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Q／GDW 12020-2019 输变电设备物联网微功率无线网通信协议.pdf6.2.4IEEE802.15.4物理层参数
表8IEEE802.15.4物理层参数
7媒体接入控制层协议规范
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TD/T 1049-2016 矿山土地复垦基础信息调查规程7.2.2. 3通信信令指示
通信信令指示（CCInd）用于指示MAC负载是业务或通信指令：取值Ob1表示控制报文，取 示是通信指令。该指示只在控制信道应答帧（RSP帧）或控制信道应答终帧（RSPEND帧）中
7.2.2.4加密指示
加密指示字段表明发送的MAC层负载和信息完整度校验是否进行了加密，长度为3比特：取 不加密：取值1表示加密
7.2.2.5MAC层负载长度
MAC层负载长度字段定义了MAC层负载字段的字节长度，此字段长度为1字节，因此MAC层负载 字段的长度为0到255字节。
7. 2. 2. 6 传感终端 ID
传感终端ID是传感终端设备在网络中日 每个传感终端都会被分配一个唯一的传感终端 地址。传感终端ID字段的长度为6字节
业务信道信息帧（MESSAGE）为在业务信道中传输的一种顿的类型，其功能主要为将发送端的数 据按照指定的数据格式以及传输规则有序地传输给接收端，用于传感终端上报监测数据报文，报文格式 见附录D。为减少数据传输，省略了检测数据报文中的传感终端ID，只保留MAC帧头中的传感终端 ID。
7.2.4控制信道突发顿
控制信道突发顺（BURST）为在控制信道中传输的一种顺的类型，用于传感终端上报告警数 ，报文格式见附录D。为减少数据传输，省略告警数据报文中的传感终端ID，只保留MAC顺 传感终端ID。
.2.5控制信道请求顿
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规则向接收端发送信息，并请求回复。发送端根据需求将数据写入请求数据类型字段。控制信道请求帧 型和保留备用组成
表13控制信道请求的MAC层负载
7.2.6控制信道应答顿
7.2.6.1控制信道应答顿功能
控制信道应答顺可承载通信指令或者控制报文。控制信道应答顺（RSP）是在控制信道中传输的 种帧的类型，其功能主要为接收端在接收到控制信道请求帧后，根据控制信道请求帧的信息类型字段向 发送端进行控制信息的回复。通信指令和控制报文不能在同一个的RSP顺或控制信道应答终顺 (RSP END）内传输。
7.2.6.2通信指令
表14通信信令数据结构
表15通信指令数据格式
表16通信指令类型和内容定义
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7.2. 6. 3控制报文
MAC顺头中的通信信令指示（CCInd）取值Ob1。 MAC层负载内容承载控制报文，报文格式见附 录D。为减少数据传输，省略报文中的传感终端ID，只保留MAC顿头中的传感终端ID。
2.7控制信道应答终顿
控制信道应答终顺（RSPEND）为控制信道应答顺的扩展。当发送端回复控制信道应答顺时，表 明发送端发送的信息还没有结束，此后还会有信息发送。当发送端回复控制信道应答终帧时，表明此次 发送的信息已经结束，此后没有新顿发送。控制信道应答终帧的MAC层负载字段与控制信道应答帧相 同，参见7.2.5小节，
7.2.8控制信道确认顿（ACK)
控制信道确认顺为在控制信道 为接收端在收到葡要确议 帧后，向发送端发送控制信道确认帧进行硕 MAC层负载字段定义了控制信道 长度为1字节，具体的编码及对应含义见表18。
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表17控制信道确认顿的使用
表18控制信道确认顿的MAC层负载字段结构
7.2.9保留备用顿（RFU)
保留备用顿是用来保留以备使用者需要增加新的定义顿所准备的一种帧的类型。使用者可以根据需 要添加的功能，在不与现有的帧发生冲突的情况下，定义设计此帧的结构和编码形式。新的帧格式和编 码必须在收发双方设备中同时更新，确保收发双方通信的可靠性。保留备用帧的使用增加了本协议的可 扩展性
7.3.1时间参数定义
本标准采用FDMA的技术将频段分为业务信道和控制信道两种信道。在每个业务信道上，采用模 A机制解决信息接入的问题。在每个信道进行详细的时间划分，配置相应的时间参数。可配置的 数类型及名称如表19所示。这些参数均可通过控制信道的接入过程进行配置，
表19时间可配参数类型及名称
Q/GDW 12020—20197.4接入过程7.4.1接入初始化汇聚节点中存储两个传感终端列表，分别为白名单和黑名单，初始化时两个名单均为空。接入初始化过程如下：a）白名单记录汇聚节点完成注册的传感终端地址。当汇聚节点收到传感终端发送的消息，若传感终端的地址在白名单中，则进行正常的通信。b）黑名单中记录汇聚节点不进行信息转发的传感终端地址。当汇聚节点收到传感终端发送的消息，若传感终端的地址在黑名单中，则丢弃此帧。c）若汇聚节点收到既不在白名单也不在黑名单中的传感终端发送的业务信息，则汇聚节点认为该传感终端为新加入的传感终端。汇聚节点接收该传感终端的业务信息后，由上层决定该传感终端在当前汇聚节点中的黑白名单属性。7.4.2业务信道接入过程业务信道的接入过程如图7所示，具体过程如下：a）在业务信道的固定时隙，传感终端进行无回复的单向传输，完成业务信息的传输；b）在业务信道上，传感终端在特定时隙从休眠状态中激活，监测业务信道，若为忙，则进入休眠状态，根据业务周期长度等待下一次激活；若为空闲，则随机退避一个时长后向汇聚节点发送业务信道信息帧，随后进入休眠状态，并根据业务周期长度等待下一次激活。c）汇聚节点一直处于等待接收状态，若成功接收到传感终端发送的业务信道信息顿，则保存该业务信息；若接收不成功，则丢弃该业务信道信息顺。业务信道汇聚节点传感器节点MESSAGE业务周期长度MESSAGE业务周期长度MESSAGE图7业务信道传输过程7.4.3控制信道请求与应答接入过程7.4.3.1控制信道请求与应答正常过程控制信道请求与应答的正常过程如图8所示，具体过程如下：14
Q/GDW12020—2019控制信道汇聚节点传感器节点BURSTACK等待回复周期BURST等待回复周期ACK图14异常情况219
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CSS物理层的顿结构参见表A.1
表A.1CSS物理层顿结构
A. 2. 1扩频因子SF
式中： Re 码片速率； SF 扩频因子； Rs 符号速率。
式中： R 码片速率； SF 扩频因子； Rs 符号速率。
A. 2. 2 编码率CR
在本协议中，带宽指设置双边调制带宽。符号速率关系如式（A.2）所示，增加信号带宽相当于 效数据速率。码片速率定义如式（A.3）所示。
式(A.2)(A.3)中：
SF SF R. = Ts
Q/GDW12020—2019Rs符号速率：BW带宽；SF扩频因子；Rc码片速率；Ts符号时间。A. 3调制和传输A.3.1调制方式CSS物理层使用CSS技术并结合8进制双正交编码，并且提供子调啾序列划分以及频分策略。在具有不同调嗽方向的不同频率子带中，CSS物理层使用交替时间间隙进行啾信号（子调）序列的结合。A.3.2波形和子秋序列CSS物理层定义了四种不同的子调啾序列。每个子响啾使用时域中的升余弦窗加权。四个单独的响信号（即子调），应连接起来形成一个完整的啾符号（子调啾序列），它占据两个相邻的频率子带。子调共有4种组合，调啾符号的图形表示如图A.1所示，显然，这四个子调啾具有线性下啾特性或线性上调啾特性，并且在中心频率处连续。后续调啾之间的频率不连续性不会影响频谱，因为在这些点处信号幅度将为零。27sueIIIIIV图A.1子调秋的四种不同组合A.3.3时隙使用CSS物理层定义了不同的时间间隙对。如图A.2所示，通过选择时间间隙可以使四个子调序列更接近正交，时间间隔应在后续的调啾符号之间交替应用。21
Q/GDW12020—2019图A.2四种不同子调秋序列的不同时隙对A.3.4用于调啾脉冲整形的升余弦窗口子调啾信号应使用此处描述的升余弦时间窗口形成，如图A.3所示，升余弦窗口应用于时域中的每个子调信号。k=1k=2k=3k=4Tgub图A.3子调秋时域脉冲整形升余弦窗口函数定义如式（A.4）所示：(1+α) 2(1+α)元(α)≤Prc (t) =1 + cos(A.4)2αT.(1+α)(1+α)2202式中：PRC子调信号函数；a滚降因子，α=0.25；Tr一子调啾信号的持续时间。A.3.5子调啾传输顺序22
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附录C （资料性附录） 默认配置参数
2483.5MHz频段CSS物
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附录D （资料性附录） 输变电物联网传感终端数据格式
输变电物联网传感终端数据报文使用数据顿模式，一个完整的报文包括传感终端ID、参量个数、 分片指示、报文类型、报文内容、校验位，数据定义参见表D.1，传感终端ID定义参见表D.2。其中 a）传感终端ID即为EID，是传感终端唯一标识，传感终端ID由厂商代码、版本标签、版本号、产 品序列号组成。 b 参量个数用于标识传感终端所采集的参量个数。 C 分片指示用于标识传感终端数据是否采用分片方式传输。 d 报文类型用于标识数据帧的功能类型，分为监测数据报文、监测数据响应报文、告警数据报文 告警数据响应报文、控制报文、控制响应报文、分片数据应答报文、预留8类。 e）报文内容用于标识传感终端采集的数据及相关控制参数，支持多参量或分片数据。 校验位用于校验数据传输过程中是否产生错误
表D.1报文结构定义
表D.2传感终端ID构成
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数据传输采用数据顿模式，传输序列为二进制字节流
D.3报文数据排列格式
除特殊说明，整型（占2Byte）、长整型（占4Byte）、浮点数（占4byte）均采用低位字节在前方 式存储：即字节由低B1到高Bn上下排列，字节位由高b7到b0左右排列，格式如表D.3所示，
D.3报文数据排列格式
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输变电设备物联网微功率无线网
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编制背景 编制主要原则 与其他标准文件的关系... 32 主要工作过程 标准结构和内容 条文说明
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本标准根据以下原则编制： a）符合并贯彻国家现行的法律、法规和文件； b）借鉴目前已经执行国家标准、电力行业已有企业标准或规定，结合具体情况，制订适用的标准； c）做到技术规范、指导性强。
3与其他标准文件的关系
GB 5009.245-2016 食品安全国家标准 食品中聚葡萄糖的测定本标准与相关技术领域的国家现行法律、 法规和政策保持一致。 本标准不涉及专利、软件著作权等知识产权使用问题
2019年2月，按照公司制修订计划，项目启动，召开标准编制启动会。 2019年3月，成立编写组，制定编制计划。 2019年4月，完成标准大纲编写，组织召开大纲研讨会，确定标准主要内容， 2019年6月，完成标准初稿编制，组织召开标准讨论会。 2019年7月，完成标准验证工作，根据标准要求完成通信代码开发并进行应用测试。 2019年8月，完成标准征求意见稿编写，采用研讨会、邮件等方式广泛、多次在全国范围内征求意 见 2019年9月，公司设备管理技术标准专业工作组（TC04）组织召开了标准审查会，审查组的审查结 轮为：修改后以技术标准形式报批。 2019年11月，修改形成标准报批稿，
本标准按照《国家电网公司技术标准管理办法》 （国家电网企管（2018）222号文）的要求编写 本标准的主要结构和内容如下：
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本标准主题章分为3章，由通信网络拓扑与协议栈结构、物理层协议规范和媒体接入控制层协议规 范组成。本标准兼顾了传感终端功耗与通信距离，本着现场应用为导向、传感终端统一接入等原则，给 出了物理层选型、频段选取以及顺结构设计和参数的要求，最后提出了输变电设备物联网微功率无线网 通信协议，以指导输变电设备物联网微功率传感终端的无线通信规范。第5章介绍了微功率无线网的网 络拓扑与协议栈结构，定义了基本概念，第6章规范了物理层与帧结构设计，为传感终端的统一组网奠 定了基础，第7章规范了媒体接入控制层的协议规范，统一了微功率传感终端的通信协议，实现了输变 电物联网传感终端与节点间的互联互通
本标准第1章中，说明了标准使用的范围为电力设备传感终端微功率无线接入网的网络架构与功能 物理层协议和媒体接入控制层协议： 本标准第5章中，对协议的结构和网络模型进行了说明： 本标准第6章中，对协议的物理层进行了规范； 本标准第7章中，对协议的媒体接入控制层进行了规范
本标准第1章中，说明了标准使用的范围为电力设备传感终端微功率无线接入网的网络架构与 理层协议和媒体接入控制层协议 本标准第5章中，对协议的结构和网络模型进行了说明： 本标准第6章中DB32T 3799-2020 治疗呼吸机临床使用安全管理规范，对协议的物理层进行了规范； 本标准第7章中，对协议的媒体接入控制层进行了规范