DL T 790.51 2002 采用配电线载波的配电自动化第5部分：低层协议集 第1篇：扩频型移频键控S．FSK协议1

 

中华人民共和国电力行业标准

采用配电线载波的配电自动化第5部分：低层协议集

第1篇：扩频型移频键控(S．FSK)协议

Distrlbution automatlon uslng distrbution Hne carrier systems-

Part 5-1:Lower layer profiles-

the spread frequency shift keying (S-FSK) prorde

l总则

1.1  范围和对象

    本标准描述了物理层实体和介质访问控制(MAC)子层提供的服务相关的扩频移频键控调制(SFSK)的要求。传输介质假定是中压和低压配电网。本标准中所描述的MAC子层和IEC 61334-4-32中描述的逻辑链路控制层( LLC)相接口。

    调制、物理层和介质访问控制子层三部分互相匹配，可达到最佳性能价格比。

    本标准中描述的协议是IEC 61334-5系列中的一个，IEC 61334-5是设计用于配电网数据传输的协议集。考虑到该领域技术的不断发展，这些协议起先被当作类型2的技术报告出版，以便把在实际中应用成功的协议变成标准。

1.2引用标准

    下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成本标准的条文。在标准出版时，所示版本均为有效。所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。

    GB/T 9387 .1-1998信息处理系统开放系统互连基本参考模型第1部分：基本模型(idtISO/IEC 7498-1:  1994)

    GB/T 9387.3-1995信息处理系统开放系统互连基本参考模型第3部分：命名和编址(idt ISO/IEC 7498-3:  1997)

    DL/ T790 .41-2002采用配电线载波的配电自动化第4部分：数据通信协议第1篇：通信系

1334-4-1:  1996)

    IEC 61334-1-4:  1995采用配电线载波的配电自动化第1部分：总则第4篇：中低压配电网的

    数据传输参数

    IEC 61334-4-32:  1996采用配电线载波的配电自动化第4部分：数据通信协议第32篇：数据链路层一逻辑链路控制

    IEC61334-4-511: 2000采用配电线载波的配电自动化第4部分：数据通信协议第511篇：系统管理-CIASE协议

    IEC61334-4-512: 2001采用配电线载波的配电自动化第4部分：数据通信协议第512篇：使用61334-5-1MIB的系统管理

  EN 50065-1:  1991频率在3kHz至148.5kH的低压电力设备上的信号第1部分：通用要求，频带和电磁骚扰

1,3  定义

    IS0 7498-1和EN50065-1中的定义适用于本标准。

2调制

2.1  目的

    S-FSK是一种调制和解调技术，它结合了传统的扩频系统的一些优点（如：对窄带干扰的抗扰性强）和传统的移频键控系统的优点（简单，易实现）。

2.2  扩频移频键控(S-FSK)原理

    信号发送机指定空号频率fs为“数据0”，传号频率fM为“数据1”。S-FSK和传统FSK的区别在于fs和fM彼此的距离拉远（“扩展”）。通过增大空号频率信号和传号频率信号的距离，使它们的传输质量互相独立（这两个频率点的窄带的午扰强度和信号衰减都互相独立）。

  接收机在两个可能的频率(半通道，half-channels)上执行常规的FSK解调，产生了两个解调信号dS和dM。如果这两个半通道的平均接收质量相近（见图1），码元判决根据两个解调信号的高低做出判断（若ds> dM，则为“数据0”；若ds< dM，则为“数据l”）。但如一个半通道的平均接收质量明显好于另一个（见图2），则决策单元以较好的解调信号与门限信号T作比较，忽略质量差的解调信号。

  接收质量的衡量和门限值计算可依据一个预定义的前导码，它在实际数据帧的传输之前发送。

图1  “空号”和“传号”的质量相近    图2“传号”的质量明显优于“空号”的质量

2.3  扩频

  频率偏移I fM - fsl的绝对值应能使fM和fs频率处信号传输质量彼此独立。考虑到在IEC 61334-1-4中介绍的测量值，建议使用IfM - fsI >10kHz。fM和fs应位于EN 50065-1标准定义的频带内。

2.4性能测试

2,4.1  目的

  通过不同的性能测试保证实现的质量。测试在实验室条件下进行，应可重复。

  BER（比特差错率）的测量是通过传输一个前导码，一个帧定界符和一个38字节的数据块进行的，假定没有发生帧同步错误。BER是按数据块中的误码计算的。

    在进行下面所描述的测试时，接收机输入信号的范围应该在2mV硪—2VefI之间。

    不同种类的干扰信号叠加在被传输信号上。

2.4.2  白噪声BER测试

    高斯白噪声叠加在传输信号上。

    No[W／Hz]为在fc-fd,fc和fc+fd频率点时，接收机输入端测量的噪声功频谱密度，应保证噪声频谱在fc-fd和fc + fd之间是平坦的。

  Eb [Ws]为每比特接收信号的功率。Eb=Vs²，Vs是在接收机输入端被传输信号的真有效值（均方根值）。有效值电压表的带宽应能覆盖信号的全都频率范围。

    通道可能因两个传输信号频率不同（不同的噪声电平和不同的衰减）而性能不同，所以使用不同的信号电平进行叠加白噪声(AWGN)测试。Ebl是传输逻辑“l”时接收到信号的功率；Ebo是传输逻辑

“0”时接收到信号的功率。每比特的平均功率是Et,=(EM+Et0)／2。

    两个信号功率电平的比是功率比工，．.=Ebl /Eb0。

    为达到规定的BER，Eb/NO值应小于表l中的数值。

表l达到规定BER的允许最大Eb/NO值

BER	- 5dB<x<5dB	z=±10dB	工=±20dB
10-5	Eb／NO< 21dB	Eb/NO< 17dB	Eb/NO< 7dB
10-4	Eb／NO <19dB	Eb/No<15dB	Eb/NO <SdB
10-3	Eb／N0 <17dB	Eb／NO< 13dB	Eb/No< 3dB
10-2	Eb/No<14dB	Eb／NO<lldB	Eb/NO<ldB
10-1	Eb/No< 10dB	Eb／NO<7dB	EblNO< - 3dB
2x10-1	Eb/NO< 8dB	Eb/NO< 4dB	Eb／NO<- SdB
注这些Eb/NO限值供参考，它们至少高于理论值3dB。

 

2.4.3  窄带干扰BER测试

    频率为fN的正弦干扰加在传辕信号上。干扰的平均功率为SN- V2N6信号的平均功率为S。=v：。

    对于20kHz< fN<95kH的任何频率，在S。/SN< 30dB时，应测不出误码(BER<10-5)。

2.4,4脉冲噪声BER测试

    使用峰峰值SV．频率厂和占空f 1096—so%的周期性脉冲噪声。信号的幅值设为20mVff。当f=100Hz和f=lOOOHz耐，BER应低于10^-1;。

3物理层

3.1  目的

    本章包括了DCP（数据通信协议）物理层实体和MAC子层在逻辑接口上需要的服务，也定义了通过物理通道（低压配电网）提供信息流的传输方法。

3.2  传输方法

    配电线信号发送机和配电网相连，该电网具有以下特性：

    a)交流单相或三相。

    b) 50H或60(1±10%)Hz。

    c) 220V)有效值(最小190V，最大250V)。

1)原文为230V．根据我国的规定采用220V。

3.2.1  编码

    使用不归零(NRZ)码。

3.2.2  比特定时

    50H时，一个数据的最大持续时间（传输瞬间）是3.333ms。定义的比特持续时间对应于最小的传输速率，即50Hz时300bit/s，60Hz时360bit/so

    在最小传输速率时(300或360bit/s)，3个数据比特的持续时间可能对应于电力线三相中的一相发生两个相继过零点的时间间隔。以工频同步时，数据比特被按时放置，使每3个比特的起始处对应于某一相的过零点时刻。这意味着通过把三相中的某一相发生连续过零点时间间隔一分为三实现比特同步。在电力线工频为50H时，其他300bit/s倍数的传输速率（如600bit/s、900bit/s、1200bit/s等）也是可能的。

3.2.3  帧定时

    PHY—frames（物理帧，由前导码、起始子帧定界符、MAC-子帧和暂停域组成）在预定义的时间片里传输（见图3）．这意味着物理帧总是起始于基本时间片的整数倍，这时刻称作时间片指示器。在时间片同步后，每个装置的物理层就可以通过它的内部时钟独立地跟踪时间片指示器。

 

2字节    38字节    3字节

    图3时间片和物理帧结构

3.2.4  时间片定时

    对于远方站（服务器），则通过对接收到的子帧使用前导码和起始定界符来实现时间片指示器在系统范围内的同步。

3.3  物理帧的构成

3.3.1  目的

    为保证在物理层数据传输的正确性，避免发生同步错误，一个PHY—frame（物理帧）包含：

   一一个P—sdu  (38字节)等于MAC子层传输的M_ pdu；

   ——个P - pci封装P- sdu和前导码（2字节）、前导码之后的子帧定界符（2字节）及最后的暂停（3字节）。

3.3,2  字节和比特顺序

    字节发送的顺序从最高字节(MSB)到最低字节(LSB)o按常规，最高字节对应于最左边的字节。比特域和字节域有相同的排列。就是说，8位字节的第一个比特是最高位比特（最左的）。

3,3.3  前导码和起始子帧定界符

  前导码是一个16bit域等于AAAA (hex)。

  起始子帧定界符是一个16bit域等于54C7 (hex)．紧跟着前导码。

  前导码和起始子帧定界符合起来是4个字节，有以下用途：

  a)自动增益控制(AGC)适配。

  b)接收质量测定和门限值计算（由解调方法来定）。

  c)比特同步微调（必要时）。

 d)帧检查：目标是检验收到的解调信号的结构是否符合提取的一个物理帧。检查是在前导码和起始子帧定界符部分进行。

    e)时间片指示器重新同步（必要时）。

    注：接收增益（在接收前导码和起始子帧定界符字段时决定）可以被限制在一个最大值内。这个值存贮在max．receiving- gain物理管理变量中。

3.3.4暂停

    无传输的24个比特长的域。

    暂停的目的是给接收器足够时间，在接收下一帧前进行解码和数据处理。

3.4  物理层服务定义

3.4.1  概述

3.4.1.1  P - Data物理层数据服务

  物理层提供P - Data服务，允许MAC子层实体使用低压配电网作为传输介质，传输一个M—pdu信息给对等的MAC子层实体。如图4所示。

    图4 P—Data服务

    有三个通用的P - Data服务原语和两个用于本地同步管理的特定的P - Sync服务原语。这三个通用

P - Data物理层服务原语是：

    -P - Data．request．物理层数据请求原语。

    _P - Data，confirm，物理层数据确认原语。

    -P - Data．indication，物理层数据指示原语。

3,4.1.2  P - Sync物理层同步服务

  物理层提供P - Sync服务允许MAC子层实体：

  ——请求一个新的同步。

  ——得知物理层同步状态的变化。

  有两个P - Sync原语。由MAC子层在本地使用：

  -P - Sync.request，物理层同步请求原语。

  -P - Sync．indication，物理层同步指示原语。

3.4.2  P- Data．request物理层数据请求原语

3.4.2.1  功能

  该原语定义了从一个本地的MAC子层实体到一个对等的MAC实体或多个（在组地址情况下）对等的MAC实体的数据传送。

3-4.2.2  结构

    该原语的语法如下：

    P - Data．request(

    P- sdu

    )

3.4.2.3  使用

    该原语产生于MAC子层实体，当数据传输给一个对等MAC实体或多个实体时产生。可以作为来自更高协议层请求的响应。

    收到该原语时，将使物理层实体建立一个PHY—frame（如图3描述）．并传输到对等的物理层实体或多个物理层实体。

3.4.3  P- Data．confirm物理层数据确认原语

3.4,3,1  功能

    该原语只在本地有意义，给发出P - Data．request数据请求原语的MAC子层实体作出一个适当的应答P—Data.oonfirm数据确认原语告诉MAC子层实体，其先前P- lData，request数据请求原语的PHY

—frame，在介质上传送的情况。

3-4.3.2  结构

    该原语的语法如下：

    P - Data．confirm(

    Transmission—status

    )

    参数Transmission—status将状态信息回传给本地请求的MAC子层实体。用于指示先前相关P Data.request的请求成功或者失败。也指出物理层是否已失去帧同步。

    Transmission—status可能的返回值如下：

    -OK:没有发现错误；

    -LP-TU：物理子层的资源暂时不可用；

    -LP-NI:物理层资源未建立或未激活；

    -LP-HF:物理子层硬件故障；

    -LP-NS:物理层未同步；

    -LP-SE: MAC子层传过来的P- sdu有句法错误（P- sdu的长度不是38字节）。

3.4.3.3  使用

    该原语用于对本地MAC子层实体的P - Data. request作出响应。

    设有足够多的确认信息回答MAC子层的相应的请求。

3.4.4  P- Data．indication物理层数据指示原语

3.4.4.1  功能

    该原语定义从PHY子层实体到MAC子层实体的数据传送。

3-4.4.2  结构

    该原语的语法如下：

    P - Data．indication(

    P - sdu

    )

3.4.4.3  使用

    P- Data．indication物理层指示原语由PHY子层实体发给MAC子层实体，指出本地PHY子层实体收到一个帧。仅当这些帧同步正确、格式合法，才上报到MAC子层实体。

3.4.5  P-  Sync. request物理层同步请求原语

3.4.5.1  功能

    该原语只在本地有j敷义。为MAC子层提供一种方法，向物理层申请重新同步。

3.4.5.2  结构

    该原语的语法如下：

    P- Sync．request(

    State

    )

    State参数只取一个值：State= Rejected。提交该信息请求新的同步。

3.4.5.3  使用

    该原语由MAC子层产生，在需要新的同步时产生（详见4.3.6）。

3.4.6  P- Sync．indication物理层同步指示原语

3.4.6.1  功能

    该原语只在本地有意义。将PHY层同步状态的变化通知MAC子层。

3.4.6.2  结构

    该原语的语法如下：

    P - Sync．indication(

    New Synchronisation State

    )

    New Synchronisation State参数指示物理层新的同步状态，只取一个值：

    -SYNCHRO一FOUND:物理层实体已经找到了一个新的同步。

3,4.6.3使用

    当找到新的同步时，物理子层就产生该原语。当MAC子层通过P - Sync.request(State= Rejected)原语请求解除同步时，则不返回P - Sync.indication()服务。

3.5 PHY子层的发送和接收

    功能模型是从客户或服务器的角度来分析的。通过管理原语进行物理管理变量（见3.5.5.3）的写和读操作。

3.5,1  发送过程

3.5.1.1  客户发送

    客户是DLC（数据链路通信）的主动方。应通过预先定义的时间片传输物理帧。一个时间片开始的时刻叫时间片指示器。这些指示器对应于配电线三相中的一相过零点的时刻。每次客户物理层发现一个新的时间片指示器，就向MAC子层发送一个P - Sync．indication(SYNCHRO—FOUND)原语通知MAC子层。

    注：用P - Sync.request  (State= rcjected)原语．MAC子层能够命令进行查找新时间片指示器。

    当物理层收到一个从MAC子层来的P - Data.request原语时，首先检查P- sdu的长度口如果不是38个字节，马上返圃一个否定的P - Data. confirm给MAC子层。

    如果P- sdu的长度等予豫字节，则物理层等待时间片指示器的出现来启动传输。当它到来时，物理层首先传输前导码(2个字节，值等于AAAAH)，紧接着传输起始子帧定界符(2个字节，值等于54C7H)以及从MAC子层发过来的38个字节的P- sdu。

    一旦这42个字节的传输结束，物理层重新处于空闲状态，准备就绪去处理到来的一个物理帧或者P - Data．request原语。

3.5.1.2  服务器发送

    服务器在DLC通信中是从动方。为了传输一个物理帧，应与客户同步。

    如果服务器已和客户同步，它的发送过程和客户是一样的。

3.5.2  接收过程

3.5.2.1  客户接收

    如果物理层在当前的时间片中还没有接收到任何P - Data．request原语，就自动进入接收模式，等待下一个时间片指示器出现。

    物理层使用收到数据的头4个字节来做如下工作：

    一稳定增益。

    —测量每个半通道的质量，确定接收过程要使用的门限值。

    一检查收到的解调信号结构。

    若收到的解调信号结构与物理帧的帧头相符，物理层继续对接下来的38个字节解谪。然后一个P-Data.indication原语会发给上面的MAC子层。之后，进入空闲状态，等待下一个时间片指示器出现。

    若信号结构与物理帧的帧头不符，就被视为噪声，物理层立即进入空闲状态。

3.5.2.2  服务器接收

    服务器在DLC通信中是从动方。为了接收一个物理帧，应与客户同步。

    在接收模式，由客户系统通过MIB管理信息库中max-receiving-gain对象（见IEC 61334-4-512），对服务器使用的最大接收的增益进行控制。

    如果服务器已和客户同步，它的接收过程和客户是一样的。

3．S．3  服务器的同步——解除同步

    尚未同步的服务器会不断的分析信道，查找前导码(AAAAH)和起始子帧定界符(54C7H)。当物理层找到一个正确序列，就通知MAC子层，给它发送P - Sync.indication(SYNCHRO—FOUND)原语。然后，岂进入接收模式，获取后边的38个字节。由这些字节形成P- sdu，提交给MAC子层。

    一旦MAC子层接收到SYNCHRO—FOUND通知，也就是为服务器已经找到一个同步。然而，系统保持同步时间，仅供MAC子层能够在这时间期限内接收到合法MAC帧，这个时限称作synch-ronization-confirmation- time- out（同步．确认．超时）。

    如果在这个时限内．MAC子层没有接收到合法的MAC帧，就认为系统找到的同步参考是由寄生干扰信号产生的。那MAC子层就给物理层发送P - Sync.request  (State= Rejected)原语，要求解除同步。如果接收到一个合法的MAC帧，系统认为同步基准是对的，就保持同步。

    除了由特定的synchr onisation- confir mation-time-out计数器溢出产生解除同步外，MAC子层控制的其他事件也可能引起系统解除同步，包括：

    -time-out-frame-not-OK计数器溢出。在time-out-frame-not-OK设定的以秒为单位的时间内没有收到有效的MAC帧。

    -time-out-not-addressed计数器的溢出：在time-out-not-addressed设定的以分为单位的时间内系统没有收到发给任何地址的帧。

    ——错误启动方的识别：MAC子层已经识别了一个MAC帧发自或发给一个未授权的客户系统。系统不应与这样的帧同步，于是要求解除同步。

    注：这事件只有在系统配置成锁定状态时才发生。在锁定状态，服务器系统仅接收或发给一特定的称作启动方的客户系统的t同步。启动方由它在initiatar-mac-address MAC管理变量的MAC地址来标识。如果这个变量置成

    NO—BODY值，服务器系统工作在非锁定状态。

    -new-synchronisation MAC管理变量的写操作。

    -mac-address MAC管理变量的写操作(仅当它被置成NEW)。

3.5.4  物理状态转换表

表2服务器物理层转换表

初始状态	事    件	操  作	最终状态
等待物理层就 绪	Local_ Status()=OK   and Is server()=TRUE	无操作	寻找同步
寻找同步或服 务器空闲	Wnte__ Request()   And Check Write()◇OK	Write _ Conf (P   Tstat = Check _ Write ())	不改变状 态
寻找同步或服 务器空闲	Read _ Request  () and Check Read ()◇OK	Read, Cqnf  (P—Tstat= Check一Read   <))	不改变状 态
寻找同步或服 务器空闲	Write _ Request  (max-receiving-gain) and Check Write ()  =OK	Set_Value(max-recejving-gain) Write Conf (P Tstat= OK)	不改变状 态
寻找同步或服   务器空闲	Read _ Request ( Server-Physical- Management-Variable)     and Check Read () =OK	Read_Conf ( Servty-Physical- Management-VariabZe)	不改变状 态
寻找同步或服 务器空闲	P - Data.request  (P - sdu) and Check ()◇OK	P- Data. c:onfirm (P - Tstat= Check   ())	寻找同步
寻找同步	P - Sync.request (State)	无操作	寻找同步
寻找同步	Synchro_ Found (Delta_ Phase)	Init _ Time _ slot( )  Inic _  Counter ( synchronisation- confirmation-time out)     Set _ Delta _ EJectrical _ Phase(Delta _ Phase)  P -  Sync.indication ( SYNCHRO FOUND)	服务器接 收物理帧
服务器空闲	P- Sync.requesi (State= Rqeculd)	无操作	寻找同步
服务器空闲	Tme_ Slot()	无操作	服务器检 查接收物理 帧
服务器空闲	P- Data.request (P- sdu)   and Check ()  <>OK	P - Data.confirm (P - Tstat = check   ())	服务器空   闲
服务器空闲	P - Data.request  (P - sdu)     and Check()=OK	Build _ P - Frame  (  Preamble - AAAAH       SSD= 54C7H    P sdu)	准备物理   帧等待发送
服务器检查接 收物理帧	Preamble_ SSD ()  =OK	无操作	服务器接   收物理帧
服务器检查接 收物理帧	Preamble_ SSD ()◇OK	无操作	服务器空   闲
服务器接收物 理帧	End_ Receiving () and Sync Conf= FALSE	P- Data.indication (P- sdu)	服务器空   闲
准备物理帧等 待发送	Time一Slot()	无操作	发送物理   帧
发送物理帧	End _ Sending  ()	P_ D ata.confirm (P_Tstat=OK)	服务器空   闲

 

 

表3客户物理层转换表

初始状态	事    件	操  作	最终状态
等待物理层 就绪	Local_ Status()=OK   and Isserver()=FALSE	无操作	等待过零   点
等待过零点	Zero _ Crossing  ()	Init _ Time _ Slot   ' P Sync.indicat妇1 (SYNCHRO FOUND)	客户空闲
客户空闲	P - Sync.request  (State=Rejeeted)	无操作	等待过零   点
客户空闲	Writ:e__ Request()     and Check Write()<>OK	Write _ Conf (P - Tstat = Check _ Wrire   ())	客户空用
客户空闲	Read _ Request ()   and Check Read ()  < >OK	Read _ Conf  (P_ Tsta= Check _ Read  ())	客户空闲
客户空闲	Write _ Request  (max-receiving-gain)   and Check Write ()  =OK	Set _ Value  (max-recei ring-gain)   Wnte Conf (P_ Tstat-OK)	客户空闲
客户空闲	Read ~ Request (max-reoeiving-gain)   and Check Read ()  =OK	Read_Conf  (max^receiving-gain)	客户空闲
客户空闲	P - Data.request (P—sdu)     and Cbeck()=OK	Build_ P_ Frame  ( Pte~nble = AAAAH   SSD= 54C7H    P- sdu)	准备物理   帧等待发送
客户空闲	P- Data.request (P- sdu)   and Check O <>OK	P - Data.confirm .(P- Tstat=Check())	客户空闲
客户空闲	Time_ Slot()	无操作	客户检查   接收物理帧
客户检查接 收物理故	Preamble _ SSD  () =- OK	无操作	客户接收   物理帧
客户检查接 收物理帧	Preamble_ SSD()<>OK	无操作	客户空闲
客户接收物 理帧	End一Receiving()	P - Data.indication  (P—sdu)	客户空闲
准备物理帧 等待发送	Time一Slot()	无操作	发送物理   帧
发送物理帧	End Sending()	P - Data.corrfirm  ( P - Tstat = OK)	客户空闲

 

3,5.5  转换表描述

3.5,5.1  物理层状态

    物理层定义了11种状态：

    -CONFIG:等待物理层就绪（硬件配置）。

  -S - IDL:服务器空闲状态。

  -C - IDL:客户空闲状态。

  -LFS:寻找同步。

  -WFZC:等待过零点。

  -S - RPF:服务器接收物理帧，S- RPF．C用于检查前导码和起始子帧定界符，S - PRF．R接收

P - sdu。

    -C - RPF:客户接收物理帧，C - RPF.C:用于检查前导码和起始子帧定界符(SSD)，C-RPF.R接收P- sdu。

    -SPF:发送物理帧，SPF.W准备物理帧和等待下一个时间片，SPF.S发送整个物理帧(前导码，SSD和P - sdu)．暂停除外。

    在S - IDL和LFS状态，物理层实体准备就绪接收和处理到来的P - Sync同步原语。

    在S - IDL．LFS和C- IDL状态，物理层实体准备就绪接收到来的P - Data数据原语，但是在LFS状态不能处理它们。

    在SPF．W状态，物理层把起始同步码（AAAAH）和起始子帧定界符(54C7H)加在收到的P-sdu前面，然后等待下一个时间片。在SPF.S状态，发送相应的42个字节(2+2+38)。暂停时间是由等待下一个时间片来完成的。

    在S- RPF．C和C- RPF状态，物理层检查前导码和起始子帧定界符是否正确。也为接收定义最佳的解调模式[详见2.2扩频移频键控( S-FSK)的原理]。在RPF．R状态，它接收P - sdu的38个字节。暂停时间不考虑在内（等待下一个时间片）。

    在LFS状态，物理层寻找前导码+起始子帧定界符(AAAA54C7H)。它也测定三相交流电的相位。

3-5.5.2  状态表注释

3.5.5.2.1  物理原语注释

    本条定义物理原语状态表中的缩略语，这些原语在MAC子层和系统管理应用实体间传递：

    -P - Tstat：用P - Data.confirm原语传给MAC子层的传输状态，及采用Write—Conf()或Read Conf()管理原语传给系统管理应用实体的传输状态。

    -P-sdu:通过一个P - Data原语和MAC子层交换的物理服务数据单元。

3.5.5.2.2  物理协议数据单元注释

    本条定义了状态表中有关与MAC子层交换的物理协议数据单元的缩略语。

    -SSD:物理帧的起始子帧定界符，等于十六进制54C7。

3.5.5.3  物理管理变量

    物理管理变量是处理过程中物理子层实体读或写的变量集。

    表4罗列了服务器和客户的物理管理变量，它们用在S-FSK扩频型移频键控协议中。这些变量用于系统管理。在DCP中，服务器物理管理变量被链接到管理信息库(MIB)的DLMS的对象(详见IEC 61334-4-512)。

表4物理管理变量

物理管理变量	所属系统	物理子层实体用	系统管理应用实体可用
Delta- electrical-phase	Server	Write	Read
Max- receiving-gain	Ser ver/Client	Read	Wnte

 

  通过Write—Request()和Read Request()管理原语，DCP‘的系统管理应用实体可以在本地访问这些变量。

    详见IEC 61334-4-5110

3.5.5.4状态函数

3.5.5.4.1 Check()

    Check()函数的返回值，表明用P - Dkt8．request原语所传输的P - sdu flt9成功或者失败和所要求的资源的可用性。

    可能的返回值：

    -OK:  P_sdu的长度等于38字节，资源可用。

    -LP-TU:资源暂时不可用。

    -LP-NI:本地的物理层没有完成所请求的服务。

    -JP-HF:硬件故障。

    -LP-NS:物理层未同步。

    -LP-SE:  P- sdu的长度不等于38字节。

3.5.5.4.2 Check Read()

    Check Read()函数返回Read Request()管理原语处理的成功或者失败的值。

    可能的返回值：

    -OK:参数域处理成功，资源可用。

    -LP-NI:本地的MAC子层没有完成所请求的服务。

    -LP-TU:本地资源暂时不可用。

    -LP-SE:提交的原语句法错误。

    -LP-HF:硬件故障。

3.5,5.4.3 Check Write()

    Check—Write()函数返回Write Request()管理原语处理的成功或者失败的值。

    可能的返回值：

    -OK:参数域处理成功，资源可用。

    -LP-NI:本地的MAC子层没有完成所请求的服务。

    -LP-TU:本地资源暂时不可用。

    -LP-SE:提交的原语句法错误。

    -LP-HF:硬件故障。

    物理子层实体实现的其他控制方式不在本标准范围之内。

3.5.5.4.4  End—Receiving()

    End—Receiving()函数是物理层在接收到前导码和起始子帧定界符的字节后，又接收到38个字节(P - sdu)时产生的一个事件。

3.5.5*4.5 End—Sending()

    End—Sending函数是物理层在发送了42个节字(Preamble+SSD+P_ sdu)后产生的事件。

3.5.5.4.6  Is_ Server()

    如果本物理层做为服务器的物理层，IS - Server()函数返回FRUE。否则，Is—Server()函数返回FALSE。

    该函数检查一个由管理应用设置的管理变量。

3.5.5.4.7 Local_ Status()

    如果所有保证发送或接收的条件都满足（例如：50Hz同步，波特率），则Local—Status函数返回VALID。否则，返回INVALID。

    该函数检查定义波特率的管理变量和校验硬件初始化。

3.5.5-4.8 Preamble—SSD()

  如果接收到的4个字节等于前导码(AAAAH)和起始子帧定界符(54C7H)，Preamble—SSD函数返回OKo否则不返回OK。这个函数在S- RPF.C或C- RPF．C状态时接收到4个字节后产生一个事件。

3.5.5.4.9 Read—Request()

    该事件对应于一个管理原语，该原语由系统管理应用实体（SMAE:参见IEC 61334-4-512）在对服务器或客户物理管理变量（见3.5.5.3）提交读操作时产生。

    Server-Physical-Management-Variable自变量意味着对服务器物理管理变量(delta-electrical-phase)进行Read—Request（读请求）。

3.5.5.4,10 Synchro—Found  (Delta—Phase)

    Synchro—Found函数是物理层在完成同步后立即产生的事件。该事件同时返回三相交流电的相位的计算值。相位定义了6个值。这些值列举在IEC 61334-4-512中。

3.5.5.4.11  Time_ Slot()

    Time—Slot函数是由物理层为每一个时间片产生的事件。该事件实际是在实现同步后系统地产生的。

3.5.S.4.12 Write—Request()

    该事件是由系统管理应用实体（SMAE:参见IEC 61334-4-512）为提交物理管理变量max-receiving-gain的写操作所产生，该变量由物理层实体读取。

3.5.5.4.13 Zero一Crossing()

    该事件在配电网交流电压过零点时产生。

3.5.5.5  操作描述

3.5.5.5.1Build—P - Frame()

    Build P - Frame()函数建立一个物理帧，即将前导码和起始子帧定界符加在从MAC子层发送来的P - sdu前面构成。

3.5-5.5.2  Init—Time—Slot()

    Init Time—Slot函数初始化生成时间片。

3.5.5.5.3  Set—Delta—Electrical_ phase  (Delta—Phase)

    Set—Delta—ELectrical—phase函数用提交的值初始化MIB的变量Delta—Electrical—Phase。

3.5.5.5.4  Set—Value  (PHY—Management—Variable)

    Set—Value()函数通过Write—Request()事件提交物理管理变量的值。

3.5.5.5.5Read Conf()

    Read—Conf()函数产生一个原语，指定给系统管理应用实体使用。这个原语包含对上一次接收的Read Request()原语的处理结果。

3．S．5,5.6  Write Conf()

  Write_ Conf()函数产生一个原语，指定给系统管理应用实体使用。这个原语包含对上一次接收的Write Request()原语的处理结果。

4介质访问控制子层(MAC)

4.1 MAC服务规范

4 .1.1  目的

    本条规定由介质访问控制(MAC)子层向逻辑链路控制(LLC)子层（见图5）和系统管理应用实体所提供的服务。下面是这些服务的抽象描述。

4,1.2  特点

    MAC子层仅为上层协议提供访问手段，上层协议负责管理系统间的时间共享。任何时候，应只有一个系统能够传输。

 

    图5参考模型的关系

4.1.3服务概述

    由MAC子层提供了两类服务。

4.1.3.1 MA—Data服务

    MA—Data服务允许LLC子层实体和对等LLC子层实体交换LLC数据单元（见图6）。

    类似于OSI模型，提出了三个基本原语。

    -MA—Data．request，MAC数据请求原语。

    -MA一Data．confirm，MAC数据确认原语。

    -MA一Data．indication，MAC数据指示原语。

    图6描述了在—个本地站和两个远方站之间MA—Data原语的交换。

    下面也给出了对图6的解释9

    图6   MA D味ta服务原语

第一个远方站（图6的上部）并不产生MA—Data.indication，因为收到的P - Data．indication原语并不是发给该站的。但是，这个工作站被配置成转发器，将收到的帧转发(当前可信值>0)。这就是MAC子层在收到P - Data.indication后发出P -  Data. request原语的原因。

    第二个远方站（图6的下部）产生一个MA—Data.indication，因为收到的P - Data．indication原语是发给该站的。这个系统不再产生P - Data. request原语，因为该站未设置成转发器，或接收到帧的当前可信域的值等于O。

4.1.3.2 MA—Sync服务

    MA一Sync服务允许向系统管理应用实体通告同步和配置状态。

    MAC子层只提供了一个原语MA—Sync.indication。

4.1.4MA—Data．request

4.1.4.1  功能

    该原语定义了从一个本地的LLC子层实体向单个或多个（组地址的情况）对等的LLC实体的数据传输。

4．I．4.2结构

  该原语的语法如下：

  MA—Data．request(

    Destination—address，

    M—sdu，

    Service—class

    )

  Destination_ address参数可规定一单个MAC地址，或一个组MAC地址。系统管理应用实体(SMAE)提供和目的地址相关的lC和DC可信域给MAC子层实体。MAC子层实体把这些元素包括在帧头里。SMAE不提供CC可信域，因为MAC子层实体自己会自动把它插入进去。

    注

    1源地址(SA)没有规定，因为它是一个本地参数．MAC子层自己会根据协议规则填写。

    2在IEC 61334-4-1参考模型里定义了单个地址和组地址。MAC组地址或者是MAC地址(NO-BODY，ALL-xmfigued和ALL physical)．或是定义在mac-fVaup-addresses MAC管理变量中的组地址。

    3 NEW地址做为未配置服务器的单个Mi\C地址。

    M_ sdu (MAC服务数据单元)参数规定由MAC子层实体传输的MAC服务数据单元。对MAC子层实体有足够多与lvt - sdu相关的信息以决定数据单元的长度。

  Service一class参数应等于’00其他的值保留为将来拓展用，不在本标准中定义。

4.1.4.3  使用

    每次当LLC子层实体有数据要传输给对等的LLC实体或多个对等的实体时，由LLC子层实体产生该源语。它可能作为对更高层协议请求的响应。

    一接收到此原语，将引起MAC实体建立一个帧，称为MAC帧。

    MAC子层实体添加全部MAC特定域，并把建立好的子帧传给协议的下一层，以传输给对等的MAC予层实体或多个对等的实体。

4.1.5MA—Data. confirm

4.1.5.1  功能

  该原语只在本地有意义，给发出MA—Data.request原语的Ll．C子层实体一个适当的应答。MA_Data. confirm原语告诉LLC子层实体，是否物理层成功传输了先前MA—Data request原语的P-sdu。

4.1.5.2  结构

    该原语的语法如下：

    MA _ Data．confirm (

    rra舳lission一status

    )

    Transmission一status参数用来回传状态信息给本地请求的LLC子层实体。指示先前相关的MA—Data，request原语是成功或者失败。

    下面是Transmmission—status可能的返回值：

    -OK：尚未发现错误。

    -LM-TU: MAC子层的资源暂时不可用。

    -LM-NI: MAC子层资源未建立或未激活。

    -LM-HF: MAC子层硬件故障。

    -LM-SE: MAC子层句法错误。

    ——由物理层返圃可能的Transmission一status值之一。

4.1.5.3  使用

    对来自本地LLC子层实体的MA—Data.request的应答时产生该原语。

    假如LLC子层有足够的信息可用，则把确认的信息和相应的请求相关联。

4.1.6MA—Data.indication

4.1.6.1  功能

    该原语定义了从MAC子层实体到LLC子层实体的数据传输。

4.1.6.2  结构

    该原语的语法如下：

    MA—Data．indication(

    DeStination—address，

    Source一address，

    M_ sdu

    )

    DestiMtion一address参数可以是一个单地址，也可以是一组MAC地址，由接收帧的DA（目的地址）域确定。

    Source一address参数是一个单地址，由即将到来的帧的SA（源地址）域来指定。

    M—sdu参数规定了由本地MAC子层实体收到的MAC服务数据单元。

4.1.6.3  使用

    MA—Data．indication从MAC子层实体传递到LLC:子层实体，通知已有一帧数据到达本地MAC子层实体。

  在一个服务器系统中，仅当下列条件满足时帧才上报：

  ——帧的格式是合法的。

  ——接收过程没有错误。系统未配置(它的mac-address等于NEW)，收到的MAC帧的目的地址与NEW地址、与预定义的ALL-physical组地址或与在mac;group-addresses MAC管理变量中的组地址中的一个地址相符。

  ——系统已配置(它的mac- address不等于NEW)，目的地址通过它的专用地址(mac-address)或通过一个不等于NO-BODY的组地址（ALL-physical，ALL-configured或包含在MAC管理变量·mac-group-arddresses中的一个地址），指定本地MAC实体。

  若服务器系统在“锁定”状态中，就要进行另外检验。目的是检查收到的MAC帧的源地址。

  如它不等于包含在initiator-mac-address MAC管理变量中的地址，接收的帧就不传给LLC子层实体。

  若服务器系统不在锁定状态，就不对接收帧的源地址域进行检验。

  在一个客户系统中，只要帧格式有效并接收无错就上报。

4.1.7Ma—Sync.indication

 4.1.7.1  功能

    该原语定义状态信息由MAC子层实体向系统管理应用实体传输。

4.1.7.2  结构

    该原语的语法如下：

    MA．Sync.indication(

    Synchronisation State,

    Synchro Loss Cause:  Optional,

    Source Address: Optional,

    Destination Address: Optional

    )

    Synchronisation State参数指示物理层的同步状态。

    该参数可能的值为：

    -SYNCHRO—FOUND:物理层实体已找到一个同步基准。

    -SYNCHRO—LOSS:物理层实体失去同步基准。

    -SYNCHRO—(:ONF:接收帧特征OK:确认同步。

    Synchro Loss Cause参数是可选的。仅当Synchronisation State参数的值设置为SYNCHRO一LOSS才出现。它表明失去同步的原因。可能的返回值是：

-synchronisation-confirmation- time-out：失去同步是因为synchronisation-confirmation- time-out计数器溢

-time-out-not-addressed:失去同步是因为time-out-not-addressed计数器溢出。

    -time-out-frame-out-OK:失去同步是因为time-out-frame-not-OK计数器溢出。

    -Write_ request:失去同步是因为一次对MAC Management变量的写操作[写new-synchronisation变量，写mac-address变量(置成NEW》。

    -wrong—initiator:同步被拒绝是因为接收的帧的地址域与initiator-mac-address MACManagement变量的内容不符合(如它的内容不等于NO-BODY)。

    Source Address和Destination Address参数是可选的。仅在下列情况下出现：

    -Synchronisation State参数置成SYNCHRO一LOSS，并且Synchro Loss Cause参数置成wrong—initiator，或-Synchronisation State参数置成SYNCHRO—OONF。

    Source Address和Destination Address参数可以是一单个地址，也可以是一组MAC地址。它们对应于接收的MAC帧的SA和DA地址域。

4.1.7.3  使用

    MA Sync．indication原语由MAC子层实体传给系统管理应用实体，用以指示同步和配置状态的改变。

    一个包含着SYNCHRO一FOUND提示的MA—Sync.indication原语将总是跟随有第二个MA-Sync．indication原语。这个原语会提供一个对同步过程的肯定或否定确认。但是，若产生了MA-Data .indication原语，就不再传输第二个MA—Sync.indication。后者与同步过程的肯定确认相联系。

4.2 MAC帧结构

    本条详细定义了使用DCP MAC规程的数据通信系统的帧结构。它定义MAC帧的各个组成部分和它们的相对位置。

    可定义几种不同的MAC帧。本标准的目的是描述长MAC帧的结构。可定义的其他MAC帧类型（有3种之多）本标准不作描述。

    不旨何种MAC帧的类型，MAC子层建立和处理的MAC协议数据单元(M—pdu)，其长度都为38个字节。这些M_ pdu以称为帧指示器的两字节的域开始（见图7）。该域指出MAC帧的类型，并是MAC协议控制信息(M—pci)的一部分。根据规定，一个M—pdu被称作MAC子帧。FT（帧指示器）域后紧接着是36个字节的数据，在发送时它由MAC子层提供，在接收时由物理层提供。

    图7 MAC子帧格式

4.2.1  帧指示器

    帧指示器(FI)参数用两个比特信息定义帧的类型。值00代表长MAC跌。保留01、10、1l为将来扩展用。

    帧指示器参数有它自己的差错纠正码来保证安全。帧指示器为2个字节长。

    FI的信息由2个比特组成：[b1，b2]，内容如下

    bl b2

    0  0  长MAC献

    0  l  保留

    1  0  保留

    1  1  保留

    通过使用一个(8、1)重复码，每个信息比特都编码成一个8bit（1字节）代码字c。

    cl = b1b1  b1b1  b1b1 b1b1=b2b2  b2b2 b2b2

    (8，1)重复码可纠正3个差错（通过多数判决）．可检测到4个差错（若O比特数和1比特数一样多）。

4.2,2  长MAC帧格式

    本标准描述了一种MAC功能模型，只处理长MAC帧格式。

    当MAC子层从LLC子层接收服务级别等于O的MA—Data.request原语时，就建立一个长MAC帧。

    当MAC子层从物理层接收一个p - sdu= M_ pdu，以及帧指示器域的值为0时，就处理长MAC帧结构。

  —个长MAC帧结构，可由几个38个字节的M_ pdu组成（可多达7个），这些M—pdu通常称作MAC子帧。这个结构包含单个MAC服务数据单元(M—sdu)o

  长MAC帧的长度是变化的。所含子帧的数目取决于M—sdu的长度。一个MAC子帧是38字节，等于一个单个的M—pdu。

  长MAC坝包含下列域(见图8、图9、图10)。

  ——子帧数(Ns)：2个字节。

  ——初始，当前和差值可信值(IC、CC、DC):1个字节。

  ——源地址和目的地址(SA，DA):3个字节。

  ——填充长度(PL)：1个字节。

    图8只有一个子帧的长MAC帧

    一数据域( Data)：可多达242个字节。

    一填充域(Pad)。

    一帧校验序列(FCS):3个字节。

    子帧数、可信值域、地址域和填充长度合起来称作帧头(FH)。

    帧头、帧校验序列和帧指示器组成长MAC帧的协议控制信息(M_ pci)。

    一个长MAC帧可分成几个子帧。第一个子帧包含着帧头。每一子帧都以2个字节的值等于O的帧指示器域开始。

4.2.3长MAC帧的元素

4.2.3.1  可信值域

    DCP使用具有可信值转发的原理向远方用户传输。

    当启动发送时初始可信参数包含初始可信值。当前可信参数包含当前的可信值。当前可信值为O的帧，则不被转发。被正确接收帧的当前可信值大于0则被转发，并且当前可信值减1。

    收到一正确的帧后，CC（当前可信值）域的值表示这次传输后尚可传送帧的次数。例如，若CC=2，意味着还可转发两次MAC帧。

    接收的MAC帧的DC域（差值可信值域）仅对客户系统有用。表示由DA（目的地址）所识别的系统和SA（源地址）所识别的系统最后一次通信的差值(IC - CC)（初始可信值一当前可信值）。客户系统的系统管理应用实体用它进行可信值管理。对于服务器系统来说，DC域没有意义，这就是为什么客户系统传输的MAC帧的DC域被强制置成0。

4.2.3.1.1SMAE可信值管理的说明

    建立MAC帧时，lC和DC可信值由系统管理应用实体（SMAE）来提供。可信值取决于目的地址。第一次被传输的MAC帧的CIC值总是等于其lC值。

    当接收一帧时，MAC子层实体给SMAE提供IC, CC和DC可信值，及相应的SA地址。然后SMAE更新被称为reception．credits-array的本地管理变量。

  SMAE是管理发送和接收可信值的实体。

    图9由2个子帧组成的长MAC帧

    建立MAC帧时提交给MAC子层实体的可信值是由熟仰匹更新的数组中摘取的。该数组称作sending-credits_array数组。

    reception-credits-array和sending-credits-array都是本地管理变量，SMAE使用它们进行可信值管理。对SMAE可信值管理功能规范不属于本标准的范围。

    a)服务器SMAE的可信值管理

    服务器系统对客户系统的请求做出应答时，通常建立一个MAC帧，其lC值等于上一次收到的MAC帧的IC值o DC域的内容是根据接收到相应请求的MAC帧而计算出的差值(IC—Oc)。服务器SMAE并不使用收到帧中的DC域，DC域只对客户SMAE有效。

    注：当收到CIASE服务时．SMAE并不遵循相同的规则。用于响应diScOver服务所使用的IC值并不等于收到MAC帧的lC值。（详见IEC 61334-4-511）。

    b)客户SMAE

    客户系统需要知道从服务器来的MAC帧的所有可信值参数(IC, CC, DC)。这些信息对客户SMAE是必要的，用以决定下一次传输将使用的lC值。该值决定于多个条件，这些条件是特定算法的

    图10由超过2个子帧组成的长MAC帧

课题。对于这些算法的详细说明不属于本标准的范围。

    注

    1接收时．差值(IC - CC)通知客户关于通信方式确切需要的可信值[服务器(SA所标识) [客户→服务器]．而DC值

    告知关于上一次通信方式确切需要的可信值[客户令服务器]。

    2由客户系统传送的帧中，DC域的内容对服务器系统毫无意义。

4.2.3．1.2  编码

    可信值域编码如下：

    lC域由3个比特组成，其值从0～7。这意味着一个MAC帧可被转发多达7次。

    CC域也是由3个比特组成。

    DC域由2个比特组成DC域可取下列值：0.1、2和30值3不是差值（IC - CC）的准确信息。

实际上，一个DC域等于3可对应值3到7。

4.2.3.2  地址域

    每个长MAC帧包含着2个地址域：源地址域和目的地址域。目的地址域规定了该帧要发送的目的地址。源地址域标识发送帧的站。

    每个地址域包含12个比特。目的地址有2种类型：单个地址和组地址。单个地址用于点对点通信，组地址用于多点通信和广播通信。参见GB／T 9387.3-1995。

    注：NEW地址是一个预定义的值(等于FFE)，是一个特殊值，因它是作为专用地址使用的。．一个服务器尚未配置时．它的mao-addre鲢管理变量照规定置成NEW。这意味着几个服务器系统当它们尚未配置时，可以关联到同一个地址(NEW)。这个特点允许一个客户系统通过NEW专用地址可以访问几个服务器系统。

4.2.3.3  长度域：NS和PL

 4.2.3.3.1  描述

    子帧数目域(NS)指出相关的长MAC帧的子帧的数目。子l帧的数目由数据域的长度决定。NS可以是1—72间的—个数。

    填充长度域指出按字节数计算的填充域的长度。

4.2.3.3.2  长度

    长MAC帧的每一个子帧都包含38个字节。

    NS域占3个比特．定义一个即将接收或发送的长MAC帧的长度。这个长度是以子帧的数目(1--7来计算的。NS值很关键，因为它告诉接收方有多少子帧连续发送，以及哪里可以找到FCS（帧检验序列）o Ns域3个比特的信息对于下面的接收过程来说至关重要，因此需要加强保护，防止发生误码，所以使用了长度为16个比特的编码。编码设计基于以下原则：

    提供最大的检错能力，不提供纠错能力。

    显而易见，通过对NS域包含差错的可能性(P16)与长帧其余部分(长25～250个字节，或272—2000bit)包含差错的可能性的比较就可知道在16bit的NS域内纠正任何差错是没有意义的。

编码：

    3bit的NS信息编码成为7bit的系统代码字c。如图11所示。选择的(7-3) BCH码的最小的海明码距离为dmin=4。

    生成多项式g(x)包含根数：l、a、a²和a⁴，a是不可约的GF(2)多项式x³+x+1的根。因此，得到g(x)=(x+1)(l+a)(x+ a²)(x+ a⁴)= x⁴+ x³+ x² +1

在代码字最高位的前头添加一个Obit以构成一个完整的字节。复制代码字组成NS域。通过复制实现海明码距离为8。NS域qNS的编码结果具有如下结构：

15                 14    8           7             6    0

0

C

0

C

    图11编码

解码：

    收到的NS域r_NS=[r₁₅．R₉ ，r₈，r₂，r₁，r₀]仅当它与上述的NS域内容中的一个相等时才被接收，且要满足下面两个条件：

  条件l：r₇=r₁₅=O，且，．i= r_i+8(f从1—6)

  条件2：r=C r₆---roJ是符合编码定义的合法代码字。

  尽管NS域是在普通信道条件下设计的，也提供在极恶劣信道条件下的保护。因为可能发送机在普通条件下发送，而接收机在恶劣条件下接收。

  实际上，MAC子层使用表5对NS域进行编码和解码：

  填充长度(PL)域指出填充的空字节数目，这些字节插入在数据域的最后和FCS域的开始字节之间。应插入填充字节以使每一个子帧的长度都等于38字节。一个长MAC帧的长度是36字节的倍数。

填充长度域是一个字节。见表6

表5NS域的编码和解码

MAC子帧数	NS域内容	MAC子帧数	NS域内容
1	6C6Ch	5	1D1Dh
2	3A3Ah	6	4B4Bh
3	5656h	7	2727h
4	7171h

表6PL域的值

M_ sdu的长度L（按字节）	子帧数目	PL域内容（十进制值）
k≤26	l	26-L
27≤L蔗，62	2	62-L
63≤L≤98	3	98-L
99≤L．≤134	4	134-L
135≤L≤170	5	170-L
171≤L≤206	6	206-L
207≤L≤242	7	242-L

 

 4.2.3.4  数据域和填充域

    数据域包含n个字节的序列。在一定意义上讲，提供完全的数据透明性，使得最多为242个字节在数据域中可以是任意顺序。

    因为MAC子帧长度固定为38字节（36字节+2字节的帧指示器），数据域可通过在后面附加填充字节得到扩展（即填充）。这些填充字节由MAC子层实体在接收时取出并丢弃。通常填充是由值为。

的比特所组成。

4-2,3.5  帧校验序列域

  使用循环冗余校验码(CRC)来产生帧校验序列。CRC保护信息域避免不可检测的差错。

  被循环冗余校验码保护的MAC帧的信息域(见图12)有：

  ——初始可信值；

  ——当前可信值；

  ——差值可信值；

  ——源地址；

  ——目的地址；

  ——填充长度；

  ——数据+填充。

  FI和NS域不受一般的CRC保护，因为它们有自己的差错保护机制。 

初始可信值3bit

当前可信值3bit

差值可信值2bit

源地址12bit

目的地址12bit

填充长度

数据

填充

    图12受CRC保护的域

CRC由—个24次(八进制)生成多项式g(x)定义：

g(z)：127266713（八进黼）=15D6DCBh（十六进制）

对编码的正确性是经过测试的，测试编码字长度最多达到nc= 40940由于对代码字长度加以限制  n<2049，甚至可以保证最小的海明码距离d嘶=6。最大可能的长帧包含了7个子帧，每个又包含36个字节，第一个子帧有2个字节（子帧数域）不受CR保护的除外。结果是(7×36 -2)×8=  2000bit刚好在rIc<2049的限制内。

  4.2.3.5.1  方法

    传输规定（参见3.3.2）和存储多字节数据的方法要求使用颠倒的生成多项式(十六进制值为D3B6 BA)。假如字节依照最高到最低的顺序存储，一个字节里的比特也照这种由最高到最低次序排列时，就需要使用该操作。

    CRC算法可应用于本段所述的这些字节集。用于计算FCS域时有3个字节不能转换。当计算时所包含的3个字节的FCS值添加在这些字节后（传输时无需颠倒）。

    接收时，CRC是按同样的字节集来计算的（不包含FCS域）。计算结果和收到的FCS比较，如果不相等，就认为该帧的CRC不正确。

    ．下面的例子给出一个仅有一个子帧的长MAC帧的FCS域的值。这样CRC算法所计算的字节数是310 R笃域的值为（十六进制）：

    FCS=CRC (00 40 00 01  09 01 01 BO AO OC OA 01  00 04 07 A0 05 A5

 03 80 01 02 00 00 00 00 00 00 00 00 00) =99 84 62

 4.2.4无效长MAC帧

    根据规定．MAC帧的rC、CC、DC、SA、DA、PL和数据域的CRC计算结果如果不等于收到的FCS域的值，则此帧就为无效的长MAC帧。

    客户MAC子层对无效长MAC帧进行计数，并报告给客户的系统管理应用进程。(见IEC 61334-4-511)

    传送来的长MAC帧若出现下列情况则不传递给LLC子层：

    a)某个子帧的FI域不等于O（完全不正确）。

    b) NS域不正确。

    c)收到的子帧数不等于NS域的数值。

    d)由IC、CC、DC、SA、DA、PL和数据域包含的比特计算出的CRC序列不等于收到的FCS域内容 2390