IEC62056-41.

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1 IEC62056-41-1998技术标准

电力测量--抄表、费率、负荷控制的数据交换

Part 41: 广域网中的数据交换:公众电话交换公众电话交换网(PSTN)的LINK+协议

1 总则

1.1 范围

1.2 参考

2 概述

2.1 基本术语

所有通信都涉及到两端的设备,分别称为主叫系统和被叫系统。主叫系统发起到远端被呼方系统的通信,这些术语在通信持续过程中始终有效。

一次通信可以分为若干次处理,一次处理指从发射机到接收机的一次数据传输。在处理过程中,主叫系统与被叫系统交替作为发射机和接收机。

客户机与服务器的概念与DLMS模式的相同(见IEC61334-4-41)。服务器指作为VDE(见IEC61334-4-41)提交服务请求的系统。客户机指利用服务器送出一个或多个服务请求的具体目标系统。

最常用的通信系统包含上述主叫客户机与被叫服务器,但主叫服务器和被叫客户机也是可行的,特别是在发出紧急事件警告的时候。

2.2 层与协议

协议栈分解为三层:物理层、数据链路层和应用层。各层协议如表1所示:

表1——协议名称

层名 协议

应用层 DLMS+

Application+

Transport+

数据链接层 Data link+

物理层 Physical+

应用层的传送子层协议Transport+与应用子层协议 Application+见IEC62056-51。

DLMS子层协议DLMS+见IEC61334-4-41。

2.3 规范语言

本标准以表格的形式阐述各层的协议。附录A中使用规范语言定义了这些表格的句法。有的地方文字与表格有差异,表格只是参考。

3 物理层

下面的内容描述物理层(特别是定时流程、服务和服务最初的状态和状态过渡)。

3.1 Physical+协议

物理层Physical+协议用于半双工异步处理与全双工异步/同步处理,对主叫方和被叫方完全等同(完全对称)。

该协议包括:

a) 通信接口符合ITU-T V.24,V.28和ISO2110

b) 自动呼叫/应答程序,符合ITU-T V.25或V.25bis 2 c) 调制解调器符合ITU-T V.23(半双工),ITU-T V.22,V.22bis,或V.32, V.32bis(全双工)

3.2 V.24/V.28环境

采用ITU-T V.24,V.28和ISO2110标准的串行通信接口。公众电话交换网(PSTN)上的通信可用下图1表示:

图1 公众电话交换网上的通信模型

DTE:数据终端设备(计算机终端,或打印机等),发送或接收数据的系统。

DCE:数据通信设备(通信接口或调制解调器),通信网络的接口,传送数据的设备单元。

(s):串行设备,通常为集成电路,使发送数据与接收数据达到同步。

发送单元把一个字节转化为8位的数据串,接收单元则把数据串组成一个字节。

表2 V.24接口主要电路

电路 说明 缩写 DTE/DCE

101

102 接地

保护接地

信号接地

PG

SG

--

--

103

104 数据信号

数据发送

数据接收

TD

RD

O/I

I/O

105

106

107

108 控制信号

发送请求

发送清零

数据设置准备好

数据终端准备好

RTS

CTS

DSR

DTR

O/I

I/O

I/O

O/I

109

125 其他控制信号

数据载波监控

振铃指示

DCD

RI

I/O

I/O

113

114

115 时钟信号

发送信号单元定时(DTE发出)

发送信号单元定时(DCE发出)

接收信号单元定时(DCE发出)

---

---

---

O/I

I/O

I/O

注:O:输出电路

I:输入电路

3.3 自动呼叫/应答:V.25/V.25bis环境

采用ITU-T V.25/V.25bis自动呼叫终端由配备自动呼叫设备的调制解调器组成。ITU-T

V.25定义自动呼叫为并行模式,连接电路符合200系列标准;ITU V.25bis定义为串行模式,连接电路符合100系列标准。

表 3 -V.25接口电路

电路 说明 DTE/DCE

DTE

(s)

DCE

(s)

DCE

(s)

DTE

(s) PSTN 3 201

202

203

204

205

206

207

208

209

210

211

213 信号接地或一般的返回信号

呼叫请求

数据线占用

远端连接

无效呼叫

数字信号(20)

数字信号(21)

数字信号(22)

数字信号(23)

当前位的后一位

当前位

电源指示 --

O/I

I/O

I/O

I/O

O/I

O/I

O/I

O/I

I/O

O/I

I/O

拨号的每一个数字通过并行连接电路传输到206~209。有时自动拨号功能由Modem完成,这时可采用100系列电路,因此ITU-T定义了串行模式的自动呼叫处理:ITU-T V.25bis。

表 4 建立V.25bis链路涉及的电路

电路 说明 缩写 DTE/DCE

103

104 数据信号

发送数据

接收数据

TD

RD

O/I

I/O

106

107

108

125 控制信号

发送清零

数据设置准备好

数据终端准备好

振铃指示

CTS

DSR

DTR

RI

I/O

I/O

O/I

I/O

通过106,107和108控制信号与103和104间的交换信息建立数据通信。交换信息包括来自DTE或DCE的命令或信号,可带参数。拨号数字通过103串行传送。呼叫指示提醒DTE正有呼叫信号传入。如果被叫端接通,DTR自动触发准备应答,这就是自动应答功能。拨号后的通话处理电路等同于V.25的,采用V.25的设备与V.25bis兼容。

3.4 小结

物理层直接作用于与Modem连接的设备,终端与Modem通过V.24接口通信,最小传输速度为1200比特/秒。

如果采用异步传输技术,按8位一组传输(非ASCII码编码的8位字节)。每个字符有首位和末位界定,分别对应于串行输出时的0复位和数据信号1,这两位作为“同步点”,首位点主要用于同步时钟,末位点的设置则使接收器有足够时间在处理下一个字符前转换当前字符为并行模式。

采用ITU-T V.32/V.32bis 的Modem的设备能与带ITU-T V.22/V.22bis Modem的设备实现通信,因为ITU-T V.32/V.32bis具有自动连接设置程序。

3.5 时序图:半双工模式

TE TM TD

TCA TCA

TCA TS 发送

103(TD接收 104(RD) 4

图2 连续工作状态数据交换管理等待与触发时序(半双工模式)

图2定义了连续工作状态数据交换管理等待与触发时序。

经过一个稳定的TCA时段以后通过帧交换切换到半双工发送模式。每个帧被标记为载波调制前最小持续时间TE,数据位传送的界定时间TM 和这个载波被切断前的等待时间TD(以免最末的字节数据丢失)。

接收时,载波切断时出现一个安全等待时间TS,便于排除载波状态的改变和干扰。TS以后的时段继续有效。

TCA:半双工模式载波切断时间,由触发控制。

TCA=40ms。

TE:载波调制前传送的最小持续时间,等待时间。

TE=150ms〉TS-TCA

TM:数据调制时间,取决于帧的大小(4~127个八位字节)和传输速度。

TD:载波切断前的等待时间,至少持续2个八位字节的传输时间。

TD=20ms

TS:发送与接收之间的安全时间,等待时间。

TS=180ms

半双工模式下还有3个触发(T1,TR1,TR2)但图2没有标出。

T1:通信开始时DCE的107(DSR)和109(DCD)引发的正跳变之间的最大允许时间,由触发控制。

T1=15s

TR1:DTE的105(RTS)正跳变和DCE的106(CTS)正跳变之间,DTE的108(DTR)负跳变和DCE的107(DSR)负跳变之间的最大允许时间,由触发控制。

TR1=1s

TR2:DCE的125(RI)和107(DSR)正跳变之间的最大允许时间,由触发控制。

TR2=60s

3.6 时序图:全双共模式

图3 连续工作状态数据交换管理等待与触发时序(全双工模式)

每个帧包括数据位传送界定时间TM和105(RTS)反向传输信号前的等待时间TCA(以免最末的字节数据丢失)。TCA还确保接收机检查帧的末端特性。

TCA:发送机的105(RTS)反向传输信号到来前的等待时间,也供接收机检查帧末端特性。TCA对发送机是等待时间,对接收机则是触发。

TCA=25ms。 TM

TCA

TCA 发送103 (TD)

接收 104(RD)