 59 8.6.4
8.7
TTDP messages description ................................................................................ 61
General ....................................................................................................... 61 8.7.1
Convention .................................................................................................. 61 8.7.2
TTDP frame tagging ..................................................................................... 61 8.7.3
Transport and addressing ............................................................................. 61 8.7.4
TTDP HELLO frame ..................................................................................... 62 8.7.5
TTDP TOPOLOGY frame ............................................................................. 66 8.7.6
8.8
TTDP data structures .......................................................................................... 72
Connectivity Vector ...................................................................................... 72 8.8.1
ETBN Vector ................................................................................................ 73 8.8.2
Connectivity Table ....................................................................................... 73 8.8.3
Connectivity Table CRC ............................................................................... 74 8.8.4
Train network directory ................................................................................. 76 8.8.5
Train network directory CRC (Topology Counter) .......................................... 78 8.8.6
Corrected topology ....................................................................................... 78 8.8.7
8.9
TTDP frames timing ............................................................................................ 79
TTDP HELLO ............................................................................................... 79 8.9.1
TTDP TOPOLOGY ....................................................................................... 81 8.9.2
8.10
Inauguration Train Application interface ............................................................... 83
8.11 Degraded modes ................................................................................................. 83
Late insertion ETBN ..................................................................................... 83 8.11.1
Losing ETBN ................................................................................................ 84 8.11.2
End ETBN failure and partial topology counter .............................................. 84 8.11.3
8.12
Some discovery timing ........................................................................................ 85
ETBN wakeup .............................................................................................. 85 8.12.1
ETBN failure ................................................................................................ 86 8.12.2
Consist coupling .......................................................................................... 87 8.12.3
9
ETB ETBN redundancy ................................................................................................ 88
10 ETB physical train naming convention (optional) ........................................................... 89
10.1 General ............................................................................................................... 89
10.2 ETB Train domain ............................................................................................... 89
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