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  • HDLC帧格式

    千次阅读 2020-06-18 14:36:41
    DLMS通信链路帧基本采用HDLC帧格式,HDLC除几个特殊域,其他域均为16进制数据,这章我主要分享什么是HDLC帧格式 如图一则为基本的HDLC帧格式: 图一 接下来的每个帧的解释我将按照一次标准报文应答进行解释HDLC...

    DLMS通信链路帧基本采用HDLC帧格式,HDLC除几个特殊域,其他域均为16进制数据,这章我主要分享什么是HDLC帧格式

    如图一则为基本的HDLC帧格式:

    图一

    接下来的每个帧的解释我将按照一次标准报文应答进行解释HDLC帧格式,报文如下

    客户端:7E A0 46 48 68 FE FF 75 10 05 C1 E6 E6 00 60 35 A1 09 06 07 60 85 74 05 08 01 01 8A 02 07 80 8B 07 60 85 74 05 08 02 01 AC 0A 80 08 41 42 43 44 45 46 47 48 BE 10 04 0E 01 00 00 00 06 5F 04 00 00 00 14 00 00 BD BF 7E

    一,标志帧

            即为标志头,不同的网络协议标志头不同,此处报文头为7E。一次数据传输,假如是单帧,则一次请求的请求头和请求尾都为7E(此处7E标志着结束)。假如是多帧数据传输7E为第一帧请求头,也标志着下一帧的开始。此处需要注意的是多帧传输的等待时间一般由服务端设定,且多帧传输不能超过此等待时间。

    二,帧格式域

            帧格式域一般为两个字节,如文章头部报文即 A0 46 为帧格式域,它由三个子域组成:Frame_type子域(4 bit),分段位(S, 1 bit)和帧长度子域(11 bit),如下图二

    图二

    客户端:7E A0 46 48 68 FE FF 75 10 05 C1 E6 E6 00 60 35 A1 09 06 07 60 85 74 05 08 01 01 8A 02 07 80 8B 07 60 85 74 05 08 02 01 AC 0A 80 08 41 42 43 44 45 46 47 48 BE 10 04 0E 01 00 00 00 06 5F 04 00 00 00 14 00 00 BD BF 7E

          看着好像A0 46与图二没有关系,其实在此处需要把 A0 46分别转化为二进制然后拼接,并且不足8位二进制数据需要补0,如A0转为二进制即为10100000,46转为1000110,此时1000110为7位,我们需要把它转化为8位补0,可以得到01000110,此处拼接起来可得到1010000001000110,此时二进制数据即可和图二关系对应。

           格式类型子域(Frame_type)的值为1010(二进制)。

           分段位S表示是否有后续帧,如果服务端给客户端传送的数据能在一帧内传送完,那么S=0,如果有后续帧那么S=1,此处S=0。

           长度子域的值是除两个7E标志之外的8位位组数。在一般情况下,帧长度不会超过256,因此帧格式域第一个字节为 A0或者A8 ,第二个字节表示该帧的长度

    三,地址域

            这个帧有两个地址域:一个目的HDLC地址和一个源HDLC地址。根据数据的传输方向,客户机端地址和服务器地址都可以是目标地址或源地址。客户机端地址总是用一个字节表示。扩展地址的使用把客户机地址的范围限制在128。

            在服务器端,为了能在一个物理设备内寻址一个以上的逻辑装置并且支持多站配置,可以将HDLC地址分为两部分。 一部分称为“高端HDLC地址”用于逻辑设备(一个物理设备内可独立寻址的实体)寻址,而第二部分——“低端HDCL地址”将用于物理设备(多站配置的一个物理设备)寻址。高端HDLC地址总是存在,而低端HDCL地址在不需要时可不用。  

            HDLC地址扩展机制应用于以上两种地址域。这种地址扩展说明可变长度的地址域,但是考虑到该协议,一个完整的HDLC地址域的长度被限制为一字节,两字节或四字节如下图三:

         · 一字节:只有高端HDLC地址存在。

         · 两字节:一字节高端HDLC地址和一字节低端HDLC地址。

        · 四字节:两字节高端HDLC地址和两字节低端HDLC地址。

    图三

         看着好像有点麻烦,我们继续按照文章顶部报文进行解释地址域的解析方法,首先这条报文是客户端发给服务端的报文,目的地址为服务端(1到4个字节),源地址为客户端(固定为一个字节),然后我们之前的包括标志域,格式域已经解析完7E A0 46,地址域(目的地址)我们从48开始解析,首先将48转为二进制数据01001000(实际结果应该是1001000,我们要对对所有的16进制转二进制数据进行8位补0),此时01001000的第八位即是LSB位,此位为0表示地址域未结束,1表示结束,我们继续解析下一字节68,转为二进制01101000,继续解析FE转为二进制11111110,继续解析FF转为二进制11111111,此时可以看到第八位为1表示目的地址结束,继续解析(源地址)75转化为二进制位01110101。到此处,所有的地址域(目的地址和源地址)解析结束。可参考图四学习。

    客户端:7E A0 46 48 68 FE FF 75 10 05 C1 E6 E6 00 60 35 A1 09 06 07 60 85 74 05 08 01 01 8A 02 07 80 8B 07 60 85 74 05 08 02 01 AC 0A 80 08 41 42 43 44 45 46 47 48 BE 10 04 0E 01 00 00 00 06 5F 04 00 00 00 14 00 00 BD BF 7E 

     

    图四

    四,控制帧格式

            控制帧为一个字节,此处可以得到10为控制帧字节。

    客户端:7E A0 46 48 68 FE FF 75 10 05 C1 E6 E6 00 60 35 A1 09 06 07 60 85 74 05 08 01 01 8A 02 07 80 8B 07 60 85 74 05 08 02 01 AC 0A 80 08 41 42 43 44 45 46 47 48 BE 10 04 0E 01 00 00 00 06 5F 04 00 00 00 14 00 00 BD BF 7E 

    命令/应答帧控制字段的编码方式为模式8,如ISO/IEC 13239的5.5及图五规定。

    图五

    将10转为二进制00010000,即可对应上图

    这里RRR是接收序列号N(R),SSS是发送序列号N(S),P/F是查询/结束位。

    链路层链接好即SNRM UA帧后,RRR和SSS均为000,发送一帧I帧SSS加1,接收到一帧I帧RRR加1,客户端和服务端都是如此。P/F标志位中P是对客户端而言的,需要响应P=1,那么广播帧时P=0;F是对服务端而言的,F表示发送是否结束,也就是是不是没有后续帧,F=1表示有后续帧,因此当客户端收到服务端发送来的帧格式域中S=1和此处的F=1的帧时,需回应RR帧等待接收未接收完的数据。

    五,头校验序列(HCS)域

            HCS的长度是两个字节。HCS计算除开始标志和HCS本身外的头的字节数。HCS的计算方法跟帧校验序列(FCS)类似。不包含信息域的帧,仅含FCS(在这种情况下,HCS被看作FCS)。HCS(和FCS)的计算方法采用CRC校验算法,不等式X**0+X**5+X**12+X**16。CRC具体算法可百度查询,此处用到的X**0+X**5+X**12+X**16的算法,我自己写了一个JAVA版本,可供小伙伴参考一下,图六。

    图六

    具体计算方式依旧通过报文进行解释

    客户端:7E A0 46 48 68 FE FF 75 10 05 C1 E6 E6 00 60 35 A1 09 06 07 60 85 74 05 08 01 01 8A 02 07 80 8B 07 60 85 74 05 08 02 01 AC 0A 80 08 41 42 43 44 45 46 47 48 BE 10 04 0E 01 00 00 00 06 5F 04 00 00 00 14 00 00 BD BF 7E 

    根据HCS的长度是两个字节。HCS计算除开始标志和HCS本身外的头的字节数。我们先找出计算部分:A0 46 48 68 FE FF 75 10  对应的校验值05 C1,然后通过上述java算法进行比较即可算法是否正确,错误情况服务端不处理该报文。

    六,信息域

    客户端:7E A0 46 48 68 FE FF 75 10 05 C1 E6 E6 00 60 35 A1 09 06 07 60 85 74 05 08 01 01 8A 02 07 80 8B 07 60 85 74 05 08 02 01 AC 0A 80 08 41 42 43 44 45 46 47 48 BE 10 04 0E 01 00 00 00 06 5F 04 00 00 00 14 00 00 BD BF 7E

            信息域即是任意的通讯数据等等,具体解析方法,我将会在下一章解释

    七,帧校验序列(FCS)域

    客户端:7E A0 46 48 68 FE FF 75 10 05 C1 E6 E6 00 60 35 A1 09 06 07 60 85 74 05 08 01 01 8A 02 07 80 8B 07 60 85 74 05 08 02 01 AC 0A 80 08 41 42 43 44 45 46 47 48 BE 10 04 0E 01 00 00 00 06 5F 04 00 00 00 14 00 00 BD BF 7E 

    根据FCS的长度是末尾除7E标志尾两个字节。FCS域的长度是两个字节,用来计算除开始标志和FCS本身 外的完整的帧长度。不包含信息域的帧只包含FCS(这里HCS被看作FCS)我们先找出计算部分:A0 46 48 68 FE FF 75 10 05 C1  对应的校验值05 C1,然后通过上述java算法进行比较即可算法是否正确,错误情况服务端不处理该报文。

    结语:至此HDLC如何解析大概分享完了,大家有什么疑惑或者其他问题可留言     =。=  

     谢谢大家的点赞,我会努力写的!

    引用文献

    l IEC 62056-21, Electricity Metering-Data Exchange for Meter Reading, Tariff and Load Control-Part 21: Direct local data exchange.2001

    l IEC 62056-61, Electricity Metering-Data Exchange for Meter Reading, Tariff and Load Control-Part 61: Object Identification System(OBIS). 2001

    l IEC 62056-62, Electricity Metering-Data Exchange for Meter Reading, Tariffand Load Control-Part 62: Interface Classes. 2001 Data exchange of automatic meter reading system

    l IEC62056-46,Electricity Metering-Data Exchange for Meter Reading, Tariff and Load Control-Part 46: Data link layer using HDLC protocol

    l IEC 62056-53, Electricity Metering-Data Exchange for Meter Reading, Tariff and Load Control-Part 53: COSEM Application Layer. 2001

    l IEC 61334-6, A-XDR encoding rule

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  • 异步同步通信数据帧格式

    千次阅读 2020-07-10 13:52:52
    1. 异步通信的特点及信息帧格式: 以起止式异步协议为例,下图显示的是起止式一帧数据的格式: 图1 起止式异步通信的特点是:一个字符一个字符地传输,每个字符一位一位地传输,并且传输一个字符时,总是以"起始位"开始,以...
    串口扫盲六:异步通信方式
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    串行通信可以分为两种类型:同步通信、异步通信.

    1. 异步通信的特点及信息帧格式:

    以起止式异步协议为例,下图显示的是起止式一帧数据的格式:

    图1

    起止式异步通信的特点是:一个字符一个字符地传输,每个字符一位一位地传输,并且传输一个字符时,总是以"起始位"开始,以"停止位"结束,字符之间没有固定的时间间隔要求.每一个字符的前面都有一位起始位(低电平,逻辑值),字符本身由5-7位数据位组成,接着字符后面是一位校验位(也可以没有校验位),最后是一位或一位半或二位停止位,停止位后面是不定长的空闲位.停止位和空闲位都规定为高电平(逻辑值1),这样就保证起始位开始处一定有一个下跳沿.

    从图中可看出,这种格式是靠起始位和停止位来实现字符的界定或同步的,故称为起止式协议.

    异步通信可以采用正逻辑或负逻辑,正负逻辑的表示如下表所示:

     

    逻辑0

    逻辑1

    正逻辑

    低电平

    高电平

    负逻辑

    高电平

    低电平

    异步通信的信息格式如下边的表所示:

    起始位

    逻辑0

    1位

    数据位

    逻辑0或1

    5位、6位、7位、8位

    校验位

    逻辑0或1

    1位或无

    停止位

    逻辑1

    1位,1.5位或2位

    空闲位

    逻辑1

    任意数量

    注:表中位数的本质含义是信号出现的时间,故可有分数位,如1.5.

    例:传送8位数据45H(0100,0101B),奇校验,1个停止位,则信号线上的波形象图2所示那样:异步通信的速率:若9600bps,每字符8位,1起始,1停止,无奇偶,则实际每字符传送10位,则960字符/秒.

    图2

    2. 异步通信的接收过程

    接收端以"接收时钟"和"波特率因子"决定一位的时间长度.下面以波特率因子等于16(接收时钟每16个时钟周期,使接收移位寄存器移位一次),正逻辑为例说明,如图3所示.

    图3

    1. 开始通信时,信号线为空闲(逻辑1),当检测到由1到0的跳变时,开始对"接收时钟"计数.
    2. 当计到8个时钟时,对输入信号进行检测,若仍为低电平,则确认这是"起始位"B,而不是干扰信号.
    3. 接收端检测到起始位后,隔16个接收时钟,对输入信号检测一次,把对应的值作为D0位数据.若为逻辑1, 作为数据位1;若为逻辑0,作为数据位0.
    4. 再隔16个接收时钟,对输入信号检测一次,把对应的值作为D1位数据.….,直到全部数据位都输入.
    5. 检测校验位P(如果有的话).
    6. 接收到规定的数据位个数和校验位后,通信接口电路希望收到停止位S(逻辑1),若此时未收到逻辑1,说明出现了错误,在状态寄存器中置"帧错误"标志.若没有错误,对全部数据位进行奇偶校验,无校验错时,把数据位从移位寄存器中送数据输入寄存器.若校验错,在状态寄存器中置奇偶错标志.
    7. 本幀信息全部接收完,把线路上出现的高电平作为空闲位.

    当信号再次变为低时,开始进入下一幀的检测.

    3. 异步通信的发送过程

    发送端以"发送时钟"和"波特率因子"决定一位的时间长度.

     

    1. 当初始化后,或者没有信息需要发送时,发送端输出逻辑1,即空闲位,空闲位可以有任意数量.
    2. 当需要发送时,发送端首先输出逻辑0,作为起始位.
    3. 接着,发送端首先发送D0位,直到各数据位发送完.
    4. 如果需要的话,发送端输出校验位.
    5. 最后,发送端输出停止位(逻辑1).
    6. 如果没有信息需要发送时,发送端输出逻辑1,即空闲位,空闲位可以有任意数量.如果还有信息需要发送,转入第(2)步.

    对于以上发送、接收过程应注意以下几点:

    1. 接收端总是在每个字符的头部(即起始位)进行一次重新定位,因此发送端可以在字符之间插入不等长的空闲位,不影响接收端的接收.
    2. 发送端的发送时钟和接收端的接收时钟,其频率允许有一定差异,当频率差异在一定范围内,不会引起接收端检测错位,能够正确接收.并且这种频率差异不会因多个字符的连续接收而造成误差累计(因为每个字符的开始(起始位处)接收方均重新定位).只有当发送时钟和接收时钟频率差异太大,引起接收端采样错位,才造成接收错误.
    3. 起始位,校验位,停止位,空闲位的信号,由"发送移位寄存器"自动插入.在接收方,"接收移位寄存器"接收到一帧完整信息(起始,数据,校验,停止)后,仅把数据的各位送至"数据输入寄存器",即CPU从"数据输入寄存器"中读得的信息,只是有效数字,不包含起始位,校验位,停止位信息.
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  • ISDN帧格式介绍

    千次阅读 2016-10-25 20:40:25
    BRI结构及其组帧 1 BRI结构 2 BRI组帧 T1结构及其组帧 1 T1结构 2 T1组帧 3 T1告警介绍 4 T1-CAS信令解析 E1结构及其组帧 1 E1结构 2 E1组帧 3 E1告警信号前言 本篇文章对ISDN中的基本速率接口(BRI)...

    前言

      本篇文章对ISDN中的基本速率接口(BRI)和基群速率接口(E1、T1)的帧结构以及组帧方法进行介绍,这对理解他们的工作原理有很大的帮助。

    1、BRI帧结构及其组帧

    1.1 BRI帧结构

      BRI帧的长度是48bit,帧周期250us,帧频4kHz,信号的传送速率为192kbit/s,两个传输方向上的帧结构略有不同。
      1帧的48bit分配给B1、B2信道各16bit,D信道4bit,另外的12bit作为控制信号供定时、同步等功能使用。帧结构如下图所示
    bri帧结构
    F:帧定位比特,1帧的第1bit,标志1帧的开始,总是正脉冲(相当于二进制“0”)。
    L:直流平衡比特,它的作用是保持1帧内的正负脉冲数相等,也就是使1帧中总是含有偶数个二进制“0”。
    E:D信道返回比特,它只包含在NT至TE方向的帧内,其作用是返回NT从TE刚收到的D信道比特上的二进制值。
    N:辅助帧定位比特,它只包含在NT至TE方向的帧内,N= FA。
    A:激活比特,用于S/T接口的激活。
    M:复帧定位比特,用于复帧的定位。
    D:信令通路数据,TE至NT1方向上,空闲时送二进制“1”。NT1至TE方向上,空闲时送二进制“1”或高级数据链路控制(HDLC)标识“01111110”。
    FA:辅助帧定位比特,它的功能是帮助实现帧定位,其值总是“0”。
    B1、B2:信息通路数据,空闲时送二进制“1”。
    从图中可以看出,三个信道(二个64kbit/s的B信道和一个16kbit/s的D信道)以同步时分的方式复用在同一条线路上,其信号组织成固定长度的帧,并按照一定的周期重复传送。

    1.2 BRI组帧

    每20帧构成1个复帧,也就是复帧的帧周期为5ms,频率为200Hz。

    2、T1帧结构及其组帧

      我们知道E1的TS0信道是用来进行帧同步的,而T1中并没有专门用来进行帧同步的信道,那么T1线路是如何进行帧同步的呢,这与T1的帧结构和组帧方式息息相关。

    2.1 T1帧结构

      T1共有24个信道(23B+D),每一个语音信道采用8位插值采样,24个语音信道加上一个数据分帧位(用于标识帧的结束和下一帧的开始),总共8×24+1=193bit,构成一个帧。因为每秒钟采样8000次,也就是说每秒钟产生8000个帧,那么每秒钟速率就是193×8 000/1000000=1.544Mbps。标准T1帧格式如下图所示,其中包括23个信道用于数据传输,1个信道用于信令控制,另加一个分帧位,共193bit。
    这里写图片描述

    2.2 T1组帧

      T1的组帧方法有D4和ESF两种。
      在一正常的 T1 帧中,192 位用于数据,1个位用于组帧。但是在T1中这个单独的位不能简单自如地来传送保持T1线路同步的信令信息。因此,人们创建了超帧格式(superframe format,SF)来处理这个问题。SF也就是D4,由12个T1帧组成,这12个组帧位要经历下面的 12位模式:100011011100。也就是说,第1个帧中的组帧位为1,下面3个帧的组帧位为0,再下两个帧的组帧位为1,直到12位模式结束。一旦到达了最后,就再重新开始。接收器通过在12个帧的每193个位中寻找这种特定的模式,就可以建立帧的同步。SF帧的12位控制字的奇数位(称为Ft位,对应帧称为终端帧)用来标志帧和超帧边界以便接收设备能够正确的处理用户数据;控制字的偶数位(称为Fs位,对应帧称为信令帧)用来携带信令标志。其格式如下图所示:
    这里写图片描述
      另一种组帧方法,称为T1扩展超帧格式(extendedsuperframeformat,ESF)。在ESF中,24个帧组成一组,产生24个组帧位。这些组帧位可分解为以下3种功能:
    这里写图片描述
      FAS在其6位中使用了一种重复的模式(001011),以确保帧进行了正确的同步。如果接收器失去了同步(滑动, slip),它将在下面的5个帧中查找到相应的位的模式(24个T1帧每ESF帧*5个ESF 帧=120个帧)。
      FCS只用于错误检测,而不能进行错误校正。
      维护信道,也称为设备数据链接(FacilitiesDataLink,FDL),是一个 4Kbps 的附带信道,用于网络维护和操作。然而,PRI并不对该信道有何具体操作。
      ESF帧格式和D4帧格式基本相同,如下图所示:
    这里写图片描述

    2.3 T1告警介绍

    1. 故障告警:
      LOS(Loss of Signal:信号丢失)。T1的LOS也叫Red Alarm:红色告警。
      AIS(Alarm Indication Signal:告警指示信号)。T1的AIS也叫Blue Alarm:蓝色告警。
      RAI(Remote Alarm Indication:远端告警指示)。RAI也叫Yellow Alarm:黄色告警。
      LFA(Loss of frame alignment:帧失步)
    2. 事件告警:
      CRC6 Error(CRC6 检测错)
      BER of Frame Alignment > 1e-3(帧定位信号误码率过大)
      Slip(滑码)

    2.4 T1-CAS信令解析

      T1线路一般采用E&M随路信令,当然,E&M信令也可以用于E1线路。
      在语音实施过程当中,T1 在每第六个帧循环中插入信令信息。每第六个帧中每个信道的最低有效位(LSB)用于携带信令,如下图所示:
    这里写图片描述
      当然,这种方式肯定会对整个语音的质量有所影响(因为这里只能用 7 个 bit 来描述采样数据)但影响不会很明显,因为最后一位的变化对数值的影响不大。这种方式称之为夺位信令(Robbed-bit Signaling,RBS)。由于信令在每个通道中都有出现,所以我们也称之为带内信令。并且,由于这些位是专门保留给各自的语音通道,所以又称之为 CAS。
      若在 SF 中实施这种方法,在第六个帧中实现 A bit,第 12 帧中实现 b bit。对于语音控制来说,A 和 B 这两个 bit 可以提供近端和远端的摘机提示。A,B bit 能够表示不同的信令状态或控制特性(on-hook,off-hook,idle,busy,ringing,addressing)。
      ESF 在 6,12,18,24 帧中使用 RBS,所以它可以提供一些附加的信令信息,这四个 bit 可以称之为 ABCD bit。下图中所示的,就是ESF在RBS 中的被夺取位,可以用来携带 E&M 或者 FSX/FXO 的状态信息,这些状态信息可以实现呼叫的管理,虽然 DTMF 或音频信息使用数据通道传递,但是其他的管理信令必须使用 CAS。
    这里写图片描述

    3、E1帧结构及其组帧

    3.1 E1帧结构

      E1有成帧,成复帧与不成帧三种方式,在成帧的E1中第0时隙用于传输帧同步数据,其余31个时隙可以用于传输有效数据;在成复帧的E1中,除了第0时隙外,第16时隙是用于传输信令的,只有第1到15,第17到第31共30个时隙可用于传输有效数据;而在不成帧的E1中,所有32个时隙都可用于传输有效数据。如下图所示:
    这里写图片描述
      在E1信道中,8bit组成一个时隙(TS,也就是前面所说的”8位插值采样”),32个时隙的编号就是TS0~TS31,32个时隙组成了一个帧(F)。
      在一个帧中,TS0主要用于传送帧定位信号(FAS)、CRC-4(循环冗余校验)和对端告警指示,TS16主要传送随路信令(CAS)、复帧定位信号和复帧对端告警指示,用户不可用来传输数据。TS1~TS15和TS17~TS31共30个时隙传送话音或数据等信息。我们称TS1~TS15和TS17~TS31为”净荷”,TS0和TS16为”开销”。如果采用带外公共信道信令(CCS),TS16就失去了传送信令的用途,该时隙也可用来传送信息信号,这时帧结构的净荷为TS1~TS31,开销只有TS0了。
      所谓”带外”是指所用信道不在线路总频带内,而是另外开辟一个信道,这样就节省了这部分的开销。与之对应的就是”带内”,它就是指所用信道在线路的总频带内。
      奇偶帧是E1基本帧格式,被称为“双帧格式” 。在奇偶帧中,TS0发送的内容是不一样的,如下图所示:
    这里写图片描述
    根据以上各时隙的不同用途,我们可以把E1线路的PCM编码分为以下几种。
    PCM30:PCM30用户可用时隙为30个,即TS1~TS15和TS17~TS31。采用带内公共信道方式,TS16传送信令,无CRC校验。
    PCM31:PCM31用户可用时隙为31个,即TS1~TS15和TS16~TS31。采用带外公共信道方式,TS16不传送信令,无CRC校验。
    PCM30C:PCM30C用户可用时隙为30个,即TS1~TS15和TS17~TS31。采用带内公共信道方式,TS16传送信令,有CRC校验。
    PCM31C:PCM31C用户可用时隙为31个,即TS1~TS15和TS16~TS31。采用带外公共信道方式,TS16不传送信令,有CRC校验。

    3.2 E1组帧

      在E1线路中,32个时隙组成了一个帧(F),16个帧组成一个复帧(MF)。E1复帧格式包括CAS复帧格式和CRC4复帧格式。CAS复帧已基本不使用,CRC-4复帧由ITU-T G.704建议使用 。所以,E1常用的组帧方法有CRC4 和NO-CRC4两种。
      CRC4复帧中TS0时序格式如下图所示:
    这里写图片描述
      CAS复帧TS16时序介绍:
      CAS信令的特点是一个CRC复帧中每一帧(不包括第0帧)的TS16被拆分为高4位和低4位,分别对应不同的语音通道的控制命令,譬如第1帧TS16的高4位就是第1通道的信令,低4位就是第16通道的信令。这样一个CRC复帧,去掉0帧后,还有15帧,正好对应了30个E1通道。而第0帧的TS16前4个比特用作复帧同步,后4个比特中用一个比特作复帧失步对告。CAS复帧中TS16的分配情况如下图所示:
    这里写图片描述

    3.3 E1告警信号

    1. 故障告警:
      LOS(Loss of signal:信号丢失)
      AIS(Alarm Indication Signal:告警指示信号)
      LFA(Loss of frame alignment:帧失步)
      RAI(Remote Alarm Indication:远端告警指示)
      LMFA(Loss of Mulitframe Alignment:复帧失步)
      RMFA(Remote Multiframe Alignment:复帧对告)
      TS16-AIS(TS16 Alarm Indication Signal:16时隙AIS信号)
    2. 事件告警:
      CRC4 Error(CRC4检测错)
      BER of Frame Alignment > 1e-3(帧定位信号误码率过大)
      Slip(滑码)
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  • LoRaWAN协议中文版 第3章 PHY帧格式

    千次阅读 2017-03-18 21:35:31
    LoRaWAN 第3章 PHY 帧格式

    前言

    这是《LoRaWAN102》的译文,即LoRaWAN协议规范 V1.0.2 版本( 2016 年 7 月定稿)。

    我正在陆续对协议的各个章节进行翻译,具体其他章节的译文,以及译文之外的代码解析,可点此查看帖子LoRa学习笔记_汇总

    本文作者twowinter,转载请注明作者:http://blog.csdn.net/iotisan/


    翻译开始

    第3章 PHY 帧格式

    LoRa 有上行消息和下行消息。

    3.1 上行消息

    上行消息是由终端发出,经过一个或多个网关转发给网络服务器。

    上行消息使用 LoRa 射频帧的严格模式,消息中含有 PHDR 和 PHDR_CRC 。载荷有CRC校验来保证完整性。

    PHDR,PHDR_CRC 及载荷 CRC 域都通过射频收发器加入。

    上行 PHY:

    Preamble PHDR PHDR_CRC PHYPayload CRC
    图2.上行PHY帧格式

    3.2 下行消息

    下行消息是由网络服务器发出,经过单个网关转发给单个终端。

    下行消息使用射频帧的严格模式,消息中包含 PHDR 和 PHDR_CRC。

    下行 PHY:

    Preamble PHDR PHDR_CRC PHYPayload
    图3.下行PHY帧格式

    3.3 接收窗口

    每个上行传输后终端都要开两个短的接收窗口。接收窗口开始时间的规定,是以传输结束时间为参考。


    图4.终端接收时隙的时序图

    3.3.1 第一接收窗口的信道,数据速率和启动。

    第一接收窗口 RX1 使用的频率和上行频率有关,使用的速率和上行速率有关。RX1 是在上行调制结束后的 RECEIVE_DELAY1 秒打开。上行和 RX1 时隙下行速率的关系是按区域规定,详细描述在[LoRaWAN地区参数]文件中。默认第一窗口的速率是和最后一次上行的速率相同。

    3.3.2 第二接收窗口的信道,数据速率和启动。

    第二接收窗口 RX2 使用一个固定可配置的频率和数据速率,在上行调制结束后的 RECEIVE_DELAY2 秒打开。频率和数据速率可以通过 MAC 命令(见 第5章)。默认的频率和速率是按区域规定,详细描述在[LoRaWAN地区参数]文件中。

    3.3.3 接收窗口的持续时间

    接收窗口的长度至少要让终端射频收发器有足够的时间来检测到下行的前导码。

    3.3.4 接收方在接收窗口期间的处理

    如果在任何一个接收窗口中检测到前导码,射频收发器需要继续激活,直到整个下行帧都解调完毕。如果在第一接收窗口检测到数据帧,且这个数据帧的地址和MIC校验通过确认是给这个终端,那终端就不必开启第二个接收窗口。

    3.3.5 网络发送消息给终端

    如果网络想要发一个下行消息给终端,它会精确地在两个接收窗口的起始点发起传输。

    3.3.6 接收窗口的重要事项

    终端在第一或第二接收窗口收到下行消息后,或者在第二接收窗口阶段,不能再发起另一个上行消息。

    3.3.7 其他协议的收发处理

    节点在LoRaWAN收发窗口阶段可以收发其他协议,只要终端能满足当地要求以及兼容LoRaWAN协议。

    翻译完


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