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1、电、水、气、热能源计量管理系统 第 4-2 部分:低功耗微功率无线通信协议目次前言II1 范围12 规范性引用文件13 术语、定义和缩略语14 总则45 应用层76 MAC 层协议187 MAC 层服务268 物理层协议369 物理层服务42附录 A(规范性附录)白化编译码44附录 B(规范性附录)CRC 算法47附录 C(规范性附录)唤醒码编解码算法52附录 D(规范性附录)低功耗无线通信模块工作时序54附录 E(规范性附录)无线模块测试方法58I电、水、气、热能源计量管理系统第 4-2 部分:低功耗微功率无线通信协议1 范围本部分规定了电、水、气、热能源计量管理系统低功耗微功率无线网络的协
2、议层次、空中帧结构、参数配置和必要算法等。本部分适用于电、水、气、热能源计量管理系统中采用低功耗微功率无线通信技术的采集器(通信接口转换器)通信单元与表计通信单元之间的数据交换。2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T 50780-2013 电子工程建设术语标准DL/T 645多功能电能表通信协议DL/T 698.44-XXX 电能信息采集与管理系统 第4-4部分:通信协议-微功率无线通信协议CJ/T 188户用计量仪表数据传输技术条件微功率(短距离)
3、无线电设备的技术要求 信息产业部 信部无【2005】423号3 术语、定义和缩略语3.1 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1.1 3.1.1包 packet同一时间经过物理介质,以一定格式发出的一组比特。3.1.2 3.1.2载荷数据 payload data正在传输的数据内容。3.1.3 3.1.3连接 association用来在无线网络中创建成员隶属关系的一种服务。3.1.4 3.1.4协议数据单元protocol data unit两层实体之间交换的数据单元。3.1.5 3.1.5帧 frame1各层实体送出的一组比特的格式,一个帧内的比特在同一时间发射出去。3.1.6 3.
4、1.6中心节点central node低功耗微功率无线通信网络的采集器(通信接口转换器)所含通信单元称为中心节点。3.1.7 3.1.7子节点 subnode低功耗微功率无线通信网络的水、气、热等表计所含通信单元称为子节点。3.1.8 3.1.8源地址source address传输数据帧的起始发送方的节点地址。3.1.9 3.1.9目的地址destination address传输数据帧的接收方的节点地址。3.1.10 3.1.10低功耗微功率无线网络ultra micropower wireless network发射功率不超过50mW、工作频带为490-495MHz的低功耗无线通信网络,
5、可实现水、气、热等表计的信息采集及交互。3.1.11 3.1.11侦听模式1 monitor mode 1低功耗无线模块的一种侦听唤醒码模式,在此模式下,低功耗无线模块的接收窗开窗周期为30s, 窗口大小615ms。3.1.12 3.1.12侦听模式2 monitor mode 2低功耗无线模块的一种侦听唤醒码模式,在此模式下,低功耗无线模块的接收窗开窗周期为2s,。窗口大小615ms。3.2 缩略语AIB (Application support layer information base)应用支持层的信息库APDU (Application support sub-layer proto
6、col data unit)应用支持子层协议数据单元APS (Application support sub-layer)应用支持子层APSDE (Application support sub-layer data entity)应用支持子层数据实体APSDE-SAP (Application support sub-layer data entityservice access point)应用支持子层数据实体-服务接入点APSME (Application support sub-layer management entity)应用支持子层管理实体BCD (Binary-coded de
7、cimal)二进码十进数BE (Backoff exponent)退避指数BT (Bandwidth of the filter time duration)时宽带宽积BWUC(Broadcast wake up code)广播唤醒码CAP (Competition access period)竞争访问期CCA (Clear channel assessment)空闲信道评估CI (Command identify)命令标识符64CRC (Cyclic redundancy check)循环冗余校验CSMA/CA (Carrier sense multiple access with coll
8、ision avoidance)免冲突载波侦听多址接入DRI (Data report identify)数据上报标识DSN (Data sequence number)数据序列号DU (Data unit)数据单元DUI (Data unit identify)数据单元标识ED (Energy detection)能量检测e.r.p (Effective radiated power)有效发射功率FCD (Frame control domain)帧控制域FCS (Frame check sequence)帧校验序列FTD (Frame type domain)帧类型域GFSK (Gauss
9、ian frequency-shift keying)高斯频移键控IFS (Interframe spacing)帧间间隔ITU (International telecommunication union)国际电信联盟LSB (Least significant bit)最低位MAC (Medium access control)介质访问控制MCPS (MAC common part sublayer)MAC共享部分子层MCPS-SAP (MAC common part sublayer-service access point)MAC共享部分子层-服务接入点MLME (MAC layer
10、management entity)MAC层管理实体MLME-SAP (MAC layer management entity-service access point)MAC层管理实体-服务接入点MPDU (MAC protocol data unit)MAC协议数据单元MSDU (MAC service data unit)MAC服务数据单元NB (Number of backoff)退避数OED (Operation expansion domain)业务扩展域OEI (Operation expansion identify)业务扩展域标识OSI (Open systems inter
11、connection)开放式系统互联PAN (Personal area network)个域网PanID (Personal area network ID)个域网标识PD (PHY data)物理层数据PD-SAP (PHY data service access point)物理层数据服务接入点PDU (Protocol data unit)协议数据单元PHR (PHY header)物理层头PHY (Physical layer)物理层PIB (PAN information base)信息库PLME (Physical layer management entity)物理层管理实体P
12、LME-SAP (Physical layer management entity-service access point)物理层管理实体-服务接入点PN (Pseudo-random noise)伪随机噪声PPDU (PHY protocol data unit)物理协议数据单元PSDU (PHY service data unit)物理服务数据单元RF (Radio frequency)射频RSSI (Received signal strength indication)接收信号强度指示RX (Receive or receiver)接收或接收机SAP (Service access
13、point)服务接入(访问)点SDU (Service data unit)服务数据单元SFD (Start-of-frame delimiter)帧定界起始SHR (Synchronization header)同步头TX (Transmit or transmitter)发射或发射机UWUC (Unicast wake up code)单播唤醒码 WUC (Wake up code)唤醒码4 总则4.1 概述本部分适用于电、水、气、热能源计量管理系统低功耗微功率无线网络。对采集器(通信接口转换器)通信单元与表计通信单元的空中帧格式进行了完整的定义和描述,明确了节点的功能和数据类型。4.2
14、低功耗微功率无线网络支持的设备低功耗微功率无线网络包括两种通信设备,一种是中心节点(可安装在采集器中),另一种是子节点(可安装在水、气、热等表计中)。4.3 网络拓扑低功耗微功率无线网络拓扑为星型网络结构,如图1所示。中心节点和子节点是点对点通信,无需中继。中心节点子节点图1低功耗微功率无线网络的网络拓扑图4.4 协议栈结构低功耗微功率无线网络协议栈结构由物理层(PHY)、介质访问控制层(MAC)和应用层(APP)组成, 如图2 所示。应用层由应用支持子层(APS)和设备管理模块组成。每一层为上面的层执行一组特定的服务:数据实体提供了数据传输服务,管理实体提供了所有其它的服务。每个服务实体通过
15、一个服务接入点(SAP)为上层提供一个接口,每个服务接入点(SAP)支持多种服务原语来实现要求的功能。低功耗微功率无线网络各层数据帧格式如图3所示。应用接口应用层APS数据访问点APS管理访问点MAC数据访问点MAC管理访问点MAC层PHY数据访问点PHY管理访问点物理层射频管理应用子层(APS)设备管理图2低功耗微功率无线网络协议栈结构图应用层APS层载荷APS头物理层MAC层帧控制域帧序号寻址域扩展信息域MAC层载荷WUCPHRPHR物理层载荷FCS图3低功耗微功率无线网络各层数据帧结构物理层定义了以下内容:射频通信所需要的频率资源、输出功率限值、调制方式、调制频偏、空中码元速率;数据的编
16、码方式和数据白化;子节点的唤醒机制。MAC层定义了免冲突载波侦听多址接入(CSMA-CA)控制机制;应用层定义了应用层维护功能,包括事件上报、模块复位、手持设置等。设备管理模块定义了以下内容:管理设备的配置信息;网络中设备的类型(例如:中心节点模块、子节点模块);定义设备应用接口。4.5 特性综述4.5.1 数据传输模型网络中存在着两种数据传输方式:a) 中心节点主动发送数据给子节点中心节点广播发送模式切换帧,将子节点从侦听模式1切换至侦听模式2,子节点维持在侦听模式2 下工作,并等待与中心节点通信,最长维持时间为30分钟,或者中心节点发送模式切换帧强制子节点从侦听模式2返回侦听模式1。b)
17、子节点主动发送数据给中心节点子节点在需要上报事件到中心节点,可直接发送上报帧至中心节点.为避免多次重复上报导致信道堵塞,子节点在上报事件前需判断自身通讯状态。如果处于侦听模式2,子节点暂存上报事件数据帧, 等待返回侦听模式1后再上报到中心节点,如果处于侦听模式1,需要侦听检测工作信道是否繁忙,直至空闲则子节点直接将事件上报到中心节点。4.5.2 数据传输机制网络应采用帧校验机制来保证数据传送:网络使用校验机制验证收到的数据是否出错。MAC帧的校验码长16比特,使用规定的CRC-16校验生成算法产生。4.5.3 安全本部分暂不采用安全规范机制。4.5.4 原语的概念某层提供的服务是指该层在下层提
18、供的服务的基础供应上层或者子层的能力。在图4给出了通信双方N-users 和它们相关的对等协议实体N-layer(或者子层)之间的关系和服务层次。服务用户(N-User)RequestConfirm用户提供者(N-layer)服务用户 (N-User)IndicationResponse图4服务原语服务通过描述在N-user和N-layer之间传递的信息流来详细说明。这种服务提供信息流采用离散、瞬时事件来模拟。每个事件都是通过与N-user相关的SAP从一个层向另一个层发送服务原语。服务原语通过提供特定的服务来传达要求的信息。服务原语都是抽象的,因为它们只指定提供的服务,而不指定提供服务的方法
19、。这个定义和其他任何的接口执行相互独立。服务通过描述服务原语及与该原语相关的参数来指定。一个服务可能有一个或者多个相关的原语, 由这些原语构造特定的服务。每一个服务原语都有零个或者多个用来传递提供服务需要信息的参数。一个原语可能是以下的4个基本原语之一:a) Request: Request 原语从 N-user 发送给 N-layer,请求初始化一个服务;b) Indication:Indication 原语由 N-layer 发送给 N-user 通知一个和 N-user 相关的内部N-layer 事件,该事件可能和一个远程服务请求逻辑上相关,也可能是由一个N-Iayer 内部事件引起的;
20、c) Response:Response 原语由 N-user 发送给 N-layer 来完成前面由 Indication 原语调用的过程;d) Confirm:Confirm 原语由 N-layer 发送给 N-user,来传达和先前服务原语相关的结果。4.6 特别说明对于所有具有多个字节的域,在空中传输时为低字节在前,高字节在后。对于每个字节,低比特位在前,高比特位在后。不同产品在处理扩展信息域时,如不是本产品解析范畴,一律保持原值不变,完成传输。5 应用层5.1 概述此标准所涉及的是中心节点与子节点间的数据交互。其他设备接入低功耗微功率无线网络亦应遵循此应用层标准。本协议的应用层,包括一
21、个应用支持子层(APS)和一个设备配置信息。APS 子层的职责包括:支持端到端的数据传输,确认和重传;支持应用层维护功能,包括配置指令、模块复位等。设备配置信息的职责包括:管理设备的配置信息;定义网络设备的角色;定义网络设备的应用接口。5.2 应用支持子层5.2.1 概述应用支持子层通过一组通用的服务,提供了MAC层和应用层之间的接口,由设备配置信息和制造商定义的应用对象使用。这些服务通过两个实体提供:数据服务和管理服务。APS数据实体(APSDE)通过其相关的SAP提供了数据传输服务,即APSDE-SAP。APS管理实体(APSME)通过其相关的SAP提供了管理服务维护管理对象的数据库,称作
22、APS信息库(AIB)。5.2.2 应用层协议帧5.2.2.1 通用数据单元帧格式应用层通用单元数据帧格式包括APS帧头和APS载荷,其中APS头包括帧控制域和一个可扩展的业务扩展域,APS载荷包括一个字节长度的数据单元标识和数据单元。APS通用帧域以固定顺序出现。APS通用帧格式内容如图5 所示:1 字节1 字节变长 L 字节1 字节变长 L 字节帧控制域FCD帧序号域业务扩展域 OED数据单元标识符DUI数据单元DU扩展域数据区长度厂家标识扩展域数据区APS 头APS 载荷图5通用 APS 帧格式5.2.2.2 帧控制域 FCD5.2.2.2.1 帧控制域格式帧控制域包括定义帧类型域、业务
23、扩展域等内容。帧控制域长度为8比特,其中最高4个比特为保留位。具体帧控制域格式内容如图6 所示:b7b6b5b4b3b2b1b0保留业务扩展域标识域 OEI帧类型域 FTD图6帧控制域格式5.2.2.2.2 帧类型域 FTD帧类型域FTD规定了帧所属类型,不同帧类型域内容不同,表示的帧类型不同。本部分帧类型分为APS层确认/否认帧、APS层命令帧、APS层数据抄读帧和APS层数据上报帧四种,帧类型域长度为3比特, 数据内容如表1所示。表1帧类型域内容帧类型域值 FTD b2 b1 b0帧类型名称应用类型条目000确认/否认5.2.3.2001命令帧5.2.3.3010数据抄读帧5.2.3.40
24、11上报帧5.2.3.5100111保留-5.2.2.2.3 业务扩展域标识 OEI业务扩展域标识OEI取值决定APS数据帧中业务扩展域是否存在,长度为1比特。业务扩展域标识内容如表2所示。表2业务扩展域标识内容业务扩展域标识业务扩展域内容b30无业务扩展域1有业务扩展域5.2.2.3 帧序号域帧序号有效取值范围为0x01-0xFF,在每次传输新的应用层帧后加1,0xFF后返回0x01。响应帧的帧序号与启动帧序号相同。系统初始化时帧序号设为0。5.2.2.4 业务扩展域 OED业务扩展域OED包含于APS帧头部分,但并非APS帧头内容必有部分,帧头部分是否包含业务扩展域取决于帧控制域中业务扩展
25、子域标识内容。业务扩展域提供了功能扩展空间,用户可根据自身需求,对业务扩展域内容进行定制。业务扩展域包括扩展域数据区长度、厂家标识和扩展数据部分,其中扩展域数据区长度部分占1字节,用于标识厂家标识和扩展数据部分长度,厂家标识部分占2字节,格式为ASCII码,用于标识本帧业务扩展域属于哪个厂商。具体格式内容见图7 。1 字节2 字节变长 L 字节扩展域数据区长度厂家标识扩展域数据区图7业务扩展域格式内容5.2.2.5 数据单元标识 DUI本部分包括四种类型数据单元标识,分别是确认/否认单元标识、命令标识CI、数据抄读标识DTI 和上报标识DRI,四种标识主要用于区分各类型帧的不同应用种类。5.2
26、.2.6 APS 层数据单元 DU数据单元DU包含不同应用类型的具体数值参数信息, 数据单元长度可变。5.2.3 APS 各类型帧5.2.3.1 APS 帧类型定义根据应用操作类型的不同,APDU帧类型可分为APS层确认/否认帧、APS层命令帧、APS层数据抄读帧和APS层数据上报帧四种。5.2.3.2 APS 层确认/否认帧5.2.3.2.1 APS 层确认/否认帧结构(FTD=000)APS层确认/否认帧包括了确认帧和否认帧两种,具体帧格式如图8 所示,其中包括帧控制域、帧序号域、确认/否认标识和数据单元四部分。确认/否认标识符区分了帧类型。1 字节1 字节1 字节变长 L 字节帧控制域
27、FCD帧序号域确认/否认标识数据单元 DU(命令单元内容)APS 帧头APS 载荷图8确认否认帧格式5.2.3.2.2 确认/否认标识符确认/否认标识符格式如图9所示 。数据单元标识数据格式字节数确认/否认标识符BIN1图9确认/否认标识符格式确认否认标识内容区分数据帧类型,长度为1字节,数据类型为BIN码,具体内容含义如表3所示。表3确认否认标识符内容数据单元标识确认/否认类型0x00否认0x01确认5.2.3.2.3 确认/否认数据单元数据单元DU描述了确认/否认帧种类,数据单元缺省为空。数据单元内可加入命令标识CI,用以区分是何种命令的应答帧。5.2.3.3 APS 层命令帧5.2.3.
28、3.1 APS 层命令帧结构(FTD=001)APS层命令帧格式内容符合通用APDU帧格式,APS载荷域包括命令标识符CI和数据单元DU两部分,其中命令标识符长度为一个字节,数据单元长度可变。APS命令帧格式内容如图10所示:1 字节1 字节变长1 字节变长 L 字节帧控制域帧序号域业务扩展域命令标识符 CI数据单元 DUAPS 帧头APS 载荷图10APS 命令帧格式5.2.3.3.2 APS 层命令标识符 CI命令标识符CI取值不同表示不同的的命令操作内容,命令标识符CI采用二进制编码方式表示操作类型。命令标识符数据单元标识格式如图11所示。数据单元标识数据格式字节数命令标识符 CIBIN
29、1图11命令标识符格式不同APS层命令操作适用的对象不同,对象分为中心节点和子节点两种,命令标识符CI具体内容见表4。表4命令标识符内容命令标识符 CI命令标识符类型操作适用对象帧载荷格式条目b7-b00配置串口中心节点、子节点b)1设置信道号中心节点、子节点c)2设置 RSSI 门限值中心节点、子节点d)3设置发射功率中心节点、子节点e)4读取节点配置中心节点、子节点f)5设备重启中心节点、子节点g)6广播校时中心节点、子节点h)8255保留中心节点、子节点-5.2.3.3.3 APS 命令帧帧数据单元 DUa) APS 命令帧帧数据单元 DU 基本要求APS层载荷部分数据单元主要为应用操作
30、类型的属性数据,不同的应用操作类型对应APS数据单元载荷域内容不同。APS数据单元长度不固定,数据单元缺省为空。b) 配置串口(CI=0x00)下行:波特率设置针对对象为节点本地转发串口,配置串口数据单元内容2字节,其中高字节代表数据校验类型,数据单元格式如图12所示。数据内容数据格式字节数:2配置串口BIN配置类型校验 1波特率 1图12配置串口数据单元格式用户可根据需求对本地串口波特率进行设置,配置串口数据单元内容 2 字节,其中低字节代表串口波特率内容,具体转发速率数据单元内容见表 5。表5配置串口波特率数据单元内容数据内容标识波特率0x00自适应0x0112000x0224000x03
31、48000x0496000x05192000x060xFF保留用户可根据需求对本地串口校验类型进行设置,具体校验类型数据单元见表6。表6配置串口校验数据单元内容数据内容标识检验类型0x00无校验0x01奇校验0x02偶校验0x03-0xFF无效上行:回应确认/否认报文,格式内容详见5.2.3.2章节。c) 设置信道组号(CI=0x01)下行:本部分规定了32个工作信道组号,用户可通过帧指令对节点工作信道组进行配置操作。信道组配置指令格式详见图13。数据内容数据格式字节数信道组号BIN1图13设置信道组数据单元格式数据内容见表7。表7设置信道组数据单元内容数据内容标识信道组号0保留1122334
32、4551515其中0、16255为保留位。上行:回应确认/否认报文,格式内容详见5.2.3.2章节。d) 设置 RSSI 门限值(CI=0x02)下行:设置RSSI门限命令用于设置网内所有的节点的场强门限参数。用于低功耗微功率设置场强门限命令的数据单元如图14所示。数据内容数据格式字节数RSSI 门限值BIN1图14设置 RSSI 门限数据单元格式场强门限值为中心节点、子节点的最低接收RSSI门限的值。传输时RSSI门限的值应为apsRSSIValue 值的绝对值。上行:回应确认/否认报文,格式内容详见5.2.3.2章节。e) 设置发射功率(CI=0x03)下行:设置发射功率命令用于设置网内所
33、有的子节点的无线发射功率。设置发射功率命令的数据单元格式如图15所示。数据内容标识数据格式字节数最大发射功率值BIN1图15设置发射功率数据单元格式用户可根据无线电规范要求范围内自行设计最大发射功率值,发射功率等级定义如表8所示。表8发射功率等级定义发射功率等级定义值发射功率等级0x00最高发射功率:17dBm0x01次高发射功率:11dBm0x02次低发射功率:5dBm0x03最低发射功率:-1dBm相邻发射功率等级之间相差6dB。上行:回应确认/否认报文,格式内容详见5.2.3.2章节。f) 读取配置(CI=0x04) 下行:无数据单元。上行:回应报文的帧类型为命令帧,即帧控制域帧类型子域
34、FTD的值为001;返回的节点配置信息数据单元如表9所示,配置信息顺序如表格上至下排列。表9配置信息列表配置信息数据类型字节数设备出厂地址BCD6节点类型BIN1PanIDBIN2短地址BIN2厂家标识ASCII2硬件版本BIN2软件版本BIN3发射功率BCD1RSSI 门限BIN1信道号BIN1设备出厂地址为设备长地址;1) 节点类型:描述如表 10所示;2) 厂家标识:以 ASCII 码表示,用以区分不同厂商间的设备;3) 软件版本信息占 3 个字节长度,其中高 1 个字节为 bootloader 程序版本,低 2 个字节为应用程序版本;4) 发射功率最大值不超过 50mW(e.r.p);
35、5) RSSI 门限值为负数,此处读取为绝对值。6) 信道号内容见表 7信道号数据单元内容。表10节点类型内容节点类型数据内容中心节点0x00子节点(电能表)0x01子节点(燃气表)0x02子节点(水表)0x03子节点(热能表)0x04保留0x050xFF 保留g) 设备重启(CI=0x05) 下行:无数据单元。上行:回应确认/否认报文,格式内容详见5.2.3.2 章节。h) 表计广播校时(CI=0x06)表计广播校时功能应用于燃气表、水表、热能表等表计校时,数据内容包括表计的校时数据(参照CJ/T188表9写标准时间)。中心节点的工作流程为:收到来自采集器的广播校时命令时,生成表计广播校时命
36、令帧并以广播的方式发送;子节点的工作流程为:收到表计广播校时命令帧时,表计节点根据唤醒周期,以及本次校时帧从中心节点传播至子节点所用的时间,在延时此时间后将校时数据帧发送至串口。下行:数据单元格式如图 16 所示。数据内容数据格式字节数唤醒周期BIN1校时数据帧BIN参照 CJ/T T188 表 9图16广播校时数据单元格式上行:无。i) 模式切换(CI=0x07)节点唤醒功能应用于燃气表、水表、热能表等表计子节点唤醒,数据内容包括,模式类型。中心节点的工作流程为接收到采集器广播唤醒命令或则后生成表计广播唤醒命令帧并以数据转发方式发送;节点的工作流程为:收到表计广播唤醒命令帧时,根据唤醒信息生
37、成单节点或则多节点唤醒命令,并做局域发送,表计节点接受到唤醒指令后切换侦听模式(从侦听模式1转换为侦听模式2)并准备接收数据。下行:数据单元格式如图17 所示。唤醒信息数据类型字节数模式类型BIN1图17模式切换数据单元格式上行:无。5.2.3.4 APS 层数据抄读帧5.2.3.4.1 APS 层数据抄读帧结构(FTD=010)APS层数据抄读帧格式内容符合通用APDU帧格式,APS载荷域包括数据抄读标识符DTI和数据单元DU 两部分,其中数据抄读标识符DTI长度为一个字节,数据单元DU长度可变。APS命令帧格式内容如图18所示。1 字节1 字节变长1 字节变长 L 字节帧控制域帧序号域业务
38、扩展域数据抄读标识符 DTI数据单元 DUAPS 帧头APS 载荷图18APS 命令帧格式5.2.3.4.2 APS 层数据抄读标识符 DTI数据抄读标识符DTI取值不同表示不同的的数据抄读操作内容,数据抄读标识符DTI采用二进制编码方式表示操作属性。本版标准,抄读目标信道为串口,DTI对应内容属性见表11。表11串口数据抄读标识符对应内容数据抄读标识符 D7D0数据抄读应用操作类型0自适应11200bps 速率22400bps 速率34800bps 速率49600bps 数据519200bps 数据6255保留5.2.3.4.3 APS 数据抄读帧数据单元 DUAPS层载荷部分数据单元主要为
39、应用操作类型的属性数据,不同的应用操作类型对应APS数据单元载荷域内容不同。APS数据单元长度不固定。5.2.3.4.4 抄读数据单元格式下行:DTI取值内容决定了数据抄读的波特率。无论是何种类型的波特率对数据进行抄读,数据抄读遵循以下数据单元格式,如图19所示。数据内容数据格式长度下行信息内容BINL图19数据转发内容格式上行:抄读数据后若由所在用电信息采集设备成功获取回复数据则用该数据应答抄读数据帧,其他情况应答否认应答帧,格式见确认/否认命令帧,格式内容详见5.2.3.2章节。5.2.3.5 APS 层上报帧5.2.3.5.1 APS 层上报帧结构(FTD=011)上行:APS层上报帧格
40、式内容符合通用APDU帧格式,APS载荷域包括数据上报标识符DRI和数据载荷DU两部分,其中数据上报标识符DRI长度为一个字节,数据单元DU载荷长度可变。APS命令帧格式内容如图20所示。1 字节1 字节变长1 字节变长 L 字节帧控制域帧序号域业务扩展域数据上报标识符 DRI数据单元 DUAPS 帧头APS 载荷图20APS 上报帧格式下行:回应确认报文,格式内容详见5.2.3.2章节。5.2.3.5.2 APS 层上报标识符 DRI数据上报标识符DRI取值不同表示不同的的数据上报操作内容,数据上报标识符DRI采用二进制编码方式表示操作属性。DRI格式见表12。表12上报标识内容上报标识符D
41、7D0数据上报应用操作类型帧载荷格式条目0事件上报5.2.3.5.41255保留-5.2.3.5.3 APS 数据上报帧帧数据单元 DUAPS层载荷部分数据单元主要为应用操作类型的属性数据,不同的应用操作类型对应APS数据单元载荷域内容不同。APS数据单元长度不固定。5.2.3.5.4 事件上报(DRI=0x00)子节点在发现表计事件或者子节点事件时,需要上报到中心节点,并使用事件上报命令向中心节点上报信息。事件上报重发3次,间隔为apsEventReportInterval。为避免多次重复上报导致信道堵塞,子节点在上报事件前需判断自身通讯状态。如果处于子节点处于侦听模式2,子节点保存上报事件
42、数据帧,等待切换到侦听模式1时再上报到中心节点;如果子节点处于侦听模式1,子节点直接将事件上报到中心节点。根据子节点存储的采集器地址发送,事件上报请求命令帧格式内容符合APS通用帧格式,具体事件上报数据单元DU格式如图21 所示。1 字节1 字节1 字节变长 L 字节事件上报类型事件序号事件数据载荷长度数据载荷图21事件上报数据单元 DU其中,每次有新事件时,事件序号加1。事件上报类型分为表计事件、子节点事件等,如下表13所示。表13事件上报信息类型数据单元上报信息内容0x00表计事件0x01子节点事件0x02保留0xFF保留当燃气表、水表、热能表发生主动上报事件时,子节点抄读表计事件(水气热
43、表参照 CJ/T188 协议数据标识-901FH),并将表计事件作为事件上报数据单元的数据载荷,透传上报给中心节点。中心节点收到状态字后发送给采集器,之后采集器通过中心节点向子节点回应确认报文,格式内容详见 5.2.3.2章节。5.2.4 应用支持子层常量和属性5.2.4.1 应用支持子层常量表14列出了应用支持子层的常量定义。表14应用支持子层常量常量名描述值apscMaxFrameRetries应用支持子层最大重传次数35.2.4.2 应用支持子层属性表15列出了应用支持子层属性库组合了设备的应用支持子层需要管理的属性。列出了属性库中大部分的属性。表15应用支持子层属性库的属性属性名类型字节数范围描述缺省值apsRSSIValueBIN1-1270