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IEC62056技術(shù)文檔通信架構(gòu)與協(xié)議深圳市航天泰瑞捷電子有限公司修訂記錄版本日期作者備注范圍: 本文就IEC62056系列標(biāo)準(zhǔn)中涉及的通訊框架與協(xié)議進行說明,便于協(xié)助開發(fā)工程師閱讀、理解DLMS/COSEM通信框架和協(xié)議。目錄1前言 71.1術(shù)語、定義與縮寫 72范圍 93簡介 103.1COSEM通信框架 103.1.1C/S類型的操作,通信協(xié)議集 103.1.2面向連接(聯(lián)結(jié))的操作 113.2COSEM中的互操作性與互連性 113.3互連性的保證:協(xié)議識別服務(wù) 124 儀表數(shù)據(jù)交換架構(gòu) 134.1引言 134.2應(yīng)用模型 134.3通信模型 134.4DLMS/COSEM服務(wù)器模型 154.5DLMS/COSEM客戶機模型 164.6DLMS/COSEM數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)模型 174.7訪問需求 184.8系統(tǒng)集成和表計安裝 194.9系統(tǒng)的移植過渡 195 用于面向連接異步數(shù)據(jù)交換的物理層服務(wù)和規(guī)程 205.1引言 205.2服務(wù) 205.2.1服務(wù)清單 205.2.2服務(wù)的使用 215.2.3服務(wù)定義 215.3協(xié)議 235.3.1物理層協(xié)議數(shù)據(jù)單元 235.3.2傳輸次序與特性 235.3.3物理層操作規(guī)程描述 235.4舉例:物理層服務(wù)原語和Hayes命令 286 直接本地連接 327 用于IP網(wǎng)絡(luò)的COSEM傳輸層 348使用HDLC協(xié)議的數(shù)據(jù)鏈路層 358.1Overview 358.2數(shù)據(jù)鏈路層規(guī)范概述 358.2.1LLC子層 358.2.2MAC子層 358.2.3描述方法 358.3LLC子層 368.3.1LLC子層的作用 368.3.3LLC子層的協(xié)議描述 438.4MAC子層 458.4.1本標(biāo)準(zhǔn)對HDLC所做的選擇 458.4.2MAC子層的服務(wù)描述 458.4.3MAC子層所用的物理層服務(wù) 518.4.4MAC子層的協(xié)議描述 53MACPDU和HDLC協(xié)議幀 53MAC尋址 54命令和響應(yīng)幀 56規(guī)程的一些基本知識 588.5FCS的計算 718.5.1用于FCS計算的測試序列29 718.5.2快速FCS的實現(xiàn) 718.5.316-bitFCS的計算方法 718.5.4FCS表發(fā)生器 758.6數(shù)據(jù)鏈路層管理服務(wù) 778.6.1Overview 778.6.2數(shù)據(jù)鏈路層管理服務(wù)的定義 799COSEM應(yīng)用層 819.1簡介 819.1.1描述方法 819.1.2應(yīng)用層結(jié)構(gòu) 819.1.3服務(wù)描述 829.1.4協(xié)議層管理服務(wù) 849.1.5協(xié)議描述 849.2COSEM應(yīng)用層–服務(wù)定義 859.2.1全部服務(wù) 859.2.2AA建立與釋放 859.2.3特殊的AA 869.2.4數(shù)據(jù)通信 869.2.5客戶機COSEM應(yīng)用層服務(wù) 879.2.6服務(wù)器COSEM應(yīng)用層服務(wù) 1019.2.7COSEM應(yīng)用層服務(wù)和服務(wù)參數(shù)總結(jié) 1089.3COSEM應(yīng)用層協(xié)議描述 1119.3.1客戶機端控制功能CF的狀態(tài)定義 1129.3.2服務(wù)器端CF的狀態(tài)定義 1139.3.3用于AA建立/釋放的協(xié)議 114特殊AA的建立 116AARQ和AAREAPDUs 116組織用于AA建立的參數(shù) 118重復(fù)的COSEM-OPEN.request服務(wù)調(diào)用 119AA的釋放 119注冊的COSEM名 1229.3.4數(shù)據(jù)通信協(xié)議 1269.4COSEM數(shù)據(jù)類型定義 1389.4.1COSEMAPDUs 1389.4.2ACSEAPDUs 1409.4.3有用的類型 1439.4.4xDLMS-Initiate.request/response/ConfirmedServiceErrorPDUs 1509.4.5一致性塊 1519.4.6用于數(shù)據(jù)通信的APDUs的定義 1539.5xDLMS應(yīng)用服務(wù)元素ASE 1609.5.1引言 1609.5.2DLMS一致性 1609.5.3用于COSEM的DLMS擴展 1609.6在不同的通信協(xié)議集中使用COSEM應(yīng)用層 1629.6.1通信協(xié)議集特定的元素 1629.6.2三層面向連接基于HDLC的通信協(xié)議集 1649.7AARQ和AARE編碼舉例 171AARQ-apdu ::=[APPLICATION0]IMPLICITSEQUENCE 1719.7.1xDLMS-Initiate.requestPDU編碼舉例 1729.7.2未使用ACSE安全機制的AARQAPDU編碼舉例 1739.7.3使用低級別認(rèn)證的AARQAPDU的編碼舉例 1759.7.4使用高級別認(rèn)證的AARQAPDU的編碼舉例 1769.7.5AAREAPDU的編碼舉例(成功的情況) 1779.7.6xDLMS-Initiate.responsePDU的編碼舉例 1779.7.7未使用安全或使用低級別安全的AAREAPDU的編碼舉例 1799.7.8使用高級別安全的AAREAPDU的編碼舉例 1819.7.9AAREAPDU編碼舉例(失敗情況1) 1839.7.10AAREAPDU編碼舉例(失敗情況2) 185前言1.1術(shù)語、定義與縮寫bbreiationExplanationAA應(yīng)用聯(lián)結(jié)ApplicationAssociationAARE應(yīng)用聯(lián)結(jié)響應(yīng)ApplicationAssociationResponseAARQ應(yīng)用聯(lián)結(jié)請求ApplicationAssociationRequestACSE應(yīng)用控制服務(wù)元素ApplicationControlServiceElementAE應(yīng)用實體ApplicationEntityAP應(yīng)用進程ApplicationProcessAPDU應(yīng)用層協(xié)議數(shù)據(jù)單元ApplicationLayerProtocolDataUnitAPI應(yīng)用編程接口ApplicationProgrammingInterfaceARP地址解析協(xié)議AddressResolutionProtocolASE應(yīng)用服務(wù)元素ApplicationServiceElementASO應(yīng)用服務(wù)對象ApplicationServiceObjectATM異步傳輸模式AsynchronousTransferModeA-XDR調(diào)整的擴展數(shù)據(jù)表示AdaptedExtendedDataRepresentationbase_name基名,對應(yīng)于COSEM對象第一個屬性(“邏輯名”)的短名BER基本編碼規(guī)則BasicEncodingRulesCF控制功能ControlFunctionclass_id類標(biāo)識Classidentificationcodeclient請求服務(wù)的站,通常為主站Astation,askingforservices.Normallythemasterf.confirm服務(wù)原語CO面向連接的Connection-orientedCOSEM能源計量配套規(guī)范CompanionSpecificationforEnergyMeteringCOSEM InterfaceObjectCOSEM接口對象,是COSEM接口類的一個實例AninstanceofaCOSEMInterfaceClassCOSEM_on_IP基于TCP-UDP/IP的COSEM通信協(xié)議集TheTCP-UDP/IPbasedCOSEMcommunicationprofileDCE數(shù)據(jù)通信設(shè)備(通信接口或modem)DataCommunicationEquipment(communicationsinterfaceormodem)DCS數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)DataCollectionSystemDISCDisconnect(aHDLCframetype)DLMS設(shè)備語言報文規(guī)范DeviceLanguageMessageSpecificationDM斷開模式(一個HDLC幀類型)DisconnectedMode(aHDLCframetype)DPDU數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議數(shù)據(jù)單元DataLinkProtocolDataUnitDSAP數(shù)據(jù)鏈路服務(wù)接入點DataLinkServiceAccessPointDSDU數(shù)據(jù)鏈路服務(wù)數(shù)據(jù)單元DataLinkServiceDataUnitDTE數(shù)據(jù)終端設(shè)備(計算機、終端或打印機)DataTerminalEquipment(computers,terminalsorprinters)FCS幀校驗序列FrameCheckSequenceFDDI光纖分布式數(shù)據(jù)接口FibreDistributedDataInterfaceFRMR幀拒絕(一個HDLC幀類型)FrameReject(aHDLCframetype)FTP文件傳輸協(xié)議FileTransferProtocolGMTGreenwichMeanTimeGSMGlobalSystemforMobilecommunicationsHCS頭校驗序列HeaderCheckSequenceHDLC高級數(shù)據(jù)鏈路控制High-levelDataLinkControlHHU手持單元HandHeldUnitHLS高級別安全HighLevelSecurityHTTP超文本傳輸協(xié)議HypertextTransferProtocolI信息(一個HDLC幀類型)Information(aHDLCframetype)IC接口類InterfaceClassIETFInternetEngineeringTaskForce.ind.indication服務(wù)原語IP互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議InternetProtocolLAN局域網(wǎng)LocalAreaNetworkLLC邏輯鏈路控制(子層)LogicalLinkControl(Sub-layer)LLS低級別安全LowLevelSecurityLSAPLLC子層服務(wù)接入點LPDULLC協(xié)議數(shù)據(jù)單元LSB最低有效位LeastSignificantBitLSDULLC服務(wù)數(shù)據(jù)單元m強制mandatory,usedinconjunctionwithattributeandmethoddefinitionsMAC媒介訪問控制(子層)MediumAccessControl(sub-layer)masterCentralstation-stationwhichtakestheinitiativeandcontrolsthedataflowMIB管理信息庫ManagementInformationBaseMSAPMAC子層服務(wù)接入點(這里等同于HDLC地址)MSB最高有效位MostSignificantBitMSC消息序列圖MessageSequenceChartMSDUMAC服務(wù)數(shù)據(jù)單元ServiceDataUnitNDM正常斷開模式NormalDisconnectedModeNRM正常響應(yīng)模式NormalResponseModeN(R)接收序列號ReceivesequenceNumberN(S)發(fā)送序列號SendsequenceNumbero可選項optional,usedinconjunctionwithattributeandmethoddefinitionsOBIS對象標(biāo)識系統(tǒng)ObjectIdentificationSystemOSI開放系統(tǒng)互聯(lián)OpenSystemInterconnectionPARPositiveAcknowledgementwithRetransmissionPDU協(xié)議數(shù)據(jù)單元ProtocoldataunitP/F查詢/結(jié)束Poll/FinalPH物理層PhysicalLayerPHPDUPHPDUPHSDUPHSDUPSDU物理層服務(wù)數(shù)據(jù)單元PhysicallayerServiceDataUnitPSTNPublicSwitchedTelephoneNetworkPPP點對點協(xié)議Point-to-PointProtocolRARP反向地址解析協(xié)議ReverseAddressResolutionProtocol.req.request服務(wù)原語.res.response服務(wù)原語RLRE應(yīng)用聯(lián)結(jié)釋放響應(yīng)ApplicationAssociationReleaseResponseRLRQ應(yīng)用聯(lián)結(jié)釋放請求ApplicationAssociationReleaseRequestRNR接收未就緒(一個HDLC幀類型)ReceiveNotReady(aHDLCframetype)RR接收就緒(一個HDLC幀類型)ReceiveReady(aHDLCframetype)SAP服務(wù)接入點ServiceAccessPointSDU服務(wù)數(shù)據(jù)單元ServiceDataUnitSNMP簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議SimpleNetworkManagementProtocolSNRM置正常響應(yīng)模式(一個HDLC幀類型)SetNormalResponseMode(aHDLCframetype)serverAstation,deliveringservices.Thetariffdevice(meter)isnormallytheserver,deliveringtherequestedvaluesorexecutingtherequestedtasks.slaveStationrespondingtorequestsofamasterstation.Thetariffdevice(meter)isnormallyaslavestation.TCP傳輸控制協(xié)議TransmissionControlProtocolTWA雙向交替TwoWayAlternateUA無編號確認(rèn)(一個HDLC幀類型)UnnumberedAcknowledge(aHDLCframetype)UDP用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議UserDatagramProtocolUI無編號信息(一個HDLC幀類型)UnnumberedInformation(aHDLCframetype)UNC不平衡工作正常響應(yīng)模式類UnbalancedoperationNormalresponsemodeClassUSS無編號發(fā)送狀態(tài)UnnumberedSendStatusVAA虛擬應(yīng)用聯(lián)結(jié)VirtualApplicationAssociationV(R)接收狀態(tài)變量ReceivestateVariableV(S)發(fā)送狀態(tài)變量SendstateVariableWPDU封裝協(xié)議數(shù)據(jù)單元WrapperProtocolDataUnitxDLMS-ASE擴展的DLMS應(yīng)用服務(wù)元素ExtendedDLMSApplicationServiceElement2范圍IEC62056相對獨立的2個部分組:數(shù)據(jù)模型和通信協(xié)議。數(shù)據(jù)模型(COSEM對象數(shù)據(jù)標(biāo)識)使用通用構(gòu)件(COSEM接口類)來定義計量設(shè)備的復(fù)雜功能,它所定義的是計量儀表呈現(xiàn)在通信接口上的功能。這個模型并不涉及儀表內(nèi)部與具體實現(xiàn)相關(guān)的內(nèi)容。通信協(xié)議規(guī)定如何訪問數(shù)據(jù)和進行數(shù)據(jù)交換。COSEM規(guī)范遵循如圖1所示的三步方案:1:儀表建模-儀表模和數(shù)據(jù)標(biāo)識(數(shù)據(jù)模型);2消息映射-將模型映射為協(xié)議數(shù)據(jù)單元PDU;3:通信傳輸-將數(shù)據(jù)節(jié)串通過信道傳輸。計量領(lǐng)域特定的接口對象由COSEM規(guī)范定義(IEC62562C)名(OBIS代碼IEC256-1)來標(biāo)識COSEM對象??梢酝ㄟ^應(yīng)用層的消息服務(wù)來訪問和使用COSEM對象的屬性和方法;協(xié)議的低層(數(shù)據(jù)鏈路層傳輸層和物理層)傳輸信息;應(yīng)用層、數(shù)據(jù)鏈路層、傳輸層和物理層在本文中描述;符合性測試參見DLMSUA1001-1“COSEM符合性測試過程;術(shù)語解釋見“IEC62056術(shù)語定義與縮寫。
圖1 COSEM的三步方案:儀表建模-消息映射-通信傳輸3 簡介3.1COSEM通信框架3.1.1C/S類型的操作,通信協(xié)議集使用COSEM接口對模型與計量設(shè)備進行的通信基于客戶機/服務(wù)器(C/S)架構(gòu)。通常計量設(shè)備作為服務(wù)器,響應(yīng)客戶機的請求,提供各種被請求的服務(wù);數(shù)據(jù)采集主機為客戶機,可以是手持單元HHU和各種抄表與管理應(yīng)用系統(tǒng)主機等向服務(wù)器請求需要的服務(wù)這些服務(wù)是通過客戶機和服務(wù)器應(yīng)用進程(AP)間的消息交換(SEVICE.request/.reponses提供的如圖2所示??蛻魴C應(yīng)用
SEVICE.requestSEVICE.response
服務(wù)器應(yīng)用(COSEM設(shè)備)圖2COSEM中的客戶機/服務(wù)器(C/S)通信架構(gòu)由于客戶機和服務(wù)器的應(yīng)用進程處于不同的設(shè)備中,它們之間的消息交換需要依靠通信協(xié)議的支持來完成。如圖3所示。圖3通過信協(xié)議進行消息交換通信協(xié)議通常是分層結(jié)構(gòu)的客戶機和服務(wù)器的COSEM應(yīng)用使用最高協(xié)議層即應(yīng)用層的服務(wù),因此應(yīng)用層是唯一包含COSEM專屬元素的協(xié)議層。這種COSEM專屬元素稱作xDLMS_ASE。所有與COSEM接口對象相關(guān)的服務(wù)——xDLMS應(yīng)用協(xié)議,均由xDLMS_ASE提供。其它協(xié)議層獨立于COSEM模型,因而COSEM應(yīng)用層可以置于各種低層協(xié)議棧的頂部,如圖4。圖4各種層協(xié)議棧頂部的COSEM應(yīng)用層一個完整的協(xié)議棧,包括應(yīng)用層、物理層和介于其間的所有協(xié)議層,稱作一個通信協(xié)議集(counicatonprofle。一個通信協(xié)議集由其所包含的協(xié)議層、它們的參數(shù)、以及包含于應(yīng)用層中的ACSE的類型(面向連接的,或無連接的)來表征。3.1.2面向連接(聯(lián)結(jié))的操作xDLMS應(yīng)協(xié)議是一個面向連接的協(xié)議也就是說客戶機和服務(wù)器的應(yīng)用進程只有在已經(jīng)聯(lián)結(jié)(應(yīng)用聯(lián)結(jié)可以認(rèn)為是應(yīng)用層次上的連接)的情況下才能使用xDLMS_SE的服務(wù)因此,一個通信會話由三個階段組成:建立連接、數(shù)據(jù)通信、釋放連接。如圖5示。客戶機應(yīng)用
服務(wù)器應(yīng)用階段1:建立連接階段2:數(shù)據(jù)通信階段3:釋放連接圖5面向接的環(huán)境中的一次完整的通信會話在DLMS/COSEM環(huán)境中,通過使用標(biāo)準(zhǔn)ACSE的聯(lián)結(jié)請求/響應(yīng)服務(wù)來建立應(yīng)用聯(lián)結(jié)(AA)。而對于一些很簡單的設(shè)備、單向通信設(shè)備、以及多播和廣播,也允許預(yù)先建立應(yīng)用聯(lián)結(jié),對于這樣的聯(lián)結(jié)當(dāng)然無需使用ACSE服務(wù):完整的通信會話僅包含數(shù)據(jù)通信階段(可以認(rèn)為“建立連接”階段已在過去某個時候完成)。3.2COSEM中的互操作性與互連性IEC62056圖以一個標(biāo)準(zhǔn)滿足所有電能儀表與相關(guān)系統(tǒng)的應(yīng)用要求將兼容性獨立性、擴展性作為其實現(xiàn)目標(biāo)。兼容性:要求不同廠商的產(chǎn)品能夠相互兼容,新開發(fā)的產(chǎn)品與現(xiàn)存產(chǎn)品(庫存產(chǎn)品和在使用產(chǎn)品)兼容;獨立性:要求產(chǎn)品與通信介質(zhì)和制造廠商無關(guān),這就要求在各種應(yīng)用、各種介質(zhì)的通信系統(tǒng)中不同廠商的產(chǎn)品都能和客戶端系統(tǒng)進行互操作;擴展性:要求能夠?qū)ΜF(xiàn)存系統(tǒng)很容易地進行擴展,這就要求產(chǎn)品具備即插即用特性,從而降低投資減少系統(tǒng)配置開銷。在COSEM環(huán)境中服務(wù)器與客戶機應(yīng)用進程之間的互操作性和互連性是儀表數(shù)據(jù)交換的基礎(chǔ)也是產(chǎn)品兼容性、獨立性、可擴展性的保證?;ゲ僮餍允轻槍?yīng)用層面而言的,而互連性則是針對協(xié)議層面而言的。為了使一個服務(wù)器和客戶機之間具有互操作性,必須保證雙方處于相同的應(yīng)用聯(lián)結(jié)環(huán)境中,可以使用COSEM應(yīng)用層中標(biāo)準(zhǔn)的面向連接的ACSE服務(wù)協(xié)商建立應(yīng)用聯(lián)結(jié),一旦應(yīng)用聯(lián)結(jié)建立以后雙方即在約定好的聯(lián)結(jié)環(huán)境中進行數(shù)據(jù)交換。約定的聯(lián)結(jié)環(huán)境包括認(rèn)證機制、可用的xDMS服務(wù)以及其它參數(shù)等一個客戶機可以和一個服務(wù)器建立應(yīng)用聯(lián)結(jié)也可以和多個具有不同應(yīng)用上下文環(huán)境即具有不同的認(rèn)證機制不完全相同的xDLMS服務(wù)等的不同服務(wù)器建立應(yīng)用聯(lián)結(jié),例如一個客戶機可以與一個具有短名(SN)引用的xDLMS環(huán)境的服務(wù)器建立應(yīng)用聯(lián)結(jié),同時與另一個具有邏輯名(LN)引用的xDLMS環(huán)境的服務(wù)器建立應(yīng)用聯(lián)結(jié),這兩個服務(wù)器均可以與客戶機進行互操作。為了能夠進行數(shù)據(jù)交換服務(wù)器與客戶機的應(yīng)用進程之間還要能夠互連并處于互連狀態(tài)。在建立應(yīng)用聯(lián)結(jié)之前,服務(wù)器與客戶機的應(yīng)用進程之間必須已經(jīng)互連,這要求需要連接的各個對等的協(xié)議層之間均處于連接狀態(tài)。原理上,只要雙方使用同樣的通信協(xié)議集就能夠?qū)崿F(xiàn)互連,在COSEM中,提供了協(xié)議識別服務(wù)來保證這種互連性的實現(xiàn)。3.3互連性的保證:協(xié)議識別服務(wù)服務(wù)器與客戶機之間的應(yīng)用聯(lián)結(jié)總是由客戶機發(fā)起建立,但有時客戶機應(yīng)用進程并不知道某個未知服務(wù)器所使用的通信協(xié)議集,例如在系統(tǒng)中新安裝了一個儀表,這時客戶機必須獲得關(guān)于該儀(服務(wù)器所實現(xiàn)的通信協(xié)議集的信息COSEM應(yīng)用層協(xié)議識別服務(wù)提供了實現(xiàn)這一目的的手段,這是一個可選的應(yīng)用層服務(wù),它可以使客戶機在建立物理連接之后獲得相應(yīng)服務(wù)器中所實現(xiàn)的協(xié)議集的有關(guān)信息協(xié)議識別服務(wù)直接使用物理層的數(shù)據(jù)通信服務(wù),而旁路掉協(xié)議的其余部分,這是協(xié)議識別服務(wù)能夠得以實現(xiàn)的前提條件。協(xié)議識別服務(wù)是一個可選服務(wù),不是必須的。識別服務(wù)應(yīng)是物理連接建立后的第一個服務(wù)。只能由抄表主站發(fā)起。本系統(tǒng)中采用的協(xié)議識別請求為一個字節(jié)(0x20),集中器的響應(yīng)為4個字節(jié)(0x000x040x010x00)。服務(wù)端在物理連接建立之后,若接收到的第一段數(shù)據(jù)長度小于3,則進入?yún)f(xié)議識別檢測狀態(tài),若該數(shù)據(jù)長度為1,且為0x20,則認(rèn)為該段數(shù)據(jù)為協(xié)議識別數(shù)據(jù)。若長度為2,且第一個字節(jié)為0x20,則丟棄數(shù)據(jù),依然停留在物理連接建立后的初始階段,對下一段數(shù)據(jù)仍然進行協(xié)議識別檢測。若長度大于3,跳過協(xié)議識別階段。協(xié)議識別服務(wù)后(其后就不再對其進行協(xié)議識別),進入數(shù)據(jù)通信階段。4 儀表數(shù)據(jù)交換架構(gòu)4.1引言該部分介紹基于DLMS/COSEM的計量設(shè)備和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(DCS)的簡化模型,并簡要介紹使用基于DLMS/COSEM的系統(tǒng)如何滿足市場在數(shù)據(jù)交換方面的需求。4.2應(yīng)用模型DLMS/COSEM將計量設(shè)備模型化為一個物理設(shè)備中的一系列邏輯設(shè)備,每個邏輯設(shè)備包含該計量設(shè)備呈現(xiàn)在通信接口上的一個功能子集,而各種功能則用COSEM接口對象來建模。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)被模型化為一系列的應(yīng)用進程,每個應(yīng)用進程可能具有不同的功能角色和訪問權(quán)限(由計量設(shè)備授予的)。注:各應(yīng)用進程可以運行于一個或幾個物理設(shè)備中計量設(shè)備:服務(wù)器邏輯設(shè)備管理邏輯設(shè)備COSEM對象
邏輯設(shè)備COSEM對象
邏輯設(shè)備COSEM對象數(shù)據(jù)采集系統(tǒng):客戶機應(yīng)用進程#1公共客戶機
應(yīng)用進程#2
應(yīng)用進程#3圖6數(shù)據(jù)集系統(tǒng)和計量設(shè)備的DLMS/COSEM應(yīng)用模型上圖中,公共客戶機應(yīng)用進程和管理邏輯設(shè)備具有特殊作用,它們是必須的,而其它的應(yīng)用進程和邏輯設(shè)備則可以依據(jù)具體實現(xiàn)情況選用。4.3通信模型數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與計量設(shè)備間的數(shù)據(jù)交換是基于C/S模式,客戶機向服務(wù)器請求需要的服務(wù)服務(wù)器則提供其具備的各種服務(wù)一個客戶機可以與一個或多個服務(wù)器同時交換數(shù)據(jù);一個服務(wù)器也可以與一個或多個客戶機同時交換數(shù)據(jù)。服務(wù)器之間不能互相交換數(shù)據(jù)。注:一個物理設(shè)備中的邏輯設(shè)備之間也許能夠進行數(shù)據(jù)交換,同樣地,一個客戶機的應(yīng)用進程間或不同客戶機的應(yīng)用進程間的數(shù)據(jù)交換也是可能的,但這些數(shù)據(jù)交換不屬于本標(biāo)準(zhǔn)所要討論的范圍。圖7DLMS/COSEM中的通信協(xié)議集模型DLMS/COSEM采用分通信協(xié)議每層都為其上層提供服務(wù)并使用其支撐層的服務(wù)分層的數(shù)目和類型則因所用的通信媒介而異。頂層是COSEM應(yīng)用層向COSEM應(yīng)用進程(AP)提供服務(wù)給定一套協(xié)議層用COSEM應(yīng)用層作頂層就組成了一個COSEM通信協(xié)集一個設(shè)備可以支持多個通信協(xié)議集使得利用各種媒介進行數(shù)據(jù)交換成為可能,至于要用哪個通信協(xié)議集則由客戶端AP決定。目前規(guī)范了以下通信協(xié)議集:3層面向連接的基于HDLC的通信協(xié)議集。包括COSEM應(yīng)用層、基于HDLC的數(shù)據(jù)鏈路層和用于面向連接的異步數(shù)據(jù)交換的物理層它支持遵循IEC62056-21的光端口或電端口本地數(shù)據(jù)交換、租用線路、PSTN或GSM電話網(wǎng)絡(luò)?;赥CP-UDP/IP的通信協(xié)議集這些通信協(xié)議集支持基于各種物理媒介的互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)交換如以太網(wǎng)ISDNGPRSPSTN或使用PPP的GSM等等在這些通信協(xié)議集中COSEM應(yīng)用層由COSEM傳輸層支持包括協(xié)議封裝和互聯(lián)網(wǎng)TCP或UDP協(xié)議低層協(xié)議可以根據(jù)所用媒介來選擇,因為TCP-UDP層會隱藏它們的特殊性??梢院苋菀椎拈_發(fā)出支持其它媒介的通信協(xié)議集,如:(1)雙絞線:a)采用基帶信號方式(MBu、prEN177-2;b)采用載波信號方式(EURIDIS、IEC6206-31。(2)電力線載波(PLC)。在DLMS/COSEM中,應(yīng)用層的數(shù)據(jù)交換總是面向連接的:為了能夠進行應(yīng)用數(shù)據(jù)交換必須在客戶機AP與服務(wù)器邏輯設(shè)備間建立一個應(yīng)用層的連接,稱作應(yīng)用聯(lián)結(jié)(AA)。這是應(yīng)用層中面向連接的ACSE的任務(wù)。在發(fā)起建立一個AA之前客戶機和服務(wù)器端協(xié)議棧的對等物理層之間必須已經(jīng)連接而中間協(xié)議層則不一定,每個需要連接的協(xié)議層可以支持一個或同時支持多個連接。一旦需要的AA已經(jīng)建立就可以進行應(yīng)用數(shù)據(jù)交換了數(shù)據(jù)交換是通過訪問COSEM接口對象的屬性和方法來進行的,這是xDLMS-SE的任務(wù)。數(shù)據(jù)交換結(jié)束后,必須釋放AA。4.4DLMS/COSEM服務(wù)器模型圖8中左的計量設(shè)備包含n個輯設(shè)備,使用3層面連接的基于HDLC的通信協(xié)議集COSEM應(yīng)用層由基于HDLC的數(shù)據(jù)鏈路層支持其主要作用是提供對等層間的可靠數(shù)據(jù)傳輸,同時提供對邏輯設(shè)備的尋址,具體的尋址方式是:每個邏輯設(shè)備綁定到一個HDLC地址,而管理邏輯設(shè)備總是綁定到HDLC地址01。為了允創(chuàng)建LAN以便位于給定計量站點的幾個計量設(shè)備能夠通過一個接入點來訪問數(shù)據(jù)鏈路層還提供了另一個地址物理地址。邏輯設(shè)備地址也稱作高HDLC地址,而物理設(shè)備地址也稱作低HDLC地址。支持?jǐn)?shù)據(jù)鏈路層的物理層提供客戶機和服務(wù)器物理設(shè)備間的串行比特流傳送,允許使用各種接口,如RS232、RS48520A電流環(huán)等等,通過PSTN和GSM網(wǎng)絡(luò)等傳送數(shù)據(jù)。圖8中右的計量設(shè)備包含m個邏輯設(shè)備使基于TCP-UDP/IP的通信協(xié)議集COSEM應(yīng)用層由COSEM傳輸層支持包括互聯(lián)網(wǎng)TCP或UDP層和一個協(xié)議封裝單元協(xié)議封裝單元的主要作用是將COSEM應(yīng)用層供的OSI類型的服務(wù)集變換為TCP和UDP功能調(diào)用或反之將TCP和UDP功能調(diào)用變換為OSI類型的服務(wù)集提供給COSEM應(yīng)用層它還提供邏輯設(shè)備的尋址將它們綁定到一個服務(wù)接入點(SAP)稱作協(xié)議封裝端口而管理邏輯設(shè)備總是被綁定到協(xié)議封裝端口x1。協(xié)議裝單元還提供關(guān)于傳送的APDU長度信息,以便對等層識別APDU的結(jié)束,TCP的流特性使得這一點顯得很必要。通過這個協(xié)議封裝單元,COSEM應(yīng)用層被綁定到一個TCP或UDP端口號,它將用于DLMS/COSEM協(xié)議和應(yīng)用TCP和UP層的使用使得集成其它的互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用(如FTP或HTTP)成為可能,只要分別綁定到各自的標(biāo)準(zhǔn)端口就行了。TCP層由IP層支持而IP層則可以由任意的低層協(xié)議集提供支持這依所用的通信媒介而定(例如:以太網(wǎng)、PPP、IEEE802等等)。圖8 DLMS/COSEM服務(wù)器模型顯然,在一個服務(wù)器中可以實現(xiàn)幾個通信協(xié)議集,由不同的低層協(xié)議集來對共同的COSEM應(yīng)用層提供支持這就允許服務(wù)器通過各種不同的通信媒介與不同應(yīng)用聯(lián)結(jié)的客戶機交換數(shù)據(jù),其結(jié)構(gòu)與下面介紹的DLMS/COSEM客戶機模型相似。4.5DLMS/COSEM客戶機模型在這個模型中COSEM應(yīng)用層要么由基于HDLC的數(shù)據(jù)鏈路層提供支持要么由COSEM傳輸層提供支持,由AP決定。與服務(wù)器端不同的是,HDLC層只提供一級尋址,即每個AP的SAP。客戶機AP和服務(wù)器的邏輯設(shè)備均由它們的SAP來標(biāo)識因此客戶機和服務(wù)器AP間的AA可以由一對SAP(客戶機SAP和服務(wù)器SAP)來標(biāo)識。COSEM應(yīng)用層有可能支持一個或同時支持多個應(yīng)用聯(lián)結(jié)同樣低層有可能支持與對等層間的多個連接。這意味著客戶機和服務(wù)器間能夠同時經(jīng)由不同的端口和通信媒介進行數(shù)據(jù)交換。圖9使用協(xié)議棧的DLMS/COSEM客戶機模型4.6DLMS/COSEM數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)模型圖10中的計量站點1的計量設(shè)備使用基于TCP-UDP/IP的通信協(xié)議集,并且連接到以太局域網(wǎng)LAN,另外還安裝了一個本地數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(DCS)。每個物理設(shè)備有自己的IP地址,計量站點的入口與LAN的入口相同??梢酝ㄟ^互聯(lián)網(wǎng)遠程訪問儀表,也可以通過本地DCS或HHU在本地訪問儀表在光口上,計量設(shè)備可以使用3層向連接的基于HDLC的通信協(xié)議集或采用PPP的基于TCP-UDP/IP的通信協(xié)議集來通信。在計量站點2的計量設(shè)備使用3層CO基于HDLC的通信協(xié)議集為了能通過一個AN接入點來訪問儀表它們連接至一個總線如RS485LAN中物理設(shè)備的地址由其低HDLC地址提供由于RS485有提供處理總線碰撞的協(xié)議客戶機只能一個一個地與LAN中的服務(wù)器交換數(shù)據(jù)也即總線仲裁的任務(wù)由客戶機執(zhí)行LAN的接入點是一個具有RS485接口的調(diào)制解調(diào)器,其地址由AN提供(可以是PSTN或GSM電話網(wǎng))。對于本地數(shù)據(jù)交換,可以使用一個便攜DCS直接連接到RS485總線上這種情況下在本地數(shù)據(jù)采集通信期間不能進行遠程訪問。與計量站點1一樣可以用HHU進行直接本地數(shù)據(jù)交換。也可以采用其它的LAN類型,如:MBus(prEN357-2、uridis(IEC606-31、PL。圖中的2遠程采集系統(tǒng)是一致的,它們都可以經(jīng)由互聯(lián)網(wǎng)或PSTN/GSMAN訪問2個計量站點。運行客戶機AP的物理設(shè)備的地址由AN提供。AP地址僅標(biāo)識客戶機類型,例如,地址00是個DCS中公共客戶機的地址。圖10DLMS/COSEM儀表數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)模型盡管在C/S環(huán)境中的數(shù)據(jù)交換通常由客戶機發(fā)起,但DLMS/COSEM展了一種非C/S方式的通信服務(wù)“突發(fā)事件報告服務(wù)。其目的是為了使儀表(服務(wù)器)能夠在未被請求的情況下主動向主站(客戶機)上報突發(fā)事件,如新安裝儀表、電源故障及各種報警信息等。4.7訪問需求DLMS/COSEM滿足下列數(shù)據(jù)交換的訪問需求:允許多方(個數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)DCSs)問計量數(shù)據(jù);允許與一個計量站點的一個或多個計量設(shè)備交換數(shù)據(jù);在一個計量站點有多個計量設(shè)備的情況下,可以使用一個接入點;可以與計量設(shè)備進行遠程或本地數(shù)據(jù)交換;依據(jù)計量設(shè)備的資源情況(資源允許的話),本地和遠程數(shù)據(jù)交換可以互不干擾地同時進行;可以在LAN和WAN中用各種通信媒介;提供了認(rèn)證機制來控制對數(shù)據(jù)的訪問,這些機制由COSEM應(yīng)用層和接口對象(聯(lián)對象)實現(xiàn);支持便捷的系統(tǒng)集成和表計的使用部署;提供了從已有系統(tǒng)向DLMS/COSEM系移植過渡的途徑。確保滿足以上需求的關(guān)鍵是COSEM應(yīng)用層提供的應(yīng)用聯(lián)結(jié)詳“COSEM接口類的有關(guān)內(nèi)容。4.8系統(tǒng)集成和表計安裝如圖8所,每個客戶機系統(tǒng)中都必須有一個公共客戶機(綁定到地址0x10),其要作用是獲取未知計量設(shè)備(例如新安裝的表計)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。這一過程是在公共客戶機和管理邏輯設(shè)備間必須的應(yīng)用聯(lián)結(jié)中以非保密方式進行的。一旦知道了表計的內(nèi)部結(jié)構(gòu),就可以用適當(dāng)?shù)恼J(rèn)證機制來訪問其數(shù)據(jù)。當(dāng)在系統(tǒng)中安裝一個新表計時,它會向客戶機發(fā)送一個事件報告??蛻魴C一旦檢測到這一事件報告便可讀取表計的內(nèi)部結(jié)構(gòu)并將必要的配置信息(例如費率表和特定的安裝參數(shù))下載到表計中。這時的表計就可以正常使用了。DLMS/COSEM符合性測試也保證了系統(tǒng)集成的能力,通過測試和認(rèn)證手段確保標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范在計量設(shè)備中被正確地實現(xiàn)。4.9系統(tǒng)的移植過渡至今已有大量基于原有協(xié)議的DCS例如IEC61107(原IEC1107)顯然提供一個移植過渡途徑是非常必要的。DLMS/COSEM通過向IEC61107中添加個新協(xié)議模式E成為IEC62056-21準(zhǔn)這樣在開始序列中儀表(服務(wù)器)可以向HHU(客戶)議使用高級模式E如果HHU認(rèn)它們將使用3層CO基于HDLC協(xié)議繼續(xù)以后的數(shù)據(jù)交換,此時的信息交換是使用COSEM對象模型進行的。否則,數(shù)據(jù)交換將在常規(guī)模式C中續(xù)(功能可受限)。5 用于面向連接異步數(shù)據(jù)交換的物理層服務(wù)和規(guī)程5.1引言物理層提供數(shù)據(jù)終端設(shè)備(DTE)與據(jù)通信設(shè)備(DCE)之間接口見圖12圖1一個通過廣域網(wǎng),例如PSTN,進行數(shù)據(jù)交換的典型的通信配置。圖11典的PSTN通配置圖12物理所處的位置對于本地數(shù)據(jù)交換2個DTE可以通適當(dāng)?shù)倪B接直接相連為了允許使用各種通信媒介,本標(biāo)準(zhǔn)沒有規(guī)定物理層的信號及其特性,但作了以下假設(shè):通信是點對點或點對多點;半雙工和全雙工連接都可以;異步傳輸:1個啟始位、8個數(shù)據(jù)位、無校驗、1停止位(8N1)。本文定義物理層提供給對等層和上層的服務(wù),以及物理層的協(xié)議。5.2服務(wù)5.2.1服務(wù)清單1、連接建立釋放相關(guān)的服務(wù)PH-CONNECT.request/PH-CONNECT.indication/PH-CONNECT.confirmPH-ABORT.request/PH-ABORT.onfirm/PH-ABORT.indication2、數(shù)據(jù)通服務(wù)PH-DATA.request/PH-DATA.indication3、協(xié)議層理服務(wù)除了上述的服務(wù)以外,還需要一些其它的物理層服務(wù),它們是由協(xié)議層管理進程(應(yīng)用進程的一部分)使用的或者是提供給協(xié)議層管理進程的。下面給出一些例子:PH-INITIALIZE.request/PH-INITIALIZE.confirm PH-GET_VALUE.request/PH-GET_ALUE.confirmPH-SET_VLUE.request/PH-SET_ALUE.confirmPH-LM_EVENT.indication由于這些服務(wù)僅具有局部重要性,它們的定義不屬于本標(biāo)準(zhǔn)的范圍。5.2.2服務(wù)的使用圖3表示不同的服務(wù)使用者是如何使用物理層服務(wù)原語的。應(yīng)用協(xié)議層管理進程應(yīng)用
應(yīng)用進程AP
物理連接管理器ASO服務(wù)AL管理服務(wù)
應(yīng)用層ALPH-CONNEC.req/.cnf/.indPH-CONNEC.req/.cnf/.indPH-ABO.req/.cnf/.indPH-DA.req/.ind協(xié)議及數(shù)據(jù)相關(guān)服務(wù)協(xié)議DL管理服務(wù)H管理服務(wù)
數(shù)據(jù)鏈路層DLPH-DA.req/.indPH-ABO.ind物理層PH圖13COSEM三層面連接的協(xié)議集的協(xié)議層服務(wù)如圖所示,連接建立/釋放服務(wù)由物理連接管理器AP使用和提供,而不是相鄰的上層-數(shù)據(jù)鏈路層。其原因在5331中解釋。5.2.3服務(wù)定義PH-CONNECT.request在COSE境中,物連接管器P調(diào)用原請求建一與遠程備物理連。PHCNNT.requet(PhConnTyp,PhConnReqParas)PhConnTyp參數(shù)定所求連接類例直接接SNode連接等等本準(zhǔn)未定該參數(shù)的據(jù)型和/或值因為僅有部重要。PhConnReqParas參數(shù)的結(jié)構(gòu)和內(nèi)容PhConnTyp數(shù)值而異如,使用SN連接,包含遠方站的電話號碼等。與one參數(shù)相似,PhonnRqParas參數(shù)包含與具體實現(xiàn)相關(guān)的數(shù)據(jù),該數(shù)數(shù)據(jù)類型/未在本準(zhǔn)規(guī)定。PH體收該原語將行所需作例如特的電話碼建立與等PH體間的物理連。54給了用智Haesode時這些操作的子。PH-CONNECT.indicationPH-CNNCT.indication()PH實體用HCONECT.dication原語向服務(wù)使用者實體指示遠方設(shè)備請求的與本地物理層間的物理連已建立。PH-CONNECT.confirmPH-CONNCT.confirm(Result,PhConnCnfParas)Resul參數(shù)示請求立物理連是成功。hnfPas參數(shù)的結(jié)構(gòu)和值依相應(yīng)當(dāng)前確認(rèn)的ONINruet服務(wù)中的物理連接類型而定例如在使用ST連接時能包含建的連(2,au-rate,etc.的參數(shù)或hnfPa參數(shù)的據(jù)類型值在本標(biāo)中定。如果由本錯誤而能立連接例電話線可則PH-CONNECT.nfir服務(wù)在地產(chǎn)生。PH-ABORT.requestPH-ABORT.equet()PH-ABORT.confirmPH-ABORT.confirm(Result)Resul參數(shù)載試圖開理連接結(jié)。PH-ABORT.indicationPH-ABORT.ndication()PH體使該原語服使用者體示一個理接意外斷。PH-DATA.request服務(wù)使者體調(diào)用原請求用H輸規(guī)程一或多個方H實傳送個數(shù)據(jù)節(jié)。PHDAA.rquet(Data)Data參數(shù)著要由H體傳輸數(shù)字節(jié)。服務(wù)使者體每當(dāng)數(shù)要傳送遠對等的H體或多對實體時使該原語。PH實體收到該原語后執(zhí)行所有物理層特定操作并將H-U(收到的數(shù)據(jù)字節(jié))傳遞到物理數(shù)據(jù)接口傳對等的理體或多實。PH-DATA.indication該原語于PH體向務(wù)使用傳數(shù)據(jù)。PH-DAA.idication(Data)Data參數(shù)著本地H體收到數(shù)字節(jié)。PH體使該原語服使用者體示收到一有效的據(jù)節(jié)。5.3協(xié)議5.3.1物理層協(xié)議數(shù)據(jù)單元PHPDU規(guī)定為1個字節(jié)。它可能會被odem設(shè)備依據(jù)所用的調(diào)制方案進行擴展(差錯控制)或修正(bit填充)以適于傳輸。5.3.2傳輸次序與特性PH-A服務(wù)的daa數(shù)-PHSDU字節(jié)在傳輸前應(yīng)添加起始位和停止位。1個起始位8個數(shù)據(jù)位無校驗、1停止位。傳輸次序如下:←起始位D0D1D2D3D4D5D6D7停止位傳輸方向LSBMSB物理媒介的所有特性和使用于物理媒介的信號不屬于本標(biāo)準(zhǔn)的范圍。5.3.3物理層操作規(guī)程描述簡介物理層與物理媒介一起是高層協(xié)議層的共享資源。因此,須由物理連接管理器AP管理物理連接的建立與釋放。任何要用COSEM協(xié)議的AP應(yīng)在請求連接之前檢查物理層的連接狀態(tài),如果物理層處于非連接狀態(tài),它必須請求物理連接管理器建立連接。如果應(yīng)用層調(diào)用COSEM-PEN.request服務(wù),而相應(yīng)的物理連接沒有建立,則COSEM-OPE.request將被本地確認(rèn)為error=NO_PHYSICAL_CONNECTION。一旦物理連接建立后,物理層就準(zhǔn)備好了,可以傳輸數(shù)據(jù)。一個可選的識別服務(wù)使得客戶端能夠識別服務(wù)器中所實現(xiàn)的協(xié)議棧。協(xié)議識別完成后(或者未使用協(xié)議識別服務(wù)),上層協(xié)議層和應(yīng)用可以進行數(shù)據(jù)交換。PH-DATA服務(wù)的使用者是物理層之上相鄰的上層協(xié)議層。物理連接斷開可能是由物理連接管理器(客戶端或服務(wù)器端)請求的也可能在未被請求的情況下發(fā)生(例如電話交換機掛斷了電話線)連接意外斷開的指示(PH-ABORT.indication同時發(fā)給相鄰協(xié)議層和物理連接管理器。建立物理連接客戶機和服務(wù)器都可以作為主叫設(shè)備向一個遠方設(shè)備(被叫設(shè)備)發(fā)起物理連接。PH-CONNEC.request服的具體執(zhí)行依物理連接類型和所用的ode而定54中出了一個在PSTN中使用智能aesodes時如何執(zhí)行H-CONNEC.request的例子。在其它情況下所有必須的操作撥號可能的差錯消息處理(線路忙等等)協(xié)商線路調(diào)制/波特率參數(shù)等等,可以由物理層自身來執(zhí)行。為了允許廣泛的物理連接類型,本標(biāo)準(zhǔn)并未具體規(guī)定如何執(zhí)行PH-CONNEC.reques。當(dāng)被叫設(shè)備檢測到遠方發(fā)起的物理連接時,要對該連接進行管理:商定、接受或拒絕。這些操作與H-CONNEC.request服務(wù)的具體執(zhí)行一樣,要依物理連接類型和所用的ode而定,可以是自動方式實現(xiàn)的,也可以由物理層自身實現(xiàn)。它們不屬于本標(biāo)準(zhǔn)的范圍。圖14物理接建立消息序列示意圖如圖14所本標(biāo)準(zhǔn)僅規(guī)定了PH-CONNEC.request/.confir/.inication務(wù)其它可能的消息交換(A、B、C、、I)不屬于本標(biāo)準(zhǔn)的范圍。識別服務(wù).1簡介這是一個可選的應(yīng)用級的服務(wù)。其目的是讓客戶機獲知服務(wù)器中所實現(xiàn)的協(xié)議棧,因而識別服務(wù)未使用完整的協(xié)議棧,識別消息使用物理層的數(shù)據(jù)服務(wù)直接在客戶機和服務(wù)器的AP之間交換。如果在一個多點結(jié)構(gòu)中有多個服務(wù)器,客戶機能夠識別每個服務(wù)器中的協(xié)議棧。識別服務(wù)應(yīng)是物理連接建立后的第一個服務(wù)盡管物理連接可以由客戶機或服務(wù)器發(fā)起,但識別請求總是由客戶機發(fā)起。注由于識別服務(wù)是物理連接建立后的第一個服務(wù)物理連接管理器P也可以提供這一服務(wù)。.2識別服務(wù)消息定義IDENTIFY.rquetIDNIY.euest由戶AP用。IDNIY.equest::=SQENCE{IDNIY-Rqust-D Unsge8=x0,Multidrop-Dvice-ID OCTETSTRING(SIZE(2))OPTIONAL}當(dāng)ultidrop-device-ID參數(shù)出現(xiàn)時,它尋址多點結(jié)構(gòu)中的一個物理設(shè)備。只有被尋址的設(shè)備才響應(yīng)。注:在多點結(jié)構(gòu)中,客戶機須發(fā)送帶有地址域的I-command。注:為了與已有的實現(xiàn)兼容,也可以使用字符“”的ASCII碼(049作為Identify-Request-ID,如果服器物理層受消息為別息它作一個IDENTIFY.indication息向識服務(wù)使用A指示。IDENTIFY.rsponeIDNIY.epns消息服務(wù)AP用承載別請求結(jié)協(xié)標(biāo)版本及訂信息,或誤息。在戶端是一DNf消息。IDNIY.epnse::=SEUENE{succes-code Unsgned8=OK> --)stdpotool-idUnsge8,--)stdpotoolvrUnsge8,--)stdpotoolrvUnsge8--)}注:發(fā)送響應(yīng)(成功的情況下)的最大延時為1500。注:如NEAC122中所描述應(yīng)使用列NEAC22兼容的碼:succes-code-0x00stdpotool-id-04stdpotoolvr-01stdpotoolrv-00如果收的別消息問將棄收的消息不送響否響會包成功碼OK>和所實的議棧的識版本及訂息。這標(biāo)由DLS管理維。重要提示:DENTIF.request.resone消息不是A-XDR編碼,這與其它PDUs是不一樣的。它們直接編碼為一個字節(jié)序列。這意味著IDENTIF.request/indication消息包含1個或3個字節(jié)(當(dāng)可選的ultirop-dvce-id出現(xiàn)時)。IENTIF.response/.confirm消息包含4個字節(jié)(成功的情況下。.3識別服務(wù)協(xié)議描述圖15所示是在成功的情況下識別服務(wù)的消息序列示意圖。圖15IDENTIFY.reques/.rspone消息換的消息序列示意圖圖16所示服務(wù)器端物理層在識別服務(wù)時的部分狀態(tài)機。圖16COSEM服務(wù)器端對識別服務(wù)處理的狀態(tài)機COSEM服務(wù)器物理層在建立物理連接后進入CONNECTED宏狀態(tài),并在“等待接收aitreception”態(tài)中等待IDENTIF.requet的第一個字節(jié)。IDENTIFY.requet消息含1個或3字節(jié)為了保持一致性它應(yīng)按數(shù)據(jù)鏈路層有關(guān)的時間限定(字符間隔時限和響應(yīng)時限)來發(fā)送。一旦收到第一個字符,物理層就進入“識別進行中”狀態(tài),等待其它數(shù)據(jù)字節(jié)或幀間隔超時(意味著消息結(jié)束)。如果在檢測到消息結(jié)束條件成立之前收到的數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)不超過3個則物理層認(rèn)為收到了一個IDENTIFY.request消息,將收到的數(shù)據(jù)字節(jié)用PH-DATA.indication服務(wù)發(fā)給AP(物理連接管理器),并返回“等待接收”狀態(tài),以處理可能的突發(fā)錯誤。如果收到第4個數(shù)據(jù)字節(jié)之前沒有檢測到消息結(jié)束條件成立,物理層將認(rèn)為識別進程結(jié)束并進“數(shù)據(jù)通信狀態(tài)到的數(shù)據(jù)字節(jié)將使用PH-DATA.indication服務(wù)發(fā)高層協(xié)議層的服務(wù)使用者,在3面向連接的基于HDLC的COSEM通信協(xié)議集中,是MAC子層。至此,物理層不能夠再回到協(xié)議識別階段。注:1)這個狀態(tài)機有一個基本的假設(shè)前提:任何上層的PDU(這里是MPDU)的長度都超過字節(jié);2)圖1所示的狀態(tài)機并不完整例如在何處將協(xié)議層參數(shù)b_of_recived_cha置為初始值;從“數(shù)據(jù)通信”狀態(tài)的退出條件和轉(zhuǎn)移態(tài)也沒有表示出來;3)這個識別服務(wù)的定義確保了與客戶機系統(tǒng)的后向兼容(以前的客戶機系統(tǒng)可能沒有使用可選的識別服務(wù)如果客戶機的第一個消息不是DENTIFY.request而超過個字節(jié)它應(yīng)傳給數(shù)據(jù)鏈路層,識別階段也隨之結(jié)束??蛻魴C物理層的部分狀態(tài)機如圖1所示。圖17客戶物理層的部分狀態(tài)機客戶機物理層使用協(xié)議層參“目的進程Destination_proces來確定的數(shù)據(jù)往處。協(xié)議層參數(shù)由協(xié)議層管理AP進行管理。如果沒有設(shè)置該參數(shù)(NULL),物理層將把PHAA.iications發(fā)給(物理連接管理器)AP。如果識別階段已經(jīng)結(jié)束,客戶機應(yīng)用應(yīng)設(shè)置“目的進程Destnation_proces”參數(shù)指向協(xié)議棧相鄰的上層(AC子層)。從此以后,PHAA.iications(在物理接斷的情下PH-ABORT.indication的貝將發(fā)給層議層。數(shù)據(jù)通信一旦物理層退出了識別階段,就進入了數(shù)據(jù)通信階段。此時,PH-DA.request和PH-DA.inicain是上協(xié)議層(數(shù)據(jù)鏈路層)僅有的2個服務(wù)。物理層不負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)流控制功能:由PH-DA.request收到的數(shù)據(jù)將立即發(fā)送,或者,在實現(xiàn)了物理數(shù)據(jù)流控制的情況下,將覆蓋前面尚未發(fā)送的數(shù)據(jù)字節(jié)。由于PH-DA.request服務(wù)既沒有本地確認(rèn)也沒有遠方確認(rèn),在后一種情況下(數(shù)據(jù)被覆蓋)將不產(chǎn)生任何錯誤信息。斷開已經(jīng)存在的物理連接客戶機和服務(wù)器都可能發(fā)起斷開一個已經(jīng)存在的物理連接,由物理連接管理器AP調(diào)用PH-ABO.request實現(xiàn)如圖13所。物理層試著斷開當(dāng)前的物理連接,并用P-ABO.conir服務(wù)將結(jié)果通知請求者。PH-ABO.request服務(wù)總是由本地確認(rèn)。當(dāng)客戶機或服務(wù)器檢測到物理斷開,可能是遠方調(diào)用P-ABO.requst服務(wù)的結(jié)果,也可能是線路錯誤所致。物理層應(yīng)使用P-ABO.indcain服務(wù)原語指示這一事件,這一服務(wù)原語既要送給物理連接管理器AP,又要送給相鄰的高層協(xié)議層。這一信息是上層協(xié)議層在物理信道中斷后正確關(guān)閉其連接所必需的。5.4舉例:物理層服務(wù)原語和Hayes命令參見前面的圖11(典的PSTN通配置)和圖12(物理層所的位置)。DTE通過向DCE傳送撥號命令及相應(yīng)電話號碼請求建立與一個遠方DTE的物理連接。例如:TD04558。使用缺省的撥號模式撥打號碼05588。圖18物理接請求消息序列示意圖如圖所示物理層從PhonnReqParas服務(wù)參數(shù)提電話號將其作一ASCI字符序列Has命令A(yù)TD作序頭發(fā)給E不再要在物層進行其操摘機、撥號析結(jié)果均E以自動式完成。層只是等令執(zhí)行的:由DCEes消息返,圖9所。如果DC為ASCII式在試撥前到的電號后會產(chǎn)下消息之:CONNECTERRO、NODIALTONENOCARRIE、BUS。物理層收到任何上述消息時將產(chǎn)生一個帶有正確服務(wù)參數(shù)的PH-CONNECT.nfirm服務(wù)原語給服務(wù)用,即物連管理AP。圖19主叫的物理連接建立DCE用RIG消息向DTE指示有叫進入。如果DCE初化為自動應(yīng)答模式,則不發(fā)送RING消息而是在預(yù)定的響鈴次數(shù)后試圖自動建立連接如果禁止了自動響應(yīng)則PH實體依據(jù)預(yù)設(shè)條件決定是否用“A”命令摘機。圖20DCE作于非自動應(yīng)答模式時物理連接建立的消息序列圖假設(shè)與遠方DCE的連接已經(jīng)建立并且DCE目前處于數(shù)據(jù)傳輸模式,那么,所有傳遞給本地DCE數(shù)據(jù)均會傳送到遠方DCE。圖21主被之間的數(shù)據(jù)交換請注意傳送的數(shù)據(jù)與實際數(shù)據(jù)的格式間存在著差別:-"AA/DT1)"數(shù)通信服AA.euest/indiate的服務(wù)數(shù),531定義為個節(jié)。-"Data/(Data1),是個含數(shù)據(jù)帶用于異傳目的的些加bits(始和停止)幀。-"Data/(Data1)",兩DCEs間交信息可包更多bits于檢錯/糾目的和/或能被編碼用于據(jù)輸目的。想要斷開連接,ode必須先從數(shù)據(jù)傳輸模式切換到本地命令模式為此,Hayes環(huán)境提供了一個Escape序列,義如下:1. 1s空閑狀態(tài)(無數(shù)據(jù)傳輸);2. 發(fā)送3個加“+++”字;3. 1s空閑狀態(tài)。DCE以“OK”消息確認(rèn)進入命令模式(仍然處于連接狀態(tài))。這時可以用掛機命令“TH”斷開連接。如果掛機成功,DCE以“NO_CARRIER”消息響應(yīng),否則,返回“ERROR”消息。一旦物理收到了“NO_CARRIER消息應(yīng)使用PH-AORT.indication原語指連中斷。圖22物理接斷開的消息序列示意圖6 直接本地連接參見IEC62056-21。圖3進協(xié)議模式E(HDLC)圖中的要息格式:
圖24流程圖REQEST ?Devicedess!CRLFIDNIFITIN /XXZdntCRLFAcowldgent ACK2Z2CRLFDAAROUTfallbakdatareautodeA) STXAA!CRLFEXCC注:費率裝置的靜默超時時間為6秒1秒,一旦超時,操作將從任一點返回至起始點(START)。7 用于IP網(wǎng)絡(luò)的COSEM傳輸層(略)8使用HDLC協(xié)議的數(shù)據(jù)鏈路層8.1Overview這部分內(nèi)容定義用于面向連接基于HDLC的異步通信協(xié)議集的數(shù)據(jù)鏈路層。為了保證一致的數(shù)據(jù)鏈路層服務(wù)定義同時用于面向連接和無連接的工作模式,數(shù)據(jù)鏈路層被分為2個子層:LLC子層和MC子層。這個定義支持下列通信環(huán)境:點對點和點對多點的結(jié)構(gòu);專用和交換數(shù)據(jù)傳輸設(shè)施;半雙工和全雙工連接;異步啟/停傳輸,具有1個起始位、8個數(shù)據(jù)位、無校驗、1停止位。還定義了兩個特殊的規(guī)程:-以透的式從服器客戶機間輸分開到服務(wù)使者議層D的部分務(wù)服務(wù)使者議層能以分分段形將其D送數(shù)據(jù)鏈層而對于戶來說數(shù)據(jù)路層能夠藏種拆分痕;-事件告通過自站送U幀主。8.2數(shù)據(jù)鏈路層規(guī)范概述8.2.1LLC子層在面向連接的協(xié)議集中LLC子層作用只是保證數(shù)據(jù)鏈路尋址的一致性可以認(rèn)為LLC子層用于擴展的I類操作,LLC子通過面向連接的MAC層提供標(biāo)準(zhǔn)的無連接數(shù)據(jù)服務(wù)。LLC子層服務(wù)使用者層提供數(shù)據(jù)鏈路連接/斷開服務(wù),但它使用MAC子層的服務(wù)來執(zhí)行這些服務(wù)。8.2.2MAC子層MAC子層,是本數(shù)據(jù)鏈路層規(guī)范的主要部分,基于ISO/IEC13239關(guān)于HDLC規(guī)程部分的內(nèi)容。本標(biāo)準(zhǔn)對原始HLC而言包了些增強容例如在址差錯保和段拆分面。這些增內(nèi)融進了個的幀格中滿足電計及相似業(yè)遠程應(yīng)環(huán)所遇到需。8.2.3描述方法對數(shù)據(jù)路的各個層描述分服和協(xié)2個分來進。服務(wù)原中含的服參有三類:1. 傳輸?shù)降鹊膮?shù)成傳輸幀一分,例地、控制息;2. 僅具有地要性的數(shù);3. 透明地過據(jù)鏈路到據(jù)鏈路的用者的數(shù)。注:數(shù)據(jù)鏈路層管理服務(wù)在8.中介紹.本標(biāo)準(zhǔn)定第1參數(shù)值。對協(xié)議的議的定描包括:-對對待之間交的息集的輸程的描說;-用正確釋協(xié)議制息的規(guī);-協(xié)層的為特性。對協(xié)議的議的定描不包括:-由議層傳送的息結(jié)構(gòu)和義信息域用數(shù)據(jù)子);-服使用協(xié)議層標(biāo);-數(shù)鏈路息交換,務(wù)使用協(xié)層的操方;-使協(xié)議所導(dǎo)致各交互操。8.3LLC子層8.3.1LLC子層的作用在面向連接的協(xié)議集中出現(xiàn)該子層在某種程度上是人為的:LLC子層用作一種協(xié)議選擇器“真的數(shù)據(jù)由C子層保證的可以認(rèn)為標(biāo)準(zhǔn)的LL子層用于擴展的I類操作LLC子層經(jīng)由面向連接的MAC子層提供標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)鏈路無連接服務(wù)。為了能建立數(shù)據(jù)鏈路連接,LLC子層服務(wù)使用者
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