GB/Z 20177.2-2006
基本信息
标准号： GB/Z 20177.2-2006
中文名称：控制网络LONWORKS技术规范 第2部分：电力线信道规范
标准类别：国家标准(GB)
标准状态：现行
发布日期：2006-05-08
实施日期：2006-12-01
出版语种：简体中文
下载格式：.rar.pdf
下载大小：506973
标准分类号
标准ICS号：机械制造>>25.040工业自动化系统
中标分类号：通信、广播>>通信网>>M11通信网技术体制
关联标准
采标情况：ANSI/CEA 709.2
出版信息
出版社：中国标准出版社
页数：平装16开 页数：20, 字数：33千字
标准价格：14.0 元
计划单号：20051580-T-604
出版日期：2006-12-01
相关单位信息
首发日期：2006-05-08
起草人：梅恪、王春喜、王玉敏、杨玉柱、刘枫、孙昕、史学玲、欧阳劲松、刘运基、戴恋、刘永生、李翔宇
起草单位：机械工业仪器仪表综合技术经济研究所、西南大学、北京交通大学现代通信研究所等
归口单位：全国工业过程测量和控制标准化技术委员会
提出单位：中国机械工业联合会
发布部门：中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会
主管部门：中国机械工业联合会
标准简介
GB/Z 20177的本部分规定了如何在电力线媒体上实现数据和控制信息交换，包括电力线网络的一般性描述，网络允许拓扑和配置规则的规范等内容，适用于自动控制系统及产品的设计、制造、集成、安装和维护。 GB/Z 20177.2-2006 控制网络LONWORKS技术规范 第2部分：电力线信道规范 GB/Z20177.2-2006 标准下载解压密码：www.bzxz.net
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标准内容
ICS 25. 040
中华人民共和国国家标准化指导性技术文件GB/Z 20177.2—2006
控制网络LONWORKS技术规范
第2部分：电力线信道规范
Control network LONWORKS technology specification--Part 2: Power line channel specification2006-05-08发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
引言·
1范围·
规范性引用文件·
3术语和定义
4概述
4.1电力线规范的功能划分：
4.2频段分配
5电力线网络拓扑
5.1电力线网络的描述及其组件
5.2允许的网络拓扑
6电力线媒体规范
6.7频段分配
物理和电气规范
连接器
安装要求和指南
7电力线节点规范
到MAC层的接口
字编码
电力线数据包定时
7. 4发送器特性
7.5接收器特性
附录 A(规范性附录)
附录B(资料性附录）
电力线系统运行环境
典型电力线物理和电气规范
CB/Z 20177.2—2006
GB/Z20177.2—2006
GB/Z20177总标题为控制网络1.ONWORKS技术规范》，目前包括以下4个部分：-第部分：协议规范：
—第2部分：电力线信道规范，
一第3部分：自由拓扑双绞线信道规范，-第4部分：苯于隧道技术在IP信道上传输控制网络协议的规范。本部分是GB/Z20177控制网络LONWORKS技术规范指导性技术文件的第2部分。本部分修改采用ANSI/CEA 709.2&控制网络电力线信逆规范》。主要差异如下：a）凡是出现ANSI/CEA709的地方都用GB/Z20177代替。b）凡是出现ANS[/CEA709.2的地方用本部分代替。c）根据GB/T1.1进行编辑性修改：为方便使用，在原文的基础上刘引言部分做了修改。由于中国的电力线的拓扑和电力传输方式与国外的标准不同，在描述电力线的拓扑和传输部d)
分时依据中国的具体况作了修改。另外，对设备的耦合方式也作了相应的修改。对原标准的第 1 章,第 2 章、第 3 旁、A. 1、A. 3 作了修改,对图 2、图 3、图 6、图 7.图 8,表 B. 1 也作了相应的调整。
e）对原标准中的英制单位按照我国有关法规的要求转换为国际单位制单位。本部分的附录A是规范性附录;附录B是资料性附录。本部由出国机械工业联合会提出本部分由全国工业过程测量和控制标准化技术委员会第四分技术委员会归口。本部分起草单位：机械工业仪器仪表综合技术经济研究所、西南大学.北京交通大学现代通信研究所、北京宽网社区数字化建设有限公司、威世达通信控制技术(北京)有限公司、埃施朗公司。本部分主要起草人:梅恪、王容喜、王玉敏、杨玉柱、刘枫、孙昕、史学玲，欧阳劲松、刘运基、戴恋、刘水生、李翔宇。
GB/Z 20177.2-2006
《控制网络LUNWORKS技术规范\基于OSI参考模型，是一个7匿模型。GB/Z20177控制网络LONWORKS技术规范》由四个部分组成。—第1部分：协议规范；
一第2部分：电力线信道规范：
--一第3部分：自由拓扑双绞线信道规范；一第4部分：基于隧道技术在IP偿道上传输控制网络协议的规范。第1部分是整个技术规范的核心，后三部分尼第1部分的补充，GB/Z20177控制网络LONWORKS技术规范》四个部分的关系见图1。本部分详细说明了GB/%20177控制网络中的电力线信道，它的尽的在于提供开发-个以电力线为媒体，能够相互通信和信息享的物理网络及节点所需的相关信息本部分包含了完整的物理层(OSI的第-·层）的描述，包含了.与媒体访(MAC)层的接口以及与该媒体的接口。它包含了电力线信道类型相关的参数细节，虽然这些参数可能在OSI的某一层(不是在第一层)进行控制。本部分还提供了有关电力线的一系列的指南及物理和电规范，用于帮助开发电力线环境下的有关产品。对于应用中产品涉及的安全间题，厂商应按照相关国家标谁实施，设计人如要完成设计，需要参考国家的电气方面的规范。
符合本部分的产品应遵照GB/Z20177所涵盖的适用于这些产品的经认可的安全条款进行设计，构造，组装、测试和安装。
本部分电力线网络线材使用过程中，至少受以下5种直接的电气安全灾害的张响来自外部环境源至该电力线网络的瞬时高能帮合，网络所连接的网络组件闻安全接地不同：*零线或地线上可能的高压；
·安全接地可并；
，接口处的很大的短路电流。
在一个正在运行的系统中，除了要采敢措施避免这些问题以外，在现存的网络改变时还要采取特别的手段保持所需的安全特性。
所有使用本部分节点的楼线必领满足国家电气法规，并应经过检查符合该法规。所有的本部分节点应该获得期家相应测试组织的认证。N
菲6、7层
第4层
英3层
第2层
第1层
裘示层、成用层
会话层
传输层
认证册务器
事务控制子层
两络层
链路限
MAC子层
物理层
GB/Z 20177. 1
控制网络
LONWORKS
技术规范
第1部分：
协设规范
GB/不20171.2控制网络I.ONWORKS技术战芯群2部分，电力我宿进划范
GB/Z20177.3控制网络LONWORKS技术规施第3部分：自由拓扑双经线信过现范....
图 1GB/z.20177四个部分的关系GB/Z 20177,2——2006
GB/Z 20177. 4
控制网络
EONWORKS
技术短蔽
第部分：
整于隧迟技
术在IP伯道
上传辅控制
网络协设的规范
1范围
控制网络LONWORKS技术规范
第2部分：电力线信道规范
GB/z.20177.2—2006
GB/Z20177的本部分包含了在电力线媒体上实现数据和控制信息交换必须的规定。本部分规定「电力线网络的一般性描述，网络允许拓扑和配置规则的规范；物理媒体的规范涉及到频段分配、媒体的物理和电气规范、连接器，环境要求和安装考虑；节点的物理媒体规范涉及到与OSI参考模型的更商层接口的内容、控制信道信号特性、编码、发送器,接收器及信导耦合特性。本部分建立了个遵循标准的最小的一组规则。本规则不排除由用户实现的扩展服务。本部分适用于自动化控制系统及产品的设计制造、架成、安装和维护等。2规范性引用文件
下列文件中的条款通过GB/Z20177的本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用丁本部分，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用下本部分。
GB 8877—1988家用电器安装、使用检修安全要求GB8702—1S88电磁辐射防护规定GB/T9387.1-1998信息技术开放系统互连基本参考模型第1部分：基本模型（id11SO/IEC 7498-1:1994)
GB/T17626.3—1998电磁兼容试验和测尽技术射频电磁场辐射抗扰度试验(idtIEC61000-4-3.1995)
GB/T 17626.5—1999
电磁兼容试验和测量技术浪涌（冲击)抗扰度试验(idtIEC 61000-4-5：1995)
GB/Z20177.1控制网络LONWORKS技术舰范第1部分：协设规范
JGJ/T16民用建筑电气设计规范
IEC60364-3：1993建筑物电气装置第3部分：一般特性评价3术语和定义
下面的术语和定义主要是针对电力线媒体和图 1 所示的物理层。更完整的术语和定义见GB/Z 20177, 1。
电力线节点puwer line node
满足本规范，连接到电力线媒体的用户节点。3.2
家庭网络homemetwork
一个家庭中包含的单一的电力线总线。该部分电力线网络定义为从电力线服务的人口（包括断路器面板》开始，到家庭内部的所有负载：1
CB/Z 20177.2—2006
线束Iine cord
非电力线网络的线缆，允许远离电力线网络的节点连接到该网络中。3.4
电力线网络power line network基于电力配电线（“电力线\）的通信网络，从最终配送变压器开始，到该变压器服务的所有家庭，同时包括这些家庭中的所有连线。3.5
非网络供电节点Non-Network-PoweredNode连接到电力线络中，但不是由网络供电的兼容节点。4概述
本部分对电力线物理层和媒体的需求进行了概括性的描述：为了简化该规范，物理层和媒体被逻辑划分为密个物理部分。本章同时还概要介绍了该媒体的频段划分。4.1电力线规范的功能划分
本部分将电力线环境划分为三个基本部分：网络拓扑、媒体和节点物理访问。网络拓扑规范主要是处兜预期的电力线的连接问题，类似丁大多数其他安装中的布线。媒体规范关系到物理媒体的容最及特性。它包含了诸如带宽、频段分配、电气和物理特性，连接器等。
节点物理访问规范主要处理节点中和媒体有关部分的物理特性，同时还描述了物理层和符号编码子层之间的接口。
4.2频段分配
本部分规定了控制信道的频段分配。在本部分及其应用中，在每一种媒体中都有一个控制信道的频段范被保留.用于控制信息和关于本部分系统及其应用状态的用户数据的交换。该控制信道不必在该媒体中进行频段分配，因为这个空闻被永久保留作为本规范的一部分。使用该控制信道必须在所实现的所有层次上与GB/Z20177.1保持一致。该信迫不能以其他任何方式被使用。在本部分中，只规定控制信道中与电力线通信有关的内容。5电力线网络拓扑
下面的内容规定电力线网络的物理拓扑，描述电力线的接线和节点连接的预期配置。5.1电力线网络的描述及其组件
作为一个典型的例子，图2是一个常见的家庭电力线网络示意图。该电力线网络包括从配送变压器开始的线路到与其相连的所有家庭。家庭电力线网络包括由服务人口至整个家庭。通常，三相四线制较为普遍。如果在该网络中存在其他的媒体，则需要使用路由器和/或网桥。家庭网络包含很多电阻性或电抗性负载，随机连接或断开。电力线网络通常被一个配电变压器隔离，配电变压器对于本部分节点所用的信号题率呈现商阻抗。图2用图形方式物理地表示一个典型的电力线网络，描述了这些网络中常见的几种折扑结构。特别是，在任何家庭的任何电力线节点都可以和该网络上其他任何家庭的征何电力线节点进行通信。在一个家庭网络中网络噪卢源和负载并没有被随离。电力线网络中的家庭数目可能有多个。2
保护导
配电变压器
住宅1
性宅2
往 n-1
住宅n
保护学体所
图2典型的电力线网络拓扑
GB/7. 20177.2—2006
图3描述了电力线网络的更为通用的表示办祛，该图表示，从电力线的角度来讲，一个建筑只是一个逻辑概态，所有电力线的节点都出现在源于一个变压器的三个相线之一,同时出现在三个相线上。如图 2和图3所示，在家庭之外的电力线网络由三个独立的220 V(标称)交流共用公共的返回线,这些线指定为L1、L2 和L3,并在家庭供电断路器面板的独立支路上终结。在家庭中有两类家用电器和节点同时共存，即用220V交流单相供电和380 V交流三相供电服务的电器。220V交流单相耦合节点和家用电器（电视机、照明，电机等）通过L1.L.2、L3和中线连接。380V交流三相耦合节点和家用电器(护壁板加热器、热水器,电机等)同时与 I.1、L2、L3 和中线连接。注，一般的电力线网络其备PE（保护导体）保护导体线，提供公其接地。根据设备的安全要求，除了接中线构成国路以外.节点和家用电器可能也冠娶接地。3
GB/% 20177.2—2006
知一次谢
2允许的网络拓扑
保护孕体PE
3常见电力线网络拓扑示例
由于节点的设计者或使用者对现有的电力线网络不可控制，节点只能在电力线网络投到的任何电力线网络拓扑下工作(例如,在一个家庭中,以及在配送变压器的本地端连接的其他家庭中)。因此，没有特定的网络抵扑被指定为允许使用或禁止使用。实际上，有可能出现这样的情况：已经安装的网络拓扑用于网络连线或现有负载不能满起规范要求而导致电力线节点不能正常工作。第7章阐述了这些网络限制（阻抗，噪市等），必须满足这些条件才能确保节点能够正常工作。
6电力线媒体规范
本章阐述了电力线环境下能够传输信息的电力线媒体必须具备的特性。对翻理和电气特性都进行了描述。本章主要规定物理层规范。1频段分配
本条规定了用于电力线通信的频率。1供电
节点不能依赖电力线频率定时或同步来执行通信。可以用交流电作为接口供电和节点所带的应用供电：
6.1.2数据信道
本部分信道占据125kFIz～140kF-1z带宽作为二.进制相移键控（BPSK)调制截波。该信道用于发送包含控制、状态,配置和诊断信息的协议报文。必须遵守 GB/Z 20177.1 媒体访间控制(MAC)层及其上层的规定。该信道的信导特性在第7章中摘述。6.2物理和电气规范
GB/Z 20177.2—2006
在本部分中并没有正式给出针对电力线媒体的物理和电气规范，原因在于：电力线媒体假定已经存在于任何使用本部分电力线通信的环境中；这些规范缺乏对电力线媒体的安装，物理特性，拓扑或连接到该媒体的其他设备的控制。典型的电力线环境下的物理和电气特性概述见附录A和附录B。6.3连接器
如果用一个连接器将一个节点连接到电力线网络中（不是直接连接），那么该连接器必须满足以下要求：
一一该连接器对电力线网络和所连接的节点造成的信号损失可以忽略不计（小于0.1dB）一该连接器（在有或设有节点连接时）对该电力线网络不会带来信号或电压损失（小手0.1B电力线节点连接器应符合GB8877—1988.节点可以利有接地或无接地连接的连接器起使用。节点可以和在7.4.3中描述的标准的L-N耦合或可选的［G耦合一起使用。设有接地连接的节点只能和L-N耦合一起使用才能正常工作。6.4安装要求和指南
本条规定了在本部分环境下节点的安装。安装人员应该按照本亲的描述进行安装。如果不遵照该安装步骤可能会导致可靠性差，系统性能降低(可能超出指定的运行范围)和系统失效。6. 4. 1 L1,L2 和 L3 之间的单端耦合家庭的220V交流单相合电气设备（家电，照明，电机等）通带连接到L1或L2或L3.I:，提供单一的通路，除了由配电变玉器和线路的互感提供最小的合以外。因此，在电力线网络中存在一个潜在的何题:山于 L1 和 L2 或 L3 之间信号耦合的不足在 I.1-N _上的 220 V交流单相耦合节点无法和 L2-N上鼓13N的220V交流单精合节点通信为了解决这一问题，应该在L1、L2、L3和中线之间放置一个信号合器，以改善电力线网络上的信号传播，该耦合器可能是一个可选节点，是否必要可根据安装情况而定。该耦合器的规范见附录B.3。6.4.2浪涌保护及相关设备
在家庭中，可能需要安装某些特定的浪保护和相应的频率选择保扩设备。这些设备训能会大大衰减信道上的波形，从而影响到部分或整个网络的运行。因此要注意，选择这些设备时，这些设备不能对 125 kHz~-140 kHz 赖段范围内的信号有明显的衰减,7电力线节点规范
本章规定了电力线节点的物理层规范，包括：物理层到MAC层的接口；
一在电力线媒体上的物理信特性：一产生必要的电力线信号所的发送器的规范：一正确接收电力线信号所需的接收器的规范。7.1到MAC层的接口
数据以8比特字节的格式从MAC层被传递到电力线收发器，包含I.2Hdr（第二层首部）字节、NPDU和一个16比特位的CRC,如GH/220177.1的 6.3、6.4和6.5中所述。电力线收发器将每~个字节的数据编码到一个11比特位的字中，同时添加一个比特位同步模式，一个字长的同步字，和由两个数据包结束字（EOP)组成的恢结束。整个数据包的格式如图4中所示。位同步模式由“10”交替的24比特位组成。字同步字为“11001111011\。数据包结束字是“11100110011”。位同步模式提供了时钟5
GB/Z 20177.2--2006
定时信息。字步模式提供了位极性和字边界信息。001
Bit Sync
7.2字编码bzxZ.net
Word Sync
L2HTR+NPDU+CRC
N II bit words
图4电力线数据包格试
1co10o1
在 L2Hdr 中的每个 8 比特位字节,NPDU 和 CRC被编码到 11 比特位的字中。11 比特位字的前 8比特位是以NRZ(不归零)格式(未编码的)传输的数据。第 9 比特位 P是对前 9 比特位的校验位。第 10 和 11 比特位是最后两位,总是\01\。—个数据字的表示见图 5。MSB
7. 3电力线数据包定时
来自 MAC 层的 B比特位数据
图 5 11 比特位字格式
如 GB/Z 20177. 1 中所述,本部分使用数据包之间时间间隔,定义为 Beta 1 时间;随机时间片,定义为 Beta 2 时间。Bcta 1 的计算是从一个数据包的结束到第一个 Bcta 2 时间片的开始。GB/Z 20177. 1协议和电力线收发器的组合必须保证 Be1a 1 的时间为 3. 4 ms 士 0. 1 Ins,而 Bela 2 的时间为2. 0 nis三0. 1 ms。为了保证节点间比较好的通信情况,应该有 8 个优先的 Rela 2 时间片。除此以外,本部分收发器必须满足下面定义的时间参数（见表1)。载波侦听一一这一时间开始于数据包到达接收器的输人端，终止于接收器检测到载波并将P_Channel_Active设置为真。
传输起始延时-
7.4发送器特性
这--时间从 P_Data_request 被激活到数据包开始进人电力线为止。表 1 收发器定时规范
敲波慎听
传輪起始延时
发送器成具有差分驱动能力，能够驱动电力线网络上指定的信号。7.4.1载波调制
最太1. 7 ms
最大100s
每一个比特都是作为不归季数据(NRZ)经 BPSK 调制到载波,上。载波频率是 131. 579 kHz,可以允许士200×10-的容差。符号速率为5482.45符号/s，允许容差为土200×10-5。注：调制后的波形必须被整形以稠足相关法规对传导射的要求。7.4.2波形幅值
在数据包传送期间载波输出电压的幅值的测试必须规定在23℃士3℃之间，使用的测试电路参见图6。V网络是一个符合CISPR16-1-2的4.2及A.2的测试网络(50//(50μH+5n))。其振幅的测量采用调谐到 131. 5 kHz 的接收器,使用了峰值检测装置和 30 kHz 带宽进行测母得到的。调谐接收器使用其峰值检器可以读到正弦曲线的均方根。振幅值限制必须在开关闭合和打开之时都能满足6
要求。
发送电压必须使用式(1)、式(2)进行计算：Vp=2. 828 ×Vmmasured
dBV=20 XIg(V.esured)
式中：
Vaesuread
蜂·峰值度
谢量电压：
分贝伏。
GB/Z 20177,2—-2006
注：发送电压Vma必须大于0dBV(2.828Vm），在开关打开时小于11dBV(10.0V%），当开关团合时大于一12dBV(0. 7 V).
般滤器
中线N
PF保护地
相线！
中力线
鸿波器
130kiz)
中力线
鸿波器
130 kHz)
7.4.3设备耦合
>250 HH
250 uH
测试接收器
V-网路
= 0. 25 uF
图6决定传输幅值的测试电路
在谢的电为我收
发器节点
设备根据线缆的可用性和相关的电气法规限制，将控制信道信号耦台到电力线上。7.4.3.1单相耦合
没有接地线的节点可以使用相线和中线(L-N)连接器合到电力线上。如果提供了接地连接，它可以使用相线和地线（L-N-G)连按器耦合到电力线网络中。L-N-G的选择受限汀电气法规方面的限制。
7.4.3.2多相耦合
如果一个节点可以连接到多个相以及中线上时，则可以每个相分别或者多个相同时对中线连接进行耦合，即(I1-N)和/或(L2-N)和/或(L3-N）。如果这些节点可以连接到地线并且当地法规允许这样做，则这些相可以对地连接进行耦合，即(I.1-N-G)和/或(L2-NG)和/或(L3-N-G)。7.5接收器特性
这一部分描述了电力线收发器接收器的阻抗和性能特性，为了测量上的一致性,其测试应在7
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中华人民共和国国家标准化指导性技术文件GB/Z 20177.2—2006
控制网络LONWORKS技术规范
第2部分：电力线信道规范
Control network LONWORKS technology specification--Part 2: Power line channel specification2006-05-08发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
引言·
1范围·
规范性引用文件·
3术语和定义
4概述
4.1电力线规范的功能划分：
4.2频段分配
5电力线网络拓扑
5.1电力线网络的描述及其组件
5.2允许的网络拓扑
6电力线媒体规范
6.7频段分配
物理和电气规范
连接器
安装要求和指南
7电力线节点规范
到MAC层的接口
字编码
电力线数据包定时
7. 4发送器特性
7.5接收器特性
附录 A(规范性附录)
附录B(资料性附录）
电力线系统运行环境
典型电力线物理和电气规范
CB/Z 20177.2—2006
GB/Z20177.2—2006
GB/Z20177总标题为控制网络1.ONWORKS技术规范》，目前包括以下4个部分：-第部分：协议规范：
—第2部分：电力线信道规范，
一第3部分：自由拓扑双绞线信道规范，-第4部分：苯于隧道技术在IP信道上传输控制网络协议的规范。本部分是GB/Z20177控制网络LONWORKS技术规范指导性技术文件的第2部分。本部分修改采用ANSI/CEA 709.2&控制网络电力线信逆规范》。主要差异如下：a）凡是出现ANSI/CEA709的地方都用GB/Z20177代替。b）凡是出现ANS[/CEA709.2的地方用本部分代替。c）根据GB/T1.1进行编辑性修改：为方便使用，在原文的基础上刘引言部分做了修改。由于中国的电力线的拓扑和电力传输方式与国外的标准不同，在描述电力线的拓扑和传输部d)
分时依据中国的具体况作了修改。另外，对设备的耦合方式也作了相应的修改。对原标准的第 1 章,第 2 章、第 3 旁、A. 1、A. 3 作了修改,对图 2、图 3、图 6、图 7.图 8,表 B. 1 也作了相应的调整。
e）对原标准中的英制单位按照我国有关法规的要求转换为国际单位制单位。本部分的附录A是规范性附录;附录B是资料性附录。本部由出国机械工业联合会提出本部分由全国工业过程测量和控制标准化技术委员会第四分技术委员会归口。本部分起草单位：机械工业仪器仪表综合技术经济研究所、西南大学.北京交通大学现代通信研究所、北京宽网社区数字化建设有限公司、威世达通信控制技术(北京)有限公司、埃施朗公司。本部分主要起草人:梅恪、王容喜、王玉敏、杨玉柱、刘枫、孙昕、史学玲，欧阳劲松、刘运基、戴恋、刘水生、李翔宇。
GB/Z 20177.2-2006
《控制网络LUNWORKS技术规范\基于OSI参考模型，是一个7匿模型。GB/Z20177控制网络LONWORKS技术规范》由四个部分组成。—第1部分：协议规范；
一第2部分：电力线信道规范：
--一第3部分：自由拓扑双绞线信道规范；一第4部分：基于隧道技术在IP偿道上传输控制网络协议的规范。第1部分是整个技术规范的核心，后三部分尼第1部分的补充，GB/Z20177控制网络LONWORKS技术规范》四个部分的关系见图1。本部分详细说明了GB/%20177控制网络中的电力线信道，它的尽的在于提供开发-个以电力线为媒体，能够相互通信和信息享的物理网络及节点所需的相关信息本部分包含了完整的物理层(OSI的第-·层）的描述，包含了.与媒体访(MAC)层的接口以及与该媒体的接口。它包含了电力线信道类型相关的参数细节，虽然这些参数可能在OSI的某一层(不是在第一层)进行控制。本部分还提供了有关电力线的一系列的指南及物理和电规范，用于帮助开发电力线环境下的有关产品。对于应用中产品涉及的安全间题，厂商应按照相关国家标谁实施，设计人如要完成设计，需要参考国家的电气方面的规范。
符合本部分的产品应遵照GB/Z20177所涵盖的适用于这些产品的经认可的安全条款进行设计，构造，组装、测试和安装。
本部分电力线网络线材使用过程中，至少受以下5种直接的电气安全灾害的张响来自外部环境源至该电力线网络的瞬时高能帮合，网络所连接的网络组件闻安全接地不同：*零线或地线上可能的高压；
·安全接地可并；
，接口处的很大的短路电流。
在一个正在运行的系统中，除了要采敢措施避免这些问题以外，在现存的网络改变时还要采取特别的手段保持所需的安全特性。
所有使用本部分节点的楼线必领满足国家电气法规，并应经过检查符合该法规。所有的本部分节点应该获得期家相应测试组织的认证。N
菲6、7层
第4层
英3层
第2层
第1层
裘示层、成用层
会话层
传输层
认证册务器
事务控制子层
两络层
链路限
MAC子层
物理层
GB/Z 20177. 1
控制网络
LONWORKS
技术规范
第1部分：
协设规范
GB/不20171.2控制网络I.ONWORKS技术战芯群2部分，电力我宿进划范
GB/Z20177.3控制网络LONWORKS技术规施第3部分：自由拓扑双经线信过现范....
图 1GB/z.20177四个部分的关系GB/Z 20177,2——2006
GB/Z 20177. 4
控制网络
EONWORKS
技术短蔽
第部分：
整于隧迟技
术在IP伯道
上传辅控制
网络协设的规范
1范围
控制网络LONWORKS技术规范
第2部分：电力线信道规范
GB/z.20177.2—2006
GB/Z20177的本部分包含了在电力线媒体上实现数据和控制信息交换必须的规定。本部分规定「电力线网络的一般性描述，网络允许拓扑和配置规则的规范；物理媒体的规范涉及到频段分配、媒体的物理和电气规范、连接器，环境要求和安装考虑；节点的物理媒体规范涉及到与OSI参考模型的更商层接口的内容、控制信道信号特性、编码、发送器,接收器及信导耦合特性。本部分建立了个遵循标准的最小的一组规则。本规则不排除由用户实现的扩展服务。本部分适用于自动化控制系统及产品的设计制造、架成、安装和维护等。2规范性引用文件
下列文件中的条款通过GB/Z20177的本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用丁本部分，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用下本部分。
GB 8877—1988家用电器安装、使用检修安全要求GB8702—1S88电磁辐射防护规定GB/T9387.1-1998信息技术开放系统互连基本参考模型第1部分：基本模型（id11SO/IEC 7498-1:1994)
GB/T17626.3—1998电磁兼容试验和测尽技术射频电磁场辐射抗扰度试验(idtIEC61000-4-3.1995)
GB/T 17626.5—1999
电磁兼容试验和测量技术浪涌（冲击)抗扰度试验(idtIEC 61000-4-5：1995)
GB/Z20177.1控制网络LONWORKS技术舰范第1部分：协设规范
JGJ/T16民用建筑电气设计规范
IEC60364-3：1993建筑物电气装置第3部分：一般特性评价3术语和定义
下面的术语和定义主要是针对电力线媒体和图 1 所示的物理层。更完整的术语和定义见GB/Z 20177, 1。
电力线节点puwer line node
满足本规范，连接到电力线媒体的用户节点。3.2
家庭网络homemetwork
一个家庭中包含的单一的电力线总线。该部分电力线网络定义为从电力线服务的人口（包括断路器面板》开始，到家庭内部的所有负载：1
CB/Z 20177.2—2006
线束Iine cord
非电力线网络的线缆，允许远离电力线网络的节点连接到该网络中。3.4
电力线网络power line network基于电力配电线（“电力线\）的通信网络，从最终配送变压器开始，到该变压器服务的所有家庭，同时包括这些家庭中的所有连线。3.5
非网络供电节点Non-Network-PoweredNode连接到电力线络中，但不是由网络供电的兼容节点。4概述
本部分对电力线物理层和媒体的需求进行了概括性的描述：为了简化该规范，物理层和媒体被逻辑划分为密个物理部分。本章同时还概要介绍了该媒体的频段划分。4.1电力线规范的功能划分
本部分将电力线环境划分为三个基本部分：网络拓扑、媒体和节点物理访问。网络拓扑规范主要是处兜预期的电力线的连接问题，类似丁大多数其他安装中的布线。媒体规范关系到物理媒体的容最及特性。它包含了诸如带宽、频段分配、电气和物理特性，连接器等。
节点物理访问规范主要处理节点中和媒体有关部分的物理特性，同时还描述了物理层和符号编码子层之间的接口。
4.2频段分配
本部分规定了控制信道的频段分配。在本部分及其应用中，在每一种媒体中都有一个控制信道的频段范被保留.用于控制信息和关于本部分系统及其应用状态的用户数据的交换。该控制信道不必在该媒体中进行频段分配，因为这个空闻被永久保留作为本规范的一部分。使用该控制信道必须在所实现的所有层次上与GB/Z20177.1保持一致。该信迫不能以其他任何方式被使用。在本部分中，只规定控制信道中与电力线通信有关的内容。5电力线网络拓扑
下面的内容规定电力线网络的物理拓扑，描述电力线的接线和节点连接的预期配置。5.1电力线网络的描述及其组件
作为一个典型的例子，图2是一个常见的家庭电力线网络示意图。该电力线网络包括从配送变压器开始的线路到与其相连的所有家庭。家庭电力线网络包括由服务人口至整个家庭。通常，三相四线制较为普遍。如果在该网络中存在其他的媒体，则需要使用路由器和/或网桥。家庭网络包含很多电阻性或电抗性负载，随机连接或断开。电力线网络通常被一个配电变压器隔离，配电变压器对于本部分节点所用的信号题率呈现商阻抗。图2用图形方式物理地表示一个典型的电力线网络，描述了这些网络中常见的几种折扑结构。特别是，在任何家庭的任何电力线节点都可以和该网络上其他任何家庭的征何电力线节点进行通信。在一个家庭网络中网络噪卢源和负载并没有被随离。电力线网络中的家庭数目可能有多个。2
保护导
配电变压器
住宅1
性宅2
往 n-1
住宅n
保护学体所
图2典型的电力线网络拓扑
GB/7. 20177.2—2006
图3描述了电力线网络的更为通用的表示办祛，该图表示，从电力线的角度来讲，一个建筑只是一个逻辑概态，所有电力线的节点都出现在源于一个变压器的三个相线之一,同时出现在三个相线上。如图 2和图3所示，在家庭之外的电力线网络由三个独立的220 V(标称)交流共用公共的返回线,这些线指定为L1、L2 和L3,并在家庭供电断路器面板的独立支路上终结。在家庭中有两类家用电器和节点同时共存，即用220V交流单相供电和380 V交流三相供电服务的电器。220V交流单相耦合节点和家用电器（电视机、照明，电机等）通过L1.L.2、L3和中线连接。380V交流三相耦合节点和家用电器(护壁板加热器、热水器,电机等)同时与 I.1、L2、L3 和中线连接。注，一般的电力线网络其备PE（保护导体）保护导体线，提供公其接地。根据设备的安全要求，除了接中线构成国路以外.节点和家用电器可能也冠娶接地。3
GB/% 20177.2—2006
知一次谢
2允许的网络拓扑
保护孕体PE
3常见电力线网络拓扑示例
由于节点的设计者或使用者对现有的电力线网络不可控制，节点只能在电力线网络投到的任何电力线网络拓扑下工作(例如,在一个家庭中,以及在配送变压器的本地端连接的其他家庭中)。因此，没有特定的网络抵扑被指定为允许使用或禁止使用。实际上，有可能出现这样的情况：已经安装的网络拓扑用于网络连线或现有负载不能满起规范要求而导致电力线节点不能正常工作。第7章阐述了这些网络限制（阻抗，噪市等），必须满足这些条件才能确保节点能够正常工作。
6电力线媒体规范
本章阐述了电力线环境下能够传输信息的电力线媒体必须具备的特性。对翻理和电气特性都进行了描述。本章主要规定物理层规范。1频段分配
本条规定了用于电力线通信的频率。1供电
节点不能依赖电力线频率定时或同步来执行通信。可以用交流电作为接口供电和节点所带的应用供电：
6.1.2数据信道
本部分信道占据125kFIz～140kF-1z带宽作为二.进制相移键控（BPSK)调制截波。该信道用于发送包含控制、状态,配置和诊断信息的协议报文。必须遵守 GB/Z 20177.1 媒体访间控制(MAC)层及其上层的规定。该信道的信导特性在第7章中摘述。6.2物理和电气规范
GB/Z 20177.2—2006
在本部分中并没有正式给出针对电力线媒体的物理和电气规范，原因在于：电力线媒体假定已经存在于任何使用本部分电力线通信的环境中；这些规范缺乏对电力线媒体的安装，物理特性，拓扑或连接到该媒体的其他设备的控制。典型的电力线环境下的物理和电气特性概述见附录A和附录B。6.3连接器
如果用一个连接器将一个节点连接到电力线网络中（不是直接连接），那么该连接器必须满足以下要求：
一一该连接器对电力线网络和所连接的节点造成的信号损失可以忽略不计（小于0.1dB）一该连接器（在有或设有节点连接时）对该电力线网络不会带来信号或电压损失（小手0.1B电力线节点连接器应符合GB8877—1988.节点可以利有接地或无接地连接的连接器起使用。节点可以和在7.4.3中描述的标准的L-N耦合或可选的［G耦合一起使用。设有接地连接的节点只能和L-N耦合一起使用才能正常工作。6.4安装要求和指南
本条规定了在本部分环境下节点的安装。安装人员应该按照本亲的描述进行安装。如果不遵照该安装步骤可能会导致可靠性差，系统性能降低(可能超出指定的运行范围)和系统失效。6. 4. 1 L1,L2 和 L3 之间的单端耦合家庭的220V交流单相合电气设备（家电，照明，电机等）通带连接到L1或L2或L3.I:，提供单一的通路，除了由配电变玉器和线路的互感提供最小的合以外。因此，在电力线网络中存在一个潜在的何题:山于 L1 和 L2 或 L3 之间信号耦合的不足在 I.1-N _上的 220 V交流单相耦合节点无法和 L2-N上鼓13N的220V交流单精合节点通信为了解决这一问题，应该在L1、L2、L3和中线之间放置一个信号合器，以改善电力线网络上的信号传播，该耦合器可能是一个可选节点，是否必要可根据安装情况而定。该耦合器的规范见附录B.3。6.4.2浪涌保护及相关设备
在家庭中，可能需要安装某些特定的浪保护和相应的频率选择保扩设备。这些设备训能会大大衰减信道上的波形，从而影响到部分或整个网络的运行。因此要注意，选择这些设备时，这些设备不能对 125 kHz~-140 kHz 赖段范围内的信号有明显的衰减,7电力线节点规范
本章规定了电力线节点的物理层规范，包括：物理层到MAC层的接口；
一在电力线媒体上的物理信特性：一产生必要的电力线信号所的发送器的规范：一正确接收电力线信号所需的接收器的规范。7.1到MAC层的接口
数据以8比特字节的格式从MAC层被传递到电力线收发器，包含I.2Hdr（第二层首部）字节、NPDU和一个16比特位的CRC,如GH/220177.1的 6.3、6.4和6.5中所述。电力线收发器将每~个字节的数据编码到一个11比特位的字中，同时添加一个比特位同步模式，一个字长的同步字，和由两个数据包结束字（EOP)组成的恢结束。整个数据包的格式如图4中所示。位同步模式由“10”交替的24比特位组成。字同步字为“11001111011\。数据包结束字是“11100110011”。位同步模式提供了时钟5
GB/Z 20177.2--2006
定时信息。字步模式提供了位极性和字边界信息。001
Bit Sync
7.2字编码bzxZ.net
Word Sync
L2HTR+NPDU+CRC
N II bit words
图4电力线数据包格试
1co10o1
在 L2Hdr 中的每个 8 比特位字节,NPDU 和 CRC被编码到 11 比特位的字中。11 比特位字的前 8比特位是以NRZ(不归零)格式(未编码的)传输的数据。第 9 比特位 P是对前 9 比特位的校验位。第 10 和 11 比特位是最后两位,总是\01\。—个数据字的表示见图 5。MSB
7. 3电力线数据包定时
来自 MAC 层的 B比特位数据
图 5 11 比特位字格式
如 GB/Z 20177. 1 中所述,本部分使用数据包之间时间间隔,定义为 Beta 1 时间;随机时间片,定义为 Beta 2 时间。Bcta 1 的计算是从一个数据包的结束到第一个 Bcta 2 时间片的开始。GB/Z 20177. 1协议和电力线收发器的组合必须保证 Be1a 1 的时间为 3. 4 ms 士 0. 1 Ins,而 Bela 2 的时间为2. 0 nis三0. 1 ms。为了保证节点间比较好的通信情况,应该有 8 个优先的 Rela 2 时间片。除此以外,本部分收发器必须满足下面定义的时间参数（见表1)。载波侦听一一这一时间开始于数据包到达接收器的输人端，终止于接收器检测到载波并将P_Channel_Active设置为真。
传输起始延时-
7.4发送器特性
这--时间从 P_Data_request 被激活到数据包开始进人电力线为止。表 1 收发器定时规范
敲波慎听
传輪起始延时
发送器成具有差分驱动能力，能够驱动电力线网络上指定的信号。7.4.1载波调制
最太1. 7 ms
最大100s
每一个比特都是作为不归季数据(NRZ)经 BPSK 调制到载波,上。载波频率是 131. 579 kHz,可以允许士200×10-的容差。符号速率为5482.45符号/s，允许容差为土200×10-5。注：调制后的波形必须被整形以稠足相关法规对传导射的要求。7.4.2波形幅值
在数据包传送期间载波输出电压的幅值的测试必须规定在23℃士3℃之间，使用的测试电路参见图6。V网络是一个符合CISPR16-1-2的4.2及A.2的测试网络(50//(50μH+5n))。其振幅的测量采用调谐到 131. 5 kHz 的接收器,使用了峰值检测装置和 30 kHz 带宽进行测母得到的。调谐接收器使用其峰值检器可以读到正弦曲线的均方根。振幅值限制必须在开关闭合和打开之时都能满足6
要求。
发送电压必须使用式(1)、式(2)进行计算：Vp=2. 828 ×Vmmasured
dBV=20 XIg(V.esured)
式中：
Vaesuread
蜂·峰值度
谢量电压：
分贝伏。
GB/Z 20177,2—-2006
注：发送电压Vma必须大于0dBV(2.828Vm），在开关打开时小于11dBV(10.0V%），当开关团合时大于一12dBV(0. 7 V).
般滤器
中线N
PF保护地
相线！
中力线
鸿波器
130kiz)
中力线
鸿波器
130 kHz)
7.4.3设备耦合
>250 HH
250 uH
测试接收器
V-网路
= 0. 25 uF
图6决定传输幅值的测试电路
在谢的电为我收
发器节点
设备根据线缆的可用性和相关的电气法规限制，将控制信道信号耦台到电力线上。7.4.3.1单相耦合
没有接地线的节点可以使用相线和中线(L-N)连接器合到电力线上。如果提供了接地连接，它可以使用相线和地线（L-N-G)连按器耦合到电力线网络中。L-N-G的选择受限汀电气法规方面的限制。
7.4.3.2多相耦合
如果一个节点可以连接到多个相以及中线上时，则可以每个相分别或者多个相同时对中线连接进行耦合，即(I1-N)和/或(L2-N)和/或(L3-N）。如果这些节点可以连接到地线并且当地法规允许这样做，则这些相可以对地连接进行耦合，即(I.1-N-G)和/或(L2-NG)和/或(L3-N-G)。7.5接收器特性
这一部分描述了电力线收发器接收器的阻抗和性能特性，为了测量上的一致性,其测试应在7
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