基于e1链路的远程sv数据传输和延时补偿方法_2

文档序号:8945702阅读:来源:国知局
前述的基于El链路的远程SV数据传输和延时补偿方法,其特征在于:步骤(5), 测量近端的IH)设备到远端的IED设备的全路径延时,并计算对应的延迟补偿,包括以下步 骤,
[0031](1),当近端IED设备的SV数据报文到达E1/SV转换设备的以太网控制器时,标记 接收时间戳h,通过MCU平台读取SV数据报文中的修正时间,对该报文进行协议转 换,生成El逻辑链路上的LVl报文,并根据公式(2),计算El逻辑链路上的LVl报文上的时 间戳字段并等待调度发送,
[0032] Tdesccorrectel=t!-Tcorrect (2);
[0033] (2),当LVl报文被调度发送时,硬件读取发送时刻tjP LVl报文上的时间戳字段 计算两者的差值,根据公式⑶,作为新的修正时间写入El逻辑链路LVl报文 的采样值修正时间字段Trametel,
[0034] Tcorrect-ei 12 Tjesc-correct-ei (t 2 ti) +Tcorrecl:
[0035] (3);
[0036](3),El逻辑链路上的LVl报文通过SDH网络数据到达远端的El/SV转换设备的 El控制器时,记接收时间t3,读取报文中的修正时间字段Trametel和当前El链路上的延迟 Tdelay,进行LVl报文到SV数据报文的映射,根据公式(4),计算以太网发送描述符中时间修 正值Tdes(;_ correct-eth ^
[0037] Tjesc-correct-13 Tcorrect-ei TjeIay
[0038] (4);
[0039](4),当SV数据报文被远端E1/SV转换设备调度发送时,在以太网控制器发送信号 TX_EN的上升沿标记当前时间t4,并读取描述符中的修正时间Td___t_eth,根据公式(5), 计算两者差,硬件更新到发送的SV数据报文中的修正时间字
[0040] Tnew-eQrreet t ^ Tdese-eQrreet-eth (t 4 tg) + (1^2 ti) +TeQrreet+Tdeiay
[0041] (5)〇
[0042] 前述的基于El链路的远程SV数据传输和延时补偿方法,其特征在于:步骤(6)远 端的IH)设备根据延迟测量值推断该采样值的实际采集时间t s extCTn,根据公式(6)计算得 到,
[0043] ts-extern t 4 Tnew-c〇rrecl: t 3 [ (tg ti) +Tc0rrect+Tdeiay]
[0044] (6)。
[0045] 前述的基于El链路的远程SV数据传输和延时补偿方法,其特征在于:所述El/SV 转换设备采用El物理层恢复的系统时钟作为时间戳发生器的工作时钟,而该时间戳发生 器为El链路延迟测量和以太网侧延迟测量提供统一的定时参考。
[0046] 前述的基于El链路的远程SV数据传输和延时补偿方法,其特征在于:E1控制器 的数据通道划分为LVl和LVO两个逻辑优先级,其中低优先级LVO信道用于延迟测量,高优 先级的LVl用于透传SV数据,保证SV数据低抖动优先传送。
[0047] 本发明的有益效果是:本发明的基于El链路的远程SV数据传输和延时补偿方法, 通过划分El信道为LVO和LVl两个优先级的逻辑信道,在低优先级LVO上进行延迟测量和 链路管理,在LVl信道中映射并传输SV数据,利用端到端连接的E1/SV转换设备进行链路 延迟和软件延迟测量,并将总的延迟量附加在SV数据报文中发送给对端的IED设备,实现 了 IEC61850-9-2标准协议格式的SV数据报文经过SDH网络的远程传送和延迟补偿,使得 智能站的SV数据报文可方便地进行广域化扩展,并具有如下特点:
[0048] 1)时间戳发生器采用从El信道恢复的数据时钟作为计时参考,不受本地晶体漂 移和老化影响;
[0049] 2)延迟测量时间戳标记和修正时间计算均由硬件计算完成,测量精度高;
[0050] 3)采用100M以太网连接IED设备和E1/SV转换设备,可适应4000SPS的高采样率 数据传输;
[0051] 4)E1/SV转换设备的以太网接口的协议采用IEC61850-9-2,直接传输目前智能变 电站IED的SV数据报文,便于智能变电站SV数据的广域化;
[0052] 5)延迟测量由E1/SV转换设备完成,链路总延迟附加在SV数据报文的保留字段, 端到端的IH)设备对SDH网络协议透明,实现智能变电站过程层接口的标准化。
【附图说明】
[0053] 图1是本发明的E1/SV转换设备的系统框图。
[0054] 图2是本发明的基于SDH网络的SV数据透传逻辑信道的系统框图。
[0055] 图3是本发明的逻辑链路延迟Tdelay的延迟测量示意图。
[0056]图4是本发明的延时补偿的示意图。
【具体实施方式】
[0057] 下面将结合说明书附图,对本发明作进一步说明。以下实施例仅用于更加清楚地 说明本发明的技术方案,而不能以此来限制本发明的保护范围。
[0058] 本发明的基于El链路的远程SV数据传输和延时补偿方法,通过划分El信道为 LVO和LVl两个优先级的逻辑信道,在低优先级LVO上进行延迟测量和链路管理,在LVl信 道中映射并传输SV数据,利用端到端连接的E1/SV转换设备进行链路延迟和软件延迟测 量,并将总的延迟量附加在SV数据报文中发送给对端的IED设备,实现了IEC61850-9-2标 准协议格式的SV数据报文经过SDH网络的远程传送和延迟补偿,使得智能站的SV数据报 文可方便地进行广域化扩展,具体包括以下步骤,
[0059] 步骤(1),构建El链路到SV数据协议转换的E1/SV转换设备,
[0060] 如图1所示,E1/SV转换设备包括El物理层、El控制器、El优先级控制器、以太网 物理层、以太网控制器、以太网优先级控制器、时间戳发生器、时间戳记录器和MCU平台,El 物理层通过El控制器与El优先级控制器相连接,El优先级控制器与MCU子系统相连接,以 太网物理层通过以太网控制器与以太网优先级控制器相连接,以太网优先级控制器与MCU 子系统相连接,El物理层还通过时间戳发生器与时间戳记录器相连接,时间戳记录器分别 与El控制器、以太网控制器相连接,El控制器用于处理El链路数据,以太网控制器用于处 理SV报文数据;
[0061] 所述MCU子系统包括El数据收发控制单元、El链路测距及链路管理单元、以太网 管理业务数据单元、SV数据收发控制单元、SV数据编解码单元和E1/SV数据双向映射单元, 所述El数据收发控制单元、El链路测距及链路管理单元分别与El优先级控制器相连接, 所述以太网管理业务数据单元、SV数据收发控制单元分别与以太网优先级控制器相连接, 所述El数据收发控制单元与El/SV数据双向映射单元相连接,所述El/SV数据双向映射单 元通过SV数据编解码单元与SV数据收发控制单元相连接。
[0062] 所述El物理层用于对外提供符合G. 703要求的El信号接口;El用于控制器完成 El的帧格式控制、帧同步及数据时钟恢复,利用El控制器恢复出的数据时钟作为内部时间 戳发生器的工作时钟;时间戳发生器将连接El物理层和以太网控制器并将记录外部数据 到达El端口或以太网端口的时标;
[0063] 所述El控制器的数据来自El优先级收发控制单元,该单元在El控制器的发送帧 同步信号TSYN到达时优先选择发送LVl数据,仅在信道空闲时才选择发送LVO数据,而El 控制器的LVl数据源则来自以太网接收的SV数据。El优先级收发控制模块还负责将接收 到的数据按优先级分组,并将对端传来的采样值数据传送给随后的E1/SV双映射单元,而 低优先级的LVO数据则转交给链路测距和链路管理单元;El控制器的数据通道划分为LVl 和LVO两个逻辑优先级,其中低优先级LVO信道用于延迟测量,高优先级的LVl用于透传SV 数据,保证SV数据低抖动优先传送。
[0064] 所述以太网物理层对外连接IED设备,对内连接以太网控制器,而以太网优先级 控制器,则负责将接收到的数据报文分类,将来自IH)设备的SV数据报文提交到SV编解码 单元进行SV数据解析并将解析结果送E1/SV数据双向映射单元,由该单元将接收到的SV 数据报文映射到El的LVl信道,相反地,SV编解码单元接收来自E1/SV数据双向映射单元 提交的来自对端的SV数据报文并对其进行数据封装
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