路径: 主页 > GB/T > 第212页 > GB/T 38618-2020 | 标准编号 | GB/T 38618-2020 (GB/T38618-2020) | | 中文名称 | 信息技术 系统间远程通信和信息交换高可靠低时延的无线网络通信协议规范 | | 英文名称 | Information technology - Telecommunications and information exchange between systems - Specification for high reliability and low latency wireless network communication protocol | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | L79 | | 国际标准分类 | 35.110 | | 字数估计 | 34,341 | | 发布日期 | 2020-04-28 | | 实施日期 | 2020-11-01 | | 引用标准 | GB 15629.11-2003; GB/T 15629.15-2010; GB/T 26790.1-2011; IEEE 802.15.4-2011 | | 发布机构 | 国家市场监督管理总局、中国国家标准化管理委员会 | | 范围 | 本标准规定了高可靠低时延应用场景下无线通信网络的物理层的操作频率范围、射频要求和服务，以及数据链路层参考架构、MAC层功能、精确时间同步、数据链路子层功能及自适应跳信道和确定性调度等。本标准适用于无线网络在工业级现场应用中规划、部署及实施。 | GB/T 38618-2020: 信息技术 系统间远程通信和信息交换高可靠低时延的无线网络通信协议规范
GB/T 38618-2020 英文名称: Information technology -- Telecommunications and information exchange between systems -- Specification for high reliability and low latency wireless network communication protocol
1 范围
本标准规定了高可靠低时延应用场景下无线通信网络的物理层的操作频率范围、射频要求和服务,
以及数据链路层参考架构、MAC层功能、精确时间同步、数据链路子层功能及自适应跳信道和确定性调度等。
本标准适用于无线网络在工业级现场应用中规划、部署及实施。
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 15629.11-2003 信息技术 系统间远程通信和信息交换 局域网和城域网 特定要求 第
11部分:无线局域网媒体访问控制和物理层规范
GB/T 15629.15-2010 信息技术 系统间远程通信和信息交换 局域网和城域网 特定要求
第15部分:低速无线个域网(WPAN)媒体访问控制和物理层规范
GB/T 26790.1-2011 工业无线网络 WIA规范 第1部分:用于过程自动化的 WIA系统结构与
通信规范
IEEE802.15.4-2011 局域网和城域网 第15.4部分:低速率无线个域网
3 术语和定义
GB/T 26790.1-2011界定的以及下列术语和定义适用于本文件。为了便于使用,以下重复列出了
GB/T 26790.1-2011中的某些术语和定义。
3.1
自适应跳频
在工业无线网络超帧簇内通信阶段的每个时隙,根据实际的信道状况更换通信信道。
3.2
自适应频率切换
在工业无线网络超帧中,信标阶段和活动期在一个超帧周期内根据实际的信道状况更换通信信道,
在不同的超帧周期内使用不同的信道。
3.3
信标
在工业无线网络中由接入点或充当父节点的终端节点设备广播节点的帧。
注:信标帧用于新的父节点或终端节点加入工业无线网络。
3.4
广播
将包发送给工业无线网络中所有可接收到的节点。
3.5
信道
从发送端到接收端传递包的无线射频媒质。
3.6
包括一个父节点和多个终端节点的逻辑节点组。
3.7
共存
一个网络在不被干扰或者不干扰同一环境下的其他网络的情况下具有执行任务的能力。
注:这些网络遵循相同或者不同规则。
3.8
兼容
一个网络具有向其他网络提供服务或者接收来自其他网络服务,并且通过服务互换实现多个网络
之间有效运作的能力。
3.9
数据链路子层
位于 MAC层之上,用于处理工业无线网络拓扑、链接和通信资源。
3.10
终端节点
安装在工业现场,连接或者控制生产过程的设备。
3.11
跳频
收发信道切换方法,目的为抗干扰和减少信号衰落。
3.12
接入点
连接工业无线网络与其他工厂网络的设备。
3.13
工业无线网络中,包在两个相邻节点之间传递的过程,而没有其他节点的参与。
注:多跳用于延长传输距离、绕过干扰源和避免阻塞。
3.14
互操作
两个或两个以上的网络彼此交互信息且利用所交互信息的能力。
3.15
加入
工业无线网络节点通过认证,并且允许接入工业无线网络的过程。
3.16
链路
规定了邻近节点间传输帧所需的通信参数。
注:包括源地址和目的地址对、时隙、信道、方向和链路类型。
3.17
网络管理者
负责配置网络、分配通信资源、管理路由表、监视和汇报网络性能的逻辑角色。
注:在工业无线网络中有且仅有一个网络管理者。
3.18
在物理媒体上同时发送的一组有格式的位。
3.19
父节点
工业无线网络中,负责终端节点的管理和包转发等功能的设备。
3.20
超帧
周期性重复的时隙集合。
注:超帧用于规定周期性通信的收发时间。
3.21
时隙
在工业无线网络中交换数据所采用的基本时间单位。
注:工业无线网络中的时隙长度是可配置的。
3.22
时隙跳频
为了避免干扰和衰减,按照一定规律,在每个时隙改变收发频率。
4 缩略语
下列缩略语适用于本文件。
AFH 自适应跳频
AFS 自适应频率切换
CAP 竞争接入期间
CFP 免竞争期
CSMA/CA 载波侦听多路接入/冲突避免(
DLDE 数据链路子层数据实体
DLDESAP 数据链路子层数据实体服务访问点
DLME 数据链路子层管理实体
DLMESAP 数据链路子层管理实体服务访问点
DLSL 数据链路子层
DMAP 设备管理应用进程
DSME 确定性同步多信道增强网络
ED 能量检测
FFD 全功能设备
FSK 频移键控
GFSK 高斯频移键控
GTS 有保障的时隙
LLDN 低时延确定性网络
LQI 链路质量指示符
MAC 媒体访问控制
MLDESAP MAC子层数据实体服务访问点
MLME MAC子层管理实体
MLMESAP MAC子层管理实体服务访问点
MPDU MAC协议数据单元
MPSK 多进制相移键控
O-QPSK 偏置四相相移键控
PAN 个域网
PDSAP 物理层数据服务接入点
PHY 物理层(PhysicalLayer)
PIB PAN信息库
PLMESAP 物理层管理实体服务接入点
PPDU 物理协议数据单元
PSDU 物理层服务数据单元
RFSAP 射频服务接入点
RFD 简化功能的设备
RSSI 接收信号强度值
SAP 服务接入点
SFD 帧首定界符
TH 时隙跳频
TSCH 时隙信道跳变
5 概述
高可靠性仅指网络中通信模块的接收机灵敏度在满足6.3.1.2、6.3.2.2和6.3.3.2规定下误包率小
于或等于1%的状态;低时延是指网络中端到端时延小于或等于50ms的状态。不涉及高可靠和低时
延的细节及其实现。
物理层、数据链路层及其接口的概念略图见图1。
物理层通过RFSAP访问物理媒体。物理层通过PDSAP向媒体访问控制层提供数据服务,通过
PLMESAP向媒体访问控制层提供管理服务。数据链路层中的媒体访问控制层通过 MLDESAP向数
据链路子层提供数据服务,通过 MLMESAP向数据链路子层提供管理服务。数据链路层中的数据链
路子层通过DLDESAP向更高层次提供数据服务,通过DLMESAP向更高层次提供管理服务。图1中
箭头表示接口。
6 物理层
6.1 概述
高可靠低时延场景下无线网络的物理层基于GB/T 15629.15-2010构建的物理层和GB 15629.11-
2003构建的物理层。相对于 GB/T 15629.15......
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