一種脈衝幀的發送和接收方法
2023-10-08 21:49:24 2
專利名稱：：一種脈衝幀的發送和接收方法
技術領域：
：本發明涉及一種脈衝幀的發送和接收方法，尤其涉及一種在E1同步通信通道中實現雙向脈衝時延補償時的脈衝幀編碼後的發送和接收方法。
背景技術：
：在時間同步領域常用雙向脈衝法補償時間信號傳輸時延，雙向脈衝法的原理請參見圖l所示。雙方同時互發校正脈衝，計算和補償信號傳輸時延，過程如下。雙方約定各自在調整周期為T(例如O.l秒，T非精確時間)的時刻互發校正脈衝。主節點M和從節點S通過通信系統互發校正脈衝，同時測量本端發送到接收到對方脈衝信號的時間，主節點M的測量值為TM，從節點S的測量值為TS。主節點M傳遞測量值到從節點S。對稱傳輸系統時延補償計算公式為(TM—TS)/2。在從節點APC(脈衝相位調整單元)中調整時間脈衝的相位，調整後從節點APC輸出的脈衝相位(時間)與主節點端RTG(標準脈衝時間產生器)發出的時間脈衝完全一致。上述過程周期重複，便可以實現主從節點上兩個周期脈衝序列之間的時間同步。圖2示出了時延補償系統的各個部件的結構。標準脈衝時間產生器(RTG)10連接第一方向信號傳輸時延單元12和主節點的脈衝間隔時間測量單元(M-TIC)ll。第二方向信號傳輸時延單元13連接主節點的脈衝間隔時間測量單元11。第一方向信號傳輸時延單元12連接脈衝相位調整單元(APC)14和從節點的脈衝間隔時間測量單元(S-TIC)15。計算單元16接收主節點的脈衝間隔時間測量單元(M-TIC)ll和從節點的脈衝間隔時間測量單元(S-TIC)15，計算得到(TM—TS)/2，其中TM是主節點側M-TICll測量的時間值，TS是從節點側S-TIC15測量的時間值。計算結果輸出至脈衝相位調整單元14。雙向法是一個周期重複的過程，在E1同步通信通道中實現時採用成幀結構傳送脈衝適合目前SDH通信系統的通道狀況，成幀的同步通信通道系統在傳送脈衝時6間信號必須適應周期重複和持續增長的雙向脈衝法脈衝序列的特點。雙向脈法周期脈衝測量過程的這個特性見圖3，其特性如下(1)主從兩端的周期脈衝序列代表兩地的時間系統持續增長，因此相鄰的兩個脈衝代表的意義有差別。(2)主從兩端的周期脈衝序列系統和測量系統是獨立的，雙向脈衝序列工作過程中完全可能發生主從兩端周期脈衝對應關係的變化，例如圖3由於脈衝j+2的變化使其與i+l和i+2的對應關係發生了變化。因此必須有一套完整的編碼方案標識每個脈衝和測量數據。
發明內容本發明的目的在於提供一種脈衝幀的發送和接收方法，在發送和接收過程中採用了一種用於在同步通信通道中實現雙向脈衝法的脈衝幀的成幀編碼方案，這種脈衝幀編碼以成幀的方式整幀裝入非幀結構的同步通道系統，為實現脈衝幀定位測量提供成幀方案。這種應用脈衝幀編碼的脈衝幀發送和接收方法，解決了周期測量過程中數據配對和持續增長時間系統的脈衝幀表述問題，解決了測量數據傳送問題；為實現通道兩端時間同步設備脈衝發送器相位自動同步提供了成幀方案。本發明的技術方案為本發明揭示了一種脈衝幀的發送和接收方法，包括主從端的脈衝幀發送過程由發端的脈衝啟動脈衝幀的組幀，組幀方案依據脈衝幀的編碼；獨立的脈衝部分的編碼方式使得脈衝部分單獨發送；依據脈衝部分的編碼精確測量發送時間；脈衝幀同時發送前周期的數據；主從端的脈衝幀接收過程-獨立接收脈衝幀脈衝部分；脈衝幀脈衝部分正確性獨立校驗，若通過校驗則啟動脈衝幀接收時間精確測量，否則接收下一個脈衝幀；接收前周期的數據並進行效驗，若判斷出正確接收則緩存數據以等待進一步處理，否則接收下一個脈衝幀；其中脈衝幀的發送和接收過程是隨著脈衝序列按照一定的周期循環運行。上述的脈衝幀的發送和接收方法，其中，該脈衝幀分為從到主的脈衝幀和主到從的脈衝幀。上述的脈衝幀的發送和接收方法，其中，該從到主脈衝幀編碼為:tableseeoriginaldocumentpage8其中接收脈衝幀標誌字節MPUL是進入脈衝幀處理過程的基本條件，脈衝標誌字節MKSP和校驗和字節CRC—P正確表明脈衝標誌正確接收。上述的脈衝幀的發送和接收方法，其中，在該從到主的脈衝幀編碼中，以發脈衝的鐘地址CKADD_L、CKADD—H表示自身以保證在脈衝幀交互過程中的唯一性和主從的嚴格配對；通過在脈衝幀中定義該發脈衝循環計數SPCON標識脈衝幀在脈衝序列中的對應位置；通過脈衝標誌字節MKSP明確脈衝幀的時間位置，啟動脈衝幀位置的測量程序；通過校驗和CRC_P驗證幀的脈衝位置部分的正確性，校驗和字節完成後的第一個位元作為脈衝幀位置位元，以實現脈衝幀位置的定位，提供脈衝幀位置的測量依據；脈衝幀的後半部分為要求傳送對方的本地測量的時間位置數據，每一組時間位置數據包括一個計數值，以表示在各自對應的周期脈衝序列中的脈衝標識，保證後續的時延計算時數據的配對；脈衝幀後半部分的校驗和CRCT驗證傳送數據的正確性。上述的脈衝幀的發送和接收方法，其中，該主到從的脈衝幀編碼為:字節序號信息內容說明0MPUL脈衝幀標誌，值為FOH1CKADD—L發脈衝的鐘地址，低位2CKADD—H發脈衝的鐘地址，高位3SPCON發脈衝循環計數，l字節，每發一個脈衝自動加l，模128，在主端以i標記計數值。4MKSP脈衝標誌字節，值為E7H5CRC_P校驗和，2位元組，校驗1到4位元組區間6SECM秒位字節，無秒位FFH;秒位對應主端周期脈衝的SPCON7T3CON測量時間T3，4個字節，其計數標記T3CON，主端T3CON=i脈衝循環計數。8,9,10,11T312-T2CON測量時間-T2，2個字節，其計數標記-T2C0N，從端-T2CON二i脈衝循環計數。13,14,15,16-T217+T2CON前一次測量時間+T2，4個字節，其計數標記+T2CON,從端+T2CON二i脈衝循環計數。18,19,20,21+T2tableseeoriginaldocumentpage10其中接收時的脈衝幀標誌字節MPUL是進入脈衝幀處理過程的基本條件，若脈衝標誌字節MKSP正確且校驗和字節CRC—P字節正確則表明脈衝標誌正確接收。上述的脈衝幀的發送和接收方法，其中，在該主到從的脈衝幀編碼中，以發脈衝的鐘地址CKADD—L、CKADD_H表示自身以保證在脈衝幀交互過程中的唯一性和主從的嚴格配對；通過在脈衝幀中定義該發脈衝循環計數SPCON標識脈衝幀在脈衝序列中的對應位置；通過脈衝標誌字節MKSP明確脈衝幀的時間位置，啟動脈衝幀位置的測量程序；通過校驗和CRC_P驗證幀的脈衝位置部分的正確性，校驗和字節完成後的第一個位元作為脈衝幀位置位元，以實現脈衝幀位置的定位，提供脈衝幀位置的測量依據；脈衝幀的後半部分為要求傳送對方的本地測量的時間位置數據，每一組時間位置數據包括一個計數值，以表示在各自對應的周期脈衝序列中的脈衝標識，保證後續的時延計算時數據的配對；脈衝幀後半部分的校驗和CRC—T驗證傳送數據的正確性。本發明對比現有技術有如下的有益效果本發明通過在脈衝幀的發送和接收方法中使用特定的脈衝幀編碼，包含脈衝序號、獨立的脈衝編碼部分和數據傳送部分，相比現有技術，解決了時延補償時所需的脈衝幀位置測量定位問題，解決了本段測量數據傳送問題，解決了周期測量系統數據配對問題。圖1是現有的雙向脈衝法的原理示意圖。圖2是現有的時延補償系統的原理示意圖。圖3是雙向脈衝法周期脈衝測量特性的示意圖。圖4是本發明的脈衝幀發送和接收方法的較佳實施例的流程圖。具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發明作進一步的描述。圖4示出了本發明的脈衝幀發送和接收方法的較佳實施例的流程。請參見圖4，下面是對本方法中各步驟的詳細描述。該方法包括主從端的發送脈衝幀過程和接收脈衝幀過程兩個方面。對於主從端的脈衝幀發送過程，包括如下幾個步驟。步驟S400:由發端的脈衝啟動脈衝幀的組幀，組幀方案依據脈衝幀的編碼而定。步驟S401:獨立的脈衝部分的編碼方式使脈衝部分單獨發送。步驟S402:依據脈衝部分的編碼精確測量發送時間。步驟S403:脈衝幀同時發送前周期的數據，簡化了雙向脈衝法的實現過程。步驟S404:發脈衝幀。重複上述的步驟以在下一個過程中發送下一個脈衝幀。對於主從端的脈衝幀接收過程，包括如下幾個步驟。步驟S410:接收脈衝幀。步驟S411:獨立接收脈衝幀的脈衝部分。步驟S412:脈衝幀脈衝部分正確性獨立校驗(CRC校驗)。步驟S413:判斷校驗結果。若通過校驗則進入下一步，否則直接跳轉到接收下一個脈衝幀的過程。步驟S414:啟動脈衝幀接收時間精確測量。步驟S415:接收前周期的數據並進行CRC校驗。步驟S416:判斷校驗結果，若通過校驗則進入下一步，否則直接跳轉到接收下一個脈衝幀的過程。步驟S417:緩存數據。重複上述的步驟以在下一個過程中接收下一個脈衝幀。脈衝幀分為從到主的脈衝幀和主到從的脈衝幀。其中從到主的脈衝幀的編碼如表一所示。字節序號信息內容說明0MPUL脈衝幀標誌，值為FOH1CKADD—L發脈衝的鐘地址(從端鍾地址)，低位2CKADDH發脈衝的鐘地址(從端鍾地址)，高位3SPCON發脈衝循環計數，l字節，每發一個脈衝自動加l，模128，在從端以j標記計數值。4MKSP脈衝標誌字節，值為E7H5CRC—P校驗和，2位元組，校驗1到4位元組區間6SECM秒位字節，無秒位FFH;秒位對應從端周期脈衝的SPCON7T1CON測量時間Tl，4個字節，其計數標記TlCON，從端TlCON=j脈衝循環計數。8,9,10,11Tl12-T4CON測量時間-T4，4個字節，其計數標記-T4CON，從端-T4CON二j脈衝循環計數。13,14,15，16-T417+T4CON—F前一次測量時間+T4，4個字節，其計數標記+T4CON—F，從端+T4CON—F=j-1脈衝循環計數。18,19,20,21+T422保留23,24,25,2627保留28保留29CRC—T校驗，2位元組，校驗7到27位元組區間表一其中接收脈衝幀標誌字節MPUL是進入脈衝幀處理過程的基本條件，脈衝標誌字節MKSP和校驗和字節CRC_P正確表明脈衝標誌正確接收。所有的字節串行傳送時低位在前。Tl、一T4、十T4均由4個字節表示，4個字節低位在前，內容12無效時值為FFFFFFFFH。發脈衝的鐘地址CKADD一L、CKADD_H表示的例如是主端外部標準銫鐘，主端內部TC鍾，複合設備的內部TC鍾等。主到從脈衝幀的編碼如表二所示。字節序號信息內容說明0MPUL脈衝幀標誌，值為FOH1CKADD—L發脈衝的鐘地址(從端鍾地址)，低位2CKADD一H發脈衝的鐘地址(從端鍾地址)，高位SPCON發脈衝循環計數，1位元組，每發一個脈衝自動加l，模128，在從端以j標記計數值。4MKSP脈衝標誌字節，值為E7H5CRC一P校驗和，2位元組，校驗1到4位元組區間6SECM秒位字節，無秒位FFH;秒位對應從端周期脈衝的SPCON7T1CON測量時間Tl，4個字節，其計數標記T1C0N，從端TlCON=j脈衝循環計數。8,9,10,11Tl12-T4CON測量時間-T4，4個字節，其計數標記-T4CON，從端-T4CON二j脈衝循環計數。13,14,15,16-T417+T4CON—F前一次測量時間+T4，4個字節，其計數標記+T4CON—F，從端+T4CON—F=j-1脈衝循環計數。18,19,20，21+T422保留23,24,25,2627保留28保留29CRC—T校驗，2位元組，校驗7到27位元組區間13表二接收時脈衝幀標誌字節MPUL是進入脈衝幀處理過程的基本條件，若脈衝標誌字節MKSP正確且校驗和字節CRC_P字節正確則表明脈衝標誌正確接收。所有的字符串傳送時低位在前。T3、一T2、十T2均由4個字節表示，4個字低位在前，內容無效時值為FFFFFFFFH。發脈衝的鐘地址CKADD一L、CKADD—H表示的例如是主端外部標準銫鐘，主端內部TC鍾，複合設備的內部TC鍾等。脈衝字節表示脈衝位置的字節。脈衝幀是從到主，主到從開銷通道中含有周期脈衝信息(脈衝字節)的自定義幀。其中Tl(j):在一個從端周期脈衝周期內，自從端周期脈衝(j)上沿開始到由此脈衝產生的脈衝幀中的脈衝字節發出止，用從端時間測量系統測量。Tl的值一定是正的。每一個T1的標誌號為本周期脈衝的循環計數(j)。T4:測量從端周期脈衝與相鄰兩個接收到的主端脈衝幀中的脈衝字節的時間間隔，分別稱為+T4和一T4;該+T4和一T4的標誌號為本周期脈衝的循環計數。+T4(j)在一個從端周期脈衝周期內，自從端周期脈衝(j)上沿開始到正確接收到主端產生的脈衝幀中的脈衝字節止稱為，其標誌號為(j)。一T4，在一個從端周期脈衝周期內，自前一個正確接收到的主端產生的脈衝幀中的脈衝字節到周期脈衝(j)上沿為止，稱為其標誌號(j)。T3(i):在一個主端周期脈衝周期內，自主端周期脈衝(i)上沿開始到由此脈衝產生的脈衝幀中的脈衝字節發出止，用主端時間測量系統測量的時間。T3的值一定是正的。每一個T3的標誌號為本周期脈衝的循環計數(i)。T2:測量主端周期脈衝與相鄰兩個接收到的從端脈衝幀中的脈衝字節的間隔時間，分別稱為+T2和一T2。；該+T2和一T2的標誌號為本周期脈衝的循環計數。+T2(i):在一個主端周期脈衝周期內，自主端周期脈衝(i)上沿開始到正確接收到從端產生的脈衝幀中的脈衝字節止，其標誌號為(i)。一T2(i):在一個主端周期脈衝周期內，自前一個正確接收到的從端產生的脈衝幀中的脈衝字節到周期脈衝(i)上沿為止，其標誌號為(i)。秒位字節是發端在脈衝幀中用一個字節表示該周期脈衝與秒脈衝對齊，字節內容是該周期脈衝的編號。本發明實現的原理是從和主側在一個脈衝周期內，分別將自己的周期脈衝編碼成幀裝入同步通信通道的時隙中形成脈衝幀，通過通道發送脈衝幀並在通道的對端接收該脈衝幀。通道兩端在發送和接收脈衝幀的過程中通過脈衝幀編碼方案的實現，達到測量出脈衝幀時間位置數據T1、T2、T3、T4的目的，達到將本地測量的時間位置數據及時地送到對方的目的。編碼實現的方案如下l)主從雙方以發脈衝的鐘地址標識自己，保證在脈衝幀交互過程中的唯一性和主從的嚴格配對；2)主從雙方通過在各自的脈衝幀中定義一個發脈衝循環計數(SPCON)標識脈衝幀在脈衝序列中的對應位置；3)從雙方通過脈衝標誌字節(MKSP)明確脈衝幀的時間位置，啟動脈衝幀位置的測量程序；4)通過效驗和(CRC—P)驗證幀前半部分(脈衝位置部分)的正確性，效驗和字節完成後的第一個bit(位元)作為脈衝幀位置bit，實現脈衝幀位置的的精確定位，提供脈衝幀位置的測量依據；5)脈衝幀的後半部分為要求傳送對方的本地測量的時間位置數據(Tl、T2、T3、T4)，每一組時間位置數據包括一個計數值(T1C0N、T2CON、T3CON、T4CON)表示在各自對應的周期脈衝序列系統中脈衝標識，以保證在後面的時延計算時數據的配對。6)脈衝幀後半部分的效驗和(CRC—T)驗證傳送數據的正確性。上述實施例是提供給本領域普通技術人員來實現或使用本發明的，本領域普通技術人員可在不脫離本發明的發明思想的情況下，對上述實施例做出種種修改或變化，因而本發明的保護範圍並不被上述實施例所限，而應該是符合權利要求書提到的創新性特徵的最大範圍。權利要求1、一種脈衝幀的發送和接收方法，包括主從端的脈衝幀發送過程由發端的脈衝啟動脈衝幀的組幀，組幀方案依據脈衝幀的編碼而定；獨立的脈衝部分的編碼方式使脈衝部分單獨發送；依據脈衝部分的編碼精確測量發送時間；脈衝幀同時發送前周期的數據；主從端的脈衝幀接收過程獨立接收脈衝幀脈衝部分；脈衝幀脈衝部分正確性獨立校驗，若通過校驗則啟動脈衝幀接收時間精確測量，否則接收下一個脈衝幀；接收前周期的數據並進行效驗，若判斷出正確接收則緩存數據以等待進一步處理，否則接收下一個脈衝幀；其中脈衝幀的發送和接收過程是隨著脈衝序列按照一定的周期循環運行。2、根據權利要求1所述的脈衝幀的發送和接收方法，其特徵在於，該脈衝幀分為從到主的脈衝幀和主到從的脈衝幀。3、根據權利要求2所述的脈衝幀的發送和接收方法，其特徵在於，該從到主脈衝幀編碼為字節序號信息內容說明0MPUL脈衝幀標誌，值為F0H1CKADD—L發脈衝的鐘地址，低位2CKADD—H發脈衝的鐘地址，高位3SPCON發脈衝循環計數，l字節，每發一個脈衝自動加l，模128，在從端以j標記計數值。4MKSP脈衝標誌字節，值為E7Htableseeoriginaldocumentpage3其中接收脈衝幀標誌字節MPUL是進入脈衝幀處理過程的基本條件，脈衝標誌字節MKSP和校驗和字節CRCP正確表明脈衝標誌正確接收。4、根據權利要求3所述的脈衝幀的發送和接收方法，其特徵在於，在該從到主的脈衝幀編碼中，以發脈衝的鐘地址CKADD—L、CKADDJi表示自身以保證在脈衝幀交互過程中的唯一性和主從的嚴格配對；通過在脈衝幀中定義該發脈衝循環計數SPCON標識脈衝幀在脈衝序列中的對應位置；通過脈衝標誌字節MKSP明確脈衝幀的時間位置，啟動脈衝幀位置的測量程序；通過校驗和CRC—P驗證幀的脈衝位置部分的正確性，校驗和字節完成後的第一個位元作為脈衝幀位置位元，以實現脈衝幀位置的定位，提供脈衝幀位置的測量依據；脈衝幀的後半部分為要求傳送對方的本地測量的時間位置數據，每一組時間位置數據包括一個計數值，以表示在各自對應的周期脈衝序列中的脈衝標識，保證後續的時延計算時數據的配對；脈衝幀後半部分的校驗和CRC一T驗證傳送數據的正確性。5、根據權利要求4所述的脈衝幀的發送和接收方法，其特徵在於，該主到從的脈衝幀編碼為tableseeoriginaldocumentpage4其中接收時的脈衝幀標誌字節MPUL是進入脈衝幀處理過程的基本條件，若脈衝標誌字節MKSP正確且校驗和字節CRC一P字節正確則表明脈衝標誌正確接收。6、根據權利要求5所述的脈衝幀的發送和接收方法，其特徵在於，在該主到從的脈衝幀編碼中，以發脈衝的鐘地址CKADD—L、CKADD—H表示自身以保證在脈衝幀交互過程中的唯一性和主從的嚴格配對；通過在脈衝幀中定義該發脈衝循環計數SPCON標識脈衝幀在脈衝序列中的對應位置；通過脈衝標誌字節MKSP明確脈衝幀的時間位置，啟動脈衝幀位置的測量程序；通過校驗和CRC一P驗證幀的脈衝位置部分的正確性，校驗和字節完成後的第一個位元作為脈衝幀位置位元，以實現脈衝幀位置的定位，提供脈衝幀位置的測量依據；脈衝幀的後半部分為要求傳送對方的本地測量的時間位置數據，每一組時間位置數據包括一個計數值，以表示在各自對應的周期脈衝序列中的脈衝標識，保證後續的時延計算時數據的配對；脈衝幀後半部分的校驗和CRC—T驗證傳送數據的正確性。全文摘要本發明公開了一種脈衝幀的發送和接收方法，為脈衝幀定位測量提供成幀方案。其技術方案為發送接收方法包括主從端的脈衝幀發送過程包括由發端的脈衝啟動脈衝幀的組幀，組幀方案依據脈衝幀編碼而定；獨立的脈衝部分的編碼方式使脈衝部分單獨發送；依據脈衝部分的編碼測量發送時間；脈衝幀同時發送前周期的數據；主從端的脈衝幀接收過程包括獨立接收脈衝幀脈衝部分；脈衝幀脈衝部分正確性獨立校驗，若通過校驗則啟動脈衝幀接收時間測量，否則接收下一個脈衝幀；接收前周期的數據並進行效驗，若判斷出正確接收則緩存數據以等待進一步處理，否則接收下一個脈衝幀；其中脈衝幀發送和接收是隨脈衝序列周期性循環運行。本發明應用於時間同步設備。文檔編號H04L1/00GK101465709SQ20071017253公開日2009年6月24日申請日期2007年12月19日優先權日2007年12月19日發明者勇張,張輝勇,汪德星,群焦,郭佳田申請人:華東電網有限公司;國網南京自動化研究院;上海湧能電力科技發展有限公司