ПРАЙМ (ПЛК) - PRIME (PLC)

ОСНОВНОЙ
Международный стандартITU G.9904
РазработанПРАЙМ Альянс
ПромышленностьУмные сети, Промышленные, Научные

ОСНОВНОЙ это Технические характеристики для узкой полосы связь по электросети. Связь по линиям электропередач использует линии электропередач в качестве средств передачи.

PRIME - это аббревиатура от PoweRline Intelligent Metering Evolution.

PRIME был задуман в 2007 году.[1]Первые публикации относятся к 2008 году. В 2009 году была продемонстрирована совместимость с различными производителями и создан PRIME Alliance. PRIME Alliance проводит тесты на совместимость, которые проводятся несколькими аккредитованными испытательными лабораториями. В настоящее время испытания прошли более 40 наименований продукции.[2]

Чаще всего PRIME используется в AMI. По данным ПРИМАльянса, развернуто более 5 миллионов метров в 9 странах.[3]

Обзор спецификаций

Спецификация PRIME[4] состоит из физического уровня, уровня MAC и уровня конвергенции. Для операций и управления указана «плоскость управления».

Физический слой

Распределительные сети обычно состоят из проводов различных типов и подключаются к нагрузкам с разным импедансом, который также меняется со временем. Такая инфраструктура приводит к каналу связи, который имеет зависящую от времени амплитуду и фазовую характеристику, которая изменяется с частотой. Помехи и импульсный шум, создаваемый двигателями, импульсными источниками питания и галогенными лампами, снижают надежность сигналов связи. Из-за затухания в линии шум зависит от местоположения.[1]

Премьер физический слой основан на OFDM (Мультиплексирование с ортогональным частотным разделением) и Дифференциальная фазовая манипуляция (BPSK, DQPSK и D8PSK) как модуляция несущей. Для решения проблем, связанных со свойствами канала линии электропередачи, механизм устойчивости сверточное кодирование (необязательный), карабкаться и чередование Спецификация PRIME v1.4 также вводит кодирование с повторением[5] как дополнительный механизм устойчивости.

Первоначально PRIME использует несущие частоты (42-89 кГц) в пределах CENELEC Диапазон и предлагает скорости необработанных данных от 5,4 кбит / с (надежный режим: DBPSK со сверточным кодированием и кодом повторения) до 128,6 кбит / с (D8PSK). Начиная с версии 1.4 спецификации, было введено больше полос частот для использования более высоких частот (до 471 кГц) в ARIB и FCC группы. При использовании полного диапазона FCC скорость необработанных данных в восемь раз выше, чем в диапазоне CENELEC A.

MAC-уровень

MAC-уровень определяет уровень канала передачи данных из Модель OSI.

В подсети PRIME существует два типа устройств: базовые узлы и служебные узлы. Базовые узлы управляют ресурсами и соединениями подсети. Все устройства, не являющиеся базовыми узлами, являются узлами обслуживания. Сервисные узлы регистрируются на базовых узлах, чтобы стать частью подсети.

Топология, генерируемая подсетью PRIME, представляет собой дерево с базовым узлом в качестве ствола. Чтобы расширить диапазон подсети, базовый узел может переводить узел службы из состояния терминала в состояние переключения. Коммутаторы ретранслируют данные в подсети и строят точки ветвления дерева.

Powerline - это общедоступное средство коммуникации. Базовые узлы и коммутаторы сообщают о своем присутствии с помощью маяковых сообщений через четко определенные интервалы. Эти маяки предоставляют подсети общее представление времени. Время делится на период общей конкуренции (SCP) и период отсутствия конкуренции (CFP). Во время SCP узлы могут получить доступ к каналу, используя CSMA / CA. В течение периода CFP базовый узел управляет доступом к каналу.

Чтобы уменьшить накладные расходы на передачу, PRIME использует динамические адреса для адресации узлов в подсети. Схема адресации напоминает древовидную структуру подсети и состоит из идентификатора локального коммутатора, идентификатора локального узла и идентификатора локального соединения. Маршруты устанавливаются во время регистрации узла обслуживания. PRIME использует структуру адресов для маршрутизации пакетов, что сокращает информацию о состоянии, необходимую для узлов обслуживания. Базовый узел и сервисные узлы контролируют сетевое подключение на основе периодических управляющих сообщений, которыми обмениваются, так называемых «сообщений поддержки активности».

PRIME позволяет связь с установлением соединения. Уровень PRIME MAC включает механизм / сообщения управления для открытия и закрытия одноадресных, многоадресных и широковещательных соединений. Чтобы обеспечить надежную связь, Селективный повторный ARQ используется между двумя конечными точками соединения.

PRIME определяет профиль безопасности для шифрования пакетов уровня MAC. Шифрование основано на AES-CCM со 128-битными ключами и механизмом создания ключей, рекомендованным NIST.[5]

Слой конвергенции

Уровень конвергенции PRIME разделен на подуровень конвергенции общей части (CPCS) и подуровень конвергенции специфической услуги (SSCS). CPCS обеспечивает сегментация и повторная сборка механизм для всех SSCS.

PRIME в настоящее время определяет четыре SSCS:

  • IPv4 SSCS
  • IPv6 SSCS
  • NULL SSCS, прозрачный SSCS для управления узлами и пользовательского использования
  • МЭК 61334-4-32 SSCS для использования с DLMS / COSEM

Плоскость управления

Плоскость управления PRIME определяет интерфейсы для локального и удаленного управления узлами и для обновления прошивки.

Рекомендации

  1. ^ а б Берганса, Иниго, Альберто Сендин и Хавьер Арриола. PRIME: эволюция интеллектуальных измерений Powerline. CIRED семинар. 2008 г.
  2. ^ Сертифицированные продукты PRIME
  3. ^ Информационное письмо Prime Alliance. Декабрь 2014 г.
  4. ^ Узкополосные трансиверы связи по линиям электропередач с ортогональным частотным разделением каналов для сетей PRIME. Международный союз электросвязи. 2012 г.
  5. ^ а б Проект спецификации для эволюции интеллектуального измерения PoweRline. PRIME Alliance TWG. Версия 1.4. 2014 г.

внешняя ссылка