基于e1链路的远程sv数据传输和延时补偿方法_3

文档序号:8945702阅读:来源:国知局
,转换成符合IEC61850-9-2的帧格式 后送给SV数据收发控制单元进行排队等待发送;
[0065] 所述E1/SV数据双向映射单元需要对SV报文解码后的数据进行改造,以适应而El 成帧模式时帧间隔为125US/32字节的传送速率,具体改造方法如下:
[0066] (a).使用SV报文的头部的保留字段传送修正时间Iramct;
[0067] (b).裁剪不必要的SV数据的描述信息如SvID、dataSet等,此类数据通过配置文 件在对端恢复;
[0068] (C).根据应用裁剪不必要的数据通道;
[0069] ⑷.对于远传SV数据品质位进行合并与压缩,仅保留必要的信息;
[0070] (e).数据位宽的压缩,目前IED使用的ADC位宽为16bit也即SV的原始数据位 宽为16bit,故在端到端双方约定数据变换比例的前提下,将SV数据位宽由32bit压缩到 16bit并不会导致数据精度降低,但却大幅度降低数据带宽。
[0071] 经上述压缩和改造后进入双向映射单元的有效SV数据带宽被控制为125US/32字 节,而来自El链路测距和管理单元的LVO数据量很小,故LVO和LVl数据能够合并到El的 2M带宽中。而对于远端的E1/SV转换设备,根据双方约定的配置文件,利用相反的方法从El 的数据包中恢复出满足IEC61850-9-2协议SV报文的数据,并将测量得到的修正时间Iramrt 填充到SV报文头部的保留字段,实现端到端的协议转换;
[0072]步骤(2),通过E1/SV转换设备、IED设备构建基于SDH网络的SV数据透传逻辑信 道,位于近端的IH)设备通过IEC61850-9-2协议输入或输出SV数据,并通过以太网连接到 E1/SV转换设备,E1/SV转换设备经过El光端机链接到SDH网络,位于远端的IED设备通过 另一台E1/SV转换设备、另一台El光端机链接到SDH网络,构成基于SDH网络的SV数据透 传逻辑信道,如图2所示;
[0073]步骤(3),将E1/SV转换设备内的El控制器选择为PCM31成帧模式,同时把以太网 控制器、El控制器的数据通道划分为LVl和LVO两个逻辑通道优先级,其中,逻辑信道LVO 用来传送链路延迟测量数据、用户级链路管理数据,逻辑信道LVl用来转发来自IED设备端 到端的实时采样值;
[0074]步骤(4),测量在近端的E1/SV转换设备的El数据发送侧到远端的E1/SV转换设 备的E1数据接收侧的逻辑链路延迟Tdelay,如图3所示,包括以下步骤:
[0075](1),在近端的E1/SV转换设备内El控制器的发送侧构建延迟测量请求报文,当延 迟测量请求报文被调度发送时,在发送帧同步信号TSYN的上升沿记录发送时间,并更新到 延迟测量请求报文的原始发送时间Tmg,随后传送该延迟测量请求报文;
[0076](2),在远端的E1/SV转换设备内El控制器的接收侧,当接收帧的同步信号RSYN 到达时,记录当前到达时间T_v,并与数据报文一起存入接收缓冲区;
[0077] (3),在远端的E1/SV转换设备的识别出延迟测量请求报文后,提取该报文的原始 发送时间Tmg和到达时间T 构建延迟测量响应报文;
[0078](4),在远端E1/SV转换设备的延迟测量响应报文在LVO信道空闲时,在发送帧同 步信号TSYN的上升沿记录当前响应报文发送时间Txnilt,并更新到该报文中发送时间字段随 后发出;
[0079](5),在近端的E1/SV转换设备内El控制器的发送侧,当El的接收帧同步信号 RSYN上升沿到达时,记录当前到达时间Tamre,并与数据报文一起存入接收缓冲区;
[0080] (6),在近端的E1/SV转换设备内识别出一个延迟测量响应报文后,提取报文中原 始发送时间Tcfflg、远端达到时间T_v、远端发送时间Txnilt、响应报文到达时间Tamre,并根据 公式(1),计算近端的E1/SV转换设备的El数据发送侧到远端的E1/SV转换设备的El数据 接收侧的逻辑链路延迟Tdelay,
[0081] Tdelay= [(Tarrive-Torig) - (Txmit-Trecv) ] /2 (1)
[0082] 所述延迟测量方法的时间戳标记均由硬件标记为El物理层的帧同步信号的上升 沿即TSYN和RSYN;
[0083]步骤(5),测量近端的IED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,如图4所示,包括以下步骤,
[0084](1),当近端的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Iramrt,对该报文进行协议 转换,生成El罗辑链路上的LVl报文,并根据公式(2),计算El罗辑链路上的LVl报文上的 时间戳字段并等待调度发送,
[0085] Tdesccorrectel=t!-Tcorrect (2);
[0086](2),当LVl报文被调度发送时,读取发送时刻〖2和LVl报文上的时间戳字段Td__ i,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T__tel,
[0087] Tcorrect-ei12Tjesc-correct-ei(t2ti) +Tcorrecl:
[0088] (3);
[0089](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 ^
[0090] Tjesc-correct-13Tcorrect-eiTjeIay
[0091] (4);
[0092] (4),当SV数据报文被远端El/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), 计算两者差值T_ral_t,更新到发送的SV数据报文中的修正时间字段T___t,
[0093] Tnew-correct ^4Tjesc correct eth(t4tg) + (1^2ti) +Tc〇rrect+Tdeiay
[0094] (5);
[0095] 步骤(6),远端IED根据延迟测量值推断该采样值的实际采集时间tsextCTn,根据公 式⑶得到,
[0097] 步骤(7),远端的IED设备,通过读取本地采样值采集时刻ts>al,根据推断出的 对端IED设备的SV报文采集时间tSMtCTn,通过插值实现采样值的二次采样同步。
[0098] 所述E1/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。
[0099]为保证端到端连接的IED设备可靠稳定工作,以下几点在本发明实施时应予以考 虑:
[0100] 1)由于El链路带宽有限,不能将SV中的全部信息映射到E1,实施本发明时,固定 的数据应通过配置文件约定,端到端连接E1/SV转换设备应使用同一个配置文件;
[0101] 2)实施SV到El的数据映射时应利用El信道的每个比特,并保留必要的品质;
[0102] 3)E1端到端的延迟测量应采用多次测量值平滑后的结果,且在延迟测量结果没有 计算出来前应向连接的IH)发送品质为无效的数据;
[0103] 4)El端到端的延迟测量应该定时进行,以适应逻辑链路变换和克服本地晶体漂移 的影响;
[0104] 5)E1/SV转换设备和IED之间路径延迟超过IuS时,在延迟补偿时应予以考虑。
[0105] 以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该 了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原 理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进 都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界 定。
【主权项】
1. 一种基于El链路的远程SV数据传输和延时补偿方法,其特征在于:包括以下步骤, 步骤(1),构建E
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